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你真的懂5G吗?信通院贺仁龙:5G是数据工业革命源头

2019年7月9日 08:03  澎湃新闻  

5G成为全球焦点,有人认为5G能改变国运,有人认为5G能改变生产和生活方式,但为什么5G这么厉害,估计很多人除了5G很快之外,知道的并不多。

这个话题首先要从数据是生产力说起。

1956年人工智能提出后,经过几十年的发展,神经网络、算法、模式识别都已经在理论上成熟了,但人工智能一直没有形成真正的应用。直到2016年以AlphaGo为代表新应用的出现,才意味着人工智能变成生产力。

促成这一变革的原因有两个,一个是互联网的数据量大了,另外一个计算能力大了。原有的计算能力适应不了多层的神经网络嵌套,而现在有的人工智能企业,可以用4000多层的神经网络嵌套,计算能力和大量的数据支撑人工智能变成了生产力。

虽然数据如此重要,但是现在我们所获得数据,只是从消费互联网得到的数据,只是和人生活相关的数据,它只是客观生产力数据的零头。

现在在超市和网上销售的商品,都有唯一标识和一些相关产品信息,这只是这个商品生命周期中非常少的一部分信息。这些商品在生产过程中产生了大量的数据,从需求到设计再到生产,再到物流运输等等,它有各种各样的环节,这些环节里面涉及到的机器的数据、人的数据、物料的数据,各种云和规则的数据,还有环境的数据。如果将这些数据从机器抽取出来,会远远大于现在消费互联网的数据。如果把这些数据提取出来会如何?

在将来,也就是5G网络时代,大的科技企业可以形成单个行业的工业互联网,因为它有很多供应链,有很多生产线,产生了大量生产数据、管理数据,如果这些数据组织起来,通过人工智能专家的优化,就可以形成一个行业的工业互联网平台,最终可以根据订单需求,直接将生产指令下达给自己生产线的机器,下达给合作伙伴和各个环节的机器,实现亿万级大规模生产要素的全球化协同。实现这一目标的必要前提,就是要用5G把数据像挖采石油一样挖掘出来、抽取出来、传输出来、汇集起来,所以5G是数据工业革命的源头大家经常说的撑大管道就是这个意思。

那为什么实现这一目标是5G?

首先,是5G的高度可靠性,它不会丢包,或者丢包比较少。

丢包简单来说就是数据传输过程中会丢失信息。以打电话为例,有的通话勉强能听到,但有的通话就听得清晰,音质还高保真,二者之间的差别就是数据丢包的程度不同。假如我用2G的通信网络打电话,它的保障率一般是99.999%。如果我用微信打电话,它可能丢包的程度远远大于2G通话的效果。

在目前的一般应用中,丢包不太影响我们对数据的使用,譬如电话,即便听得不清晰,还是能通话。但是如果传输的是工业数据或者是一些非常重要的应用的数据,一旦丢包,会导致机器接到的指令是断点的,会对机器运转产生重大影响。

由于我们现在使用的网络有丢包缺陷,为此衍生出一些相关的技术。譬如,我们常用的网络资源的下载工具BT,下载的人越多,下载速度越快。它的原理是通过抓取多个网络资源片段,即便这些资源不完整,有很严重的丢包率也不要紧,最后通过计算把所有数据拼接起来,就形成了完整的下载包。

但是这样的互联网数据很容易被抓取、转换、替代。丢包严重的时候,本来要下载的是旅行App,但可能被互联网替代为一个广告App。所以我们现在网络质量并不高,无法完成一些高精尖机器控制。

所有5G丢包率的特性,明显区别于我们以前使用的网络。

其次,5G的延时较低,很多人知道这一点,5G的数据交互时间是1毫秒,4G可能50毫秒。延时低最常见的是手机和5G的基站的延时连接,

延时短有什么用处?假如我在北京通过远程网络控制深圳的一个无人机,把深圳一个靶场的移动靶的实时视频传输到北京。再依据这个数据,远程操控打靶。如果是通过4G或者其他的互联网网络,由于延时比较长,达到200毫秒以上的话,等执行射击的指令时,目标早就丢失了。但如果是5G网络,由于延时非常低,指令和现实几乎同步,可以完成高速移动的远程攻击。

低延时让很多远程操控成为现实,譬如远程做手术,如果没有5G网络的高保障低时延的特性,就做不到远程医疗的配套。中国的医疗资源分布是不均匀的,偏远地方的病人得不到最好的医治。如果要救急,远程手术、远程医疗就成为救命稻草。

第三,是5G的速度是4G的10倍以上,可实现大量数据的瞬间传送。相对于4G,5G要解决的第一个问题就是高速度。网络速度提升。VR和超高清业务需要瞬间传送大量数据才能达到技术要求。那些对网络传输速率要求很高的业务才能被广泛推广和使用。5G的峰值理论传输速度可达每秒数1Gb,一部1G的电影可在8秒之内下载完成。

更为重要的是,在5G网络环境下,全息影像通信利用高速传输的特性,传送大数据量的3D视频信号,可为用户展现出更加真实的世界,在交互性上实现质的飞跃,5G网络下的全息显示技术将让游戏、电子商务,乃至医疗、军事、教育等领域实现全面的变革。

第四,5G具有大连接能力。在现在的网络条件下,如果举行大型演唱会或举行大型活动,为了保持现场高密度人群的通信需求,需要运营商加派通信应急车。因为4G基站在方圆1平方公里最多可以连接10万台装备,如果超出就会出现拥塞。而一个5G基站至少可以为100万台以上的设备提供服务。

而前述生产过程中数据的提。枰逊浅6嗟娜恕⒒⒘狭釉谝黄穑厝缁鳌⒘悴考⒒玻侵溆凶约旱纳砗吐呒蠼细叩男裕托枰庵执罅拥哪芰。这也就是人们常说的万物互联。

此外,5G还可以实现云网络。云计算是把大量电脑拼在一起形成总的虚拟机。这种的虚拟机的计算能力、网络能力、存储能力是碎片的。5G网络可以做到云网络,它能做到个性化的切片。这个新技术可以让运营商在一个硬件基础设施切分出多个虚拟的端到端网络,每个网络切片从设备到接入网到传输网再到核心网在逻辑上隔离,适配各种类型服务的不同特征需求。对于每一个网络切片,像虚拟服务器、网络带宽、服务质量等专属资源都得到充分保证。由于切片之间相互隔离,所以一个切片的错误或故障不会影响到其它切片的通信。由于5G这些重要的网络特征,它具有了可编辑的云的特征。

如此独特的5G,能够让我们从客观的工业世界、产业世界和城市管理中,获取比现在的网络多得多的数据,而数据生产力会引发系列变革。

我们目前的网络,从2003年到现在经过16年的积累,导致了消费互联网产业的大爆发。未来引爆工业互联网或者产业互联网产业的数据,就要靠5G网络把它提取出来。如果我们通过5G将巨量的线下的数据抽取出来,就像我们在工业时代挖到了煤炭和石油。而之前,如同石油和煤炭一样宝贵的客观世界的数据,以信息的方式,以时间的维度慢慢流逝。

(作者贺仁龙系中国信息通信研究院华东分院首席科学家。本文由澎湃新闻采写整理)

编 辑:值班记者
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