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工程院院士鄔賀銓：5G生逢其時(shí)
發(fā)布時(shí)間：2019-07-11 分類：趨勢研究
摘要： 鄔賀銓認(rèn)為，5G催生了大量新應(yīng)用，他提到了在8K視頻、VR/AR、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、無人駕駛、機(jī)器人、數(shù)字孿生、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域5G所能帶來的變化。
鈦媒體注：昨日，2019（第十八屆）中國互聯(lián)網(wǎng)大會在北京開幕，中國工程院院士、中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會理事長鄔賀銓出席會議并發(fā)表題為《5G時(shí)代的互聯(lián)網(wǎng)》的主題演講。他帶我們暢想了以下5G來了之后，在技術(shù)以及應(yīng)用上發(fā)生的一些變化。
鄔賀銓提到，5G商用之后，我們將會從單一的云發(fā)展到中心云和邊緣云，邊緣云可以在低時(shí)延快速處理一些數(shù)據(jù)，適用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、VR、AR等場景，因?yàn)樗芸焖俚捻憫?yīng)，這種方式可以相當(dāng)于我們在移動通信的基站就可以處理數(shù)據(jù)了，這種兩級云成本是原來單一云成本的39%。
另外，鄔賀銓認(rèn)為，5G催生了大量新應(yīng)用，他提到了在8K視頻、VR/AR、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、無人駕駛、機(jī)器人、數(shù)字孿生、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域5G所能帶來的變化。
以工業(yè)為例，鄔賀銓舉例稱，我們現(xiàn)在很期待產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，但是傳統(tǒng)的工廠很難通光線，他們希望使用無線聯(lián)網(wǎng)，而過去的無線技術(shù)wifi擴(kuò)展相對難，速率以及抗干擾性都不行。所以全球的工廠通過無線聯(lián)網(wǎng)的時(shí)候很不穩(wěn)定?，F(xiàn)在5G出來了，基于工業(yè)聯(lián)網(wǎng)的需要，當(dāng)然它可以在工廠里頭裝一個(gè)專用的5G網(wǎng)絡(luò)。
鄔賀銓分析，3G的出現(xiàn)，催生了智能手機(jī)、電子商務(wù)和社交應(yīng)用；4G催生了微信、移動支付、短視頻、抖音等；這些都是在新技術(shù)出現(xiàn)之前沒有預(yù)料到的，所以5G也將繼續(xù)催生更多我們意想不到的新業(yè)態(tài)。
以下為鄔賀銓演講全文，略經(jīng)編輯：
尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位來賓早上好！我的發(fā)言題目是《5G時(shí)代的互聯(lián)網(wǎng)》。我要分兩個(gè)方面來講：
一個(gè)是，5G引領(lǐng)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)創(chuàng)新；
第二是，5G拓展互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用。
5G引領(lǐng)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)創(chuàng)新：為了適應(yīng)業(yè)務(wù)，5G可能以APP形式呈現(xiàn)
先說第一個(gè)問題，5G的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)我們從基層有各類終端、無線接入網(wǎng)、大規(guī)模天線組網(wǎng)、蜂窩的混合、上下層解耦還有端到端的通信，在光線傳輸網(wǎng)也有一些新的技術(shù)，能夠在傳統(tǒng)SAP上發(fā)展。特別是轉(zhuǎn)發(fā)鏈它不僅僅在第三層互聯(lián)網(wǎng)路由器選路，還有第二層的基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)包以及一層半的以太網(wǎng)的交叉鏈接。
