我國(guó)工信部2019年6月6日正式向中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)廣電發(fā)放5G商用牌照，標(biāo)志著我國(guó)正式進(jìn)入5G商用元年。5G擁有廣闊的應(yīng)用前景，無(wú)人駕駛、虛擬現(xiàn)實(shí)、智慧城市等新產(chǎn)業(yè)都將借助5G得到更大的發(fā)展。在5G時(shí)代，AR/VR技術(shù)讓人們足不出戶就可以感受大自然的風(fēng)采，無(wú)人駕駛技術(shù)為工業(yè)、物流、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)都帶來(lái)新的機(jī)遇，視頻信號(hào)的實(shí)時(shí)高清傳播在醫(yī)療、教育、娛樂(lè)等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，5G將會(huì)融入社會(huì)生活的方方面面。

為此，本報(bào)特邀全國(guó)政協(xié)委員、中國(guó)聯(lián)通研究院院長(zhǎng)張?jiān)朴戮?G如何改變社會(huì)進(jìn)行解讀。

4G改變生活，5G將改變社會(huì)、改變產(chǎn)業(yè)。我國(guó)工信部2019年6月6日正式向中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)廣電發(fā)放5G商用牌照，標(biāo)志著我國(guó)正式進(jìn)入5G商用元年。5G提供更高的速率、更低的時(shí)延、更多的連接數(shù)、更快的移動(dòng)速率、更可靠的安全性以及更靈活的業(yè)務(wù)部署能力，其三大優(yōu)勢(shì)特性“高速率、低時(shí)延、海量連接”使其成為制造業(yè)的重要通信與服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施。

5G擁有廣闊的應(yīng)用前景，無(wú)人駕駛、虛擬現(xiàn)實(shí)、智慧城市等新產(chǎn)業(yè)都將借助5G得到更大的發(fā)展。在5G時(shí)代，AR/VR技術(shù)讓人們足不出戶就可以感受大自然的風(fēng)采，無(wú)人駕駛技術(shù)為工業(yè)、物流、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)都帶來(lái)新的機(jī)遇，視頻信號(hào)的實(shí)時(shí)高清傳播在醫(yī)療、教育、娛樂(lè)等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，5G將會(huì)融入社會(huì)生活的方方面面。

當(dāng)今，快速發(fā)展的人工智能技術(shù)正在融入人們多姿多彩的生產(chǎn)生活中，發(fā)展人工智能已經(jīng)成為智能產(chǎn)業(yè)的核心。作為新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動(dòng)力，人工智能催生了大量新的技術(shù)、產(chǎn)品及商業(yè)模式，引發(fā)了經(jīng)濟(jì)和科技產(chǎn)業(yè)的重大變革。由于4G通信速度較慢和時(shí)延較大的問(wèn)題，目前4G并不能完美支持將大量人工智能應(yīng)用于制造業(yè)中。而5G則能解決這些問(wèn)題，5G高帶寬、低延遲、海量連接的特性真正幫助人工智能應(yīng)用實(shí)現(xiàn)規(guī)?；逃?。5G與人工智能的融合，將在全球制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中扮演關(guān)鍵角色，解決制造業(yè)中大量設(shè)備連接效率較低和自主控制能力不足的問(wèn)題，加速制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)。

5G和人工智能深度融合

5G和人工智能相互促進(jìn)，關(guān)系密不可分。5G為人工智能應(yīng)用的發(fā)展提供基礎(chǔ)設(shè)施，傳遞大量數(shù)據(jù)和信息，人工智能作為最新的技術(shù)工具，可以優(yōu)化5G網(wǎng)絡(luò)性能，提高5G網(wǎng)絡(luò)通信能力。5G和人工智能深度融合，可為制造業(yè)提供三種基礎(chǔ)能力：設(shè)備連接能力(設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)備與業(yè)務(wù)平臺(tái)之間)、數(shù)據(jù)傳送能力(設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)備與業(yè)務(wù)平臺(tái)之間)和服務(wù)遞送能力(業(yè)務(wù)平臺(tái)與設(shè)備之間)。

