邬贺铨院士:5G战“疫”显身手 领跑还需“过三关”

来源:智汇工业

点击:679

A+ A-

所属频道:新闻中心

关键词:邬贺铨 5G 移动通信

    抗击疫情 5G初露锋芒


    自2019年5G在全球拉开商用的大幕之后,移动通信产业就一直在努力探寻5G的应用价值。在中国,面对这场突如其来的疫情,5G多种创新应用迅速地投身于战“疫”第一线。那么,5G在疫情防控中究竟表现如何呢?对此,邬贺铨给出的评价是“初露锋芒”。


    “5G视频直播与视频监控是5G在此次疫情中最直观的应用。”邬贺铨强调。央视对武汉火神山和雷神山医院建设进行24小时5G视频直播,遍及全国上亿的“云监工”共同见证了中国奇迹。视频云平台可实现指挥调度、院区监控、VR探视和信息上报等多元智能化医护功能。例如,深圳联通打造5G居家隔离监控管理系统,整合了5G、物联网和云平台等技术,可实现监控对象出门报警、图像实时回传、存储和分析、云呼叫等功能;中国电信的“天翼看家防疫平台” 重点看护居家隔离人员,为隔离人员和工作人员提供即时沟通平台。


    “基于5G进行医学影像传送的远程会诊与远程医疗在这次疫情中发挥了重要作用”,邬贺铨强调,“大屏电视为远程会诊提供了超高清医学影像图片与视频,但是却需要高带宽的支持,当病房缺乏固网宽带条件且4G不能支持4K/8K时,5G发挥作用正当其时。”例如,基于四川电信5G双千兆网络,四川大学华西医院与成都市公共卫生临床医疗中心在1月26日成功完成了两例新型冠状病毒感染肺炎急重症患者的远程会诊。火神山医院的远程会诊平台,通过辅助码流及时分享患者CT、心电图、超声影像等资料,降低了现场会诊的交叉感染风险;医学影像资料还可以通过5G智能手机传递到医疗云平台,平台内嵌的AI人工智能引擎可进行影像识别,供医务人员分析和诊断病情,5G救护车上的医生可以随时获得医院医生的指导。


    “5G空口毫秒级延迟则让远程检查与手术的实施成为可能,外科医生利用5G可以将‘手臂’伸到千里之外”。2月18日下午,浙江省人民医院远程超声波医学中心的专家利用5G技术,对700km外黄陂体育馆方舱医院的超声机器人进行远程控制,为患者进行了超声检查。


    “5G智能机器人在疫情防控中初试牛刀,其在医院的应用可有效减少人员交叉感染、提升病区隔离管控水平。”5G智能机器人目前在医院承担了问诊咨询、智能医护、测量体温、消毒清洁、送药送物和医疗废物处理等工作,而能够进行咽拭子采集的机器人已开始进行受试者检测。搭载了语音播报系统的5G无人机可进行疫情地区的空中巡视,发现人员聚集或未带口罩可以“喊话”进行提醒。


    助力复工复产 5G赋能正当时


    “复产复工,一方面呼唤安全,另一方面又呼唤效率,急需以5G为代表的新一代信息技术提供服务。”邬贺铨强调。


    在确保安全上,无论是体温检测还是移动办公,5G的价值都已经凸显。企业在复工复产的同时,对疫情防控不能掉以轻心,既要外防输入也要内防扩散,体温检测是必要的措施。人工用额温枪监测方式速度慢效率低,容易形成人员聚集。红外热成像摄像机可以实现远距离批量测温筛查,避免人员间交叉感染;监测数据通过5G上云,结合AI人脸识别技术,就能快速识别身份,一旦发现体温异常人员会触发报警并及时上报到相关部门处置。


    赋能千行百业,5G更是大有可为。邬贺铨指出:“5G实现物联网与人工智能的无缝融合,成为工业互联网的重要支撑,推动智能制造和柔性生产,不仅在制造环节而且在全产业链都有积极的作用,例如依托机器视觉技术,5G将支持对产品质量进行高效精细检测。”以机器人为例,过去工业是机器人的主要应用领域;现在,得益于5G的超宽带、高可靠、低时延及大连接特性,机器人的应用空间大大扩展。国网电力的5G智能巡检机器人可在多种复杂环境下作业,并将高清全景视频实时回传;5G无人AGV小车可广泛应用于产品搬运、设备探测和自动识别等各类场景;5G智能无人机单次喷洒消毒面积高达5000平方米,可替代3至5名工人操作……


