謝澤鋒
在今年的全國(guó)兩會(huì)上,“新基建”成為熱議的焦點(diǎn)詞匯。
《2020年國(guó)務(wù)院政府工作報(bào)告》中提出,重點(diǎn)支持“兩新一重”(新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),新型城鎮(zhèn)化建設(shè),交通、水利等重大工程建設(shè))建設(shè)。這是“新基建”首次被納入政府工作報(bào)告。
新基建主要包括5G基站建設(shè)、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)七大領(lǐng)域,涉及諸多產(chǎn)業(yè)鏈,是以新發(fā)展理念為引領(lǐng),以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng),以信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),面向高質(zhì)量發(fā)展需要,提供數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級(jí)、融合創(chuàng)新等服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施體系。
5G不僅是“新基建”的重要任務(wù),更是支撐產(chǎn)業(yè)及社會(huì)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化升級(jí)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力,是助推其他產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、實(shí)現(xiàn)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的“科技支撐”。
近期,《英才》記者專訪了中國(guó)信科集團(tuán)副總經(jīng)理、專家委主任、無(wú)線移動(dòng)通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、IEEEFellow陳山枝。作為信息通信領(lǐng)域?qū)<?,他分享?G賦能垂直行業(yè)、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的智慧見解。
縱觀移動(dòng)通信發(fā)展史,基本按照10年一代進(jìn)行演進(jìn),從上世紀(jì)80年代的1G大哥大通話開始,2G承載話音+短信、3G支持互聯(lián)網(wǎng),4G的高速數(shù)據(jù)和各種移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用APP改變了人們的生活和社交、娛樂等。
“相比大部分都是服務(wù)于人的1G到4G,5G將服務(wù)于行業(yè),賦能經(jīng)濟(jì)社會(huì)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型。”陳山枝告訴《英才》記者,5G的亮點(diǎn)是進(jìn)入到垂直行業(yè),實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián),將深刻改變社會(huì)。
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和萬(wàn)物互聯(lián)成為5G發(fā)展的兩大主要驅(qū)動(dòng)力。伴隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以及可穿戴設(shè)備、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等興起,未來(lái)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)將會(huì)面對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)爆炸性增長(zhǎng)以及海量終端的接入。據(jù)預(yù)測(cè),未來(lái)5G的流量將是現(xiàn)在流量的1000倍,未來(lái)連接到網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備將是現(xiàn)在的100-1000倍,全球?qū)⒂?00億-300億聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)定義了5G三大典型應(yīng)用場(chǎng)景分別是增強(qiáng)移動(dòng)寬帶(eMBB)、海量機(jī)器類通信(Mmtc)、超高可靠低時(shí)延(uRLLC)。相比于4G,5G將實(shí)現(xiàn)千倍流量密度、百倍傳輸速率、毫秒級(jí)時(shí)延、千倍連接數(shù)密度等。在陳山枝看來(lái),5G典型應(yīng)用場(chǎng)景將實(shí)現(xiàn)從人與人通信為主,到人與物、物與物通信的跨越,邁入萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代。