網(wǎng)絡(luò)虛擬化表現(xiàn)在業(yè)務(wù)切片、軟件定義網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化、無定型小區(qū)以及業(yè)務(wù)互聯(lián)網(wǎng)化，基于API、APP方式的業(yè)務(wù)生成以及互聯(lián)網(wǎng)化，上面還有云化。
我們可以看到傳統(tǒng)的通信是無連接的分組交換，每個(gè)包走的不同路徑，然后到最后把它按順序組成回來，這是一種無連接的方式，保證它的傳輸?shù)某晒β剩切适遣桓叩?。傳統(tǒng)的路由器是一個(gè)包一個(gè)包的，一個(gè)路由器一個(gè)路由器的轉(zhuǎn)發(fā)，我們可以看到一個(gè)一個(gè)的路由器來轉(zhuǎn)發(fā)的，實(shí)際上不管它成功選好路了，后面還是要一個(gè)一個(gè)重新選路。
現(xiàn)在我們通過我們軟件定義網(wǎng)把路由器的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境規(guī)模以及它的控制規(guī)模集中了，這樣形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，就可以全網(wǎng)把路由選好，這樣就可以從頭到尾的直接的走了，這種方式相當(dāng)于分段選路，也稱原選路。這樣一來每個(gè)包實(shí)際上所有路由都選好了，另外，后續(xù)的所有包也跟著第一個(gè)包走，只要是同一個(gè)源到同一個(gè)目的地的，這種方式在面上連接的分組同行。
另外，傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)都是以安全包的方式通過路由器來轉(zhuǎn)發(fā)的，在互聯(lián)網(wǎng)初期這是一種能夠保障它傳輸成功的業(yè)務(wù)。但根據(jù)視頻類長的IP流都要拆成小包來選路，效率太低了。所以我們現(xiàn)在需要網(wǎng)絡(luò)上有不同層次的轉(zhuǎn)發(fā)單元，可以在第三層的路由器轉(zhuǎn)發(fā)，也可能在第二層交換機(jī)，特別一層半做以太網(wǎng)的中基，這三層的轉(zhuǎn)發(fā)獲利性是不一樣的，對應(yīng)的時(shí)延以及適應(yīng)度也是不同的。
我們可以甚至利用這種方式在同一個(gè)切片上對每個(gè)路由是在第三層轉(zhuǎn)發(fā)的，對另外一種路由可能是在一層半轉(zhuǎn)發(fā)的。那么這就帶來一個(gè)問題，我如果說對過去傳統(tǒng)的交換機(jī)就是交換機(jī)，路由器就是路由器，交叉鏈接就是交叉鏈接，硬件是獨(dú)立的，軟件也是獨(dú)立的，它不可能這樣變，你讓它變路由器就變路由器，變交換機(jī)變交換機(jī)，那是做不到的?，F(xiàn)在有通用的硬件，不同的軟件，使得我們的網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化，根據(jù)需要可以同一個(gè)切片對不同的業(yè)務(wù)呈現(xiàn)不同的功能。
當(dāng)然，這種方式帶來網(wǎng)絡(luò)的靈活性，但需要網(wǎng)絡(luò)有智能管理的能力。另外，我們過去業(yè)務(wù)是不分類的，也就是說一律排隊(duì)傳輸，看上去很公平，但是網(wǎng)絡(luò)資源是不能得到合理的利用的，效率比較低，服務(wù)質(zhì)量比較差。現(xiàn)在物理是不動的，但是我們通過邏輯上的虛擬來組成不同的專用網(wǎng)絡(luò)，有一些需要高可靠的，有一些需要低時(shí)延的，有一些需要大帶寬的。我們通過這種方式可以使網(wǎng)絡(luò)更加靈活，盡量是虛擬化的專用網(wǎng)絡(luò)來吸引不同的業(yè)務(wù)。