    目前,已有一些企业利用5G将复工复产与技术改造相结合,实现了数字化转型和升级。例如,湖南岳阳一家规模和现代化程度都在国内领先的珍稀食用菌生产企业,与中国移动合作建设了湖南首家5G智慧农业项目,以5G物联网控制生产条件,模拟春天森林的环境,提升高端菌类产品的质量与产量。


    特别值得注意的是,重大项目的复工尤需5G支持。“现在成都天府国际机场、深中通道、商合杭高铁、京礼高速等一大批重大项目复工,需要在确保安全的前提下抓工程、抢进度和保质量,急需5G网络为代表的新一代信息基础设施及时提供服务,5G网络建设被赋予先行重任。”


    逆势开局 “疫”后5G海阔天空


    “突如其来的疫情给刚起步的5G网络建设与产业发展带来了很大困难,但也催热了对5G的需求”,邬贺铨指出,“就像17年前的非典疫情促成了电商、在线游戏的大发展一样,5G在此次疫情中的逆势开局,展现出了今后更为广阔的顺势而为之路。”


    目前,中国5G的发展还处于初期。中国5G从2019年10月正式放号到此次疫情暴发仅过去了几个月的时间,处于商用初期:5G应用多数还处于示范试验阶段,去年年底全球仅推出24款5G手机和7款其他5G终端产品,中国5G用户数只有300万,中国5G网络的连续覆盖才支持到大城市的室外重点区域。


    在抗击疫情的过程中,丰富多彩的5G应用既获得了“练兵”的机会,也培养了用户的使用习惯,为之后的大发展铺就了通途。


    “助力疫情防控,令5G业务获得了超出预期的宣传效果,一些应用以刚需的形式提前预热,有助于加快5G应用的发展成熟”,邬贺铨强调。在抗击疫情中,5G远程医疗和各类5G智能机器人应用从试验阶段走向临床阶段,在多个医院得到了实际应用;特殊时期爆发的在线需求,加速了云办公、云课堂、云视频、云制造和云商贸等“云经济”的成长,用户从被动适应转为主动接受,培育了用户的使用习惯;电信运营商在为医疗机构、企业和社区疫情防控提供各种服务外,纷纷推出了免缓停机、话费和流量赠送、远程会议和教学等服务,拉近了与用户的距离,借助“宅经济”加速了客户群的开拓。值得注意的是,“疫情期间很多在线服务公司超常规扩容服务器,运营商的网络流量逆势上涨,提振了网络设备与终端制造公司发展产业的信心。”


    “助力疫情防控,也锻炼了通信厂商打硬仗的能力”,邬贺铨指出。疫情就是战场,火神山医院5G网络建设将平时需要一周的时间缩短到一天,极大地考验了通信运营商和设备供应商的应急组织水平,锻炼出了能打硬仗的通信队伍。


    疫情过后,5G的发展空间将更为广阔。疫情过后,医疗、应急、交通、物流、安保、社区建设等与此次防疫相关的垂直行业将涌现出大量需求;作为国民经济主体的工业和现代服务业也将开大马力发展,从而将疫情造成的损失补回来,力争实现全年经济社会发展目标。“为此,国家需要加大基础设施投资力度来对冲疫情对宏观经济的影响,以5G为代表的新一代信息基础设施将会是首选。”邬贺铨表示。


    领跑“新基建” 5G大有可为


    “以5G等新一代信息基础设施为代表的新基建,不仅是一项庞大的建设工程,还是信息消费市场的建造,更是新兴产业的打造,体现我国经济发展转型的方向,成为拉动经济增长的新引擎。”邬贺铨认为。