能力一：設(shè)備連接能力

在3G/4G中，設(shè)備與設(shè)備的連接，設(shè)備與業(yè)務(wù)平臺(tái)的連接都需要經(jīng)過(guò)核心網(wǎng)協(xié)調(diào)，容易引起核心網(wǎng)承壓過(guò)大，靈活性不足和服務(wù)效率不高等問(wèn)題。5G網(wǎng)絡(luò)體系支持控制面與用戶面分離，減輕核心網(wǎng)壓力，再結(jié)合邊緣計(jì)算，設(shè)備與設(shè)備之間的連接通過(guò)接入網(wǎng)(邊緣計(jì)算)協(xié)調(diào)，設(shè)備與業(yè)務(wù)平臺(tái)之間也可以通過(guò)就近服務(wù)直接連接，縮短連接路徑，提升設(shè)備連接效率與能力。在制造業(yè)中，5G和人工智能滿足了智能制造場(chǎng)景對(duì)于“海量互聯(lián)、高速連接”的需求，實(shí)現(xiàn)了工廠內(nèi)外設(shè)備、業(yè)務(wù)、人之間的互聯(lián)互通、高效協(xié)作。5G網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備連接能力的提升，有利于制造業(yè)的生產(chǎn)規(guī)劃、質(zhì)量檢測(cè)和運(yùn)維管理，有利于智能制造業(yè)的發(fā)展和企業(yè)的智能化升級(jí)。

能力二：數(shù)據(jù)傳送能力

和設(shè)備連接相似，在3G/4G中，數(shù)據(jù)傳送也需要通過(guò)核心網(wǎng)協(xié)調(diào)，也容易引起核心網(wǎng)承壓過(guò)大、數(shù)據(jù)傳送效率較低等問(wèn)題。5G網(wǎng)絡(luò)在靠近企業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的位置設(shè)置本地通信集成云，將大量數(shù)據(jù)調(diào)度到網(wǎng)絡(luò)邊緣進(jìn)行處理，緩解核心網(wǎng)數(shù)據(jù)處理壓力。除此之外，5G網(wǎng)絡(luò)還可以更快、更智能地采集和傳輸數(shù)據(jù)，提高設(shè)備的數(shù)據(jù)處理能力，縮短人工智能處理路徑。同時(shí)，設(shè)備無(wú)法及時(shí)處理的數(shù)據(jù)還可以通過(guò)5G高帶寬、低時(shí)延的特性及時(shí)傳送至云端，使得端和端、端和云之間協(xié)作更加有效和智能化。

針對(duì)海量設(shè)備提供連接與服務(wù)是智能制造的顯著特點(diǎn)之一。數(shù)據(jù)表明5G網(wǎng)絡(luò)每平方公里可支持100多萬(wàn)臺(tái)的設(shè)備連接，使得海量設(shè)備之間的互聯(lián)互通成為可能，有助于制造業(yè)的發(fā)展。設(shè)備采集的大量數(shù)據(jù)也可以通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)快速穩(wěn)定地傳送給制造業(yè)生產(chǎn)平臺(tái)，再結(jié)合云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳導(dǎo)與處理，從而提升制造業(yè)的數(shù)據(jù)傳送和處理能力。

能力三：服務(wù)遞送能力

在3G/4G中，企業(yè)服務(wù)能力通常都部署在外部云平臺(tái)中，需要遠(yuǎn)距離訪問(wèn)，容易導(dǎo)致服務(wù)能力遞送延遲，效率較低等問(wèn)題。然而在5G中，部分服務(wù)能力可以就近部署在企業(yè)的邊緣云業(yè)務(wù)平臺(tái)或是人工智能平臺(tái)上，從而縮短服務(wù)遞送的路徑長(zhǎng)度，減少服務(wù)遞送時(shí)間，提升服務(wù)效率。借助5G邊緣計(jì)算，可以實(shí)現(xiàn)智能制造中的人工智能服務(wù)能力的就近部署和就近服務(wù)，實(shí)現(xiàn)在設(shè)備側(cè)直接進(jìn)行人工智能處理，從而可以有效地化解大量工業(yè)設(shè)備自主控制的難題，推動(dòng)未來(lái)制造業(yè)向分布式生產(chǎn)、智能自動(dòng)生產(chǎn)以及全流程透明化生產(chǎn)的方向發(fā)展。

