邬贺铨：商用一周年，5G成为中国数字经济的“新引擎”
编者按编程
2019年6月6日，工业和信息化部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照，标志着我国正式进入5G商用元年。安全
2020年突如其来的全球疫情，改变了人们的生活方式，不少活动都搬到了线上，这对5G及新一代信息技术的发展起到了极大助推做用，5G视频会议、智慧医疗、车联网等应用飞速发展。服务器
随着我国5G基础设施的逐步完善，5G做为“新基建”表明，会延伸出更多的应用场景，5G产业将迎来大发展的新机遇。微信
做者：邬贺铨 （中国工程院院士）网络
5G信号首次覆盖珠穆朗玛峰峰顶，中国建成全球海拔最高5G基站。新华社发工具
5G做为超宽带低时延无线通讯技术，能够将物联网、数据中心、人工智能和工业互联网等融合构成完整的新一代信息基础设施，成为“新基建”的重要组成部分。性能
我国提出要推进互联网、大数据、人工智能和实体经济的深度融合，加快制造业、农业、服务业的网络化、智能化、数字化。区块链
近一年来，5G等新一代信息技术赋能新应用，推动智慧社会的发展，支撑产业数字化，成为中国数字经济的新引擎。开发工具
01大数据
5G将物联网跟云计算、大数据、人工智能无缝融合
“新基建”就是要建设集约高效、经济实用、智能绿色、安全可靠的现代设施体系。包括三个方面的内容：第一是新一代信息基础设施；二是融合基础设施；三是创新基础设施。其中新一代信息基础设施又能够分为三方面：一是通讯网络基础设施，包括5G、互联网、工业互联网、卫星互联网；还有新技术设施以及算力基础设施。
移动通讯从第一代1G、2G、3G、4G发展到如今的5G。5G跟前面几代移动通讯类似的地方都是十年一代，峰值速率十年提高了一千倍。
5G跟前几代不同的地方，1G到4G是面向我的通讯，5G面向产业互联网和智慧城市的应用，有三大应用场景：加强移动宽带、超可靠低时延、光覆盖大链接。
5G跟4G比在多个性能有数量级的提高，5G主要依靠无线技术的创新，无线技术离不开通讯的基本原理，首先把基站作得更多，其次把天线作得更多，固然还须要频段和物理机的改进，表如今5G是宽带的能力峰值是4G的30倍，体验数据是4G的10倍。
另外支持高速移动，能作到每小时500千米的运率速度。还有低时延，时延比4G减小40%。它支撑大链接，链接面比4G提升10倍，作到1平方千米100万的传感联网。其次能效密度都比4G有百倍的提高。
5G网络技术的提高，不单纯是智能手机，无线接入网。5G是使用边缘计算，5G特别强调把云计算的能力分一部分下沉到边缘上，以下降对敏感业务的处理时延，而且能够减小到中心云的带宽压力，提升可靠性。5G的边缘计算有些还能够放到机站的附近。使用边缘计算对企业来说，据IDC分析，今年50%的数据会放在边缘侧处理，并且两机云比单机云节省成本。
还有智能物联网，物联网感知数据包括大数据和人工智能的分析，5G以前一般的移动网络时延比较大，带宽不够，并且当时也没边缘计算，所以传感器的数据送到后台时延比较长，决策回来之后已经失去了实时性的处理机会，如今5G来了，5G不只是大带宽低时延，还表现为一平方千米支持一百万个传感器联网，端到端的时延不超过十秒，所以能够说5G将物联网跟云计算、大数据、人工智能无缝融合。
AI跟IOT的融合成为AIOT智联网，AIOT至关于拿5G把云计算的能力虚拟化到物联网上面链接起来，更进一步的咱们能够把AI的芯片以及商业AI的软件、开发工具集成到AIOT的终端里头，跟原来物联网的模块综合在一块儿，固然综合在一块儿适用于一些比较复杂一点的要求、要求严格一点的物联网终端，像超高清的摄像头、机器人、无人机这些，这些直接把人工智能的能力融合到物联网模块。
更进一步地在AIOT的终端里头还能够迁入区块链的能力，这样保证物联网设备的接入验证、设备加密和设备控制安全，解决数据的确权和数据资产化的问题。
02
“上云赋能”，5G支持超宽带和低时延的高速网络
5G解决了“上云赋能”的问题，传统的视频会议、游戏、数字文化产业、工业的协同设计都须要将核心程序下载到本地，本地要完成计算，对计算能力内存成本要求比较高。
如今依靠云端服务器的运算能力借助服务器的传输能力，把二者连起来，不须要下载终端和程序，即插即用、多屏合一，流畅体验。右上角两个小视频，一个是在手机上上云，一个是比较高端的PC上云，二者看不出多大区别。
