從1687年第一次科技革命開始,到1915年愛因斯坦提出相對論時的第二次科技革命。這中間對應著三次工業(yè)革命,第一次工業(yè)革命以機械化為代表,第二次工業(yè)革命以電氣化為代表,第三次工業(yè)革命則是以信息化為代表。
現(xiàn)階段,信息化對應的技術是實時通信技術。按照前100年的發(fā)展規(guī)律推斷,信息化可能會延續(xù)到本世紀末,這種延續(xù)并非只有信息通信,或許是信息與生物技術的結合。
5G引領集成電路工藝技術
提到新技術,首先從集成電路行業(yè)開始,經過多年的發(fā)展和技術進步,集成電路基本上沿著摩爾定律發(fā)展,集成電路器件也有晶體管數(shù)量、密度的變化。集成電路行業(yè)的技術進步出現(xiàn)在4G技術之前,主要由計算機驅動,而5G技術極大地引領了集成電路工藝技術的進步?,F(xiàn)階段,手機已經進入了5納米時代,到2025年有可能會推進到1納米制程。目前,CPU的能力已經做到“老鼠腦子”的水平,有望在2030年達到人腦的水平。
人工智能
需要知識與數(shù)據(jù)融合
人工智能的計算能力還需要大力的發(fā)展。從2012年到2019年,人工智能所需要的計算能力增長了30萬倍,但這一需求并非一定要由超算來滿足,目前神經網(wǎng)絡并不需要超高的精度和指令集。也許,為人工智能設計其專用計算機比采用通用計算機更加有效。人工智能的算法目前依舊基于深度神經網(wǎng)絡,在機器無法做到有效分類時,便需要人告訴它,這種方式稱作“有監(jiān)督學習”。機器處理帶有文字的信息時,也許不需要人告訴它,它便知道如何分類。不同于貓、狗這些形象的信息,工業(yè)用的數(shù)據(jù)不能僅僅依靠視覺識別,必須要進行標注和清洗。
人工智能的發(fā)展過程中,第一代基于專家系統(tǒng),依靠推理;第二代是憑借數(shù)據(jù)驅動,做感知,二者皆有片面性。未來,人工智能需要知識與數(shù)據(jù)的融合,以解決人工智能穩(wěn)定性、可解釋性不夠的問題。
光通信技術有很大發(fā)展空間
所有網(wǎng)絡的發(fā)展需要依靠通信技術。光纖技術方面,單波長可以支持多個信道,可以波分復用,有X偏振、Y偏振,還有載波復用。隨著光纖技術的不斷演進,從原來的單模光纖只傳一個模,到現(xiàn)在利用信號處理技術,一根光纖可以傳出多模,相當于幾根光纖同時使用。通過多重維度提高光纖的容量,發(fā)展光網(wǎng)絡技術,光接入技術,5G也隨之對傳輸技術提出了新的要求。近20年,單光纖的容量提高了1萬倍。未來干線的單波長的容量可以做到T比特,單纖容量可以做到P比特,長距離傳輸也能達到100T,目前為止,還沒有達到光纖理論上的最大容量,光纖技術還有很大的發(fā)展空間。
5G 可將多產業(yè)緊密融合
5G技術的發(fā)展主要依據(jù)通信的香農定理,通過加大基站密度、天線數(shù)量、拓寬頻率、改進物理層等方法,使移動寬帶具備高可靠、低時延長、廣覆蓋、大聯(lián)接的特性。同時,其還利用云化、虛擬化、軟件定義、網(wǎng)絡切片等技術,使5G與4G相比,在多項性能上有1~2個數(shù)量級的提升。5G可以將云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等產業(yè)進行融合,從采集、處理、分析、決策方面打通數(shù)據(jù)全過程,發(fā)揮數(shù)據(jù)作為生產要素的作用。
物聯(lián)網(wǎng)
將發(fā)展到智聯(lián)網(wǎng)、信聯(lián)網(wǎng)
5G還驅動了物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)的發(fā)展,2016年由于通過了窄帶物聯(lián)網(wǎng)的國際標準,故而5G實現(xiàn)了高寬帶、大連接及智能聯(lián)網(wǎng)。我們可以把人工智能的芯片、操作系統(tǒng)嵌入到物聯(lián)網(wǎng)終端,組成一個前端具備智能處理功能的物聯(lián)網(wǎng)終端智聯(lián)網(wǎng)。若更進一步,可以把區(qū)塊鏈也嵌入到物聯(lián)網(wǎng)上。未來,不僅是上網(wǎng)、上云、上鏈、網(wǎng)絡互聯(lián)、數(shù)據(jù)互聯(lián)、價值互聯(lián),我們會從物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到智聯(lián)網(wǎng)、信聯(lián)網(wǎng),從萬物互聯(lián)到萬物智聯(lián),到萬物信聯(lián)。
5G將催生新應用
在5G的發(fā)展方面,中國與發(fā)達國家同步,這得益于云端智能融合能力。5G可以支撐超清視頻、虛擬現(xiàn)實、智聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng),但這并非是5G的全部,移動通信的新業(yè)態(tài)是在具備網(wǎng)絡能力之后催生的,所以5G一定會催生出現(xiàn)在還想象不到的新應用。未來,5G將滲透到各行各業(yè),回顧2G時代的網(wǎng)上銀行,3G時代的手機銀行,4G時代的數(shù)字銀行,未來的5G將會推動智慧銀行。整個數(shù)字經濟會有更多的新技術、新模式、新業(yè)態(tài)出現(xiàn)。
“十四五”是信息技術發(fā)展的黃金階段
信息技術的時代還將持續(xù)一段很長一段時間,“十四五”仍然是信息技術發(fā)展的黃金階段。在“十四五”期間,5G將與IPv6、光纖通信、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等新一信息技術融合,并與產業(yè)技術深度融合,騰云駕霧融智賦能?;ヂ?lián)網(wǎng)作為通用技術,也將通過數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化服務于其他高新技術及產業(yè)的發(fā)展?;ヂ?lián)網(wǎng)將從面向消費應用深化拓展到面向產業(yè)應用,加快數(shù)字化轉型的滲透,促進數(shù)字經濟發(fā)展?;ヂ?lián)網(wǎng)方面,面向“物”的連接數(shù)將多于面向人的連接數(shù)。
(本文根據(jù)鄔賀銓院士的公開演講整理而成,未經本人確認)