全国政协委员、中国联通研究院院长张云勇刊文谈5G

我国工信部2019年6月6日正式向中国电信、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。5G拥有广阔的应用前景，无人驾驶、虚拟现实、智慧城市等新产业都将借助5G得到更大的发展。在5G时代，AR/VR技术让人们足不出户就可以感受大自然的风采，无人驾驶技术为工业、物流、运输等行业都带来新的机遇，视频信号的实时高清传播在医疗、教育、娱乐等领域都有广泛应用，5G将会融入社会生活的方方面面。

为此，本报特邀全国政协委员、中国联通研究院院长张云勇就5G如何改变社会进行解读。

4G改变生活，5G将改变社会、改变产业。我国工信部2019年6月6日正式向中国电信、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。5G提供更高的速率、更低的时延、更多的连接数、更快的移动速率、更可靠的安全性以及更灵活的业务部署能力，其三大优势特性“高速率、低时延、海量连接”使其成为制造业的重要通信与服务基础设施。

5G拥有广阔的应用前景，无人驾驶、虚拟现实、智慧城市等新产业都将借助5G得到更大的发展。在5G时代，AR/VR技术让人们足不出户就可以感受大自然的风采，无人驾驶技术为工业、物流、运输等行业都带来新的机遇，视频信号的实时高清传播在医疗、教育、娱乐等领域都有广泛应用，5G将会融入社会生活的方方面面。

当今，快速发展的人工智能技术正在融入人们多姿多彩的生产生活中，发展人工智能已经成为智能产业的核心。作为新一轮产业变革的核心驱动力，人工智能催生了大量新的技术、产品及商业模式，引发了经济和科技产业的重大变革。由于4G通信速度较慢和时延较大的问题，目前4G并不能完美支持将大量人工智能应用于制造业中。而5G则能解决这些问题，5G高带宽、低延迟、海量连接的特性真正帮助人工智能应用实现规模化商用。5G与人工智能的融合，将在全球制造业数字化转型中扮演关键角色，解决制造业中大量设备连接效率较低和自主控制能力不足的问题，加速制造业数字化转型升级。

5G和人工智能深度融合

5G和人工智能相互促进，关系密不可分。5G为人工智能应用的发展提供基础设施，传递大量数据和信息，人工智能作为最新的技术工具，可以优化5G网络性能，提高5G网络通信能力。5G和人工智能深度融合，可为制造业提供三种基础能力：设备连接能力（设备与设备之间、设备与业务平台之间）、数据传送能力（设备与设备之间、设备与业务平台之间）和服务递送能力（业务平台与设备之间）。

能力一：设备连接能力

在3G/4G中，设备与设备的连接，设备与业务平台的连接都需要经过核心网协调，容易引起核心网承压过大，灵活性不足和服务效率不高等问题。5G网络体系支持控制面与用户面分离，减轻核心网压力，再结合边缘计算，设备与设备之间的连接通过接入网（边缘计算）协调，设备与业务平台之间也可以通过就近服务直接连接，缩短连接路径，提升设备连接效率与能力。在制造业中，5G和人工智能满足了智能制造场景对于“海量互联、高速连接”的需求，实现了工厂内外设备、业务、人之间的互联互通、高效协作。5G网络的设备连接能力的提升，有利于制造业的生产规划、质量检测和运维管理，有利于智能制造业的发展和企业的智能化升级。

能力二：数据传送能力

和设备连接相似，在3G/4G中，数据传送也需要通过核心网协调，也容易引起核心网承压过大、数据传送效率较低等问题。5G网络在靠近企业生产网络接入点的位置设置本地通信集成云，将大量数据调度到网络边缘进行处理，缓解核心网数据处理压力。除此之外，5G网络还可以更快、更智能地采集和传输数据，提高设备的数据处理能力，缩短人工智能处理路径。同时，设备无法及时处理的数据还可以通过5G高带宽、低时延的特性及时传送至云端，使得端和端、端和云之间协作更加有效和智能化。

