嘉宾简介

罗松先生,中国信息通信研究院技术与标准研究所副总工程师,毕业于中国科学技术大学。主要从事物联网政策、基础共性技术标准,产业发展等方面研究,长期支撑工业和信息化部、国家发改委等部委的物联网、工业互联网产业政策制定、重大专项指南编制等工作。

目前担任国际电信联盟(ITU-T)物联网和智慧城市研究组(SG20)国内对口组组长,ITU-T SG20 Q3联合报告人,中国通信标准化委员会(CCSA)物联网总体工作组(TC10WG1)组长;工业互联网特设组(ST8)总体组组长;工业互联网产业联盟边缘计算组联执主席等职务。担任十余项物联网国际标准编辑人,并在国内外刊物上发表论文多篇。

编者按

罗松老师带来的课程内容主要围绕5G概念及技术、连接+计算推动行业的数字化转型、迈向智能驱动创新的发展新阶段三个方面,为大家详细介绍了全球移动通信的发展历程及现状、5G在当下社会发展过程中面临的主要挑战、以及5G如何改变社会,如何逐渐成为引领数字化转型的通用目的技术。罗松先生着重介绍5G在未来生活各个领域的应用,重点分享了5G在智能家居应用领域如何进行深度赋能,实现AI能力化。

行业背景下5G时代的智能行业发展趋势

中国信通院是国家的一个智库机构,主要给国家部委提供政策、标准、产业的支持和支撑,同时也是IMT-2020(5G)推进组组长单位。从疫情发生以来,我们可以发现以5G为代表的智能化技术在整个的疫情防控、救治,包括复工复产起了很大作用。将来的发展趋势,必然是行业数字化和智能化。

5G概念及技术

5G技术是全球的移动通信技术,按G代变迁的,大概10年一代,5G是第5代移动通信。其实我们最早,大家可能都有记忆,拿的是大哥大手机,然后变成了摩托罗拉、诺基亚到3G、4G、5G。行业里有个说法:1G空白,2G跟随,3G突破,4G并跑,5G引领。中国目前在5G时代能够做到引领这个程度。

实际上移动通信行业有两个跟其他行业非常不一样的地方。一是全程全网互联互通。通信行业是全程全网互联互通的,也就是全球它是一张基础设施网络,在基础设施网络上,标准一致,功能也是一致的。举一个例子:大家出国的时候,可能要拿电源转换器,为什么?因为国外的插座插头和我们国内的插口不一样,标准不一样。所以你要转换它的电压接口不一样。但是移动通讯网络是全球一样的,你拿着手机可以在中国打电话,到国外了之后,依然能够国际漫游出去,也能打电话。所以整个全球的移动通讯网络,都是按照标准的这种方式在建设,也就是标准先行。在网络技术的设计之前,要先做标准的制定。把标准统一了之后,全球产业链从网络到设备到终端,都是按照统一的标准去开发、去设计、去对接、去做互联互通。所以这就是为什么谈论5G的时候,经常要把5G标准放在前面。实际上整个移动通讯都是有标准来引领。所以全球移动通信发展的历程,实际上是标准化的历程。

在这个标准的过程中,我们可以看到2G有两个标准,3G有三个标准TD -SCDMA、WCDMA和CDMA2000。到4G的时候,变成TD-LTE以及 FDD LTE。到5G时代才能真正实现全球统一的一套标准。这一套5G标准是大家共同努力建设和推动的。

我们2019年已经做了5G的商用,4G大概在09年,3G在99年,从这几个时间点中,我们看到了一个非常有意思的现象。如果我们回溯到1999年,3G爆发全球开始商用的时候,正是当时互联网中电子商务和应用大爆发的时间点。也就是说移动通信网络、移动通讯技术和整个全球的应用、网络、网民,信息化过程是密切相关的。所以3G标准的出台和商用部署推动了整个互联网的电子商务大潮的第一轮发展。

大概到2009年时候,随着4G的部署和商用,开始进入了移动互联网发展的浪潮,那个时候大量苹果手机、安卓操作系统等等一系列移动互联网生态和模式开始构建。它推动了整个全球的移动互联网的浪潮的到来。在那个时候,我们在基于移动互联网构建了一套平台经济、数字经济,把平台作为生产组织核心的节点,把数据作为生产过程中的生产要素,把软件和算法作为我们核心的能力。