    5G建设将快马加鞭。虽然本次疫情使得多地5G项目招标进度延迟,疫情期间住宅小区封闭式管理、交通管控等导致出行和物流不便,影响了5G工程施工。但是从中央到地方政府均明确表示加快5G建设进度。在工信部的组织下,三大电信运营商将用实际行动落实原定的5G建设与运营年度计划任务,建成的5G基站数要从去年的13万个发展到55万个,力争在2020年实现全国所有地级市室外连续覆盖、县城及乡镇重点覆盖、重点场景室内覆盖。其中,今年中国移动将发展7000万5G用户,销售1亿部5G手机、5000万台家庭泛智能终端和1500万行业模组,并预测2020年5G手机出货量将超4G手机。GSMA 报告显示,中国到2025年5G用户将在移动用户中占比达到28%。


    5G网络建设与业务开发成为投资热点。咨询公司IHS Market去年发布的报告显示,2020~2035年全球5G研发与网络建设等资本性支出将达到4.762万亿美元,其中美国占26.7%,中国占25.5%(1.2万亿美元),日本占12.4%。在4G时代,中国三家运营商“三张网”6年约投资8000亿元;在5G时代,三家运营商虽然将建设两张大网(电信与联通合建一张网),但由于5G基站数远多于4G(5G宏基站数与4G相当,但业务密集地区的微站数将是4G的数倍),总投资依然会较高。据中国信通院预测,到2025年中国5G网络建设投资累计将达到1.2万亿元;5G网络建设还将带动产业链上下游以及各行业应用投资,到2025年将累计带动投资超过3.5万亿元。其中,5G智能手机的累计销售额到2025年将超过万亿元规模。


    5G拉动经济增长效应明显。IHS Market 关于5G经济的中长期预测如下:2035年全球因5G使能而带来的经济产出增加为13.2万亿美元,GDP增加为 3.6万亿美元,占当年GDP的7%;2035年中国GDP因5G将增加1.13万亿美元;2035年全球就业岗位因5G将增加2230万个,而中国将获得1090万个岗位。如果只考虑近期效果,根据中国信通院测算,从2020到2025年我国因5G直接带动经济总产出为10.6万亿元,GDP增加为3.3万亿元;间接带动经济总产出达到24.8万亿元,对应GDP为 8.4万亿元,直接创造超过300万个就业岗位。


    “上述的估计仅是基于目前对5G市场前景的认识”,邬贺铨特别指出,“疫情期间5G的丰富应用也只是其初露锋芒,4K/8K超高清视频、VR/AR、智能网联车、智能物联网和工业互联网等将是更大的舞台。”与面向人的电信连接不同,面向行业的各类数字化应用将在5G时代成为主流。目前,美国AT&T的非电信业务收入已达40%,韩国电信和日本软银公司的非电信收入也超过30%。


    “目前,5G还未真正进入到与消费互联网应用不同的阶段,我们对之了解得并不够”,邬贺铨强调。从历史的经验来看,3G诞生时,人们并未预见到会有智能手机和移动电子商务及社交应用;4G时代,共享经济、扫码支付与短视频的火热也出乎意料。“移动通信的新业态是网络与用户达到一定规模后催生的,因此5G时代一定会出现我们现在还想象不到的新应用,其更大的价值有待创新开发。”


    直面挑战 5G仍需过三关


    “被赋予新基建厚望的5G还面临更大的挑战需要正视与妥善应对”,针对5G下一步的发展邬贺铨给出了这样的观点。他认为,中国5G正式商用还不到半年,面对疫情5G召之即来表现尚可,但主要亮点还只是宽带移动接入,并没有经受大流量、大连接、高可靠、低时延的充分考验,5G网络虚拟化、切片化等能力并未得到规模验证。”


    网络、 终端和行业应用,是中国5G需要闯过的“三大关”。


    首先,5G网络建设仍然任重而道远,面临着四大挑战。


    第一,5G覆盖区域有限。即便今年中国运营商能够完成55万个5G基站的建设,但与2019年底544万个4G基站相比,只达到了4G网络10%的水平。


    第二,中国在全球率先启动SA大规模建设将面临探路的风险,产品成熟性和稳定性有待考验。中国今年将正式开启独立组网(SA)的建设,因为只有SA才能较全面体现5G功能。值得注意的是,5G的商用并不意味着研发任务已全面完成,5G的R16版本标准要到今年6月出台,而且5G商用还有很多意想不到的技术问题需要解决,现在仍然是5G研发攻关的关键期。目前,5G单基站功耗已较最初下降了一半,但仍需进一步努力以降低运维成本。