增強(qiáng)移動(dòng)寬帶使得手機(jī)接入速率可達(dá)到1Gbps,可以滿足高清視頻、下一代社交網(wǎng)絡(luò)、虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)等應(yīng)用。另外兩個(gè)應(yīng)用,海量機(jī)器類通信、超高可靠低時(shí)延通信是之前1G到4G移動(dòng)通信系統(tǒng)所沒有的。海量機(jī)器類通信支持每平方公里接入近100萬(wàn)的設(shè)備,使智能物流、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能計(jì)量等萬(wàn)物互聯(lián)和各類感知應(yīng)用能夠快速發(fā)展。超高可靠低時(shí)延通信的時(shí)延空口最低至1ms,使得自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能電網(wǎng)等對(duì)于時(shí)延特別敏感的業(yè)務(wù)接入成為可能。
5G網(wǎng)絡(luò)持續(xù)發(fā)展賦能垂直行業(yè),高性能、優(yōu)質(zhì)體驗(yàn)的5G網(wǎng)絡(luò)是改變社會(huì)和發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2020年,我國(guó)已正式進(jìn)入5G規(guī)模商用階段?!半S著5G商用的啟幕,5G將賦能垂直行業(yè),通過與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈等多種新技術(shù)疊加,催化反應(yīng),產(chǎn)生裂變,實(shí)現(xiàn)從消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)到產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的飛躍,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)變革?!标惿街φf道。
陳山枝進(jìn)一步闡釋到,在初期階段,5G將為賽事/大型活動(dòng)、教學(xué)培訓(xùn)、智慧旅游等提供更加極致的業(yè)務(wù)體驗(yàn);在成熟階段,與汽車、工業(yè)、醫(yī)療等行業(yè)融合滲透,支撐智能網(wǎng)聯(lián)汽車、自動(dòng)駕駛、智能制造、智慧電力、智慧醫(yī)療等發(fā)展,實(shí)現(xiàn)智慧城市、智慧產(chǎn)業(yè)園等建設(shè),為人們?cè)诰幼 ⒐ぷ?、休閑、交通等方面提供便利。5G的垂直行業(yè)應(yīng)用會(huì)推進(jìn)5G技術(shù)向經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域的擴(kuò)散滲透,必將顛覆某些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),升級(jí)某些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),并孵化新應(yīng)用,催生新業(yè)態(tài)、新商業(yè)模式。
新冠肺炎疫情也從側(cè)面推動(dòng)了數(shù)字經(jīng)濟(jì)的普及,一方面5G+產(chǎn)業(yè)構(gòu)筑了“云端防疫”線;另一方面,數(shù)字經(jīng)濟(jì)催生了新的生活和工作學(xué)習(xí)方式,而這些新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)正加速數(shù)字化革命進(jìn)程。
陳山枝
在陳山枝看來(lái),這次新冠肺炎疫情進(jìn)一步刺激了教育、醫(yī)療、工業(yè)制造、物流等各行各業(yè),眾多5G應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)了快速部署。
尤其是教育產(chǎn)業(yè),全國(guó)的學(xué)生老師都在家里上網(wǎng)課,一夜之間全部和網(wǎng)絡(luò)教育建立了密切聯(lián)系。隨著5G基礎(chǔ)設(shè)施搭建完成,5G將顛覆過去教室上課的舊模式,變革傳統(tǒng)教學(xué)模式和課件制作方式,支撐情景式教育、立體式觀察、交互式學(xué)習(xí)等眾多新模式的教學(xué)方法創(chuàng)新,助力構(gòu)建智慧教育新生態(tài)。
特別是大帶寬和低時(shí)延的5G展示了強(qiáng)大的應(yīng)用潛力,如:5G無(wú)人機(jī)測(cè)溫、5G遠(yuǎn)程醫(yī)療,如疫情專家遠(yuǎn)程會(huì)診、方艙醫(yī)院CT遠(yuǎn)程讀片等。疫情催生的云課堂、云會(huì)議、云辦公、云醫(yī)療、云生鮮、云游戲、云音樂會(huì)等,線上應(yīng)用的激增及與線下業(yè)務(wù)的互動(dòng),將繼續(xù)深化并成為常態(tài)化,也為未來(lái)5G新業(yè)態(tài)和商業(yè)模式創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。