5G和人工智能協(xié)同發(fā)展

5G的高可靠、低延時(shí)、高帶寬三大特性有利于優(yōu)化制造業(yè)的工業(yè)控制、信息采集、運(yùn)維管理等生產(chǎn)過(guò)程，有利于實(shí)現(xiàn)智能制造的多業(yè)務(wù)場(chǎng)景、多服務(wù)質(zhì)量、多用戶及多行業(yè)的隔離和保護(hù)等生產(chǎn)需求。在制造業(yè)中，設(shè)備之間的通信能力通常要求較高，5G幫助實(shí)現(xiàn)工廠內(nèi)設(shè)備與傳感器的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集及低時(shí)延無(wú)線傳輸、生產(chǎn)線全生命周期管控、車間與車間的全連接、工廠內(nèi)的零部件及產(chǎn)品的質(zhì)量自動(dòng)化檢測(cè)。5G邊緣計(jì)算，可以實(shí)現(xiàn)人工智能服務(wù)能力的就近部署和就近服務(wù)，人工智能能力將可以直接部署在制造業(yè)中的海量設(shè)備上或者生產(chǎn)車間中，減少傳輸時(shí)間，提高工作效率，真正實(shí)現(xiàn)人工智能、5G和海量設(shè)備相互融合。5G和人工智能協(xié)同助力制造業(yè)從少量離散的智能設(shè)備應(yīng)用發(fā)展成為一體化的智能制造系統(tǒng)，并擁有大量應(yīng)用場(chǎng)景。

場(chǎng)景一：加速數(shù)據(jù)傳送

目前的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正在從工業(yè)3.0轉(zhuǎn)向工業(yè)4.0，5G的萬(wàn)物連接是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)智能化升級(jí)的基礎(chǔ)。5G和人工智能時(shí)代下的制造業(yè)將會(huì)實(shí)現(xiàn)海量智能設(shè)備的互聯(lián)互通，設(shè)備之間利用有線或者無(wú)線的方式相互連接或者連接到互聯(lián)網(wǎng)中，形成制造業(yè)內(nèi)部信息互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)備與人之間、設(shè)備與工廠之間的互聯(lián)互通，連接的深度和廣度都大幅增加。在5G之前，設(shè)備數(shù)據(jù)傳送效率較低，更多的是將設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫诉M(jìn)行處理，但是在5G和人工智能時(shí)代，智能設(shè)備采用就近計(jì)算可以在設(shè)備側(cè)直接進(jìn)行人工智能運(yùn)算，無(wú)法及時(shí)處理的數(shù)據(jù)也可以利用5G高速網(wǎng)絡(luò)快速傳到云端，促成智能設(shè)備與云的相互協(xié)作，共同進(jìn)行人工智能處理。

場(chǎng)景二：促進(jìn)制造業(yè)中VR/AR的應(yīng)用

5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度可達(dá)每秒數(shù)十億字節(jié)，超快的傳輸速度可以保障VR/AR視頻實(shí)時(shí)流暢的播放。5G和人工智能的融合將會(huì)有效地促進(jìn)VR/AR在制造業(yè)中的推廣與應(yīng)用，VR/AR以全新的信息傳輸方式推動(dòng)制造業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，創(chuàng)造社會(huì)價(jià)值。

