賀仁龍:新基建下,5G助力智能經濟大發展

賀仁龍:新基建下,5G助力智能經濟大發展

【導讀】今天(5月21日)下午,全國政協十三屆三次會議在京召開。在大會開幕前,代表、委員們就各自關心的話題熱烈討論,疫情、5G、直播、養老,都是頻繁出現的“熱詞”。5月18日,中國信息通信研究院華東分院首席科學家/總工程師賀仁龍,華為技術有限公司上海代表處Marketing部部長鬍偉做客第146期文匯講堂《2020年,5G迎來怎樣的風口》,暢談各自的研究及行業探索。本篇分享賀仁龍的主講《新基建下5G助力智能經濟大發展》。

2020年3月,政治局常委會提出加快5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設進度。隨即,“新基建”迅速被社會輿論聚焦。近年來,我國一直在積極推進新基建建設,甚至可上溯到2008年國際金融危機,當時全球為了應對國際金融危機努力尋求新的經濟增長點,這極大促進了新一輪科技和產業革命加速拓展,自此以後新型基礎設施一直是全球投資和資本市場追逐的方向。

2020年的新冠肺炎疫情如同一面放大鏡,讓我們發現作為擁有大國實力的中國製造,也需要像城市一樣實現精細化管理,因此要把新基建內嵌於我國高質量發展的需要,為工業及各行各業創造數字孿生的基礎,將助推實體經濟高速發展。

賀仁龍:新基建下,5G助力智能經濟大發展

賀仁龍在線主講《新基建下5G助力智能經濟大發展》

新基建與5G發展概況

*新基建擴展了信息技術的內涵,5G商用開啓數據工業革命

2020年是歷史上的不平凡之年,對上海來説,意義更不止於此。2003年的非典(SARS)病毒掀起了消費互聯網革命,中國的互聯網產業在這17年內蓬勃發展。以至於鄧肯·克拉克在《阿里巴巴:馬雲和他的102年夢想》一書中這樣寫道:“非典證實了數字移動技術和互聯網的有效性,因此成為使互聯網在中國崛起為真正的大眾平台的轉折點”。

與早期的消費互聯網一樣,雖然產業互聯網發展已是不可逆的發展趨勢,但在推進中仍遇到這麼多困難。新冠病毒疫情催生了產業互聯網的大發展,實體經濟的未來發展需要信息基礎設施形成體系,敦促實體經濟走向數字化、網絡化、智能化方向。

2019年6月6日,我國頒發了5G商用牌照,5G商用開啓了數據工業革命,將啓動並驅動整個智能經濟和智慧社會的大發展。新型基礎設施作為智能經濟發展的關鍵支撐包涵七個領域,與信息技術中心相關的內容有四項——5G、大數據中心、人工智能、工業互聯網。可以看出,信息技術的內涵在不斷擴大,信息基礎設施建設至關重要,一方面,它是屬於智能科技的一種技術革命。另一方面智能科技技術本身可以創造更多的創新突破,助推傳統產業轉型升級。

*上海新網絡含兩網絡兩產業,“一網通辦”等賦能城市治理

2020年5月7日上海作為率先提出“新基建三年行動計劃”,將全方位助推五個中心——科創中心、經濟中心、金融中心、航運中心、貿易中心建設,同時進一步集中提升城市能級。

在上海,新基建主要劃分為四個部分,即新網絡、新設施、新平台和新終端,5G則屬於新網絡。新網絡的內容比較豐富,主要涉及三大方面,底層是空天地一體化的衞星互聯網。例如,地面網絡和衞星網絡的互動就需要利用5G技術、IPV6地址、5G基站,衞星互聯網等。另一方面是光纖寬帶網絡,最後就是兩個產業,賦能工業的工業互聯網以及針對城市治理的“一網通辦”“一網統管”。

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在上海,新基建主要劃分為四個部分,即新網絡、新設施、新平台和新終端