伴隨著“新基建”概念的提出,我國(guó)5G發(fā)展再次迎來(lái)高光時(shí)刻。但陳山枝強(qiáng)調(diào),我們必須清醒認(rèn)識(shí)到,推動(dòng)5G商用的過程中依然面臨著多重挑戰(zhàn)亟待克服:
首先,電信運(yùn)營(yíng)商的5G基站建設(shè)難和運(yùn)行維護(hù)成本高的挑戰(zhàn)。5G密集組網(wǎng)的基站數(shù)量增加(是4G的2-3倍,而目前我國(guó)4G基站總數(shù)約550萬(wàn))帶來(lái)了站址資源缺乏和覆蓋難,5G的大規(guī)模天線等新技術(shù)引入也帶來(lái)了功耗及運(yùn)維成本增大的問題。
其次,基于5G的不同應(yīng)用場(chǎng)景的商業(yè)模式探索和創(chuàng)新。4G大部分是流量包月,如果簡(jiǎn)單沿用,運(yùn)營(yíng)商的投入產(chǎn)出將出現(xiàn)挑戰(zhàn)。5G未來(lái)商業(yè)模式需要?jiǎng)?chuàng)新,基于流量、基于解決方案、基于連接的、基于網(wǎng)絡(luò)切片的商業(yè)模式都要探索。特別5G引入是邊緣計(jì)算,會(huì)帶來(lái)包括車聯(lián)網(wǎng)、演出、電競(jìng)等邊緣運(yùn)營(yíng)的商業(yè)模式創(chuàng)新。
再次,5G垂直行業(yè)應(yīng)用的跨行業(yè)融合需要磨合時(shí)間。需要運(yùn)營(yíng)商、行業(yè)解決方案商(或互聯(lián)網(wǎng)廠商)和行業(yè)客戶等一起研究,要真正解決行業(yè)的痛點(diǎn)問題,才會(huì)規(guī)模使用,應(yīng)用模式與商業(yè)模式也需要?jiǎng)?chuàng)新。
從最早的收音機(jī),到衛(wèi)星導(dǎo)航,雷達(dá)、激光、攝像頭等高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)以及3G和4G的遠(yuǎn)程信息服務(wù)(Telematics),信息通信技術(shù)一直與汽車行業(yè)共發(fā)展。
“5G時(shí)代也不例外,車聯(lián)網(wǎng)是5G的重要應(yīng)用場(chǎng)景之一?!标惿街?duì)《英才》記者表示,蜂窩車聯(lián)網(wǎng)(C-V2X)技術(shù)使車車間、車路間的低時(shí)延、高可靠通信成為可能,提升道路安全和交通效率,實(shí)現(xiàn)從單車智能到網(wǎng)聯(lián)智能,支持智能交通和自動(dòng)駕駛的發(fā)展。他指出,車聯(lián)網(wǎng)將成為單體規(guī)模最大的5G垂直行業(yè)應(yīng)用。
早在2013年的517電信日,陳山枝首次在國(guó)內(nèi)外公開提出LTE-V2X概念和關(guān)鍵技術(shù),之后中國(guó)信科(原大唐)與產(chǎn)業(yè)界共同在3GPP形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),是首個(gè)蜂窩車聯(lián)網(wǎng)(C-V2X)技術(shù)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
通過大唐-福特汽車(Ford)京津高速公路聯(lián)合測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明LTE-V2X通信性能優(yōu)于IEEE802.11p標(biāo)準(zhǔn),在相同傳輸距離時(shí),傳輸可靠性比IEEE802.11p提升25%以上,LTE-V2X的各項(xiàng)性能居國(guó)際領(lǐng)先水平。LTE-V2X已在上海、重慶、長(zhǎng)春等國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范區(qū)部署設(shè)備,開展規(guī)模測(cè)試;也應(yīng)用在廈門、杭州等地的智慧公交商用項(xiàng)目及一些自動(dòng)駕駛測(cè)試中。
陳山枝介紹,車聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展也將分為三個(gè)階段。第一階段通過V2X車車/車路協(xié)同,在城市道路和高速公路部署LTE-V2X,實(shí)現(xiàn)智能交通,提高交通效率,駕駛輔助安全。第二階段將實(shí)現(xiàn)在特定區(qū)域、特定場(chǎng)景(園區(qū)、港口)等部署LTEV2X,通過區(qū)域性中低速行車協(xié)同決策與控制,實(shí)現(xiàn)商用車(如工程車、貨運(yùn)車、擺度車等)自動(dòng)駕駛。階段三將通過NR-V2X(LTE-V2X演進(jìn)版本)和5G結(jié)合,支持高度智能、廣域網(wǎng)聯(lián)感知、決策、控制等廣域高速行車協(xié)同決策與控制,實(shí)現(xiàn)乘用車自動(dòng)駕駛。第一階段和第二階段在這幾年都會(huì)部署和商用。但第三階段涉及普通消費(fèi)者的乘用車自動(dòng)駕駛可能需要很長(zhǎng)時(shí)間才能實(shí)現(xiàn),因?yàn)檫€涉及到法律等其它因素。
