助推產業數字化 “5G+AI”應用廣泛拓展

近日，中共中央、國務院印發《數字中國建設整體布局規劃》提出，要夯實數字中國建設基礎，打通數字基礎設施大動脈，暢通數據資源大循環。5G提供了萬物互聯的廣泛基礎，基于AI的各種應用已滲透到各個領域，兩項技術的深度融合為我們的生產生活開啟更多可能，成為構建未來信息社會的基礎。本期邀請專家圍繞相關問題進行研討。

??5G和AI融合是經濟發展迫切需求

??5G與AI二者相互融合將給我們的生產生活帶來哪些改變？

??彭木根（北京郵電大學信息與通信工程學院院長、網絡與交換技術國家重點實驗室副主任）：5G是指第五代移動通信技術，相比從2G到4G以傳輸速率性能提升為單一目標的技術演進路線，5G提出了以“大容量、海量接入、低時延”為代表的多維度極致性能需求。如何在復雜網絡環境下，實現網絡性能供給與用戶多元超高體驗需求的靈活適配，特別是針對種類繁多的行業應用，通用的單一無線網絡如何適配各垂直行業特殊需求，這些是5G面臨的核心挑戰。

??近年來，以深度學習為代表的AI（人工智能）技術迅猛發展，實現了對復雜環境和問題的高準確率分析判斷和預測，也能適應不同垂直行業應用的特殊需求，這為充分解鎖5G性能瓶頸和確保5G公網專用提供了切實可行的技術路徑。除技術層面外，在我國著力布局推動的新型基礎設施建設戰略中，5G和AI分別作為信息基礎設施中通信基礎設施和新技術基礎設施的核心組成，需要二者結合催生融合創新型基礎設施。因此，從國民經濟和社會發展層面，也對5G和AI融合提出迫切需求。

??鑒于AI在發掘5G性能和經濟社會效益價值潛力、拓展應用場景方面的巨大前景，國際電信聯盟于2017年成立FG-ML5G工作組，旨在研討AI技術在5G和后5G時代的應用場景、潛在需求和網絡架構設計等，引起世界范圍內學術界和產業界的廣泛關注。3GPP（第三代合作伙伴計劃）作為引領5G和未來6G關于協議制定的全球國際標準化組織，在業務、網絡架構等多個層面全方位引入AI技術，將其作為未來移動通信系統的關鍵賦能技術。歐洲、日本等地域標準化組織也在積極推進5G和AI融合的技術研發與應用。我國也成立了相關工作組，并發布了一系列研究報告和技術白皮書。

??目前，5G移動通信系統中AI技術發展與應用已漸入佳境。根據國內外各大通信設備廠商對全球132個主要5G通信運營商的調查報告，截至2022年底，超過63%的運營商已著手整合AI技術；65%已利用AI技術改善業務質量，提供用戶定制化服務；80%確信AI技術未來能夠極大降低5G網絡的建設和運維成本。

??在5G移動通信系統中引入AI技術，不僅能夠提升和增強傳統無線業務和網絡服務能力，更能進一步拓展5G應用新場景。在傳統無線業務應用場景中，AI技術對提升5G網絡的運維能力和用戶體驗起到關鍵作用。在日常網絡運維方面，基于AI領域的知識問答和內容推薦技術，能夠極大提升用戶需求響應效率。在網絡部署和選址規劃方面，通過AI技術進行數據分析處理，可部分代替傳統人工現場測量，提升布網效率，降低部署成本。在無線業務應用和用戶體驗方面，由于AI技術在計算機視覺和自然語言處理等領域快速發展，極大改善了用戶感官體驗，豐富了深層次精神世界需求。在5G新型應用場景拓展方面，AI技術推動5G在垂直行業領域應用，特別是在促進石油化工、建筑、礦場等安全生產方面，通過部署5G專網，能夠支持一線生產現場傳感器、攝像頭等監控設備的異構海量連接，極大增強對生產狀態的布控能力。同時，在網絡邊緣側通過AI技術對大規模多模態數據進行監控分析，實現智能精準化異常故障預警和風險管理，進而顯著降低生產故障和安全事故率，大幅提升生產效率。

