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張云勇:5G賦能未來可期

2019年06月05日 09:47 | 作者:張云勇 | 來源:人民政協報
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張云勇

全國政協委員,中國聯通研究院院長,北京郵電大學、北京交通大學兼職教授,通信學會、電子學會、計算機學會等多個學會會士,通信學報、電信科學等報編委,央企安全聯盟智庫首批專家。博士后,國務院特殊津貼專家,百千萬人才工程國家級人選,國家有突出貢獻中青年專家,金磚五國工商理事會數字經濟與放松管制組成員。

獲工信部ITU優秀文稿獎2次,優秀個人獎2次。

自主研發沃云平臺,經院士等專家鑒定達到與亞馬遜旗鼓相當的水平,制定了國際上首個云計算框架以及首個網絡即服務標準。

自主研發海量上網流量查詢分析系統。獲通信學會科技進步獎以上25次。

張云勇介紹,1G時代的“大哥大”不僅手機笨重,而且通話質量很差,還經常斷線、串音,售價昂貴,而5G時代的智能手機運行效率、通話質量、上網質量已經有了質的飛躍。同時,5G路由器可以連接家里、工廠里包括遠程駕駛、遠程教育、遠程醫療、遠程操控在內的各種智能終端,相較于以往的路由器也是得到了更多的功能加載。目前,5G設備還未量產,處于展覽環節,不過距離上市已經是指日可待。

5G時代,網絡將以全新的架構,提供十倍甚至百倍于4G的連接速率、低至毫秒級的傳輸時延和千億級的連接能力,實現人與物、物與物之間的泛在智能連接,催生和重構工業、農業、醫療、金融、教育、文化、能源、交通等眾多領域的生產和服務方式,相互融合形成跨界新動能。

2019年作為5G商用元年,5G試點和應用陸續在全球各地展開,關于5G如何“改變社會”的討論引起廣泛關注,一時間5G承載著全社會的期望,引領人們進入“萬物智聯”時代是5G的美好愿景。然而當今全球經濟形勢風云變化,世界面臨百年未有之大變局,實體經濟面臨著前所未有的挑戰。在此背景下,加速到來的5G為消費者帶來何種體驗,它又如何賦予實體經濟新的動能已成為萬眾矚目的焦點。在供給側結構性改革進程中,建設好利用好5G并在充滿挑戰的世界中實現這一愿景,仍需在更廣闊的空間達成共識。彼此賦能、形成合力,方能助力實體經濟邁向高質量發展之路。

■5G賦能:構建數字經濟新動能

從1G到4G時代,通信服務實現了人與人的連接。隨著通信技術的升級迭代,人們從使用傳統電話到智能手機、再到隨時隨地享受豐富多彩的移動互聯網服務;通信服務的覆蓋也經歷了從小眾到大眾、從消費者到行業客戶、從區域覆蓋到全球互通的演進歷程。5G時代,網絡將以全新的架構,提供十倍甚至百倍于4G的連接速率、低至毫秒級的傳輸時延和千億級的連接能力,實現人與物、物與物之間的泛在智能連接,催生和重構工業、農業、醫療、金融、教育、文化、能源、交通等眾多領域的生產和服務方式,相互融合形成跨界新動能。

那么5G究竟能為實體經濟和民生帶來哪些新動能呢?

■賦能之一:5G帶來消費生活新體驗

5G萬物互聯催生豐富的應用場景,將極大地提升消費體驗、刺激消費需求。對于消費者而言,在5G時代,視頻分享無時無刻、云接入隨時隨地實現,各類新型終端設備和新服務需求將呈現爆發性增長。智能家居、可穿戴設備、8K視頻播放器、虛擬現實娛樂、教育終端等各類搭載5G連接的智能消費電子設備將走入千家萬戶。高清影像體驗、虛擬娛樂與購物、車聯網等新的服務需求也將帶動各領域消費升級。5G的優勢是傳輸速率快、網絡連接容量大。例如當前因傳輸速率及帶寬限制而無法充分發揮作用的VR/AR移動設備、全息視頻影像設備,他們將借助5G網絡改變人與信息的交互效率與方式,為消費者、行業用戶在工作、娛樂、社交、文旅等方面帶來更加實時、高清、鮮活的現場體驗。以新媒體為例,5G將帶來革命性的媒體傳播方式。央視和地方電視臺在春晚、兩會等大型活動中采用了5G+VR的直播手段,使用VR全景攝像頭進行視頻采集,再通過5G網絡直接向電視臺的播控中心回傳VR視頻,利用5G的超大帶寬、超低時延保障視頻傳輸無掉幀、無卡頓,讓用戶在家就可以身臨其境的感受活動現場。