如今的终端经过5G连到互联网再连到后台的云计算平台，终端能够发出游戏控制的动做，立刻后台进行图像的渲染、画面的压缩，再把游戏流传过来，基本是没有时延的，所以感受比较流畅。
这种应用不只仅在游戏，像此次疫情期间带动了云办公、云课堂、云视频、云招聘、云签约，即使是在疫情事后，这种云的应用可以节省交通和时间的成本，比较方便。
5G另一个很大的特色是超宽带，能够支持超高清4K 8K，与传统的高清相比4K、8K的分辨率大大提高，2K的分辨率是这样的，4K是它的4倍，8K又是4K的4倍。不但分辨率提高，帧率到120帧，倍数从8bit到16bit。
因为5G能够支持高分辨率，所以咱们但愿屏幕更大一点，可是屏幕太大不方便随身带，所以如今折叠屏的手机就出现了，如今折叠屏屏幕没那么大，因此如今出现了智能屏，表面上是电视屏，实际上它是一个手机的屏幕，咱们能够经过手机跟它联动，也能够靠触摸翻屏，这样咱们能够享受超高清的视频。
应该说4K8K电视在中国发展仍是至关快的，预计今年会占总销量的40%和5%。
另外5G的特色是支持高速移动，何时须要高速呢？
咱们知道高山滑雪的运动速度达到每小时250千米，冬奥会跟夏奥会的区别，一个是速度、一个是艺术，为了高速度运动5G能够发挥做用，咱们能够在运动员的头盔和雪橇上装上5G摄像头，场外的观众能够由场内运动员的高度、难度、温度、速度的感觉，经过5G能够把超清视频直接播出去。
中国联通用5G把超高清8K的乒乓球比赛传到场外，能够把运动场上的多个机位信号传到外面，在场外再把多个机位进行合成处理，因此场外的观众能够得到360度场景的体验。
过去咱们的运动场在不一样位置票价是不同的，观看的角度不一样，直播的时候你们看到导播送出来的机位信号是同样的，有了5G能够把多个机位的视频分别送出来，分别由用户点看哪一个机位。
如今有商家想到了什么呢，不一样的机位能够卖不一样的钱，好比“温网”比赛，坐在费德勒天王角度的机位能够卖更多的票价，这种直播的市场也是很大的。
5G另一个特色，不但支持高清，并且是极低的时延。AR/VR要求高带宽特别是低时延，4G的时候是作不到的，5G能够。
华为曾经预测，到2025年全球10%的企业都会使用AR/VR，IDC去年的报告到2023年中国AR/VR的市场能达到650亿美圆。
好比，故宫开放，不少珍藏是不能手触摸和近距离看的，在故宫戴一个5G的VR头盔能够亲身感觉珍宝。在旅游点能够戴上VR头盔，能够有更惊险刺激的感觉。在植物园观看植物的时候，经过头盔能够看到这个花的云端搜索内容。
上海虹口打造“5G+工业互联网”产业新高地。新华社发
云南昆明的5G+VR隔离探视系统投入应用。
03
数字创意、智慧医疗、智慧教育、车联网……5G产业的融合创新应用愈来愈多
5G产业，融合创新，未来会有普遍的应用。好比，数字创意也能够借助5G产业和5G的发展获得很好的提高，这里面能够分析出运动员的动做和咱们设计武打片的动做等，未来拍电影电视的时候就不须要花钱去请价格很高的“小鲜肉”，实际上“画”一个就能够了。
5G终端不只仅限于普通终端，手机还能够做为眼镜，做为5G的终端。对于日常人来讲屏幕是不能凹凸的，能够在手指上读一个摄像头，指哪一个字读哪一个，甚至能够翻译。也有人说把终端作一个眼镜，是反过来戴的，咱们能够看看。AR/VR不只仅戴到本身头上，能够装在地面的摄像头，摄像头拍下你的身材，当你说换一种颜色的时候它自动根据你的身材换一种颜色，不单是换颜色，还能够换服装。
在智慧医疗上有很好的应用，去年3月份在三亚的一个解放军总医院的医生经过5G遥控在北京301医院的机械手，为帕金森患者完成了开颅的手术，疫情期间5G的远程会诊以及远程手术指导都有不少的例子。
另外利用VR能够培训医务工做者，通常的外科医生上手术台还需通过很长时间的训练，利用VR能够加快这个培训的过程。
如今判断是否是得新冠肺炎主要是靠核酸检测，核酸检测并不能立刻确诊患者是阳性，还有假阴性，还须要经过CT，一张张CT照片仍是比较难看的，能够经过大数据人工智能技术融合为立体的肺，再看看肺的周边怎么样。
利用医生看新冠肺炎的经验总结放到后台人工智能大数据，现场的医生把医疗影像传到后台，能够利用后台的比对，发现哪些CT图像问题大的，大大缩短期。
智慧教育，疫情期间不少孩子在家上网课，5G和AR/VR技术，不只对儿童，对成年人也颇有帮助，了解生物中的微观世界、宏观的天体运行、将来2300年世界变怎么样均可以呈现直观的感觉，利用AR/VR头盔能够模拟不少场景。