*5G將助力傳統基建變身為與數字經濟融合的信息基建

5G將為智能經濟智慧社會提供全新的關鍵基礎設施。除新基建之外,工業基礎設施、交通基礎設施、電力基礎設施工業以及城市基礎設施等物理層面的基礎設施,未來更多將以5G網絡連接。只有研發和部署足夠的傳感器和智能化設備,物理設施才能變為能源互聯網,或稱智能電力互聯網。

5G的宣傳語中提到“世界觸手可及”,具體如何實現呢?網絡是城市和基礎設施的神經元體系,可以不斷地感知物理世界和生產要素,並蒐集和匯聚數據,隨後通過人工智能、工業互聯網進行計算,再下達指令去執行。通過5G網絡,世界將觸手“可及”,觸手“可調控”,觸手“可計算”,未來,傳統基建將成為適應數字經濟與實體經濟融合發展需要的信息基礎設施體系。

2018年12月,中央經濟工作會議要求“加快5G商用步伐”的戰略部署,隨後全國工業和信息化工作會議對2019年5G發展也提出了新目標,稱要加快5G研發和產業化進程,“5G改變社會”的美好願景和上萬億的經濟產出讓人充滿期待。

*5G商用元年後,垂直行業融合將帶來全產業鏈變革

2019年被認為是5G商用元年,上海總共建成了1.9萬個5G基站,未來三年的計劃是再建3.4萬個。2020年是全面推動5G產業鏈的成熟之年。5G全面商用,從非獨立組網到5G獨立組網(SA),可以實現更多、更完善的5G應用場景;產業上,可以開展面向毫米波的技術與產品研發;應用上,可以探索更多與垂直行業的融合。未來,我們需要深入實體經濟各行業,促發整個產業鏈逐步成熟,包括突破一些卡脖子和短板技術。

“4G改變生活,5G改變社會”,5G能帶來全產業鏈的變革,成為經濟增長的新動能。據預測,全球5G產業規模將覆蓋下游的應用層,中游的終端層和網絡層,上游的基礎器件和基礎材料各環節。其中,應用層能夠帶來10萬億的產值。就基礎材料而言,美國商務部於15日無端列出限制新清單。來源海外的芯片是華為需要的基礎材料,這對未來帶來極大挑戰。

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華為5G基站

*中國5G引領全球的優勢在於專利和標準

通常説,“5G是我國通信業全球引領的關鍵階段”。雖然在產業技術上仍存在一些突短板,但在5G的標準、必要專利上已經形成核心競爭力,並起到全球引領的作用。據業內人士統計,截至2019年9月,中國廠商申請全球主要5G專利佔30%,位居首位。其中,華為擁有3325件專利;三星排名第二,擁有2846件;LG排名第三,擁有2463件。運營商中,中國移動的專利擁有數量較多。到2025年,5G手機每年將產生近200億美元的全球專利授權費,一般擁有大量5G的SEP(標準必要專利)的公司將獲得可觀的特許使用費收入,例如華為每年將至少獲得10億美元。回想2G、3G、4G時代,我們也向高通支付了高昂的專利費。

我國雖然在5G專利和必要標準上有明顯優勢,但相對而言,5G產業仍大而不強,短板仍然非常明顯。例如,我國在通信設備整機上全球領先,華為作為通信設備的整機廠商,是國際大企業和通信業的巨頭。但在產業鏈的元器件和材料上,我國上游的芯片和元器件大多被歐美廠商壟斷,在全球化順利時期是很合理的產業分工,一旦全球化受阻,就存在被卡脖子的風險。產業鏈分析顯示,上游材料和裝備的生產商,包括集成電路和元器件的生產商絕大部分屬於美國,還有部分屬於日本和德國。當前,國家目前正投入大量資源開展突破性研究。

*終端產業將迎來5G商用的爆發性市場機遇

伴隨着5G商用,終端產業將迎來新一輪市場增長機會。據IHS(商業信息提供商)預測,在5G商用第二年即今年,5G智能手機出貨規模將達到同時期4G手機的6倍;據GSMA(全球移動通信系統協會)預測,到2025年,中國的5G連接數量將達到4.6億,佔全球5G連接數量的1/3。因此,在5G商用的大勢之下,我國的終端產業將迎來新一輪爆發性市場機遇。

