2019 世界人工智能大会(WAIC)在上海世博展览馆正式拉开帷幕。本届大会以“智联世界 无限可能”为主题,共话AI,携手迸发智联时代智慧火花。



在会议同期举办的中的“5G与人工智能主题论坛”上,中国互联网协会理事长、中国工程院院士邬贺铨表示,5G推动人机物智能协同。“5G构建IoT与AI智能连接通道,同时5G还赋能AIoT实现智能化应用。”



01 5G构建IoT与AI智能连接通道


5G正在引领IoT标准的演进,且作为AI与IoT的桥梁,其高宽带、高可靠低时延、大连接的特性开拓了AIoT更广阔的应用领域。


NB-IoT有其广覆盖、大连接、低功耗的特点,也同时存在着缺陷:传感器位置固定,无法满足部分场景下传感器的移动需求;业务带宽只有20kbps和250kbps两种,低不下去、高不上来是硬伤;以及NB-IoT模块无法跟人对话。这三个问题局限了NB-IoT的业务发展,此时需要开发新的物联网标准,如eMTC与mMTC。


eMTC扩展业务带宽到1Mbps,可支持运动的传感器及还具有与人对话的能力。mMTC业务带宽160bps,大大增加了连接数。5G来临之后,将NB-IoT、eMTC放在5G频段内,就能满足5G物联网的工作要求。


近日,3GPP通过仿真向ITU提交报告,说明在LTE和未来5G频段工作的NB-IoT和eMTC能满足5G的连接密度要求,因此NB-IoT和eMTC可纳入5G低功耗广域网(LPWAN)物联网标准。


5G进一步扩展了物联网的标准,有了物联网之后,5G大有可为!


首先可以做产业数字化。产业数字化需要将企业内设备联网,但原有车间内难于布放光纤,希望使用无线联网。此外,车联网、机器人、物流小车及一些工人的可穿戴设备也需无线网络支持。而WiFi因稳定性、扩展性、低速率等问题使得其在工业领域利用率仅4%。所以,5G成为企业/政府内网与外网物理层重要技术。



邬贺铨指出,企业可以选择自建专网与租用运营商网络建设比较独立的5G专用网络,也可以跟运营商合作,利用运营商基站把控制系统交给运营商等模式。“不仅仅是工业,智慧城市的政务网络同样具有基于运营商5G网络组建VPN和自建5G专网两种选择。


工业应用希望时延反应快,作为承载平台,5G的低时延正好满足需求。邬贺铨指出,利用5G接入网和核心网能力为垂直行业提供局域网服务;提供IP/non-IP连接;私网标识与管理;支持与公网的互操作;5G架构支持TSN网络能力、同步配置和QoS要求。


其次,现在企业总部与分支机构间的联系需要通过广域网,租用专线有质量保证,但不能立即开通而且成本高,新业务不断产生峰值流量,导致专线频繁扩容,通过互联网虽然廉价但没有服务质量保证。SD-WAN按需分配网络资源,提供切片与分层,使网络变得有序和可预测,实现主动运维减少90% 投诉,故障分钟级定位和自恢复。


再者,5G明确采用IPv6,IPv6有很多地址。现在利用IPv6,有标签件和足够多的地址,这个地址不是表示终端地址,而是拿他作为标签。这样一来大大加快了传输。利用这些技术,可以做到网络智能化控制。


最后,基于AI和大数据的云控网络管理,可以构建智简网络,这也是AI在5G领域的重大应用。它通过理解业务意图、自动化网络策略部署和持续优化,为用户提供实时的极致体验,抵御未知威胁,为企业构建一个智慧、极简、超宽、安全和开放的数字网络平台。华为分析指出,智简网络可降低OPEX 80%;识别85%的潜在故障,降低威胁检测和响应时间90% 。


02 5G赋能AIoT实现智能化应用


AIoT=AI+IoT,5G的增强移动宽带、高可靠低时延和广覆盖大连接特性及与边缘计算的结合,使得AI与IoT融为一体。邬贺铨表示,5G赋能AIoT实现智能化应用。



5G的IoT终端采用IPv6地址,服务器能够找到IoT终端,不需要采用心跳机制或休眠机制,大大节省IoT终端的功耗,又避免了信令风暴。5G可为IoT终端配置真实的IPv6地址,有利于获得精准的IoT终端画像信息,为对IoT终端的智能管理奠定了基础。


此外,5G拓展了IoT的智能入口类别,5G+边缘计算的高宽带低时延助力智能家居和智能社区及企业园区的管理。“智能手机、智能音箱、智能电视和智能屏、智能门卫和智能机器人都成为新的智能入口。据IDC报告预测,到2020年,全球AI系统将为家电企业带来收入超过470亿美元。另据国际机器人联合会预测,到2020年将有170万个新工业机器人应用到世界各地的工厂中。