另外，5G也提出來我們需要從單一的云發(fā)展到中心云和邊緣云，邊緣云可以在低時(shí)延快速處理一些數(shù)據(jù)。適用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、VR、AR，它能快速的響應(yīng)，這些邊緣云過濾的數(shù)據(jù)送到中心云，中心云經(jīng)過收集，優(yōu)化成網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型，下傳到邊緣云，以這種方式可以相當(dāng)我們在移動通信的基站就可以處理了。這種兩級云的方式比單一云成本只是原來的39%，那么ITC曾經(jīng)預(yù)測過，未來50%的數(shù)據(jù)都會在邊緣處理。
5G未來適用于什么樣的業(yè)務(wù)？我們說三大一應(yīng)用場景，但是具體的業(yè)務(wù)還是不太清晰的，因此未來的5G采用類似手機(jī)APP的方式：
業(yè)務(wù)的生成是可變的，這樣適應(yīng)未來業(yè)務(wù)發(fā)展的不確定性。而這種APP既可以運(yùn)營商來開發(fā)，也可以第三方互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)開發(fā)，這就需要我們不斷賦予網(wǎng)絡(luò)的資源能力。
而傳統(tǒng)的移動通信它是封閉的，現(xiàn)在5G改成開放的，要跟著互聯(lián)網(wǎng)一樣，這樣雖然說這種開放的方式會給5G帶來一些安全的挑戰(zhàn)，但是通過其他安全能力的增強(qiáng)，我們還是可以保障安全，同時(shí)獲得了網(wǎng)絡(luò)能力的開放和互聯(lián)網(wǎng)化。
5G互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的應(yīng)用：原來不會修汽車的工人，帶上眼鏡之后就會了
第二個(gè)問題講講5G拓展互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的應(yīng)用。我們看到8K的電視接入碼率要求100兆，這在4G的時(shí)候是做不到的。VR、AR如果網(wǎng)絡(luò)化需要的碼率是1G，所以未來5G的出現(xiàn)可以支持高清的網(wǎng)絡(luò)視頻。手機(jī)上屏幕比較小，看高清是比較難的，所以希望把手機(jī)屏幕展寬，但是同時(shí)還希望它還能放在褲子口袋里，所以折疊手機(jī)就出來了。
不單這樣，剛才是兩折疊，這是三折疊，往兩邊橫向拉，有平板這么寬，但是再寬也就是平板電腦那么大，清晰度還是不夠，所以未來可能把它做成眼鏡。眼鏡的屏幕比較小，但是靠近眼睛視角是比較大。但缺點(diǎn)是好像覺得高清是高清了，但是走不了路了，或者現(xiàn)在已經(jīng)可以開發(fā)這樣的技術(shù)。你想看路就看路，你想看電視就看電視。所以，5G催生了各種各樣的移動終端。
另外明年就是測試賽了，2022年北京和張家口就要冬奧會，冬奧會是速度與激情的結(jié)合，我們看到高山滑雪時(shí)速是250公里，冰球的時(shí)速是400公里，當(dāng)然5G終端裝在頭盔上、雪橇板上，我們可以讓觀眾有身臨其境的感覺。所以5G會讓我們冬奧會有速度、有高度、有難度、有溫度，實(shí)際上平昌冬奧會就是用了一百多個(gè)攝象頭來跟蹤運(yùn)動員，讓觀眾很好的體驗(yàn)。
當(dāng)然5G+VR+AR有更多更多的應(yīng)用，包括視頻、游戲、直播、旅游、教育、醫(yī)療。我們可以看到過去培養(yǎng)一個(gè)外科醫(yī)生上手術(shù)臺需要十年的時(shí)間，現(xiàn)在通過VR、AR輔助接口的手術(shù)，模擬可以大大縮短時(shí)間。
今年3月16號中國移動和華為公司合作，在三亞解放軍總醫(yī)院一個(gè)醫(yī)生遠(yuǎn)程通過5G遙控在北京301醫(yī)院的機(jī)器手臂，為北京一個(gè)患者成功的開顱，放一個(gè)腦起搏器，整個(gè)手術(shù)還是比較穩(wěn)定的，并且時(shí)延比較好。
上個(gè)月在四川常林的地震，出現(xiàn)了5G的急救車和5G的臨時(shí)病房，車上裝有監(jiān)測儀器、儀表，同時(shí)通過5G聯(lián)網(wǎng)可以在急救車上就把傷員的一些狀態(tài)送到醫(yī)院。5G臨時(shí)病床通過B包把遠(yuǎn)程圖像通過5G送到成都省人民醫(yī)院，還個(gè)可以解決很多過去我們遠(yuǎn)程會診的一些難題。ITC曾經(jīng)預(yù)測過到2035年醫(yī)療方面的應(yīng)用能占到全球5G相關(guān)經(jīng)濟(jì)規(guī)模的9%。