针对海量设备提供连接与服务是智能制造的显著特点之一。数据表明5G网络每平方公里可支持100多万台的设备连接，使得海量设备之间的互联互通成为可能，有助于制造业的发展。设备采集的大量数据也可以通过5G网络快速稳定地传送给制造业生产平台，再结合云计算、大数据、人工智能、区块链等先进技术进行数据传导与处理，从而提升制造业的数据传送和处理能力。

能力三：服务递送能力

在3G/4G中，企业服务能力通常都部署在外部云平台中，需要远距离访问，容易导致服务能力递送延迟，效率较低等问题。然而在5G中，部分服务能力可以就近部署在企业的边缘云业务平台或是人工智能平台上，从而缩短服务递送的路径长度，减少服务递送时间，提升服务效率。借助5G边缘计算，可以实现智能制造中的人工智能服务能力的就近部署和就近服务，实现在设备侧直接进行人工智能处理，从而可以有效地化解大量工业设备自主控制的难题，推动未来制造业向分布式生产、智能自动生产以及全流程透明化生产的方向发展。

5G和人工智能协同发展

5G的高可靠、低延时、高带宽三大特性有利于优化制造业的工业控制、信息采集、运维管理等生产过程，有利于实现智能制造的多业务场景、多服务质量、多用户及多行业的隔离和保护等生产需求。在制造业中，设备之间的通信能力通常要求较高，5G帮助实现工厂内设备与传感器的数据实时采集及低时延无线传输、生产线全生命周期管控、车间与车间的全连接、工厂内的零部件及产品的质量自动化检测。5G边缘计算，可以实现人工智能服务能力的就近部署和就近服务，人工智能能力将可以直接部署在制造业中的海量设备上或者生产车间中，减少传输时间，提高工作效率，真正实现人工智能、5G和海量设备相互融合。5G和人工智能协同助力制造业从少量离散的智能设备应用发展成为一体化的智能制造系统，并拥有大量应用场景。

场景一：加速数据传送

目前的工业互联网正在从工业3.0转向工业4.0，5G的万物连接是实现制造业智能化升级的基础。5G和人工智能时代下的制造业将会实现海量智能设备的互联互通，设备之间利用有线或者无线的方式相互连接或者连接到互联网中，形成制造业内部信息互联网络，实现智能设备与设备之间、设备与人之间、设备与工厂之间的互联互通，连接的深度和广度都大幅增加。在5G之前，设备数据传送效率较低，更多的是将设备数据传输到云端进行处理，但是在5G和人工智能时代，智能设备采用就近计算可以在设备侧直接进行人工智能运算，无法及时处理的数据也可以利用5G高速网络快速传到云端，促成智能设备与云的相互协作，共同进行人工智能处理。

场景二：促进制造业中VR/AR的应用

5G网络的传输速度可达每秒数十亿字节，超快的传输速度可以保障VR/AR视频实时流畅的播放。5G和人工智能的融合将会有效地促进VR/AR在制造业中的推广与应用，VR/AR以全新的信息传输方式推动制造业数字化、智能化转型升级，带动产业发展，创造社会价值。

VR/AR结合5G和人工智能技术贯穿于整个制造业流程。在产品规划阶段，企业利用VR技术对产品进行可视化管理，5G网络为工程师提供流畅的VR视频递送，以便于工程师对产品有更直观的了解，同时，VR所产生的数据可以作为机器学习的数据源，通过人工智能算法对数据进行处理从而对产品性能进行优化升级。在产品生产阶段，企业利用5G终端中的数据虚拟演示工厂状态，可针对状态变化实时进行工业设备的远程操作。在产品检测阶段，企业可以建立虚拟车间进行仿真检修作业，利用人工智能技术自动生成检修方案，节约成本。在产品销售阶段，企业利用VR对产品进行智能化全景展示，客户能够随时随地了解产品外形外观、功能配置、生产流程等一系列内容，对产品进行更深的了解。而在产品售后阶段，售后工程师利用VR技术远程实时解决产品故障，从而减轻售后压力。5G和人工智能共同推动VR/AR技术在制造业中的应用与推广，促进制造业智慧化转型。