■賦能之二:5G改變制造業生產方式

5G將為傳統行業帶來四大變革:數字化、智聯化、集成化與可控化,將為諸多行業的發展與升級提供有力的技術支撐,為行業提供及時的數據感知和處理能力。通過強大的連接能力將多個維度的感知數據匯聚在一起,行業決策因而從分散、不及時的個體決策轉向合作式的集體決策,最終加速釋放垂直行業的市場潛力并衍生出新的商業價值。例如,5G大帶寬、低延遲的特性給無人駕駛創造了可能。無人駕駛汽車在行駛過程中必須源源不斷地以多種方式收集各種路況信息,并通過AI平臺進行各項操作決策。通過5G網絡,汽車不僅能為車內乘客提供高速行駛環境下的高清流媒體,而且它低延時的特性配合自動駕駛技術,可將剎車距離縮短十幾甚至幾十米。預計至2025年,搭載5G連接的汽車將達5030萬輛,車聯網的市場規模會超過9500億,將是2015年的20倍。

對于制造企業,5G技術滿足了智能制造場景對于高可靠和廣覆蓋的連接需求。實現了人、制造平臺、上百億甚至千億機械設備的穩定互聯與快速交互,高效完成產品調配、生產規劃、質量檢測等多個智能化制造環節,助力工業自動化控制、物流追蹤、工業AR、云化機器人等在工業應用領域的應用與實踐。例如,制造企業可利用工業機器人實現制造操作的實時控制。這類控制往往要求網絡信號傳輸時延低于40ms,在廠區物流中自動導引運輸車要求定位精度達到0.02mm。目前無線局域網或LTE網絡均無法滿足上述場景中對于時延、定位精度的要求,而通過有線網絡進行機器連接與引導定位又存在相當大的局限性。到了5G時代,通信網絡空口時延將降低到0.5ms,網絡端到端時延降低到4ms,完全滿足制造操作快速響應、控制工作精準同步的需求,大大提高了生產機械移動的靈活性,降低工廠的投入成本,推動工業互聯網的實施以及制造型企業的智能化升級轉型。

■賦能之三:5G推動新治理

5G將結合數字化管理、智能決策、實時響應、大數據等服務,在社會安全、政務、監督、交通治理、水質管理、消防安全等領域改善政府的服務管理方式,推動國家治理水平和治理能力向數字化、智能化方向邁進。例如,在智慧城市的應用場景中,5G將實現公共服務設施的泛在感知與安全互聯,城市的醫院、教育機構、停車位、廣告牌和路燈等公共設施都將擁有獨立的傳感器并實現數字化連接。在智慧城市管理平臺的協同運作下,實現公共服務設施管理智能化與數據共享化,提高城市治理效率。

就在前不久2019年北京世園會期間,一名游客突發急性心血管疾病,園區的5G智慧醫療體系及時發揮作用,通過遠程急救協作、遠程會診、遠程手術協作實現了院前救治與院內治療的高效銜接,從園區接診到手術完成用時僅1小時38分。

在公共安全治理領域,搭載虛擬現實全景攝像頭的無人機可精準捕捉每一個路人的面部特征,在5G網絡下將拍攝的畫面實時回傳至安防管控中心,幫助公安機關完成高質量、智能化的安防布控。

隨著5G試商用和行業應用示范的不斷創新,5G正走進越來越多的公共服務領域,推動社會新治理。

■5G重任:向上賦能,向下生根

當前全球各國在5G賽道已開始激烈競跑,運營商及整個通信產業鏈正在加快推進5G商用,我國處于難得的先發位置。為鞏固這一領先優勢并將其轉化為科技和產業競爭優勢,需要抓住5G發展的機遇期,跨領域跨行業共同構建5G新生態。同時也應看到,在5G所依賴的芯片半導體等基礎技術方面,我國和領先國家水平相比仍存在短板,甚至存在核心技術受制于人的不利局面。5G肩負著向上賦能垂直行業,向下督促基礎技術生根的科技發展重任。要充分認識到5G商用過程中的問題與挑戰,需全社會多行業達成共識,共同努力。