VR/AR結(jié)合5G和人工智能技術(shù)貫穿于整個(gè)制造業(yè)流程。在產(chǎn)品規(guī)劃階段，企業(yè)利用VR技術(shù)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行可視化管理，5G網(wǎng)絡(luò)為工程師提供流暢的VR視頻遞送，以便于工程師對(duì)產(chǎn)品有更直觀的了解，同時(shí)，VR所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以作為機(jī)器學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)源，通過(guò)人工智能算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理從而對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)。在產(chǎn)品生產(chǎn)階段，企業(yè)利用5G終端中的數(shù)據(jù)虛擬演示工廠狀態(tài)，可針對(duì)狀態(tài)變化實(shí)時(shí)進(jìn)行工業(yè)設(shè)備的遠(yuǎn)程操作。在產(chǎn)品檢測(cè)階段，企業(yè)可以建立虛擬車間進(jìn)行仿真檢修作業(yè)，利用人工智能技術(shù)自動(dòng)生成檢修方案，節(jié)約成本。在產(chǎn)品銷售階段，企業(yè)利用VR對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行智能化全景展示，客戶能夠隨時(shí)隨地了解產(chǎn)品外形外觀、功能配置、生產(chǎn)流程等一系列內(nèi)容，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行更深的了解。而在產(chǎn)品售后階段，售后工程師利用VR技術(shù)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)解決產(chǎn)品故障，從而減輕售后壓力。5G和人工智能共同推動(dòng)VR/AR技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用與推廣，促進(jìn)制造業(yè)智慧化轉(zhuǎn)型。

場(chǎng)景三：能視頻監(jiān)控場(chǎng)景

5G網(wǎng)絡(luò)可以有效地提升視頻監(jiān)控服務(wù)的功能與性能。5G的高帶寬和低時(shí)延特性能夠以更快的速度傳遞更加清晰的視頻，提高數(shù)據(jù)傳輸效率，并能夠引入更多安防監(jiān)控設(shè)備，擴(kuò)大監(jiān)控范圍，獲取更多的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。大量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和5G高速網(wǎng)絡(luò)為監(jiān)控智能化提供了條件，企業(yè)可以綜合利用多種人工智能應(yīng)用(例如人臉識(shí)別、物體識(shí)別、自然語(yǔ)言處理等)，從監(jiān)控系統(tǒng)中提取人臉、車牌、文字等關(guān)鍵信息，降低監(jiān)控成本，提高監(jiān)控效率。同時(shí)，5G和人工智能融合，還可以有效提升視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)中的數(shù)據(jù)利用率和視頻分析的精確度和效率，以及促進(jìn)設(shè)備能耗管理、設(shè)備參數(shù)優(yōu)化、數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化和資源調(diào)度，為智能化工廠提供更加精確、可靠的服務(wù)。例如，智能化監(jiān)控設(shè)備可以自主識(shí)別出車間內(nèi)未知的入侵者，實(shí)時(shí)觸發(fā)門禁及報(bào)警裝置，維護(hù)車間生產(chǎn)安全;此外，智能化監(jiān)控設(shè)備也可以實(shí)時(shí)監(jiān)控車間內(nèi)原料使用狀況，將數(shù)據(jù)通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳遞給工廠管理人員，輔助管理人員進(jìn)行有效資源調(diào)度。

場(chǎng)景四：遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制

5G網(wǎng)絡(luò)可促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)中的機(jī)械遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制。生產(chǎn)管理者可以利用5G網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)信息，利用人工智能技術(shù)對(duì)狀態(tài)信息進(jìn)行分析，自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)決策和控制指令。設(shè)備收到工人發(fā)送的控制指令，完成相應(yīng)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制。在遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制中，低延時(shí)尤為重要，5G網(wǎng)絡(luò)幫助設(shè)備與生產(chǎn)管理者保持實(shí)時(shí)、可靠的連接，從而及時(shí)、穩(wěn)定地做出最正確的決策。

遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制應(yīng)用廣泛，例如，對(duì)于一些危險(xiǎn)設(shè)備，遠(yuǎn)程操作可以減少大量風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約人力;在一些惡劣環(huán)境下，遠(yuǎn)程操作可以提升工作安全度和工作效率;遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制技術(shù)還可以建立無(wú)人工廠或無(wú)人實(shí)驗(yàn)室，減少制造業(yè)的人工成本。