按照移动互联网的体系一直延续,又经过了10年。现在实际上我们站在了5G商用的节点上,之后10年我们会产生什么?会产生多大的变化?整个过程我觉得是非常值得期待,也非常值得探讨的。

所以大家在这个时候去看产业互联网、智能家居、工业、交通等等,会发现里面有大量的机遇,有很多新的技术和新的商业前景迸发出来。在5G开始设计的时候,我们考虑了几个方面。主要体现在更高体验速率、网络零时延、海量设备连接、高流量密度、更高速运动。

4G改变生活,5G改变社会。4G的时候,移动互联网还主要是面向人的生活性、服务性消费。5G来了之后,它能够改变整个社会,除了面向人,他要面向万物互联——移动的车辆,工业的生产过程,远程医疗的需求等等。它从人到物,打开一个新的空间。基于这个想法,5G网络设计了三个非常强的能力,分别叫移动增强、移动宽带,eMBB;超高可靠、低时延,uRLLC以及海量机器类通信接入。

这些网络能力,其实都是面向物联网。超大带宽——直观来说,以后下载一部电影可能只需要十多秒,可以说是飞速,而且高清。超低时延——5G时代达到10毫秒,能够满足自动驾驶、工业机器控制的要求。海量机器通讯——去看演唱会的时候,经常手机连不上网,打不通电话。是因为同时接入的设备太多,网络塞掉。现在在5G这个阶段,我们解决了这个问题,可支持百万级的设备接入。

5G要打造一套生态配套,让各个行业都能够在5G的这张网络上开展各种各样的应用和创新。让网络和数字化的能力可以从消费者到生产领域去拓展。这是4G和5G的最重大的区别,服务的领域、方向和对象变了,技术指标很好的提升了。当然,5G本身是一套非常复杂的系统化的工程,它不仅仅是一个网络技术的变化,它配合的终端、基础元器件都会变,是一套非常新的产业链。

连接+计算推动行业的数字化转型

到2019年7月份的时候,大概有20多个国家,36个运营商开始做5G业务,也有很多地方给出了明确的时间表。5G连接技术的改变实际上会带来一系列的变化。目前,智能家居领域有各种各样的协议技术。未来ICT技术将来会和智能家居技术结合起来,促进转型和发展。

5G网络速度快,用户接受度高。同时,我们国家随着工业互联网方向应用创新越来越多,5G发展的速度也会越来越快。根据中国信息通信研究院测算,预计5G在2020-2025年,将拉动中国数字经济增长15.2万亿元。

截至2019年9月底,三大运营商在全国范围内已开通5G基站8.6万个,北京、上海、广州、深圳等城市在城区实现了5G网络连片覆盖,预计年底,全国开通的5G基站数量可以达到13万个。经不完全统计,广东、上海、 北京、湖北、江苏、天津等六省新建基站数量已超过3000个。全国近20个省市出台5G网络建设政策文件。通过推动基础建设去推动5G技术。

5G的行业应用非常广泛。水平化应用发展相对迅速,用户相对也更多。通过数据来看,VR/AR、4K/8K应用发展是比较早的。除此之外,工业互联网应用,5G远程手术,全息投影被称为2019年四大“网红”5G应用。而在垂直行业,全国5G应用也在加速渗透。

5G全面助力防疫

今年新型肺炎防疫工作中,5G全面助力。高清视频会诊应用降低人员跨区域传播风险;无人医疗的应用,减少医护人员的数量及感染几率;赋能媒体、教育、办公等领域,降低疫情对公众的影响。

快速响应灵活组网需求

火神山传染病医院的快速建设,火车站、机场、地铁等公共交通、人群密集区域的人体体温的检测等,都离不开快速灵活的通信网络组建,5G作为新一代移动通信系统,继承了移动通信系统的可移动性、灵活组网的优势,较好能满足应急情况下的组网需求。

