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5G来了!邬贺铨院士:移动通信开启新时代!

2019年12月13日 07:46  新浪科技《科学大家》  作 者:邬贺铨

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整个移动通信的发展基本上十年一代,每一代都是前一代速率的1000倍,1G到4G是面向个人通信即面向消费者的,而5G扩展到产业互联网和智慧城市的应用,一共有三大应用场景:增强移动宽带、超可靠低时延、广覆盖大连接。

和4G相比,5G峰值速率提高了30倍,用户体验速率提高了10倍,频谱效率提升了3倍,移动性能达到支持500公里时速的高铁,无线接口延时减少90%,连接密度提高10倍,能效和流量密度各提高100倍,能支持移动互联网和产业互联网的各方面应用。

5G促进了AI和IoT的融合

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5G成为AI和IoT间的宽度纽带,使二者变成AIOT,称之为智联网,推动万物智联。AIOT使得物联网所感知的大数据能直联AI,我们通过增加一些AI芯片以及一些开发软件,就能实现很多实时决策。

在产业链上,AIOT更强调AI芯片与AI能力开发平台,其中开发框架支持端、边、云独立的和协同的统一训练和推理,可以帮助IoT开发者解决开发兼容问题。

5G+8K视频直播

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通过高清视频不仅仅用于娱乐,还可以用于远程医疗。2019年3月,中国移动与华为合作帮助海南医生通过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,手术耗时3小时。

除此之外,5G+8K视频还可以用于遥控生产线上机器故障的排除,指导维护管理。另外,8K视频本身也是一个产业,视频直播的产业在2021年,全球可以达到700亿美元,其中中国观看直播的视频互联网用户已占全球的60%。

5G云游戏

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当然普及游戏不是我们的宗旨,利用这个技术也可以用于工业的协同设计接和数字文化创意产业。

现在虚拟现实(VR)、增强现实(AR)已经发展起来了,但是在没有5G的时候它是很难得到应用的,原来它要求的带宽达到1个G,延时希望低于7个毫秒,在4G时代这是很难实现,现在5G有可能做到。

5G加上VR,不仅仅用于游戏,还可以支撑协同工作。5G+VR可以用于远程教育,可以让边远地区的孩子能同样获得大城市的优质教育资源;可以通过网上的虚拟实验解决边远地区实验手段不足的问题,而且可以很好地用于培训。目前,故宫博物院就通过VR头盔,让游客有了更好的体验。

5G+AIOT能广泛应用于工业互联网

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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,荷兰壳牌炼油厂采用5G机器人巡检油管,瑞典沃尔沃建筑公司用5G遥控深井作业。

上海商飞公司已建成全球首个5G+工业互联网的园区。飞机是用复合材料制造的,机翼和机身贴上复合材料,过去要停机检查粘贴的质量,现在用5G的高清视频摄像头,边贴边把图像直接实时传到后台,跟大数据、人工智能已有的图片进行比对,这样就大大提升了工作质量和效率。

另外,由于飞机是一节一节组装起来的,每一节里都有很多电缆。过去靠图纸连接的时候,需要非常小心地连接,现在借助5G+VR头盔,可以让工人知道哪一根电缆该连接到另外的哪一根,不仅仅提高效率,也提高了工作质量。

当然,更多的应用是在机器视觉方面。在中国,现在生产线上,靠目测检验产品质量的工人每天有350万人。尽管这些工人很认真,但仍然避免不了差错,利用工业的高清视频和5G,直接和边缘计算及后台的人工智能结合,能很好地发现质量问题,效率远远超过工人。

华星光电跟腾讯合作,对液晶面板海量图片进行快速学习与训练,建立高精度模型,实现机器自主质检,分类识别准确率达88.9%,节省人力60%。

清华大学与英业达集团合作,基于机器视觉,综合PCB板加工过程的多源数据,得到360度视图,发现人工无法判断的主板近14%,每年效益达9000万元。

青岛港通过5G将机器视觉集卡防吊起系统与大型运算系统相连,实现毫秒级时延的操作,在效率上、效益上都有很大的改进。

5G在车联网上的应用

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车联网的软件,包括汽车电子,以及车联网的服务,到2030年全球将达到1.5万亿美元的规模,远远超过了现在汽车产业的总规模。

5G开启移动通信新时代

5G的增强移动宽带能力为4K、8K的高清视频节目的无线传输提供了可靠通道,丰富了文化生活,推动了数字产业化的发展;5G的高可靠、低时延、广覆盖、大连接,将物联网的大数据跟人工智能融合,将物联网发展到智联网;5G+VR/AR和边缘计算的结合,推动了人机物的自然协同,催生了新业态,为用户提供了更好的体验;5G为互联网发展增加了新动能,拓展了新应用,助力产业数字化的发展。

注:本文整理于邬贺铨院士在首届世界科技与发展论坛上的讲话,略有删减,图片来源于网络,由编辑所加。

编 辑:章芳
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