5G終端分為消費型終端和行業型終端,行業級終端是5G與垂直行業融合發展的重要切入點,分為5G模組、行業CPE(無線終端前置設備)、通用類和定製類等等。模組相當於製造領域裏傳統的機牀和設備,5G模組實現設備互聯和遠程交互應用;CPE如同工廠內或行業里路由器,是上網的必備品,這些都稱之為基礎配置。通用類包括超高清視頻、VR/AR和無人機,各行業中與超高清視頻和VR/AR結合的5G應用成為探索的熱點。

今年,無人機在智慧城市管理中出現了很多應用,例如,利用無人機的攝像頭在空中掃視人羣,監控口罩佩戴的情況;定製類主要為公共機器人,也包括某些行業的特殊終端。

消費終端包括大家熟悉的智能手機,還有多形態智能硬件,比如全互連PC機(筆記本電腦或者台式電腦),用於消費娛樂的移動VR/AR等。互聯網講究介入式,VR/AR能幫助形成一個全浸入式的過程。另外,還有消費類的無人機和消費類的CPE類產品,CPE能夠將你和所有家電連接起來。

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講堂賓主在直播地——位於楊浦灣谷科技園區的上海臨港科技創業中心合影(左起賀仁龍、李念、胡偉)

5G助力實體經濟智能化發展

*5G應用在個人消費市場和垂直行業領域共同推進

目前,5G應用呈現個人消費市場和垂直行業領域共同推進的態勢。

截止到2019年9月,全球135家運營商總共進行了391項應用實驗。其中,VR/AR、高清視頻傳輸(4K或8K)、固定無線接入是試驗最多的三類應用。對比中外,VR/AR、智慧城市、工業互聯網是國內外探索的共同點。不同處是,國外重點圍繞固定無線接入,我國更多探索5G與智慧醫療、媒體娛樂等領域的融合。去年,我國發布5G商用牌照的時間比韓國和美國晚1-2個月。中國是製造大國,5G的應用在工業互聯網、車聯網等方面比較活躍。

目前,行業內CPE為打包的集成服務,將5G和智能生活、智能經濟結合。模式可歸納為3 4 X,其中3大應用方向分別為智慧化生活、數字化治理、產業數字化。例如,一網通、一網辦就是數字化治理。4大基礎應用分別是4K/8K的高清視頻、VR/AR、機器人、無人機/無人船/車等無人交通系列。X代表各個行業,包括工業互聯網、車聯網、醫療健康、智慧金融、智慧城市等。

*5G促使ICT關鍵技術加速融合實體經濟

ICT技術是信息通訊技術的統稱,人工智能、大數據、雲計算、電源計算等技術都屬於ICT。新基建則包括5G、大數據中心、人工智能和工業互聯網。2009年,上海做光纖網絡,2012年基本完成全市寬帶用户光纖覆蓋,目的是解決人和人之間互聯的桌面互聯網的信息高速公路。例如,將14億人的消費能力連接到互聯網的消費互聯網上。

5G不僅僅是人聯網,更是解決萬物邏輯互聯的過程。5G首先解決的問題是抽取萬物的數據,無論是各種生產要素,還是城市設施或交通設施、工業設施、電力設施等。在基礎設施連接之後,將產生相應的數據,邏輯上稱為數據工業動力。在5G連接的情況下,世界將慢慢變成數字化的世界,或叫數字人生的世界。

在萬物打通數據的過程中,ICT技術必然會加速。數據出具之後,需要利用大數據進行處理,計算能力來自算法,算法能力不足便需要智能計算(即雲計算)。所以,人工智能包括算法業務、車聯網、工業互聯網等行業性的應用。在道路內和工廠內直接做決策,離不開邊緣計算(MEC)技術的關鍵支撐,其佔比將不斷提升,融合也持續加強。

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2018年3月,上海市第一階段智能網聯汽車開放測試道路落地安亭新鎮

*5G將拉動數字經濟增長,2024年或達到8萬億規模

從趨勢來看,2024年全球5G個人用户預計將超過12億,中國佔六成,所以,中國聯通和中國電信在做5G共享基站,中國移動有大規模的投資;同時5G的正式商用也會刺激個人用户流量的飛速增長,按一年的月均每户的用户流量,2020年是13個GB,2024年將達到75個GB。收費模式以後也會有相應調整,是按流量收費還是按內容加流量,針對個人還是針對物聯網設備,是平台型收費還是累積性的數據?