■改變之一:積累核心技術

芯片半導體是電子產品的核心,也是5G產業的基礎。中國半導體市場接近全世界的1/3,但中國半導體自給率水平較低,國產半導體產品在全球占比僅為7.9%。另外國產核心芯片極度缺乏,主要依賴國外進口。在通信設備中,我國國產手機的市場占有率位列全球第一,但國產芯片市場占有率均低于25%,部分元器件的國產占有率幾乎為零。這一數字與國產智能手機近全球半壁江山的占有率相比尤為尷尬。除此之外,我國芯片產業設計能力滯后于制造能力,設計產能長期落后于制造和代工產能。這都直接制約了5G核心產業的發展。當前國際形勢風云變幻,5G產業鏈外部風險加劇,中國通信產業鏈面臨著嚴峻形勢。然而機遇與挑戰并存,如今5G通信芯片發展正處于難得的窗口期,只有更加自力更生、自給自足才能使得我國5G通信芯片抓住機遇,贏得未來。

發展芯片行業,單純加大行業投資是遠遠不夠的。芯片行業作為5G基礎技術產業要在產業結構尤其是上游形成關鍵卡位,需要長時間堅持不懈的科學投入。目前我國在基礎研究和應用研究投入比例合計僅16%,而美國在基礎研究和應用研究領域合計占比達到36%。

此外,加強人才培養才有可能逐步改變路徑依賴的不利局面,改善自給自足水平。與現如今熱門的金融行業、互聯網行業相比,芯片行業是一個枯燥而且需要通過積累為其他領域釋放紅利的行業。它對人才要求高,尤其在基礎科學、基礎研究和數學能力等方面。一要培養穩定的人才隊伍和崇尚基礎研究的文化氛圍,二要完善國際人才引進機制,吸引高水平芯片人才壯大隊伍。

■改變之二:發揮5G賦能價值

5G改變社會,最大的價值在于與社會各行各業的深度融合。5G之于各垂直行業,相當于芯片之于5G終端,唯有應用爆發方能體現基礎價值。當前,電信行業的從業者,包括運營商、設備商、終端商紛紛投身于5G建設浪潮,熱情空前高漲。但也要看到,距離5G大規模商用、殺手級應用爆發尚有漫漫長路。僅靠通信行業單方面努力難以充分發揮5G的賦能價值,需要全社會共同努力。

一方面在政策上可引導通信行業與先進制造、智慧醫療、自動駕駛等領域的跨界融合,倡導合作共贏、互利互惠的格局理念,共同進行5G應用場景的創新。另一方面,對于涉及多部門監管的領域,加強部門間的協同合作,可針對不同行業制定相應的5G應用標準,破除跨界融合的技術障礙。在西北地區,5G+無人機應用在天然氣管線無人機巡線項目,完成了5G工業無人機在相關區域對管線周邊環境的高清視頻采集工作,通過巡線終端實現了實時直播的目標。打造垂直行業應用的標桿,形成正面的示范效應。通信產業要與傳統行業的標桿企業加強合作,相互沉淀,通過一批5G領航項目起到積極的示范引領作用。

■改變之三:創新打造新藍海

4G啟動至今已有5年時間,截止到2018年底,三大運營商總計投入約8000億進行4G網絡建設,目前4G還處于持續投入期,至今未完全收回成本。而5G信號頻段高,單個基站的覆蓋范圍相對變小,為同時保證高速率、廣覆蓋、為行業應用充分賦能,5G基站的數量需求將遠大于4G,密集分布、造價高昂的5G網絡將給運營商帶來巨大的投資壓力。面對5G網絡建設投資巨大這一挑戰,我們應當不斷開拓思路,通過資源共享的運營模式來營造寬松的發展環境,構建一個社會廣泛參與、跨行業融合創新、開放合作共贏的新生態。

通過探索建立創新的投資機制,廣聚社會資本,化解5G投資壓力。例如可以通過多元化投融資和“以租代建”的方式摸索出5G投資建網新模式,開放合作共贏新生態,探索資源共享新模式。5G時代產業鏈各方包括運營商、互聯網企業等要解放思想、加強合作,跳出慣性賽道,基于技術、數據、權益、基礎設施、資本等領域開展深度合作,方可在更廣闊的空間形成合力、贏得未來。



編輯:位林惠

關鍵詞:5g 行業 網絡 連接

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