低时延、大带宽、大连接需求

现场视频直播、远程会诊、在线办公、在线教育等成为在疫情下社会行为的主要方式,移动终端也成为了大家的首选工具,这对移动网络的时延、带宽、连接提出了更高的要求,5G是现阶段最先进的移动通信手段,能够较好的满足现有需求。

边缘侧智能化

体温采集数据的分析,医疗机器人进行消毒操作、在隔离病房、手术室、发热门诊投入使用等,都离不开边缘侧网络的强大数据处理及智能分析能力,5G网络考虑了边缘侧的智能数据分析需求,配置了边缘云基础设施,能够较好的满足边缘侧的智能化应用。

迈向智能驱动创新的发展新阶段

聚焦到智能家居行业,全世界智能家居市场仍处于早期培育阶段,发展前景广阔。智能家居的普及目前以美国和西北欧等发达国家为引领,其中以北美普及率为最高,然而仍不足10%,将来有望进一步提升至15%以上。全球的智能家居市场目前由美国所引领,由于较低的普及率仍然处于蓝海状态,因此市场空间非常广阔。

近两年我国智能家居政策环境持续利好。2016年12月国务院发布《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》,推动人工智能技术在各领域应用,重点推进智能家居安防等研发和产业化发展。2017年1月工信部作为物联网6大重点领域应用示范工程之一,提出打造生态系统、推广集成应用解决方案,重点支持其物联网操作系统研发。2017年8月国务院发布《关于进一步扩大和升级信息消费持续释放内需潜力的指导意见》。2017年12月工信部,发布《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020)》,加大培育智能产品的力度,优先推动智能家居等产品的突破。2018年9月国务院发布《关于完善促进消费体制机制,进一步激发居民消费潜力的若干意见》,再一次提出重点发展适应消费升级的中高端移动通信终端、可穿戴设备、超高清视频终端、智慧家庭产品等新型信息产品。

5G时代智能家居行业的发展趋势
——消费的升级催生新业态

根据监测,28个国家/地区的40家运营商进行了87项应用测试,其中,27个5G试验的应用场景与AR/VR相关,AR/VR应用对带宽要求高,且需要为用户提供无缝体验,是增强移动宽带的主要应用。多数运营商选择AR/VR进行测试,能够较好的反映出网络和接入能力。而除了AR/VR,还包括4K视频,都是内容消费的升级。视频内容的升级还将带动终端、芯片、平台的创新。

目前,AR/VR行业还存在许多问题。如终端本地化渲染能力制约优质用户体验,传统的内容制作方式制约优质VR内容供给,国内产业生态尚未成型等。VR应用仍然局限在小众市场。

未来,借助5G等高速稳定的网络,能够大量减轻终端的计算处理能力,通过“瘦终端”降低用户成本。将云计算、云渲染的理念及技术引入到VR业务应用中,实现内容上云、渲染上云、制作能力上云。

显示、连接、智能的泛
在化推动5G与智能家居深度融合

柔性屏、异形屏、半反半透屏、激光显示等新型显示技术发展,推动家庭内的显示器无处不在,5G将为泛在显示提供大带宽、低时延的网络传输保障,实现“不卡不顿”的显示体验。

连接数量增加、时延降低、可靠性增加是泛在连接的家电对网络的要求,5G有望成为有效解决方式。未来智能家居需要各类家电之间的协同互动和统一控制,联网是智能家居的基本要求。

基于人工智能的语音交互、生物特征识别、行为判断、用户习惯分析都将是智能家居的基础能力。终端能力不足需要借助云端计算,5G的上行带宽、低时延成为云端处理的重要支撑,以实现实时的处理和控制。

了解5G对基础设施建设,推动计算能力的提升、产业形态变化,影响智能家居等后,我们站在下一个十年的门口,其实将会有很多机遇。同时,国内疫情和国外冲击对经济走势提出了挑战,国外的创新和商业模式都增加了不确定性。

根据前期对ICT监测,我们预计未来五年,工业化发展5G、人工智能、边缘计算、区块链等新一代信息技术创新,经济社会数字化转型将驱动ICT产业新一轮增长。我将满怀希望、主动作为、心存敬畏得迎接ICT驱动的下一轮数字经济浪潮。

本文整理自CSHIA智能家居微课堂
《5G时代智能驱动创新发展》课程
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