??5G和AI作為近年來全球信息領域高速發展的典型代表性技術和核心成果，推動二者融合創新，對我國通過數字經濟實現“以現代信息網絡為主要載體，以信息通信技術融合應用、全要素數字化轉型為重要推動力”的重大轉型和高質量發展具有重大意義。

??《“十四五”數字經濟發展規劃》提出加快建設信息網絡基礎設施，對5G與AI在通信基礎設施建設層面的融合提出需求。同時，推進云網協同和算網融合發展，需要在5G網絡能力建設方面，提升數據中心跨網絡、跨地域數據交互能力，加強面向特定場景的邊緣計算能力，強化算力統籌和智能調度，以實現面向政務服務、智慧城市、智能制造、自動駕駛、語言智能等重點新興領域提供體系化的人工智能服務，這進一步明確了5G和AI融合的應用場景與發展方向。此外，《“十四五”現代綜合交通運輸體系發展規劃》《關于提升5G服務質量的通知》《關于推動5G加快發展的通知》等一系列文件中，在產業政策層面促進和推動了5G和AI融合發展。

??隨著ChatGPT等通用人工智能技術的重大突破，現階段信息技術革命很可能正在接近質變的“奇點”。5G和AI融合，也正從“AI賦能泛在5G”的上半場，轉向“5G解鎖通用AI”的下半場。除進一步提升模型性能和擴展應用場景外，如何大幅降低大規模復雜模型的學習能耗和時間成本，也是實現通用人工智能需要沖破的瓶頸所在，5G網絡邊緣側和終端側所存在的大量分散算力資源有待進一步整合挖掘。因此，如何在網絡邊緣通過協同支持通用AI模型的學習推理，實現AI超高計算需求與邊緣分散通信、與計算能力間的靈活高效適配，推動后5G時代乃至6G時代的“邊緣智能”和“內生智能”，將是重要發展方向。

??產業數字化決定企業前途

??“5G+AI”在推動產業數字化轉型方面取得哪些成效？

??趙睿斌（國家信息中心高級工程師、中國數字政府建設研究課題組組長）：“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要提出，深入實施智能制造和綠色制造工程，發展服務型制造新模式，推動制造業高端化智能化綠色化。當前，數字化浪潮席卷各行各業，人工智能、大數據與云計算等新技術群落的發展，帶來生產關系深刻變革。特別是面對ChatGPT等人工智能浪潮席卷全球，產業側領域的數字化已不再是可有可無、錦上添花，而是決定企業存亡的必然選擇。

??我國已建成全球規模最大、技術領先的網絡基礎設施。截至2022年底，已累計建設開通5G基站231萬個，千兆光網具備覆蓋超過5億戶家庭的能力；移動物聯網連接數首次超過移動電話用戶數，成為全球第一個實現“物超人”的國家?！?G+工業互聯網”加速融合，典型應用場景已在采礦、電力、鋼鐵等22個國民經濟重點行業推廣，支撐實體經濟降本提質增效。人工智能賦能制造業數字化轉型，以機器視覺、數字孿生工廠、工業機器人、智能巡檢、智能監測等為代表的智能工廠建設，以產業大腦實現行業網絡化協同、個性化定制、服務化延伸等新模式新應用以及打造智能供應鏈、產業鏈等已在多個行業落地，并以極快的速度探索前沿應用。

??“5G+AI”助推工業數字化轉型升級。按照目前工業互聯網超萬億元規模效應，5G和AI融合能夠讓工業互聯網技術達到制高點，進一步助推工業互聯網關鍵技術應用落地。以ChatGPT為代表的大型語言人工智能模型不僅能提升產業領域的生產效率，也能促進崗位升級，提高傳統工作崗位附加值。5G和AI融合賦予了工業互聯網更多場景落地的有效性，例如邊緣智能可以很好地解決工業企業數據隱私安全、異構網絡融合等核心痛點。此外，還可賦能工業互聯網，在設備遠程維護、實時數據采集等領域發揮技術優勢。

