智能超表面（RIS）屬于動(dòng)態(tài)可調(diào)超表面的一種，具有智能感知、可編程、易部署、低成本、低復(fù)雜度、低功耗、低熱噪聲等特點(diǎn)。超表面是一種由二維周期性亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)陣列組成的人工材料，具有亞波長(zhǎng)厚度結(jié)構(gòu)。超表面分為固定參數(shù)超表面、動(dòng)態(tài)可調(diào)超表面兩大類。
RIS又稱為可重配智能表面、智能反射表面，是一種新型人工電磁表面。RIS包括超材料表面和控制模塊兩部分，超材料表面通常由金屬、介質(zhì)、可調(diào)元件等人工二維材料構(gòu)成�？刂颇�塊具有可編程能力，可動(dòng)態(tài)調(diào)整超材料表面電磁單元的物理性質(zhì)，進(jìn)而改變RIS的輻射特性，最終可實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁波的動(dòng)態(tài)調(diào)控。
RIS可實(shí)現(xiàn)對(duì)空間電磁波的調(diào)控，基于此特性，RIS在可編程全息成像、6G無(wú)線通信、高頻通信、大規(guī)模D2D通信、無(wú)線覆蓋補(bǔ)盲、多流傳輸發(fā)射機(jī)等領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大應(yīng)用潛力。
RIS被認(rèn)為是6G關(guān)鍵技術(shù)。6G即第六代移動(dòng)通信技術(shù)，可為物聯(lián)網(wǎng)提供智能化、多連接、高能效、低時(shí)延、超高速的數(shù)據(jù)傳輸。6G技術(shù)有望拓展通信應(yīng)用邊界，其在教育、能源、醫(yī)療、工業(yè)、娛樂、物流等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。目前我國(guó)6G技術(shù)處于研發(fā)階段，預(yù)計(jì)2025年將實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)制定，2030年實(shí)現(xiàn)商用。
作為6G關(guān)鍵使能技術(shù)，全球RIS在技術(shù)研發(fā)、工程化、標(biāo)準(zhǔn)化制定等方面處于推進(jìn)中。具體來(lái)看，2020年6月IMT-2030（6G）推進(jìn)組無(wú)線技術(shù)組成立了“RIS任務(wù)組”，8月IEEE ComSoC成立“RIS-ETI工作組”，9月中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（CCSA）TC5 WG6成立“RIS研究項(xiàng)目”，2021年6月，ETSI成立“ISG RIS小組”，旨在制定全球標(biāo)準(zhǔn)化的RIS技術(shù)，2022年4月“智能超表面技術(shù)聯(lián)盟”正式成立。
在企業(yè)方面，三星、高通、華為、中興通訊、中信科移動(dòng)等企業(yè)也紛紛加入RIS技術(shù)研發(fā)中，其中中信科移動(dòng)已成功實(shí)現(xiàn)了RIS替代傳統(tǒng)的相控陣天線的實(shí)驗(yàn)。全球范圍內(nèi)，美國(guó)、日本、韓國(guó)在RIS技術(shù)專利量方面處于領(lǐng)先地位。
作為動(dòng)態(tài)電磁參數(shù)調(diào)控技術(shù)，RIS技術(shù)應(yīng)用前景廣闊，目前其處于研發(fā)階段，部分企業(yè)已完成RIS樣機(jī)的簡(jiǎn)單測(cè)試，但整體來(lái)看，RIS技術(shù)距實(shí)際工程化應(yīng)用仍存在距離。