检测水的污染，不必定非要经过卫星，如今利用无人机搭载5G终端和高清摄像头就能够拍下地面的污染和水质的污染。另外5G的特色是大链接，特别适合于对环境的检测。
陕西一个农场，在苹果园开花的季节，一个无人机带5G的摄像头扫个苹果园，苹果开花通常只有一周，扫下来之后经过后台的大数据人工智能分析，能够清楚数出每一棵树有多少朵花，哪些花能结果，能够说提早三个月预测了苹果园的产量，当期货能够卖出去。5G高清摄像头还能够检测农田土壤的肥料、旱情以及农做物的生长状况，也能够判断咱们哪些地方受灾。
车联网，能够说5G为车联网而生，车联网由于5G焕发青春。
交通对安全比较敏感，由于对时延要求严格，4G时代时延太大，5G加上边缘计算能够保证空口时延1毫秒，能够保证车到红绿灯、车到人等等通讯，过去咱们是靠雷达，将来还会用雷达，可是不须要那么精确的雷达了，不只仅是智能的车，再加上聪明的路，二者结合起来车路协同，这样能够提升交通效率、保证交通安全，减小尾气排放。
并且车联网原本也是一个产业，麦肯锡公司预测2030年车联网车载电子以及车联网服务加起来是1.5万亿的全球规模，如今全球汽车产业也就两到三万亿规模左右。华为预测2025年车联网会嵌入到全球15%的车辆里。
实际上5G的应用不只仅在汽车领域，包括垂直行业，也在金融领域，能够看到2G出来有了网上银行，3G出来有了手机银行，4G出来有了数字银行，5G出来会有智慧银行。
5G还能够帮助培训工人。这个工人是不会修汽车的，戴上5G AR眼镜他就会修汽车了。因此能够看到虚拟的，也能够看到实物，一步一步引导就把汽车修了。咱们国内也用了，江西的江陵汽车就让工人戴上AR眼镜，出错率下降了。
工业应用，中国天天的生产线上靠眼睛目测产品质量的工人全国有350万，尽管工人很认真，但检测准确度仍是不高的，如今利用5G高清摄像头把拍下来的产品直接连到边缘计算中心云和人工智能，跟预存的合格和不合格的图片比对，这样发现机器视觉的能力超过了人类。
青岛港利用了5G遥控吊车，实现毫秒级的延时和高精度的定位，这样的话功效提升了30%，工做人员减小了70%；山东的潍柴动力利用5G将潍坊、杭州、法国等地的研发中心协同起来，使得研发效率提高了25%。
经过利用5G可让机器人无人机变得更敏感。无人机买回来要编程的，通常的企业不见得有这个能力，如今咱们在机械手上面装了5G摄像头，看看旁边的人手怎么动它就怎么动，自动就训练成了。华为预测到2025年全球每万名制造业员工会跟103个机器人共同工做，也就是说到2025年大概每一百个工人会配一个机器人。
不只仅在生产环节，在企业金融环节也有做用，不少中小企业如今面临一些困难，包括信贷的困难，由于中小企业不动产比较少，可质押的东西少，另外诚信记录也没那么完善。可是全部的企业哪怕再小也会有半成品、成品的仓库，即使这个仓库是租来的，也会有一段时间成品、半成品在仓库存起来。
咱们在仓库加上摄像头，把摄像头的视频送给银行，银行观看摄像头知道这些动产变成临时的不动产，能够做为质押的标的，所以银行就勇于给企业贷款，固然企业出库以前要记得还贷，银行中间还能够区块链管理。
用了这种方式，如今贷款利率只比银行正常利率高1.5个百分点，而过去民间借贷利率要高达15%，高1倍以上。不只仅是仓库的东西能够做为质押，应收帐款、订单也能够质押，因为5G人工智能大数据的出现，给不少企业更多的数据提供了信用的凭证。
总之，5G的出现会有不少新的应用。
2G全球是1991年开始，中国是1994年开始，1992年开始出现短信，后来就有了QQ、支付宝。
3G全球是2001年发的牌照，中国是2007年发的牌照，3G的突出表现是数据传输能力，3G出现之后就有了移动手机、移动电子商务、微博、O2O、微信，微信是中国3G发布了四年之后才有的，能够说这些应用在3G商用的时候根本没有想到。
4G，全球是2010年开始的，中国是2013年开始的，4G的主要能力是宽带，4G出现之后就有扫码支付、共享经济网约车、社交电商、智能搜索、抖音等短视频，这些也是咱们4G商用的时候根本不可能想到的。
如今中国的5G跟发达国家的5G同步商用，5G的主要特色是云端智能的融合能力，如今预见到5G会支持4K、8K超高清视频、AR/VR、智联网、工业互联网，5G必定会产生出咱们如今还想象不到的新应用。
来源：《光明日报》（ 2020年06月11日 16版）
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