??“5G+AI”助推汽車智能領域釋放巨大動能。汽車產業正朝著電動化、智能化、網聯化、共享化方向發展，在萬物互聯時代，汽車是智能深化場景中最為關鍵一環，尤其是隨著智聯網時代到來，智能汽車被看作是繼智能手機之后的第二大智能移動終端。一方面，5G技術能為駕駛者帶來更優質的娛樂體驗，保障出行安全，提升出行效率，并為未來自動駕駛提供良好先決條件；另一方面，AI技術能夠幫助座艙實現駕駛員識別、疲勞駕駛監測等數字化功能，讓汽車成為智能化的“第三生活空間”。

??“5G+AI”助推智慧港口數字化效能升級。5G能夠提升港區作業自動化和智能化水平，并通過“人工智能算法+北斗定位應用”，有效實現多路編組整船作業，全程精準感知輪吊自動化作業，在不改變傳統港口業務運營模式前提下，借助新的科技與工藝，不斷提升單機設備自動化、數字化、智能化能力，并制定新的運營規則、實施全新技術路線，從而實現真正意義的“智慧港口”。

??也應看到，在產業數字化轉型過程中，還面臨著諸如線下營銷成本較高、獲客較難、用戶黏性較低、基礎技術支撐能力不足等問題。例如，傳統產業、中小企業智能化轉型升級緩慢，技術基礎、人才基礎、算力基礎等仍不健全；智能制造領域的關鍵核心技術仍受制于人，高端數控系統、傳感器等核心部件依賴進口，特別是半導體核心產業、核心工業設計軟件、智能檢測設備等對外依賴度較高；智能制造產業生態體系尚不完善，優質企業與國際性品牌有待培育，創新能力有待進一步提升；網絡安全風險不容忽視，特別是隨著近年來以勒索軟件為代表的網絡黑色產業商業化發展，我國有相當數量制造企業遭遇過勒索攻擊。

??為進一步推動產業迭代升級，亟需采用“5G+AI”破解信息孤島問題，夯實信息基礎設施，實現產業高質量發展。

??一是加快支持國家智能制造集群的數據中心布局，實現對集群內產業相關數據匯聚和應用。前瞻布局支撐集群數字化、智能化發展的算力能力底座，實現快速計算處理和高級建模分析。

??二是加快5G應用，深化“5G+工業互聯網”融合發展和典型應用場景推廣。試點建設5G工業傳輸專網，支持集群內企業運用5G、TSN（時間敏感網絡）等實施內網改造。

??三是加快未來工廠建設，優化要素管理，實現生產設備、產線、車間及工廠智能化運作，推動企業間數據互聯和業務互聯，提升大批量個性化定制和小批量個性化制造能力。

??四是加強科研能力供給，健全5G和AI融合關鍵核心技術攻關科研機制，提升以企業為主的產學研深度融合力度。鼓勵企業自主加大對基于5G與人工智能各類業務場景核心引擎研究投入和投資。

??五是健全網絡安全保障，圍繞智能制造、工業互聯網等筑牢可信可控的數字安全屏障，逐步完善網絡安全法律法規和政策體系。增強數據安全保障能力，逐步建立數據分類分級保護基礎制度，分領域健全網絡數據監測預警和應急處置工作體系。

??促進生活方式治理方式轉變

??“5G+AI”在推動社會生活智能化方面取得哪些成效？

??陳鳳仙（中國電信研究院高級分析師）：近年來，5G與AI出現加速融合趨勢。2021年7月，工信部、中央網信辦、國家發展改革委等10部門聯合印發《5G應用“揚帆”行動計劃（2021—2023年）》，開啟5G融合應用新航程，加快驅動生活方式轉變和治理方式升級。