场景三：能视频监控场景

5G网络可以有效地提升视频监控服务的功能与性能。5G的高带宽和低时延特性能够以更快的速度传递更加清晰的视频，提高数据传输效率，并能够引入更多安防监控设备，扩大监控范围，获取更多的监控数据。大量监控数据和5G高速网络为监控智能化提供了条件，企业可以综合利用多种人工智能应用（例如人脸识别、物体识别、自然语言处理等），从监控系统中提取人脸、车牌、文字等关键信息，降低监控成本，提高监控效率。同时，5G和人工智能融合，还可以有效提升视频监控业务中的数据利用率和视频分析的精确度和效率，以及促进设备能耗管理、设备参数优化、数据处理自动化和资源调度，为智能化工厂提供更加精确、可靠的服务。例如，智能化监控设备可以自主识别出车间内未知的入侵者，实时触发门禁及报警装置，维护车间生产安全；此外，智能化监控设备也可以实时监控车间内原料使用状况，将数据通过5G网络实时传递给工厂管理人员，辅助管理人员进行有效资源调度。

场景四：远程实时控制

5G网络可促进工业生产中的机械远程实时控制。生产管理者可以利用5G网络远程实时监控设备状态信息，利用人工智能技术对状态信息进行分析，自动生成对应决策和控制指令。设备收到工人发送的控制指令，完成相应动作，实现远程实时控制。在远程实时控制中，低延时尤为重要，5G网络帮助设备与生产管理者保持实时、可靠的连接，从而及时、稳定地做出最正确的决策。

远程实时控制应用广泛，例如，对于一些危险设备，远程操作可以减少大量风险，节约人力；在一些恶劣环境下，远程操作可以提升工作安全度和工作效率；远程实时控制技术还可以建立无人工厂或无人实验室，减少制造业的人工成本。

5G和人工智能正在以各种方式改变着制造业。在5G时代下的智能工厂中，人、设备、工厂之间可以相互感知，相互连接；无数传感器产生的大量数据将实时流畅地传送到边缘云或核心云中，进行数据的智能化处理和快速递送；大量新技术（例如，VR、AR等）都将通过5G网络应用于智能工厂中，给智能制造带来新的活力。目前，国家正在大力支持制造业发展，推动传统制造业向智能制造业方向转型，5G和人工智能技术将会从设备连接、数据传送、服务递送等方面向制造业提供动能，提升生产效率，满足智能化生产需求，推动制造业的智慧化变革与发展。

委员档案

张云勇，博士后，全国政协委员，国务院政府特殊津贴专家，百千万人才工程国家级人选，享受中国有突出贡献中青年专家称号，金砖五国工商理事会数字经济与放松管制组成员。中国联通研究院院长，北京邮电大学、北京交通大学兼职教授，中国通信学会、电子学会、计算机学会等多个学会会士，《通信学报》《电信科学》等报编委，央企安全联盟智库首批专家。获工信部ITU优秀文稿奖2次，优秀个人奖2次。自主研发沃云平台，经院士等专家鉴定达到与亚马逊旗鼓相当的水平，制定了国际上首个云计算框架以及首个网络即服务标准。自主研发海量上网流量查询分析系统。获通信学会科技进步奖以上25次。

发表论文、出版著作：

1.出版中文论著20部（其中3部输出到台湾)（数论专著1部），英文论著1部；在国内外权威期刊发表学术论文70余篇，SCI等检索29篇，一级学报14篇，授权400余项专利和百项软件著作权，被国际组织采纳300余篇国际文稿，主持发布国际上第一个ITU云计算框架、SDN、SDN与NFV安全标准、六模全网通终端GSMA规范，报批发布国家、行业规范9项。

2.主持制定企业规范135项，承担中国通信化标准协会CCSATC1/TC5/TC8行业规范150余项，牵头49项，其中9项行业标准完成已报批发布。同时负责跟踪ITU/TMF/TGG/OPENCirrus/ODCA/GSMA等通信行业国际标准组织，研究制定云计算、物联网相关国际标准与规范。自主发布235篇国际文稿，列中国运营商和通信企业云计算文稿第一。主持发布国际上第一个云计算框架、云计算-网络即服务、M2M标准。

（原题为《当5G邂逅人工智能能擦出怎样的火花？》）