“5G+AI”應用廣泛拓展

      近日，中共中央、國務院印發《數字中國建設整體佈局規劃》提出，要夯實數字中國建設基礎，打通數字基礎設施大動脈，暢通數據資源大迴圈。5G提供了萬物互聯的廣泛基礎，基於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産生活開啟更多可能，成為構建未來資訊社會的基礎。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産生活帶來哪些改變？

  彭木根（北京郵電大學資訊與通信工程學院院長、網路與交換技術國家重點實驗室副主任）：5G是指第五代行動通訊技術，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。如何在複雜網路環境下，實現網路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，通用的單一無線網路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（人工智慧）技術迅猛發展，實現了對複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，在我國著力佈局推動的新型基礎設施建設戰略中，5G和AI分別作為資訊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。

  鋻於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和後5G時代的應用場景、潛在需求和網路架構設計等，引起世界範圍內學術界和産業界的廣泛關注。3GPP（第三代合作夥伴計劃）作為引領5G和未來6G關於協議制定的全球國際標準化組織，在業務、網路架構等多個層面全方位引入AI技術，將其作為未來行動通訊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，併發布了一系列研究報告和技術白皮書。

  目前，5G行動通訊系統中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技術改善業務品質，提供用戶定制化服務；80%確信AI技術未來能夠極大降低5G網路的建設和運維成本。

  在5G行動通訊系統中引入AI技術，不僅能夠提升和增強傳統無線業務和網路服務能力，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網路的運維能力和用戶體驗起到關鍵作用。在日常網路運維方面，基於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。在網路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，由於AI技術在電腦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、建築、礦場等安全生産方面，通過部署5G專網，能夠支援一線生産現場感測器、攝像頭等監控設備的異構海量連接，極大增強對生産狀態的布控能力。同時，在網路邊緣側通過AI技術對大規模多模態數據進行監控分析，實現智慧精準化異常故障預警和風險管理，進而顯著降低生産故障和安全事故率，大幅提升生産效率。

  5G和AI作為近年來全球資訊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“以現代資訊網路為主要載體，以資訊通信技術融合應用、全要素數字化轉型為重要推動力”的重大轉型和高品質發展具有重大意義。

  《“十四五”數字經濟發展規劃》提出加快建設資訊網路基礎設施，對5G與AI在通信基礎設施建設層面的融合提出需求。同時，推進雲網協同和算網融合發展，需要在5G網路能力建設方面，提升數據中心跨網路、跨地域數據交互能力，加強面向特定場景的邊緣計算能力，強化算力統籌和智慧調度，以實現面向政務服務、智慧城市、智慧製造、自動駕駛、語言智慧等重點新興領域提供體系化的人工智慧服務，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》《關於提升5G服務品質的通知》《關於推動5G加快發展的通知》等一系列文件中，在産業政策層面促進和推動了5G和AI融合發展。

  隨著ChatGPT等通用人工智慧技術的重大突破，現階段資訊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複雜模型的學習能耗和時間成本，也是實現通用人工智慧需要衝破的瓶頸所在，5G網路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，如何在網路邊緣通過協同支援通用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，推動後5G時代乃至6G時代的“邊緣智慧”和“內生智慧”，將是重要發展方向。

