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5G催生的产业前景如何?

时间:2020-08-04 09:33来源:未知 作者:管理员007 点击:

  来源:北京日报 

习近平总书记指出,要加快构建高速、移动、安全、泛在的新一代信息基础设施。新一代信息基础设施具有很长的产业链,构成数据从采集到决策及应用的全过程。新一代信息基础设施既是新基建、优势战略性新兴产业,更是新型信息消费的市场,同时也是其他领域新基建的通用支撑技术,还是传统产业数字化的新引擎,赋能传统基建领域提质增效。

加快5G、人工智能、工业互联网、物联网、大数据中心等新型基础设施建设,是我国立足当前、着眼未来的重大战略部署。在中央统筹推进疫情防控和经济社会发展中,更是将新基建提到了战略高度。新基建不仅是基建,还是新的产业增长支柱、创新投资渠道,可以培育新的消费,促进供给侧结构性改革和高质量发展。传统和新型基础设施协同融合、统筹发展,可以改造提升传统产业,培育壮大新兴产业。

云游戏。原来的工业协同设计和数字文化产业与传统视频会议及游戏都需要将核心程序下载到本地,运行画面的渲染和计算也都在本地终端上进行,终端成本高,使用门槛高。现在依靠云端服务器运算和渲染,借助5G传输,无须下载安装,即插即用,多屏合一,流畅体验。当然除了游戏,实际上工业的协同设计、数字文化产业,还有传统的视频会议,都可以利用5G实现流畅高清显示。艾媒咨询2019年报告预计,2023年中国云游戏用户将突破6亿人,市场规模近1000亿元。

超清视频。当前所谓高清视频是1080逐行扫描(1080P),是指逐行扫描下达到1920×1080的分辨率的显示格式,但这种像素并不是太高。未来5G环境下的超清视频,不仅体现在像素上,还体现在分辨率、每秒的帧数、每个像素的编码位数以及颜色域的宽度等上面,对这些方面都提出了更高的要求。现在的5G终端并不限于手机,还可以在智能眼镜上。例如通过眼镜上传送的画面可以去云端搜索匹配,然后再通过无线语音传导到耳机中,告诉你所拍到的衣服或包是什么型号、哪个公司生产的、什么面料、什么品牌、在哪个商场卖,甚至价格多少、什么时候可能会打折。这就叫“所见即所得”。这种智能眼镜的市场在未来也有一个比较大的规模,预计到2023年在中国就有80亿元的规模。

竞技体育。5G的高带宽和低时延实现超清视频实时远端直播,可同步传送多机位摄像信号到边缘计算进行合成处理,获得360°场景体验。比如观众戴上5G+VR(虚拟现实)头盔,可感受到速滑和花滑体验;在运动员和裁判员身上安装传感器、高清摄像头并配置5G通信模块,观众可以用运动员或裁判员的第一视角来观看赛事直播。又比如说观看温布尔登网球赛,最棒的视频机位相当于坐在天王球星费德勒的后面,来看他怎么打球。

VR/AR/MR。随着5G的规模化商用,千兆宽带走入家庭,虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)、增强现实(Augmented Reality,简称AR)以及混合现实(Mix Reality,简称MR)迎来真正面向客户端消费型应用的机会。5G的高带宽和低时延特点能够解决因带宽不够和时延长所带来的图像渲染能力不足、终端移动性差和互动体验不强等痛点问题。而之前的网络技术环境,不仅带宽不够,还时延长,在VR/AR/MR中超过7毫秒就会感觉眩晕,而在5G时代就不会有这种感觉。VR/AR/MR的推广节奏也会随着5G规模化的商用、5G用户的普及、5G终端以及应用的普及,实现规模化发展。华为发布的全球产业展望(Global Industry Vision 2025,简称GIV 2025)预测,2025年全球10%的企业使用VR/AR,用户达3.37亿。IDC中国2019年报告预测,到2023年中国VR/AR市场规模达650亿美元。

文化旅游。故宫也开创虚拟旅游了。现在到故宫可以戴上5G+VR头盔,甚至能短时间亲自体验做皇帝的感觉。故宫博物院特设“发现·养心殿——主题数字体验展”,游客可通过5G+VR头盔亲自体验“召见大臣”“鉴赏珍玩”“穿搭服饰”等体验。重庆长江索道被誉为“万里长江第一条空中走廊”,戴上5G+VR眼镜,可以获得索道VR超感景区体验,比实地乘坐长江索道更惊险、刺激。旅游点戴上5G+VR眼镜,可以介绍你游览所处位置的历史典故、风土人情。根据德国数据库Statista预计,到2022年全球AR/VR行业价值将达2090亿美元。

教育培训。今年疫情期间很多人上网课,居家学习与在学校有老师在课堂上讲,可能感受不同。对于书上有些看上去比较死板的图,可以利用5G手机拍照上传,马上就可以下载动画来演示说明。实际上VR不仅仅是对小孩有好处。很多场景,比如说历史的情况如何还原、如何去模拟宇宙,还有生物里的微观世界,例如新冠病毒等,这些都是现实世界里不容易用肉眼看到的,但是可以通过虚拟的VR来给我们体验。

