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院士谈5G技术:5G跟实体经济融合有三个重要应用场景

2019-11-23
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摘要 在11月20日召开的世界5G大会2019未来信息通信技术国际研讨会上,多位中国科学院院士分别发表演讲,共话5G发展、应用,畅想6G以及未来通信的方向。

  11月20日至23日,首届世界5G大会在北京经济技术开发区举办。在11月20日召开的世界5G大会2019未来信息通信技术国际研讨会上,中国科学院院士陆建华、尹浩以及中国工程院院士刘韵洁、余少华分别发表演讲,共话5G发展、应用,畅想6G以及未来通信的方向。


2019首届世界5G大会在北京开幕。资料图

  5G的持续性还是较为严峻的挑战

  在研讨会上,中国科学院院士、通信与信息系统专家陆建华表示,发展5G是国家战略,发展好5G以及未来的移动网络产业,战略谋划不可或缺,为谋求长远优势,基础研究是重中之重。

  陆建华院士表示,各国运营商在普及5G上争先恐后,但是,韩国的学者也坦言,目前的5G还达不到预期,覆盖率不足,行业质量存在安全挑战。我们再从科技界来看,从4G到5G,指标性跃升非常大,有的时候是两个数量级,但是理论基础还不坚实。正如任正非所说,随着我们逐步逼近香农定理、摩尔定律的极限,面对大流量、低时延的理论还未创造出来,华为已感到前途茫茫,找不到方向。现有通信方法在利用系统结构信息与处理大流量数据时受到限制,新的通信理论应该取得新的突破,以满足5G的发展需求。5G的持续性还是略微严峻的挑战,需要科技界广大科学家、工程师坐下来冷静思考。


2019世界5G大会上,参观者在体验“移动博物馆”,通过AR增强现实技术,文物呈现出虚实融合的全新视觉效果。资料图

  5G跟实体经济融合阶段有三个重要应用场景

  在研讨会上,中国工程院院士刘韵洁表示,网络需要提前十年布局和研究,急需加强网络2030年技术布局和攻关。同时,全息通信等场景的发展将对未来网络提出新的要求和挑战,后5G、6G将有巨大的前景。

  刘韵洁说,5G进入了跟实体经济融合的阶段,有三个重要应用场景。

  首先,4K、8K、AR、VR等新业务,需要提供更高的速率、更低的时延、更低的丢包率,因此5G结合超高清视频是一个应用场景。

  未来,还将面向2030年的沉浸式全息全感业务,在真人级全息通信方面,全息记录面为真人大小或70英寸电视屏幕大小,对网络宽带提出更大挑战,时延1-5毫秒。如果是多人交流,数据网络需要支持超高通量传输。在全感通信方面,将实现视、听、触、味、嗅全感官融合。“这种需求将来会发生在我们身边。”他举例描述了一个科幻电影中出现的画面:一个年轻人跟异地恋人拥抱,通过传感器能感受到对方的心跳。

  第二个场景是工业互联网,工业控制业务未来可能会对网络提出确定性可控需求。

  第三个应用场景为车联网,下一代车联网络需要承载全景影像,实时测距传感器输入等业务,尤其是当刹车、转向等关键功能依赖网络传输指令时,网络需要10毫秒以下的时延。


2019世界5G大会上,机械臂取物的展示吸引了不少人的关注。资料图

  国内云的观点和技术支持没有做好

  刘韵洁表示,网络需要提前十年布局和研究,2030年的网络发展愿景是提供万亿级、人机物、全时空、安全、智能的连接和服务,业务需求将包括工业互联、多感全息、远程医疗、空间通信等。海陆空天一体化网络、网络虚拟化、边缘计算、开放开源等创新技术趋势正在深入变革网络产业形态,急需加强网络2030技术布局和攻关。

  他认为,工业控制、远程医疗、VR游戏、导弹控制等场景需要端到端的时延的精准控制。如何实现面向广域场景的低时延、确定性时延是2030年网络的重要挑战。

  同时,需要构建大规模多云交换平台,支持私有云、工业云、公有云资源统一编排。支持异构厂商多云交换、多云互联。美国和欧洲上云的比例很高,中国上云的比例很低,而且增长幅度已开始下滑。其中一个主要原因是云的观点和技术支持没有做好。

  他说,面向未来网络要有一体化的安全理念,要有全局网络视图感知能力、大数据分析能力,第一时间发现安全问题,通过人工智能和大数据实现安全实时检测。

11月21日,工作人员在2019世界5G大会的展览中展示MR(混合现实)终端。资料图

  标志性应用和设备将是5G成功的关键

  中国工程院院士余少华称,前几代移动通信各有标志性应用和设备。2G时代,标志性应用是语音服务和短信,3G时代为彩铃、可视电话等,4G时代为微信、自媒体直播和定位服务。标志性应用和设备将是5G成功的关键。

  相比于4G,5G传输速率提升10-100倍,峰值传输速率达到10Gbit每秒,时延达到1毫秒级,连接密度增加10-100倍,流量密度提升1000倍,所以5G将在多种场景下形成丰富的标志性的应用和新的设备。

  他说,5G的标志性应用产生三个维度,即人、网、物的互联。5G应用有五大行业类别,一是超高宽带个人消费类,包括8K高清、沉浸式视频直播等;二是车联网类,包括自动驾驶、远程驾驶、编队行驶等;三是远程控制类,包括超视距联网无人机、远程饲养放牧等;四是工业互联网类,包括数字智能工厂、AI机器人协同制造等;五是城市智能体系,包括AI视频监控、各类表类业务和智能交通。

  与此对应,5G的标志性新设备包括L4-L5级自动驾驶汽车、超高清的视频终端和摄像头、蜂窝联网无人机、人工智能摄像头。在5G后期,新设备将包括高清云VR/AR设备、智能产业机器人等。在5G和6G时代,新设备将包括真3D视觉设备、触觉机器人、各类生物传感器等。

  未来,6G时代是什么样子的?余少华说,6G在人、网、物互联的基础上,将加入“境”,形成四者的互联,即无人不互联、无处不互联、无时不互联、无事不互联。他归纳6G时代的网络性能体验为TRUST,T是Tb/s级宽带,R是超高可靠性,U是泛在连接,S亚毫秒时延,T是太赫兹频谱。

  推动数字经济大发展不能仅靠5G单打独斗

  研讨会上,中国科学院院士、通信网络领域专家尹浩表示,推动数字经济大发展,不能仅靠5G单打独斗,还要以云计算、大数据、人工智能、区块链等新技术结合,才能颠覆一些传统产业,实现产业升级变革,并孵化新的应用,催生新的业态。

  尹浩强调,5G这个强大的网络平台必须要跟行业紧密结合才能应用。5G需要其他的信息技术共同去聚合、去发酵,产生“核聚变”才能成为杀手级的应用。宏观上看,这能够为国家社会带来经济增长的新动能、新引擎,带来新的就业岗位,带来传统产业转型升级;中观层面,这将涉及各行各业,包括ICT的关键产业、垂直的行业应用等;微观层面,会带来各种面向消费者的应用。

  尹浩表示,在5G的拉动下,数字经济会有很大的发展。5G的产业链赋能,从端到端系统设备到上游的芯片、器件,会推动产业的升级、产业的聚合,以及新兴产业的培育。中国信息通信研究院测算显示,在“十四五”期间,5G叠加新兴技术,将拉动中国经济增长15.2万亿元。

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传感器行业分析师,主要从事传感器应用,市场分析等领域,现为新利18国际娱乐专栏编辑。

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