我國(guó)一直重視車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,自2017年國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組提出發(fā)展LTE-V2X,我國(guó)頒布了一系列政策支持C-V2X車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。當(dāng)前“5G+車聯(lián)網(wǎng)”是5G新基建及豐富5G應(yīng)用場(chǎng)景的重要內(nèi)容。
基于車路協(xié)同的道路基礎(chǔ)設(shè)施將建設(shè)包括LTE–V2X路側(cè)網(wǎng)絡(luò),以及道路傳感網(wǎng)、監(jiān)控設(shè)備等建設(shè),實(shí)現(xiàn)路況、事故等的實(shí)時(shí)感知;還包括應(yīng)用層的交通監(jiān)管、事故處理、車輛調(diào)度、行車輔助、出行信息等應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)。在現(xiàn)有的高速公路、城市道路等基礎(chǔ)設(shè)施上,增加LTE-V2X道路基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與投資,構(gòu)建智能網(wǎng)聯(lián)新架構(gòu)。
陳山枝特別向《英才》記者分析指出:“由于國(guó)情不同,中國(guó)將走出一條與發(fā)達(dá)國(guó)家不一樣的發(fā)展智能交通和自動(dòng)駕駛的發(fā)展模式。”即基于車聯(lián)網(wǎng)的“聰明的車+ 智慧的路”的車路協(xié)同發(fā)展模式,實(shí)現(xiàn)交通、汽車和信息通信服務(wù)的跨界融合,創(chuàng)新“ 出行即服務(wù)”,為大眾帶來(lái)新的智慧出行服務(wù)。
陳山枝指出:汽車產(chǎn)業(yè)正面臨百年未有之的大變革,汽車產(chǎn)業(yè)的“四化”(電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化)變革中的“三化”(智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化)與“5G+車聯(lián)網(wǎng)”直接相關(guān)。他認(rèn)為,未來(lái)汽車將是體積最大的5G移動(dòng)終端,也是體積最大的移動(dòng)計(jì)算和存儲(chǔ)設(shè)備、移動(dòng)儲(chǔ)能設(shè)備。
“未來(lái)的汽車將是新型的載人移動(dòng)智能電子設(shè)備,而中國(guó)是全球最大的汽車生產(chǎn)國(guó)和銷售國(guó),當(dāng)前我國(guó)在新能源汽車走在全球前列,5G+ 車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將助力我國(guó)汽車工業(yè)崛起,由汽車大國(guó)走向汽車強(qiáng)國(guó)。”陳山枝表示。
陳山枝博士長(zhǎng)期致力于移動(dòng)通信理論與關(guān)鍵技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)制定和產(chǎn)業(yè)化工作,是我國(guó)高速移動(dòng)通信領(lǐng)域帶頭人,為實(shí)現(xiàn)我國(guó)主導(dǎo)的4GTD-LTE、5G和LTEV2X車聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)突破、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定和產(chǎn)業(yè)化做出了重要貢獻(xiàn)。近幾年來(lái),面向國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)前沿和國(guó)家重大戰(zhàn)略,在5G大規(guī)模天線、超密集組網(wǎng)和車聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù)方向上做出重要貢獻(xiàn),相關(guān)成果申請(qǐng)發(fā)明專利,進(jìn)入5G和LTE-V2X車聯(lián)網(wǎng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),成為標(biāo)準(zhǔn)必要專利(SEP),提升了我國(guó)在移動(dòng)通信領(lǐng)域國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的話語(yǔ)權(quán)及產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。帶領(lǐng)中國(guó)信科的5G和車聯(lián)網(wǎng)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,為我國(guó)“5G和車聯(lián)網(wǎng)引領(lǐng)”做出了突出貢獻(xiàn),成果正應(yīng)用在我國(guó)“新基建”中。最近,陳山枝被授予第二屆全國(guó)創(chuàng)新爭(zhēng)先獎(jiǎng)獎(jiǎng)狀。