中國工程院院士張平:5G改變人類社會 6G則將改變世界

杭州網訊12月18日-20日,2020本站未來大會在杭州盛大舉行。大會以“洞覺·未見”爲主題,匯聚了全球最強大腦,期盼以遠見超越未見,去尋找打開未來的鑰匙。

大會上,中國工程院院士國家5G及6G總體專家組專家張平做了《5G創新應用爲產業發展使能》主題演講。張平提出5G對我們帶來的變化,如5G的駕駛車、遠程醫療等。目前,中國的5G建設位於世界第一梯隊,表現在我們的標準專利都是三分之一以上,我們的市場非常遼闊,我們的產業鏈關鍵環節有自己的完整產業鏈。

張平表示,5G爲各個行業和全社會的拓展發展了新的空間:一是提升生產經營管理效率,二是提升產品的質量和價值,三是促進商業模式的創新。他暢想,未來6G技術將會使能智慧世界。未來是第四次工業革命,靠的就是信息智慧。

總得來說,信息技術已經改變了我們人類社會,未來6G將會改變世界,爲我們改變世界進一步使能。

以下爲中國工程院院士、國家5G及6G總體專家組專家張平演講的部分內容:

各位大家好,非常高興有機會跟大家一塊分享本站的盛會,今天給大家帶來的題目是5G創新應用爲產業發展使能。

會議的題目很好,對未來有洞見。首先我們知道過去發生了什麼,現在在做什麼,未來是什麼?這樣的話就比較清晰了,所以過去是怎樣的?現在是怎樣?未來怎樣?從以下五個方面來說。

首先大家比較感興趣就是5G是用來改變社會的,像4G是改變生活一樣,我們有了4G所以人與人之間距離縮短了,人與人的交互網絡非常方便,5G爲我們帶來什麼值得期盼一下,我們看看古人怎麼說的。我們都看過《西遊記》,《西遊記》描述了四個場景,一個是騰雲駕霧,一日要遊遍從北海到南海,像飛機、火箭;千里眼是雷達電視;順風耳電報、電話,我們下面“72變”是什麼?怎麼做這件事?我們真的應該想想。

5G給我們帶來什麼?5G是多面手,我們可以看到5G用AR、VR、MR的技術,把遠在千里的事情,非常真實的展現在我們面前。像我們送一個玫瑰花,我們網絡上送一個玫瑰花,傳統就是平面的圖像。我們古人說“送人玫瑰手有餘香”,這個香味能不能傳過來,還有我們嗅覺能不能傳過來,味覺能不能傳過來。我們遠在千里的大夫對我們動手術,我們的感受能不能讓遠在千里的大夫感覺出來,這裡面的千變萬化都需要我們通過5G展現出來。

還有我們5G的駕駛車,我在想再過十年以後,我們駕駛汽車就是非常簡單的一件事。我們可能要想做的是我們的虛擬空間或者我們智能代理,告訴我們好了以後,我們可能一出門,車就來了把我們載到我們需要的地方。這個車沒用就載貨,跑來跑去,無人駕駛就起這麼一個作用,我們現在逐步在朝這個方向走。

我們可以通過5G解決醫療資源不均的問題,教育資源不均的例子。有一個例子很簡單,通過5G網絡,把遠程大夫和本地大夫接起來,像我們在2019年7月17日湖北武漢,武漢和咸豐首個5G網絡下的遠程手術,這個手術是一個老人頸椎有了問題,需要動手術,咸豐和武漢比起來還有一些差距,需要武漢大夫進行指導,雙方要對病例進行分析,進行確認,確認以後遠方的大夫帶上MR眼鏡指導咸豐大夫進行手術,這個手術在大夫面前,浮雕起這麼一個三維圖像,非常真實的感覺,這個圖像的傳遞就是通過5G的網絡傳的,我們4G做不到的,沒有那麼寬的速率,這樣我們完成了很好的手術。

古人通信的方方面面,我們可以看到古人通信是非常困難的,“羲和催日升扶桑,擊鼓駭駭旗央央”這是一個擊鼓傳令的,還有一個烽火臺那是無線的,但是傳的信息非常少了,按照現在的觀點來講,就傳了一比特的信息,這個比特就表示有和無,敵人來了沒有,來了就冒狼煙,沒有來就不冒狼煙,敲鼓可以把鼓點變得不一樣,信息就多一點,我們就可以根據鼓聲做相應的動作。還有我們家書傳信,古人說了“烽火連三月,家書抵萬金”。