工業(yè)，我們非常希望產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，所有希望工廠可以聯(lián)網(wǎng)。但是傳統(tǒng)的工廠很難通光線，希望使用無線聯(lián)網(wǎng)，而過去的無限技術(shù)wifi沒有，擴(kuò)展相對難，速率以及抗干擾性都不行。所以全球的工廠通過無線聯(lián)網(wǎng)的時(shí)候很不穩(wěn)定?，F(xiàn)在5G出來了，基于工業(yè)聯(lián)網(wǎng)的需要，當(dāng)然它可以在工廠里頭裝一個(gè)專用的5G網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)然這需要一個(gè)專用的頻率了。歐洲算過，要給工廠預(yù)留76兆的頻率。在大多數(shù)情況下工廠可以跟運(yùn)營商合作，用運(yùn)營商的無線手段，或者說把控制器放到運(yùn)營商的網(wǎng)上，甚至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)所有的管理也歸到運(yùn)營商的網(wǎng)上，這幾種模式都是可以利用的。
5G的一些低時(shí)延、高寬帶、大連接，適用于工業(yè)的應(yīng)用，可以用在電網(wǎng)、港口、煉油廠、建筑公司、飛機(jī)廠、鋼鐵廠、機(jī)械加工等等，我們以這個(gè)為例，這個(gè)人本來是不會修汽車的，但是戴了眼鏡以后他就會修汽車了。
通過5G+高清+VR，它能夠知道每一步應(yīng)該怎么做，實(shí)際上上海的商飛公司是做大飛機(jī)的，飛機(jī)是一段一段做好來組裝的，每一段飛機(jī)肚子里面都有很多管道以及很多電纜。過去要靠非常有經(jīng)驗(yàn)的工人對著圖紙非常小心的連接。現(xiàn)在上海商飛給裝配工人戴上5G的頭盔，里面可以連到邊緣計(jì)算，還有高8K的高清攝象頭，還有VR，因此它頭盔上就告訴你從哪里到哪里，這樣大大提高了效率，保證了質(zhì)量。
車聯(lián)網(wǎng)是5G很好的應(yīng)用，我們實(shí)現(xiàn)車車，車到云，車到紅綠燈，車到停車場，5G裝上無人機(jī)上能提供1毫秒級的無線空中時(shí)延，比4G好得多。
估計(jì)到2020年5G已經(jīng)開始進(jìn)入商用的很大范圍了，車聯(lián)網(wǎng)的比例也會相應(yīng)的提升，將來利用5G可以支撐無人駕駛，將來未來汽車?yán)?G帶來的汽車電子以及車聯(lián)網(wǎng)以及汽車的服務(wù)，它的產(chǎn)值每年是一萬五千億美元，這個(gè)規(guī)模比現(xiàn)有的汽車行業(yè)還要大。
5G的機(jī)器視覺我們現(xiàn)在基于人工智能的機(jī)器視覺已經(jīng)超過了人類，機(jī)器視覺可以用到工業(yè)產(chǎn)品的監(jiān)測上，像清華大學(xué)跟應(yīng)用合作，為機(jī)器視覺的監(jiān)測，PCV板的聯(lián)線以及它的質(zhì)量，像惠州的華興光電跟應(yīng)用合作，為機(jī)器視覺來監(jiān)測液晶面板的質(zhì)量。在醫(yī)療上騰訊用醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)來觀看醫(yī)療的CT、B超、X光等照片，可以發(fā)現(xiàn)醫(yī)生不一定能發(fā)現(xiàn)出來的一些腫瘤，因?yàn)楸M管他的經(jīng)驗(yàn)來自醫(yī)生，但醫(yī)生是看多了會疲勞，而機(jī)器不會疲勞。
上個(gè)禮拜在美國科學(xué)雜志發(fā)表阿里收集了幾十萬個(gè)心臟的血管造血樣本，也訓(xùn)練成一個(gè)模型，通過人工智能可以發(fā)現(xiàn)冠狀動脈里的血管問題不超過20秒，比一般的醫(yī)生快一百倍。