智慧医疗。一般一个外科医生要上手术台,需要10年的时间才训练出来。现在利用VR/AR技术,会使模拟实验更加真实,医疗资源得到更好的应用。例如,2019年3月16日,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,对北京的帕金森病患者完成了“脑起搏器”植入手术,手术耗时三小时。在智能诊断方面,基于对众多新冠病毒感染肺炎患者CT影像的大数据分析,结合AI技术可开发出智能评价系统,帮助医生进行病状分级,量化评估时间从常规的五个多小时缩减到几分钟,大大缩短了诊断时间。在医护助理方面,医院在疫情期间是一个交叉感染很强的地方,疫情期间,很多机器人在医院得到应用。一些机器人配有5G信号与高清摄像头,并受云平台控制,医院使用人工智能机器人进行问诊咨询、送药送餐、清洁消毒、医疗废物处理等,大大降低了交叉感染的风险。

环境监测。要对环境实施有效的监测,就需要布放大量传感器节点,庞大的监测数据量、海量的接入节点正好与5G的技术特点相契合。无人机可搭载5G终端和360°+4K摄像头持续航拍,无人船能够不间断地将拍摄的环境状况和水质数据通过5G网络实时回传到平台及终端,达到VR实景感知和实时观测处理的目的。智能垃圾桶配有射频识别技术,可统计回收垃圾情况和掌握垃圾箱的垃圾需要转运的时间。垃圾分拣机器人借助深度学习技术、计算机视觉技术以及机器算法的进步,能够自动寻找和分类目标,并通过吸盘或机械手从垃圾中分拣各类可回收物品,将垃圾识别率提升到80%以上。

智慧交通。智能交通方面很好的应用就是现在马路上各种各样的摄像头,利用交通摄像头感知与手机定位数据可精确获得城市交通实时状况,利用大数据与人工智能技术深度挖掘,可得出可视化的全局视图。对拥堵路段可以实施智能疏导,这实际上也是5G很好的应用。5G在智慧交通方面更大的应用是车联网。我们希望通过5G实现车到人、到停车场、到红绿灯等全方位的连接。华为GIV预测,到2025年这种5G车联网的技术会嵌入全球15%的车辆。麦肯锡估计,到2025年车联网将每年挽救3万到15万人的生命,减少废气排放90%,到2030年汽车共享、互联服务等衍生的全新商业模式将使汽车行业收入增加1.5万亿美元。这个数字跟我们现在的全球汽车产业是可以比拟的。

视频监控。视频监控占安防产业市场达49%,5G的大连接和无缝融合到云端的能力支持4K视频监控,加上多种图像增强算法,极大地提高了摄像机在全天候环境与超低照度下的图像质量。在4G时代,我们使用高清视频,识别较好的范围距离为5米,而在5G条件下4K视频,识别范围能扩大到10米到20米。5G+高清监控摄像头还可用于智慧城市等领域。根据市场研究机构IHS报告数据显示,未来几年以视频为核心的物联网市场将达到7000亿到1万亿美元。

安全管理。利用人工智能技术,现在可以进行语音识别。通过动画里的人物嘴型变动,可以将他的声音“读”出来,这叫“读唇语”。语音识别的水平现在已经很高了,人脸识别也一样。中国的人口超过14亿,有超过14亿张脸,中国的人脸识别水平现在是全球领先。我们有很多地方可能需要通过无线,通过5G回传到后台,进行人脸识别。人脸识别现在也遇到了一些问题,如戴上口罩就让可识别的有效面积减半。现在要加快技术的研发,使人脸识别技术在戴口罩的情况下也能通过暴露在口罩外面的部分进行识别。

电商体验。5G在电商中也能提升购物体验。例如用摄像头拍摄下所试衣服的效果,通过人工智能和后台VR处理,可以在手机上展示所穿的衣服换成另一种颜色或款式,这样就可以不用亲自去换就能看到试衣的效果。

数字创意。5G终端上云显著增强计算能力,人物可以虚拟画出来。通过画出来的人物图像,可以生成一个像真人一样的图像,并制作成动画形式在屏幕上展现出来。将来可以利用这种技术拍电影和电视剧,一些高难动作不需真人来拍摄,可以通过信息技术生成,可大大节省拍摄费用。

辅助装配。有一个例子,一个不会修汽车的工人戴上5G的AR眼镜,他就会修汽车,因为眼镜上可以一步一步示范动作。在江铃汽车集团,工人戴上5G+AR眼镜,装配效率提高40%以上,出错率降低72%。