到2024年5G直接經濟產出累計將達7.46萬億,間接帶動的經濟總產出將到達17.6萬億元;直接帶動經濟產出增加值累計將達到2萬億元,間接帶動的經濟總產出增加累計將達到約6萬億。這方面信通院已有專門的白皮書詳盡表述。

具體來看看行業應用的發展及趨勢判斷。

*5G 超高清視頻 產業協同發展或建“夢工廠”

當前,以超高清視頻為代表的文娛/文創行業不斷髮展,中華文化也將搭載文創的平台走向全球。從發展趨勢來看,2019至2020年是5G 超高清視頻業務的爆發年,2020至2025年將迎來“超視頻時代”。隨着千兆到户和5G技術逐漸普及,4K/8K視頻業務將走向全面成熟。以這類技術為支撐,遠程醫療等應用將全面展開。

所以,5G模組和部分行業應用需要產業鏈協同發展,應用會隨需求變化而逐步提升。但目前,5G的相關標準主要集中在信源編解碼、顯示終端等領域,接口、安全等標準還需要繼續探索。產業發展不均勻的弊端也逐漸凸顯,雖然終端、顯示面板、網絡傳輸能力強,但按照4K/8K標準開展的拍攝還未普及。例如現下的5G手機,雖然網速很快,但用武之地並不多。

內容供給的豐富需要產業政策的支持,或是產業開放的推動。關於5G是否助力於上海的“夢工廠”建設的問題,中央電視台在國慶閲兵日所做的5G 8K技術高清直播,就是一個極佳的應用案例。

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用户在北京聯通營業廳觀看國慶閲兵VR直播

針對個人市場而言,需要推動智能手機在硬件、交互、應用上的全方位創新。5G的體驗速度超過百兆,達到4G的10倍,將促使屏幕、攝像頭、芯片等智能手機關鍵零部件性能同步升級。大帶寬的傳輸能力對新型的交互方式提出要求,例如對於立體沉浸式的遊戲、AR交互、全息投影等,家長容易擔心孩子是否會患上“5G網癮”。所以,隨着帶寬增加,內容場景也將逐漸增多,目前很多手機的計算能力和存儲能力已經超過了比普通的筆記本電腦。

*5G VR/AR 由“展廳觀摩”到產業落地的跨越

從市場期望和產業生命週期圖來看,5G在虛擬現實的應用正加速向生產與生活全方位滲透,實現全面賦能。

首先,要跨越由“展廳觀摩”向“產業落地”演進過程的發展裂谷。去年,中國移動和諾基亞合作,在世界移動大會上展示了沉浸式的VR巨幕劇院和VR直播。除娛樂之外,5G雲化VR可以和各行業結合,包括教育、醫療、以及工業等。例如,去年利用超高清和VR技術完成了幾台大手術,併為行業內部的年輕醫生提供了直播觀摩,成為很好的學習機會。

其次,有待打造“端、管、雲”協同集約的產業生態。VR終端的發展進入確定階段,5G已經進入SA的獨立組網階段,分為接入網和傳輸網,網和端、雲之間的協同也需要一致。因此,VR一定要與行業結合。與本地VR和4G雲化VR相比,5G雲化VR的低延時性能更優越,渲染能力更好,在計算能力上也更具優勢。

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“VR 旅遊”以全新的交互方式,塑造“身未動、心先行”的旅遊消費體驗

*5G 工業互聯網 全自動化工廠將通過CPE等實現

製造強國要與工業互聯網結相合,工業互聯網的融合將幫助實體經濟的主戰場提升智能化。目前,兩者融合尚處在探索階段,主要業務集中在人機交互方面,屬於工業 VR的模式。我們更期待的是,5G如何幫助製造企業、製造的生態、以及製造的產業鏈,提升端到端的價值鏈。在供應鏈、產品質量等各環節,已經出現一些點狀的應用。