機(jī)器人現(xiàn)在也大量的應(yīng)用，5G+8K+移動邊緣計(jì)算可以讓機(jī)器人反應(yīng)更敏感，大家買了機(jī)器回到工廠還是有編程的，這個(gè)圖上的機(jī)器手臂它看見了旁邊的人怎么動它就怎么懂，因此它就自動的會編程了。旁邊的機(jī)器人也一樣，看見我們旁邊的人怎么走他就怎么走，就受了訓(xùn)練，它也會機(jī)器編程了。當(dāng)然這些機(jī)械手、機(jī)械手臂未來都可以跟5G關(guān)聯(lián)起來，讓他們更智能。
這是數(shù)字雙胞胎在工業(yè)上的應(yīng)用，左邊是實(shí)物右邊是它網(wǎng)上的鏡像，通過傳感器以及5G可以讓網(wǎng)上鏡像實(shí)時(shí)的感知到實(shí)物的狀況，這就搜集了很多鏡像的數(shù)據(jù)，可以跟4G情況的對比可以發(fā)現(xiàn)異常，通過網(wǎng)上可以糾正或者提前告訴維護(hù)人員，這種方式可以實(shí)行異常性的維護(hù)。ITC曾預(yù)測到2020年全球排名兩千強(qiáng)的企業(yè)，其中30%都會用到數(shù)字孿生。
農(nóng)業(yè)方面，陜西出蘋果，但蘋果的開花只有一個(gè)星期?，F(xiàn)在，利用5G和無人機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控著蘋果開花，可以提前在蘋果結(jié)果前幾個(gè)月就預(yù)測到蘋果產(chǎn)量，就可以用期貨的方式將蘋果銷售出去，讓農(nóng)民有良好的收入。無人機(jī)戴上5G可以在農(nóng)業(yè)以及就在等等方面有非常好的應(yīng)用。
5G還會催生現(xiàn)在想象不到的業(yè)態(tài)，我們1989年中國開通第一代模擬移動通信只能打電話。1995年中國開通GSM，我們可以傳短信了，但是這時(shí)候跟互聯(lián)網(wǎng)沒什么關(guān)系。3G來了，3G的出現(xiàn)，中國是2009年發(fā)放的3G的牌照的，2011年1月推出了微信，3G的出現(xiàn)催生了智能手機(jī)，帶火了電子商務(wù)和社交應(yīng)用，實(shí)際上這些應(yīng)用都是3G開始的時(shí)候根本都不知道會出現(xiàn)的。
4G也一樣，我們中國是2013年12月發(fā)放的4G牌照，馬上微信也上線了，也可以視頻聊天了。從2015年國務(wù)院要求提速降費(fèi)以后，抖音、短視頻也起來了。4G催生了移動支付、提速降費(fèi)帶動了短視頻。
5G將來會催生什么呢？前面講的應(yīng)用都是我們現(xiàn)在的想象，但是未來移動通信的新業(yè)態(tài)不是人們預(yù)先規(guī)劃的，而是網(wǎng)絡(luò)能力具備以后催生的，5G的登場一定會沉重我們現(xiàn)在還想象不到的新應(yīng)用。
最后，5G通過云化、虛擬化、互聯(lián)網(wǎng)化和多種轉(zhuǎn)發(fā)模式的結(jié)合，引領(lǐng)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)整體的創(chuàng)新，并且內(nèi)生了增強(qiáng)移動寬帶高可靠、低時(shí)延和大連接的能力。
5G的商用正好使互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入下半場，消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)深化和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)起步的時(shí)期，也是大數(shù)據(jù)和人工智能的基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)勢頭正旺的時(shí)期，5G生逢其時(shí)，將開拓在消費(fèi)領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的新應(yīng)用，5G的再出發(fā)還會出現(xiàn)我們現(xiàn)在還想象不到的新業(yè)態(tài)。5G開始了互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新篇章，創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)的未來。5G對中國的科技與經(jīng)濟(jì)發(fā)展是難得的機(jī)遇，5G的創(chuàng)新永遠(yuǎn)在路上，謝謝。