  産業數字化決定企業前途

  “5G+AI”在推動産業數字化轉型方面取得哪些成效？

  趙睿斌（國家資訊中心高級工程師、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，深入實施智慧製造和綠色製造工程，發展服務型製造新模式，推動製造業高端化智慧化綠色化。當前，數字化浪潮席捲各行各業，人工智慧、大數據與雲計算等新技術群落的發展，帶來生産關係深刻變革。特別是面對ChatGPT等人工智慧浪潮席捲全球，産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、技術領先的網路基礎設施。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行動電話用戶數，成為全球第一個實現“物超人”的國家。“5G+工業網際網路”加速融合，典型應用場景已在採礦、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。人工智慧賦能製造業數字化轉型，以機器視覺、數字孿生工廠、工業機器人、智慧巡檢、智慧監測等為代表的智慧工廠建設，以産業大腦實現行業網路化協同、個性化定制、服務化延伸等新模式新應用以及打造智慧供應鏈、産業鏈等已在多個行業落地，並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。按照目前工業網際網路超萬億元規模效應，5G和AI融合能夠讓工業網際網路技術達到制高點，進一步助推工業網際網路關鍵技術應用落地。以ChatGPT為代表的大型語言人工智慧模型不僅能提升産業領域的生産效率，也能促進崗位升級，提高傳統工作崗位附加值。5G和AI融合賦予了工業網際網路更多場景落地的有效性，例如邊緣智慧可以很好地解決工業企業數據隱私安全、異構網路融合等核心痛點。此外，還可賦能工業網際網路，在設備遠端維護、實時數據採集等領域發揮技術優勢。

  “5G+AI”助推汽車智慧領域釋放巨大動能。汽車産業正朝著電動化、智慧化、網聯化、共用化方向發展，在萬物互聯時代，汽車是智慧深化場景中最為關鍵一環，尤其是隨著智聯網時代到來，智慧汽車被看作是繼智慧手機之後的第二大智慧移動終端。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，併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，讓汽車成為智慧化的“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慧化水準，並通過“人工智慧演算法+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、智慧化能力，並制定新的運營規則、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，在産業數字化轉型過程中，還面臨著諸如線下行銷成本較高、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，傳統産業、中小企業智慧化轉型升級緩慢，技術基礎、人才基礎、算力基礎等仍不健全；智慧製造領域的關鍵核心技術仍受制於人，高端數控系統、感測器等核心部件依賴進口，特別是半導體核心産業、核心工業設計軟體、智慧檢測設備等對外依賴度較高；智慧製造産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；網路安全風險不容忽視，特別是隨著近年來以勒索軟體為代表的網路黑色産業商業化發展，我國有相當數量製造企業遭遇過勒索攻擊。

  為進一步推動産業迭代升級，亟需採用“5G+AI”破解資訊孤島問題，夯實資訊基礎設施，實現産業高品質發展。

  一是加快支援國家智慧製造集群的數據中心佈局，實現對集群內産業相關數據匯聚和應用。前瞻佈局支撐集群數字化、智慧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+工業網際網路”融合發展和典型應用場景推廣。試點建設5G工業傳輸專網，支援集群內企業運用5G、TSN（時間敏感網路）等實施內網改造。

  三是加快未來工廠建設，優化要素管理，實現生産設備、産線、車間及工廠智慧化運作，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製造能力。

  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，提升以企業為主的産學研深度融合力度。鼓勵企業自主加大對基於5G與人工智慧各類業務場景核心引擎研究投入和投資。

  五是健全網路安全保障，圍繞智慧製造、工業網際網路等築牢可信可控的數字安全屏障，逐步完善網路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，分領域健全網路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”在推動社會生活智慧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。公共服務領域依託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、遠端診斷、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。雲3D、虛擬倣真、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+虛擬倣真”轉變，涌現出“廣東省5G+考試智慧綜合系統”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慧化採集、分析和管理。浙江舟山創造老年人“智慧腕錶”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用，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慧調度和運作管理、供熱系統的智慧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30萬個智慧安防小區，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。一是智慧旅遊得到新提升。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”測試版正式發佈，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、傳媒以及行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，雲南發佈首個虛擬數字人“雲詩洋”，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“天翼雲圖”推出AR雲Go、VR雲Mall、AR城市景觀等新消費産品，開闢品牌行銷增長新路徑。

  當前，“5G+AI”正在推動社會生活發生顛覆性變革，但仍處於探索階段，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、數字鴻溝和演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、更智慧、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，築牢可靠基礎底座。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，統籌規划算力建設佈局和應用。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，建設梯次分佈、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、智慧財産權等問題，規範透明度、安全性和問責制，建立完善監管規則和技術規範。同時，在發現未知漏洞、檢測惡意活動、採取對策防禦等方面集中發力，加快監管技術創新。