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整個(gè)移動(dòng)通信的發(fā)展基本上十年一代,每一代都是前一代速率的1000倍,1G到4G是面向個(gè)人通信即面向消費(fèi)者的,而5G擴(kuò)展到產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的應(yīng)用,一共有三大應(yīng)用場(chǎng)景:增強(qiáng)移動(dòng)寬帶、超可靠低時(shí)延、廣覆蓋大連接。
和4G相比,5G峰值速率提高了30倍,用戶體驗(yàn)速率提高了10倍,頻譜效率提升了3倍,移動(dòng)性能達(dá)到支持500公里時(shí)速的高鐵,無(wú)線接口延時(shí)減少90%,連接密度提高10倍,能效和流量密度各提高100倍,能支持移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的各方面應(yīng)用。
5G促進(jìn)了AI和IoT的融合
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5G成為AI和IoT間的寬度紐帶,使二者變成AIOT,稱之為智聯(lián)網(wǎng),推動(dòng)萬(wàn)物智聯(lián)。AIOT使得物聯(lián)網(wǎng)所感知的大數(shù)據(jù)能直聯(lián)AI,我們通過(guò)增加一些AI芯片以及一些開(kāi)發(fā)軟件,就能實(shí)現(xiàn)很多實(shí)時(shí)決策。
在產(chǎn)業(yè)鏈上,AIOT更強(qiáng)調(diào)AI芯片與AI能力開(kāi)發(fā)平臺(tái),其中開(kāi)發(fā)框架支持端、邊、云獨(dú)立的和協(xié)同的統(tǒng)一訓(xùn)練和推理,可以幫助IoT開(kāi)發(fā)者解決開(kāi)發(fā)兼容問(wèn)題。
5G+8K視頻直播
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通過(guò)高清視頻不僅僅用于娛樂(lè),還可以用于遠(yuǎn)程醫(yī)療。2019年3月,中國(guó)移動(dòng)與華為合作幫助海南醫(yī)生通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程操控電子機(jī)械臂,對(duì)在北京的帕金森病患者成功完成了“腦起搏器”植入手術(shù),手術(shù)耗時(shí)3小時(shí)。
除此之外,5G+8K視頻還可以用于遙控生產(chǎn)線上機(jī)器故障的排除,指導(dǎo)維護(hù)管理。另外,8K視頻本身也是一個(gè)產(chǎn)業(yè),視頻直播的產(chǎn)業(yè)在2021年,全球可以達(dá)到700億美元,其中中國(guó)觀看直播的視頻互聯(lián)網(wǎng)用戶已占全球的60%。
5G云游戲
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當(dāng)然普及游戲不是我們的宗旨,利用這個(gè)技術(shù)也可以用于工業(yè)的協(xié)同設(shè)計(jì)接和數(shù)字文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)。
現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)已經(jīng)發(fā)展起來(lái)了,但是在沒(méi)有5G的時(shí)候它是很難得到應(yīng)用的,原來(lái)它要求的帶寬達(dá)到1個(gè)G,延時(shí)希望低于7個(gè)毫秒,在4G時(shí)代這是很難實(shí)現(xiàn),現(xiàn)在5G有可能做到。
5G加上VR,不僅僅用于游戲,還可以支撐協(xié)同工作。5G+VR可以用于遠(yuǎn)程教育,可以讓邊遠(yuǎn)地區(qū)的孩子能同樣獲得大城市的優(yōu)質(zhì)教育資源;可以通過(guò)網(wǎng)上的虛擬實(shí)驗(yàn)解決邊遠(yuǎn)地區(qū)實(shí)驗(yàn)手段不足的問(wèn)題,而且可以很好地用于培訓(xùn)。目前,故宮博物院就通過(guò)VR頭盔,讓游客有了更好的體驗(yàn)。
5G+AIOT能廣泛應(yīng)用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
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南方電網(wǎng)利用5G承載電網(wǎng)的配電業(yè)務(wù),青島港成為全球首個(gè)5G智能碼頭,荷蘭殼牌煉油廠采用5G機(jī)器人巡檢油管,瑞典沃爾沃建筑公司用5G遙控深井作業(yè)。
上海商飛公司已建成全球首個(gè)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的園區(qū)。飛機(jī)是用復(fù)合材料制造的,機(jī)翼和機(jī)身貼上復(fù)合材料,過(guò)去要停機(jī)檢查粘貼的質(zhì)量,現(xiàn)在用5G的高清視頻攝像頭,邊貼邊把圖像直接實(shí)時(shí)傳到后臺(tái),跟大數(shù)據(jù)、人工智能已有的圖片進(jìn)行比對(duì),這樣就大大提升了工作質(zhì)量和效率。
另外,由于飛機(jī)是一節(jié)一節(jié)組裝起來(lái)的,每一節(jié)里都有很多電纜。過(guò)去靠圖紙連接的時(shí)候,需要非常小心地連接,現(xiàn)在借助5G+VR頭盔,可以讓工人知道哪一根電纜該連接到另外的哪一根,不僅僅提高效率,也提高了工作質(zhì)量。
當(dāng)然,更多的應(yīng)用是在機(jī)器視覺(jué)方面。在中國(guó),現(xiàn)在生產(chǎn)線上,靠目測(cè)檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量的工人每天有350萬(wàn)人。盡管這些工人很認(rèn)真,但仍然避免不了差錯(cuò),利用工業(yè)的高清視頻和5G,直接和邊緣計(jì)算及后臺(tái)的人工智能結(jié)合,能很好地發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)工人。
華星光電跟騰訊合作,對(duì)液晶面板海量圖片進(jìn)行快速學(xué)習(xí)與訓(xùn)練,建立高精度模型,實(shí)現(xiàn)機(jī)器自主質(zhì)檢,分類識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)88.9%,節(jié)省人力60%。
清華大學(xué)與英業(yè)達(dá)集團(tuán)合作,基于機(jī)器視覺(jué),綜合PCB板加工過(guò)程的多源數(shù)據(jù),得到360度視圖,發(fā)現(xiàn)人工無(wú)法判斷的主板近14%,每年效益達(dá)9000萬(wàn)元。
青島港通過(guò)5G將機(jī)器視覺(jué)集卡防吊起系統(tǒng)與大型運(yùn)算系統(tǒng)相連,實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)時(shí)延的操作,在效率上、效益上都有很大的改進(jìn)。
5G在車聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用
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車聯(lián)網(wǎng)的軟件,包括汽車電子,以及車聯(lián)網(wǎng)的服務(wù),到2030年全球?qū)⑦_(dá)到1.5萬(wàn)億美元的規(guī)模,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了現(xiàn)在汽車產(chǎn)業(yè)的總規(guī)模。
5G開(kāi)啟移動(dòng)通信新時(shí)代
5G的增強(qiáng)移動(dòng)寬帶能力為4K、8K的高清視頻節(jié)目的無(wú)線傳輸提供了可靠通道,豐富了文化生活,推動(dòng)了數(shù)字產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展;5G的高可靠、低時(shí)延、廣覆蓋、大連接,將物聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)跟人工智能融合,將物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到智聯(lián)網(wǎng);5G+VR/AR和邊緣計(jì)算的結(jié)合,推動(dòng)了人機(jī)物的自然協(xié)同,催生了新業(yè)態(tài),為用戶提供了更好的體驗(yàn);5G為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展增加了新動(dòng)能,拓展了新應(yīng)用,助力產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的發(fā)展。
注:本文整理于鄔賀銓院士在首屆世界科技與發(fā)展論壇上的講話,略有刪減,圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò),由編輯所加。