5G和人工智能正在以各種方式改變著制造業(yè)。在5G時(shí)代下的智能工廠中，人、設(shè)備、工廠之間可以相互感知，相互連接;無(wú)數(shù)傳感器產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)將實(shí)時(shí)流暢地傳送到邊緣云或核心云中，進(jìn)行數(shù)據(jù)的智能化處理和快速遞送;大量新技術(shù)(例如，VR、AR等)都將通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于智能工廠中，給智能制造帶來(lái)新的活力。目前，國(guó)家正在大力支持制造業(yè)發(fā)展，推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)向智能制造業(yè)方向轉(zhuǎn)型，5G和人工智能技術(shù)將會(huì)從設(shè)備連接、數(shù)據(jù)傳送、服務(wù)遞送等方面向制造業(yè)提供動(dòng)能，提升生產(chǎn)效率，滿足智能化生產(chǎn)需求，推動(dòng)制造業(yè)的智慧化變革與發(fā)展。

委員檔案

張?jiān)朴?，博士后，全?guó)政協(xié)委員，國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專家，百千萬(wàn)人才工程國(guó)家級(jí)人選，享受中國(guó)有突出貢獻(xiàn)中青年專家稱號(hào)，金磚五國(guó)工商理事會(huì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)與放松管制組成員。中國(guó)聯(lián)通研究院院長(zhǎng)，北京郵電大學(xué)、北京交通大學(xué)兼職教授，中國(guó)通信學(xué)會(huì)、電子學(xué)會(huì)、計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)等多個(gè)學(xué)會(huì)會(huì)士，《通信學(xué)報(bào)》《電信科學(xué)》等報(bào)編委，央企安全聯(lián)盟智庫(kù)首批專家。獲工信部ITU優(yōu)秀文稿獎(jiǎng)2次，優(yōu)秀個(gè)人獎(jiǎng)2次。自主研發(fā)沃云平臺(tái)，經(jīng)院士等專家鑒定達(dá)到與亞馬遜旗鼓相當(dāng)?shù)乃剑贫藝?guó)際上首個(gè)云計(jì)算框架以及首個(gè)網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。自主研發(fā)海量上網(wǎng)流量查詢分析系統(tǒng)。獲通信學(xué)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)以上25次。

發(fā)表論文、出版著作：

1.出版中文論著20部(其中3部輸出到臺(tái)灣)(數(shù)論專著1部)，英文論著1部;在國(guó)內(nèi)外權(quán)威期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文70余篇，SCI等檢索29篇，一級(jí)學(xué)報(bào)14篇，授權(quán)400余項(xiàng)專利和百項(xiàng)軟件著作權(quán)，被國(guó)際組織采納300余篇國(guó)際文稿，主持發(fā)布國(guó)際上第一個(gè)ITU云計(jì)算框架、SDN、SDN與NFV安全標(biāo)準(zhǔn)、六模全網(wǎng)通終端GSMA規(guī)范，報(bào)批發(fā)布國(guó)家、行業(yè)規(guī)范9項(xiàng)。

2.主持制定企業(yè)規(guī)范135項(xiàng)，承擔(dān)中國(guó)通信化標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)CCSATC1/TC5/TC8行業(yè)規(guī)范150余項(xiàng)，牽頭49項(xiàng)，其中9項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)完成已報(bào)批發(fā)布。同時(shí)負(fù)責(zé)跟蹤ITU/TMF/TGG/OPENCirrus/ODCA/GSMA等通信行業(yè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織，研究制定云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。自主發(fā)布235篇國(guó)際文稿，列中國(guó)運(yùn)營(yíng)商和通信企業(yè)云計(jì)算文稿第一。主持發(fā)布國(guó)際上第一個(gè)云計(jì)算框架、云計(jì)算-網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)、M2M標(biāo)準(zhǔn)。