從市場期望和產業生命週期圖來看,目前超高清檢測已非常成功,機器視覺、遠程運維正在逐步應用的過程中。以移動控制而言,在一個全自動化的工廠內,通過一套語音控制系統來自動調控多個工廠,此時網絡就會要求和SDN網絡定義軟件等相結合。目前,在青島港和上海的洋山深水港已出現一些應用。如果需要連接終端、工業機器人/AGV工業設備和監控設備,就要在上面加一個5G模塊,然後實現設備和設備直接的通訊和雲平台通訊。同時,通過工業的CPE將各種設備結合,如同在工廠裏建設一個龐大的5G路由器。如此,我們可以發現工業設計和數據分析的場景所需要的5G端和場景是不同的,其中還包括一些海量機器的通訊。

*5G 智慧醫療 遠程超聲、移動醫護商機雲湧

目前,遠程診斷相對較容易實現。即便在偏遠之地,三甲醫院都可以利用先進的儀器做出遠程診斷。患者在完成拍片和CT之後,會交由一位人工智能專家來做出判斷。所以,智慧醫療還需要和人工智能技術相結合。在這方面,將涉及到一些產業政策,包括如何對設備的可靠性做出檢驗檢測或是辦理證書。所以,我們希望藉由5G和AI,讓診斷醫生從醫院來到雲端。未來,醫療設備從醫院內部發展到隨身攜帶,從醫院內全連接到設備的普遍遠程化,將為成為大趨勢。

醫療器械設備通過5G模組連接,還有一些網口可連接到醫療的DTU或通過USB連接5G網絡。同時,基於5G網絡切片技術連接相應的終端設備,可完成實時在線、實時感知,包括遠程超聲、移動醫護等相應的產品、平台、技術和終端項目。

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2019年7月8日,上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院實現5G VR超高清腹腔鏡手術直播

*5G 車聯網 終端安裝在2022年佔比增至96%

相對而言,車聯網在娛樂設施、信息娛樂、智能導航等領域的應用比較成熟,但導航類智能的市場不大。提到專用車和無人駕駛,典型的例子便是東海大橋運貨專用車,東海大橋設有特別車道,可供開展無人駕駛;但目前,我們距離全路況乘用車的無人駕駛還有一段距離,不僅存在技術上的難關,還需要有更多的數據收集和訓練的過程。無人駕駛如同孩童學步,需要不斷地訓練才能從走路,到學會奔跑、競賽,這是一個漫長的過程。在上海發佈的新基建35條裏特別提出,計劃三年內在臨港開闢100多公里道路用於無人駕駛訓練,這也是產業發展的必行之路。

車聯網產業發展的前景如何?車聯網的終端安裝,預計到2022年佔比將增長至96%,前裝車的終端擁有極大的市場。目前,汽車產業受疫情衝擊影響較大,尤其是上海汽車的產業比重很大。5G時代,智能網聯汽車將會怎樣發展?我通常會以此為例,2007年蘋果手機作為智能手機率先出現,當時智能手機和功能手機並行。2017年特斯拉智能車出現,智能網聯車就像當年蘋果橫空出世一樣,有一個並行的過程。

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5g的到來將推動自動駕駛車聯網發展

上海的5G產業生態

上海是率先響應新基建的省市,於去年發佈了5G商業的三年行動計劃,今年也將出台一系列新的政策文件。在發展5G的產業和應用上,上海一方面着重打造基於5G AI的智能經濟新生態,開展政企治理和營商環境優化。作為科技研發的主力軍,上海將帶頭推動核心元器件的創新突破。另一方面,上海不斷做大做強5G通信產業,預計到2022年底上海5G基站數量將達5萬多個,可以説位於全國前列。同時,上海還將持續拓展5G建設應用場景,覆蓋智慧工廠、智慧碼頭、智慧商圈、工業互聯網、融媒體等各個領域。

(整編:李念)

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作者:賀仁龍

編輯:袁琭璐

責任編輯:李念

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