当前位置: 首页 > 信息化 > 智慧城市

5G“腾云驾物”,聚众“智”而成城

人民邮电报   |  2020-12-24 14:25:07

“5G超带宽、高可靠、低时延、大连接的特性推动了云计算、物联网、区块链、人工智能和工业互联网的紧耦合,为智慧城市提供了强有力的技术支撑,5G 开创智慧城市建设新时代。”在近日举行的2020中国5G﹢工业互联网大会“5G﹢智慧城市”专题论坛上,中国工程院院士邬贺铨如是说。毫无疑问,5G为智慧城市建设注入了新动能,而智慧城市则为5G的创新发展提供了广阔的舞台,5G与智慧城市的融合发展正在迎来全新机遇。

云上智慧城市

智慧城市可以被视为一个大企业集团,因此工业互联网技术可用于智慧城市。

工业互联网的架构由底层数据、工业互联网平台和服务组成。其中,工业互联网平台也可以称之为企业操作系统,向下连接海量企业设备和业务数据,向上则通过各种工业APP提供服务。工业互联网平台的主体包括边缘层、云基础设施,更重要的是能够进行大数据分析且提供人工智能算法的PaaS层。PaaS层的组成包括工业大数据系统、工业数据建模与分析、开发工具和工业微服务软件库、通用PaaS平台资源部署与管理。在PaaS平台之上就是SaaS层,提供传统工业软件和面向特定场景的工业APP。

邬贺铨强调,对智慧城市而言,“云是很重要的技术支撑,当然底层必须有数据”。

5G与众不同

“移动通信技术的演进有个规律,基本上是十年一代,峰值速率则是十年一千倍。”邬贺铨指出。5G在遵循这一规律的基础上,通过超密集组网等手段进一步提升了性能,具有了增强移动宽带、高可靠低时延、广覆盖大面积连接等优势。

尽管相比4G,5G在多种性能上实现了1到2个数量级的提升,但归根结底还是一种无线传输技术,那么为何会与前几代技术截然不同并且备受关注呢?对此,邬贺铨认为,5G虽然是无线传输技术,但凭借着大带宽、高可靠、低时延、广连接等特性,成为连接云计算、大数据、人工智能、物联网、区块链与工业互联网的纽带,能够把新一代信息技术无缝地融合在一起。与此同时,5G还打通了数据从采集、存储、处理、传送、分析到决策的全过程,盘活了数据,帮助数据发挥出作为生产要素的作用。因此,5G与前几代移动通信技术相比有着很大的不同:前几代技术还是单纯的通信技术,而5G则走出了通信技术的“围墙”,能够把新一代信息技术全部融合在一起。

5G还改变了物联网,催生了宽带大连接智联网。2016年,NB-IoT(窄带物联网)国际标准的通过,正式开启了移动物联网时代。现在,5G可以将物联网带宽从250kbit/s增加到100Mbit/s,并且实现了大连接,即一平方公里可以支持100万个物联网连接数,物联网甚至可以实现自联网(节点间接力)。与此同时,基于5G的接入回传一体化特性,物联网的传感器并不需要每一个都直接连接基站,终端数据间可以接力,物联网终端可以移动并与人对话。进一步来看,IoT模块可以通过嵌入AI芯片、AI操作系统,令边缘计算能力下沉到IoT终端,促使移动物联网迈入“AI﹢IoT”的智联网(AIoT)时代。

5G“腾云驾物”

5G令“物”与“云”的协同发展成为可能。

5G令终端计算任务向云端迁移,云终端应运而生。邬贺铨指出:过去,由于网络带宽不足,时延比较大,因此普通终端的数据传递到后台进行人工智能决策后再反馈执行,就会错过最佳执行时间;现在,具有高带宽、大连接、低时延、高运动速度等特性的5G,大大缩短了决策到反馈的时间,终端第一时间就能做出反应,因此终端的硬件条件可以降低,终端也不需要下载核心程序,这种终端就是云终端,就是简化了的终端,终端的计算任务迁移到云上。

同时,云端计算能力也在分流而更加靠近数据源,即边缘计算。“我们要把中心云计算能力大概50%下沉到边缘云;中心云加边缘云的两层架构,其实比一层架构的成本还要低,而且可以实现低时延、高可靠。”邬贺铨强调。边缘云负责处理对时延敏感的数据业务,过滤掉一些数据后再送至中心云;中心云收集多个边缘云数据,然后进行长周期的数字建模,将处理结果再下发给边缘云。与此同时,终端本身也相当于嵌入了AI芯片与操作系统,实现了前端智能,相当于“边缘计算落到了终端上面”。通过与区块链的结合,业务实现了从上网到上云乃至未来上链(区块链)的升级,网络互联演变为数据互联和价值互联,物联网演变为智联网、信联网,万物互联演变为万物智联、万物信联,从而使得“腾云驾物”不仅仅是上云,而是把区块链也连在一起。

5G让城市更智慧

“5G超带宽、高可靠、低时延、大连接的特性推动了云计算、物联网、区块链、人工智能和工业互联网的紧耦合,为智慧城市提供了强有力的技术支撑,5G 开创智慧城市建设新时代。”邬贺铨表示。

“智慧城市建设是高质量发展与普惠民生的前提。”邬贺铨强调。突如其来的新冠肺炎疫情,是对我国智慧城市建设的一次大考,也培育了民众进行“云上智慧生活”的习惯,助推了产业数字化转型。

目前,“5G﹢智慧城市”的创新应用已经涌现出许多成功的案例。例如,5G信令大数据支撑疫情防控,就是基于手机信令数据开发的健康码,能够准确给出手机用户14天内的行程,从而发现到过疫情检出地的密切接触者,帮助实现精准防控。互联网企业在不违背用户意愿和科技伦理的前提下,通过将社群、地图和消费等大数据与科研、医疗及政务等大数据的比对,有望对传染病的流行病学监测和预测提供更加精准的参考。

由于5G能够满足VR类应用的低时延需求,因此有着更好效果的“5G﹢ VR﹢云教育”类应用兴起。“5G﹢VR﹢云教育”,将一般依靠黑板讲述很难讲清楚的问题以直观的形象展现出来,例如宇宙中的天体运动、生物中的微观世界以及历史场景的还原等,还可以模拟诸多高成本、高风险的教学培训,通过形象、生动、直观的形式传授知识。

“5G可以说为车联网而生。”邬贺铨指出。自动驾驶、辅助驾驶的车,仅有雷达是不够的,因为只能感知而不能通信,所以必须通过5G连接在一起。通过5G低时延的通信,不仅可以提高交通效率,而且能够减少安全事故和尾气排放。“车联网相当于再造一个汽车产业。”邬贺铨强调。据麦肯锡预测,2030年汽车共享、互联服务等衍生的全新商业模式使汽车行业收入增加1.5万亿美元,而现在汽车产业全世界产值为2万多亿美元。此外,自动驾驶还将带来更加安全、更加环保的交通环境。麦肯锡估计,到2025年车联网每年会挽救3万~15万人的生命,减少废气排放90%。

“智慧城市的建设与运营,需要技术与法制的保障,创新永远在路上!”邬贺铨最后强调。

IE版本小于9,为了不影响您的浏览效果,请升级IE版本! x