“AIoT还是单一智能,未来还要向主动智能发展。”邬贺铨表示,“单机智能阶段,单机系统需要精确感知、识别、理解用户的各类指令,如语音、手势等,并正确决策、执行和反馈。而这个过程中设备与设备之间是不发生相互联系。主动智能阶段,智能系统根据用户行为偏好、用户画像、环境等各类信息,自我学习、主动提供适用于用户的服务。例如汽车通过车联网被训练到熟悉驾驶员的行车习惯和反应能力,遇到紧急情况汽车可按安全原则主动采取措施。”


“AIoT本身也是产业,在驶向蓝海的过程中,AIoT发展也面临着算力、算法、平台兼容性与安全性的挑战。未来AIoT的发展,仍需标准化推动,企业间合作提升兼容性,需要威胁情报共享,增强安全保障能力。同时,邬贺铨表示,AIoT目前仅是起步阶段,还有很大的发展空间,创新永远在路上。



5G可以激发VR/AR潜能,VR/AR因5G才有更好的体验。邬贺铨指出,5G+VR视频将催生VR视频节目制作;当VR 较为普及时,5G+VR让人与人之间在很多场景下都可以通过VR来进行沟通;5G大带宽可支持多机位同传,观众不用切换画面就能看到多个视角;5G VR提供超感景区体验等。


同时,5G助力远程医疗的发展。3月16日,中国移动与华为合作帮助海南总医院医生,通过5G网络远程操控电子机械臂,对在北京的帕金森病患者成功完成了 “脑起搏器”植入手术。IHS公司报告预测,到2035年时5G为全球医疗领域提供超过1.1万亿美元的产品和服务,约占全球5G相关经济规模的9%左右。


5G+车联网方面,车载雷达等传感器可大量收集数据,如果没有5G就无法使数据在车与车、车与路间快速共享,就难以实现自动驾驶。麦肯锡估计,2025年车联网带来万亿美元的经济规模,每年挽救3~15万人生命,减少废气排放90%。2030 年汽车共享、互联服务等衍生的全新商业模式将使汽车行业收入增加1.5 万亿美元。


5G+AIoT在产业互联网的应用也获得了长足的进步,遍地开花。南方电网利用5G承载电网的配电业务;青岛港成为全球首个5G智能码头;浙江移动与杭汽轮集团、浙江中控、新安化工等企业的合作,包括5G三维扫描建模检测系统、仪表无线减辎升级等项目均已进入试点阶段等。


5G+VR 辅助装配,也实现了从机器人到智能机器人的转变。对于多关节工业机器人,同一个操作可有多种活动方案,利用AI技术可以得出最优解。5G+8K+移动边缘计算可使机器人反映更敏感。沈阳新松公司开发智能焊接系统,能自主生成程序。


5G与机器视觉未来发展前景无限。前瞻产业研究院数据显示,中国每天在产线上进行目视检查的工人超过350万,但人工检测准确度不高。5G为云连接提供宽带和快速通道,工业高清视频经过5G和边缘计算与中心云相连,结合AI能力,与预存的视频图像比对和分析,目前基于AI的机器视觉识别能力已经超过人类。


数字孪生则是借助安装在物理对象上的传感器数据和仿真手段来映射产品实时状态、工作条件或位置,获得物理对象的属性及状态的最新和准确的镜像,通过5G传输,可用于预防性维护。据IDC预测到2020年,全球2000强企业中的30%将利用数字孪生数据,提高产品创新能力和企业生产效率,从而提高企业25%的收益。


此外,5G+8K在农业和救灾中的应用也比较广泛。陕西千阳千亩的苹果树盛开花期仅一周,利用无人机航拍精确获得苹果花数目,通过5G可实时回传。基于大数据分析,为农场提供种植面积测算、作物长势监测、生长周期估算、产量预估、自然灾害预测、病虫害预警等服务。无人机载5G+8K可以沿河流监视洪灾情况,指导抢险救灾。



邬贺铨最后表示,“5G是通信与计算深度融合的网络,大数据与AI技术对提升5G的无线与网络性能及功能发挥了重要作用,实现了5G网络的虚拟化和智能化。5G的增强移动宽带、高可靠低时延与广覆盖大连接特性构建了IoT与AI间快速智能连接,促进了向AIoT的演进,实现了物与机的无缝融合。5G激活了VR/AR的潜能,5G+VR/AR成为人机物协同的平台,推动了产业数字化和智能化。”

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