1846年首次提出來這麼一個猜想,認爲光是電磁波的一部分,而且電磁波是以光束傳遞的,發表了三篇論文驗證了電磁波的存在。七年以後,德國人赫茲證實了電磁波確實存在,而且以光速運行的。再過了幾年意大利工程師做到跨越大西洋2700多米的無線電的傳輸。過去我們傳這麼一個信息需要多少天?現在就是一瞬間的事情就完成了,這樣開啓了我們一個電磁波無線通信的時代。有了這個以後,後面就順理成章了,我們就有了1G、2G、3G、4G、5G一步一步實現起來了,這就是我們現在所處的位置。

我們所處的位置,還要講講5G怎麼做起來的?5G最早大家提出一個願景:“信息隨心至,萬物觸手及”。信息就是消除不確定性的,從A到B,兩個地方因爲它的不對稱性,所以它對這件事情理解不一樣的,但是我通過信息的交流可以消除,對它的不確定性。這就是信息需要傳遞的基本原理。

5G提出不光人和人之間的通信,還加了和機器的通信叫MMTC。大規模物聯網的,物的連接,還要跟我們的機器、工廠這些連接。以及URLLC三個場景。我們在5G以前就是這麼一個場景叫MBB,沒有E,或者BB。頻率越來越寬,功能越來越複雜。2017年完成了第一個標準,然後到2018年又完善化了,到2020年開始往垂直行業發展,然後到了2021年,明年我們提出6G的需求。

整個行業就是按照這樣的迭代方向發展,這種發展,我們中國進步是非常大的,中國從5G進入世界第一梯隊,表現在我們的標準和專利都是三分之一以上,我們的市場非常遼闊,我們的產業鏈關鍵環節有自己的完整產業鏈。這裡面,在全球5G市場裡面,紅顏色是表示用了5G的,很多國家還沒有用,我們國家是全部已經標紅了,我們去年是5G的元年,現在我們在中央部署下已經加快5G全力建設,總書記在很多場合說了要加快5G的建設,這裡面像中國移動、中國聯通和電信合起來了,我們現在基站數目,2020年全國已經部署70萬個,現在發展還是很快的,按照指數性的發展。

這個發展帶來什麼問題?與我們數字經濟是什麼關係?數字經濟講得很清楚就是我們的新基建,新基建就是我們提了幾個方面,一個是信息基礎設施,從網絡的使能技術就是5G、物聯網、工業互聯網衛星互聯網等等,新技術就是人工智能、雲計算、區塊鏈,算力就是數據中心、智能計算中心,然後我們要對基礎行業進行支撐轉型。還有一些公益性的創新事業,像國家實驗室、國家創新中心,這是發改委給我們畫的藍圖了。

在這個藍圖下,我們要能夠支撐垂直行業的發展,爲什麼支撐垂直行業發展?我們可以看到5G爲各個行業和全社會的拓展發展了新的空間,統計信息顯示2035年全球驅動12萬億美元的經濟活動,其中智能製造,就是工業互聯網佔比達到28%,將近4萬億美元,成爲5G最大的行業應用場景。這裡面對工業互聯網的需求,第一是提升生產經營管理效率,因爲勞動成本持續上升,對效率提出更高的要求,我們大部分的企業都面臨着受益不是很高及毛利率很低,這是我們基本的現實情況。

第二我們提升產品的質量和價值。因爲我們中國多數企業,雖然很全,但是我們基本上都是處在中低端的,附加值比較低,需要通過我們注入ICT技術,提升產業價值。

第三促進商業模式的創新。利潤低更需要將自身的能力融入我們社會體系裡面,全國七百多萬中小製造型企業,他們信息化水平參差不齊,多數中小企業面臨資本的壓力、成本的壓力以及人力的壓力,所以我們做的要考慮到兩個方面:一個是便宜,企業用得起。第二好使,做得好用一點。

這裡面工業互聯網的基本訴求第一作爲網絡要做成全部的連接,作爲平臺要把海量的工業數據集成處理和分析,作爲新模式新業態實行智能化的生產、網絡化的協同以及個性化定製和服務化的延伸。這是我們的基本訴求。

這裡面我們的網絡也可能變成私有的,通過接入5G,接到我們的城域網,5G核心網,最後形成IP網,最後和IDC接起來以後形成我們的知識層面,像大數據、人工智能平臺就在這裡面做了。網絡可能是私有的,也可能是公有的,至於怎麼做,我們可能需要研究它。

對我們實體企業面臨着基本的難點,就是把IT技術、OT技術和CT技術聯合起來,CT把原來的流程,全生命週期的網絡連接,把信息傳過去,我們的OT技術、管理技術以及IT技術通過CT做出來。所以CT通信技術還在這裡面是比較熱的技術。5G正好是恰逢其時了。