??“5G+AI”讓公共服務更有溫度。公共服務領域依托5G和AI融合不斷實現技術突破，服務更加人性化、場景化、價值化，大大提升了群眾的獲得感和幸福感。一是推動醫療行業向精細化管理、個性化治療變革。特別是在健康管理、遠程診斷、急診救治等方面，5G已實現多點推廣應用，工信部、衛健委“5G+醫療健康”應用試點項目數量達到987個。二是推動教育教學方式變革。云3D、虛擬仿真、VR等有效實現無損耗高速傳輸利用，課程教學逐漸向“線下教學+線上教學+虛擬仿真”轉變，涌現出“廣東省5G+考試智能綜合系統”等一批典型應用案例。三是在智慧養老領域展現出強大力量。例如，電信運營商打造智慧養老平臺，實現老年人健康數據智能化采集、分析和管理。浙江舟山創造老年人“智能腕表”服務模式，提供緊急求救、電子定位等功能。

??“5G+AI”讓社會治理更有精度。5G和AI融合已成為推動智慧治理的重要力量，引領社會治理不斷探索最優解。一是升級智慧交通，車輛與道路、交通信號燈等設施實現實時通信和數據共享，強化了交通快速預警和調度能力。例如，深圳市已初步構建起交通大數據平臺，完成50個系統數據匯聚。二是助力智慧環保，實現實時監測環境污染情況、污染物排放情況以及預警違規排放行為等。成都市實施大氣污染AI小尺度溯源，有效解決環境污染溯源難題。三是賦能智慧能源，北京市通過5G和AI融合，實現了電力系統的智能調度和運行管理、供熱系統的智能控制和城市供水精細化管理。四是構建智慧安防，全國已建成近30萬個智能安防小區，通過車牌識別、視頻監控等科技手段，有效提升了居民小區治安防控效能。

??“5G+AI”讓生活空間更有廣度。近年來，元宇宙讓人們對未來生活有了新期待。5G和AI是元宇宙的核心底層技術，5G與AI、XR加速融合，推動實現萬物互聯，打造沉浸式數字生活新空間。一是智慧旅游得到新提升。在5G和AI融合加持下，元宇宙模擬景點更加逼真，人們通過VR就能獲得身臨其境的沉浸式體驗。2022年11月，全球首個景區元宇宙平臺“張家界星球”測試版正式發布，用戶只要支付1元報名費即可參與體驗。二是數字人帶來多方位新體驗。借助元宇宙，數字人正在進入直播、傳媒以及營銷等更為廣泛的應用場景。2021年6月，我國首個虛擬學生“華智冰”入學清華大學；2022年4月，云南發布首個虛擬數字人“云詩洋”，成為可以和自然人相伴的“人”。三是智慧購物創造消費新空間。中國電信“天翼云圖”推出AR云Go、VR云Mall、AR城市景觀等新消費產品，開辟品牌營銷增長新路徑。

??當前，“5G+AI”正在推動社會生活發生顛覆性變革，但仍處于探索階段，技術應用帶來的挑戰不容忽視，特別是ChatGPT的出現，讓數字經濟原本具有的隱私安全、社會倫理、數字鴻溝和算法偏見等問題更加凸顯。下一階段，應深化5G和AI融合技術創新，加快完善數字治理，創造更便利、更智能、更舒適、更有品質的社會生活。

??第一，突破核心技術，創造更多應用場景。5G和AI融合是引領數字化轉型的核心技術，要下大力氣打造頂尖核心技術團隊，擴大技術創新投入，打破制約科技創新的體制機制障礙，集中優勢資源推動技術突破。同時，推動更多應用場景落地，更好賦能經濟社會發展。

??第二，增強算力支撐，筑牢可靠基礎底座。系統評估國家現有算力，測算“5G+AI”生態系統的算力需求，考慮不同地域、不同領域的算力需求差異，統籌規劃算力建設布局和應用。落實國家一體化大數據中心樞紐節點建設要求，進一步深度融合5G、AI、物聯網等技術要素，建設梯次分布、技術融合的算力基礎設施體系。

??第三，推動監管創新，構建治理規則體系。明確AI治理機構，建立AI監管體系，深入研究隱私保護、數據治理等，破解AI使用的價值觀、知識產權等問題，規范透明度、安全性和問責制，建立完善監管規則和技術規范。同時，在發現未知漏洞、檢測惡意活動、采取對策防御等方面集中發力，加快監管技術創新。