    第三,共建共享带来全新挑战。虽然国外出现过两个运营商联合组网的情况,但共享的深度与规模都不能与电信和联通合建5G网络相比。SA基站的共享涉及载波共享以及与4G网络的互通协同等功能,挖掘网络共享的潜力才能进一步降本增效。


    第四,5G室内覆盖成本更高。一直以来,室内覆盖都在移动网络建设投资中占比较高,5G由于工作频率更高,电磁波穿墙能力更差,因此覆盖成本更高。5G室内深度覆盖,需要比较分布式基站与室分系统的优缺点。新一代的室分系统需要兼顾有源与无源,扩展物联网与定位功能,增加可视化运维等智能化能力。值得注意的是,今年2月工信部同意联通、电信、广电三家企业共同使用3.3到3.4 GHz 频段用于5G室内覆盖。公众移动通信频率资源同时许可给多家企业共同使用在我国尚属首次,这将促进资源盘活和优化利用,既节约投资又绿色节能,前提是需要有统一接口与网管的标准。


    其次,终端仍是5G大规模商用的“瓶颈”。


    目前,5G手机可供选择的品种不多,虽有几款接近4G的价位,但多数产品的价格仍难言普惠,总体上稳定性与功耗尚未达到公众的期望。由于中低端手机是支持5G大规模商用的主流机型,因此应加大力度开发。而中低端手机普及的关键是获得中低端手机芯片的支持,业界目前寄希望于国产多模多频支持SA的芯片早日实现大规模量产。目前,市场上的5G芯片以7nm工艺为主,而下一代更高工艺水平的芯片在国外已开始推出,中国企业在芯片持续创新上的压力很大,芯片的“短板”期待国家科技项目的精准支持。


    最后,行业应用尚未突破。


    与面向公众的应用相比,行业应用个性化明显,不仅关系到产业链上下游的协同开发,还涉及各个行业的管理和准入,跨界合作与商业模式目前还不清晰。目前,虽然助力疫情防控促使5G在医疗行业应用上“入门”,但其他行业应用的推广还需要真正找到刚需。对此,邬贺铨认为,“可通过工业互联网等示范项目的引导,推进IT行业与垂直行业的紧密合作,调动垂直行业企业发挥主导作用的积极性。”此外,现有行业终端基于5G CPE的方式难以发挥真正意义上的5G应用效果,需要规格品种丰富的5G行业模组及芯片的支持;为了降低成本,模组中间件的多场景适应性需要增强,行业专用模组的开发需要IT企业与对应行业的深度合作。


    除了网络、终端和行业应用之外,邬贺铨还特别指出“政策支持与法规保障不可替代。”


    第一,运营商在资金与考核指标上都面临很大压力,期待新基建的配套政策能帮助“解困”。移动通信产业是典型的“向规模要效益”,5G网络建设是一个长期的过程,前期投入大且见不到回报;此外,用户还希望能够不断降低流量资费;5G基站耗电量也比4G高出许多,需要在电费上给予优惠,此外小区物业也应取消对安装在本小区5G设备用电的加价。


    第二,移动通信基站选址难的问题仍然待解。5G需要更多新站址,但在电磁辐射符合环保要求的前提下仍然面临天线安置难的问题,希望地方政府落实配套政策,细化城市规划,使运营商的网络与配套设施建设在城市规划指导下顺利开展。


    第三,创新应用需要兼顾发展与安全,需要有法可依。远程医疗、智能网联车、机器人和工业互联网的许多应用,超出了现有法律规范的内容,涉及到产业安全与人身安全。其中,数据的挖掘应用事关企业商业秘密与个人信息安全的保护,需要审慎把握并兼顾发展与安全。此外,远程办公和设备遥控对数据安全也有更高的防护要求。这些问题不仅是技术挑战,还需要有关各方协同解决,更需要有法可依,需要加快完善与5G应用的法律法规体系。


    “以5G等新一代信息基础设施为代表的新基建是国家战略,不仅通信企业责无旁贷,还需要统筹各方协力完成;这次疫情阻击战再一次证明在中国共产党的坚强领导下我国社会主义制度的强大执行力,在制度的保证下,5G定能不负新基建重任之所托。”邬贺铨最后强调。


    (审核编辑: 智汇小新)