我們整個網絡構成分兩個部分,一個2C,一個2B。2C是需求驅動下的應用,所以有殺手級的應用,因爲我們所有人的應用都一樣,只要做出一個大家都認可的應用大家就都來用的,像微信,就是殺手級應用。但2B不行,2B是場景下驅動的,每個工廠,每個企業都是不一樣的,要求不一樣,參數值不一樣,所以你很難找出一個殺手級的應用出來,可能也做不出統一解決方案,這個方案既可以解決汽車的,同時也解決別的工廠。所以對垂直行業這塊兒,我們現在還正開始做,沒有完全出來,實際上工信部也說了,5G的話,20%給紅色(2C),80%是給藍色(2B)用的。我爲什麼用藍色,其實2C已經成了紅海市場,但是2B還是一個藍海市場,還沒有真正開發出來。到現在爲止,只不過是講很多事情,但是你真正把做的東西,工廠能用了,產生了價值,我們可能還沒有找到比較好的方案。

但是總的來說,我們將來的趨勢就是數字化,數字化工廠就是現代化的工業+現代化通信(5G)全面的融合,將來虛擬的工業,虛擬的車間和虛擬的工廠,可以在虛擬空間裡面編排,我們把所有的流程規劃都編排好了以後,到實體企業做,這樣可以做到零庫存,零庫存可是很好的事情,大家做企業都知道,所以產業升級是不是可以通過這個來做,IT和CT完全統一起來?在OT做主導的情況下,統一起來,OT我覺得肯定是未來的工業互聯網的主人,我們所做的一切都是爲工業,爲我們的企業來做的,我們可能需要認真的考慮這個問題。

下面講講我們對未來的發展,我們先看一下十年以前做了什麼,現在做了什麼,未來做什麼?首先我們提出一個願景出來。十年前就是4G,人和人的。5G變成了三個場景,人、機、物都要通信,6G的話,我們說第一要有智能的,另外我們覺得可能跟時延不敏感的業務有一些關係,像衛星網等。當然這沒有形成定義,是我自己想的。

1G到4G講通訊速率,從1G、2G、3G、4G網絡越來越快,帶寬越來越寬,1G是模擬信號,2G就是每秒10k,4G我們到了100兆,5G通信速率只是一方面,還增加了另外兩塊,變成一個面了。

那對於未來T比特概念,我們需要再擴展,這種擴展從通訊速率仍然是我們需要了解的,需要做的,變成T比特,比原來的G比特增加一千倍,但光這個還不夠的,我們把過去在陸地這塊兒往天上擴,往海洋裡擴。處理的方式因爲有了人工智能,有了機器學習,有了這麼多先進的技術,我們可能要往通信智慧的空間上發展,所以未來的除了提高我們的通信速率,還要拓展通信的空間,完善通信的智慧,主要是研究智能通信與人類未來相互關係的新體制,說起來很容易,但是其實做起來還是比較難的,尤其是我們過去人在網絡外面,現在人在網絡裡面,我們人對網絡具有了支配作用,是意識驅動的網絡,這裡面可以做的事情就更多了,我這兒畫了一個大腦的圖像。國際上大家也都在做,像芬蘭提出了6G智慧,社會智慧化,它要往社會智慧化上發展,同時很多國家也都在做,大家都在紛紛做這件事。

我們想象一件事情關鍵是看能夠支撐它的真實的基礎是什麼東西,中國移動也給出了一個非常形象的表示,我們的4G改變生活,5G改變了社會,通過改變實體企業改變了社會,6G要改變世界靠的是什麼?就是靠感知泛在,真正的物理世界,我們的智能泛在,數字世界通過我們的抽象和映射、交互做出這樣一個數字孿生世界,這種孿生不是現在意義上的孿生,而是更大意義上的孿生。比如一個足球賽,大家把實力參數輸出,大家在虛擬世界裡踢看看誰贏誰輸,那基本上能夠參照,如果不服的話就真踢一場,打仗也一樣。

所以未來我們6G技術,將會使能我們智慧的世界,我們第一次工業革命、第二次工業革命、第三次工業革命,通過我們的工具,蒸汽機大動力的,然後往自動化方面,再往計算機方面,使我們的體力越來越大。未來是第四次工業革命,靠的是什麼?就是我們信息智慧,靠信息指導下的智慧,當然這種講起來可能又變成了另外一個故事了,所以我今天就不用再講詳細了。

總得來說,信息技術已經改變了我們人類社會,未來6G將會改變世界,爲我們改變世界進一步使能。我在非常嚴肅的刊物上發表發表了一些文章,大家有興趣可以看看,感謝大家的聆聽,謝謝!

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