机器视觉。根据前瞻产业研究院的数据,中国每天在生产线上进行目视检查产品质量的工人超过350万,尽管这些工人很认真,但是检测的准确度还不是很高。工业高清视频经过5G和边缘计算与中心云相连,基于AI与预存的视频图像对比和分析,可以发现产品问题,机器视觉能力已超人类。青岛港原来开吊车的工人是不敢喝水的,因为上下吊车不方便。在现在的5G时代,青岛港通过5G遥控吊车,实现毫秒级时延和精准定位的远程操作,在全球港口中首次实现从码头卸船到路侧智能全自动收箱作业,工作效率提高了30%,工作人员减少了70%。以商飞为例,上海的商飞是全球首个5G+工业互联网的园区。基于腾讯云与树根互联合作打造的“根云”平台,利用带5G的超清摄像头对飞机尾翼的复合材料及敷贴过程进行扫描,影像传到后台对材料缺陷进行AI检测,从过去几个人数十小时缩短到一个人几分钟就能完成。

数字孪生。数字孪生借助安装在物理对象上的传感器数据和仿真手段来映射产品实时状态、工作条件或位置,获得物理对象的属性、状态。通过5G传输将实时数据传到网上的镜像(孪生体),与预存的正常数据对比,可用于预防性维护。据IDG预测,到2020年,全球2000强企业中的30%将利用数字孪生数据,提高产品创新能力和企业生产效率,从而将企业的收入提高25%。例如,通用电气将数字孪生技术用于风力发电维护,获得了20%的效率提升。

智能机器人。现在大量的机器人在企业中得到了应用,并且通过5G摄像头从示范者中获得动作时序和几何位置,通过训练,最后自动生成工作程序。5G+8K+移动边缘计算可使机器人反应更加灵敏,还可以利用云端大脑通过5G的低时延来管理一批头脑简单的机器人,即云控机器人,可降低机器人成本并实现协同工作。旷视公司4万平方米的仓库中500台机器人的协同作业,刷新了集群作业的行业纪录。京东“无人仓储”存储效率是传统货架的10倍以上,机器人分拣速度是人工的5~6倍。华为预测,到2025年全世界每万名制造员工要跟103个机器人共同工作,也就是说工人和机器人的比例为100︰1;另外,14%的家庭会有家用的智能机器人。

在农业和救灾中的应用。陕西千阳千亩苹果树开花,但花期仅一周,利用无人机航拍精准获取苹果花数目,甚至可以判断哪些能结果,可以较准确估产。那么就可以在成熟前三个月以期货的方式把苹果卖出去,获得好的回报。基于大数据分析,还可以为农场提供种植面积测算、作物长势监测、生长周期估算、产量预估、自然灾害预测、病虫害预警等服务。5G的大连接特性可接入大量高精度农业传感器(土壤温湿度、墒情、酸碱度、养分等),基于AI可判断土壤状况及作物生长状况。无人机载5G+8K可以沿河流监视洪灾情况,结合地形地貌和水文大数据分析,可指导抢险救灾。

产品溯源。5G时代可以进行产品溯源。在每一个环节,包括生产、仓储、运输的环节,都生成一个区块,最后消费者手机一扫,就能知道产品在生产和物流过程中经过了什么环节、在里面停留了多久、进行了什么操作,这些都可以很好地梳理出来。美国高盛公司利用区块链技术消除额外成本,在2020年大约可节省60亿美元。沃尔玛从农场、工厂、商店到餐桌,建立食品区块链,溯源监控食品污染的时间从过去的7天缩短到2秒。世界经济论坛预计,到2025年全球国内生产总值(GDP)总量的10%都将存储汇聚在区块链产业中。麦肯锡预计,将区块链用于供应链或贸易金融,可为全球金融机构和企业一年带来170亿到200亿美元的价值。

信贷管理。现在中小企业在疫情期间面临各种各样的困难。首先就是资金困难,但是很多中小企业没有多少不动产,没法担保。这时银行可以利用物联网对入库的产品或半成品进行监管,把临时的动产变成短期的不动产来管理,实现物流、资金流和信息流的协同,配以区块链管理,适应企业短小频急的用款需求,随借随还。过去中小企业找民间借贷,利率高达15%,现在通过这种办法,只比正常银行利率高1.5个百分点(物联网监管手续)。银行还可以把企业订单和应收账款变成区块链上的数字凭证,据此可以考虑贷款。例如浙商银行使用区块链技术建立应收款链平台,节省了80%的审核时间,降低了50%的成本。

5G技术使得新一代信息技术以及产业技术更好地结合起来。5G作为无线通信平台,将物联网、数据中心、人工智能以及工业互联网等融合,构成了完整的新一代信息基础设施。而新一代信息基础设施是新基建的重要组成部分,5G是它的首选。5G通过与其他新一代信息技术结合,不仅赋能了数字产业化和产业数字化,而且助力了社会治理现代化,推进了智慧社会的发展。5G具有很强的产业链,它的应用具有很强的溢出效应,会成为数字经济的支柱。

(中国工程院院士邬贺铨)

(责任编辑:管理员007)

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