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5G、物聯網和AI結合的究極形態是什么?

發布時間:2019-04-11 10:08:11

智能連接(Intelligent connectivity)是一種全新的概念——未來,5G、AI和物聯網的融合能夠成為加速科技發展的催化劑,并催生出新的顛覆式的數字化服務。基于智能連接的愿景,AI能夠對物聯網收集到的數據信息進行分析并轉換成容易理解的語言,從而為用戶以更有用、更有意義的方式呈現信息。5G代表了另一個缺失的元素,即能將這些技術提升到一個新的水平,使能智能連接的愿景。

 

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5G、AI(人工智能)和IoT(物聯網)技術的蓬勃發展似乎意味著智能連接(Intelligent connectivity)時代已經近在咫尺。這種新技術的融合體具有改變我們生活和工作方式的巨大潛力,但是在美好的愿景實現之前,仍然有許多不確定性和挑戰需要被解決。

 

1. 智能連接:5G、AI和物聯網的融合

 

智能連接(Intelligent connectivity)是一種全新的概念——未來,5G、AI和物聯網的融合能夠成為加速科技發展的催化劑,并使能新的顛覆性的數字化服務。基于智能連接的愿景,AI能夠對物聯網(來自于機器、設備和傳感器)收集到的數據信息進行分析并轉換成容易理解的語言,從而為用戶以更有用、更有意義的方式呈現信息。這不僅有利于改善決策,還能為用戶帶來個性化的體驗,最終使得人和周圍環境之間的交互變得更豐富、更有意義。

 

由于計算能力的飛速進步、數據科學家的訓練以及用來創建先進算法的機器學習工具的可用性,人工智能變得日益復雜,物聯網也逐漸成為主流。5G代表了另一個缺失的元素,即能將這些技術提升到一個新的水平,使能智能連接的愿景。5G帶來的超高速、超低時延的連接網絡與物聯網收集到的海量數據相結合,再由AI技術提供語境化和決策能力,三者的結合能夠為幾乎所有行業和領域帶來新的轉型動力,這可能會改變我們的社會以及我們生活和工作的方式。

 

智能連接預計將會在以下五大關鍵領域中發揮重要作用:

 

★ 運輸&物流

 

★ 工業&制造業

 

★ 醫療

 

★ 公共安全

 

★ 其它領域

 

1.運輸&物流

 

在交通運輸領域,智能連接能夠提高道路安全水平和車輛流傳的效率,從而使交通更加順暢無阻。而在物流領域,智能連接具有提高商品遞送效率和靈活性的巨大潛力,使物流更快、更便宜。

 

用例1:基于AI技術的駕駛輔助和交通監測系統

利用5G網絡的低時延特性,道路使用者和路邊基礎設施之間可以收集并分享豐富的實時信息。例如,汽車的位置和速度,路上的自行車和行人,天氣和路面條件,交通擁堵情況和其它道路障礙等等……智能交通監測系統和基于AI技術的車載電腦將通過這些信息來為司機提供指導。例如,幫助司機們避免意外交通事故,或者是動態規劃前往目的地的最佳路線。

 

用例2:自動駕駛汽車

5G和AI技術的結合終將引領自動駕駛汽車走向成熟和可靠。基于AI技術的車載電腦將會收集來自車載傳感器、路邊基礎設施單元和其它車輛(通過5G)的數據,幫助汽車識別周邊環境,從而能夠適應任何突發情況。自動駕駛也將引領“移動即服務(Mobility-as-a-Service)”的新模式,這類似于Uber,但專為自動駕駛時代的公共交通而定制。因為能夠在培訓司機和為司機支付薪酬上節省大量的時間和資金,這種模式將比當前的公共和私人交通選項更加經濟。

 

用例3:利用無人運輸設備交付貨物

5G網絡能夠支持大量的無人運輸設備,無論它們是飛在空中還是跑在地上,比如無人機器人和無人機等,并能允許運營商精細的協調它們的行動路線,避免與其它無人駕駛車輛、路邊的建筑或靜態障礙發生碰撞。例如,無人機現在已經是一種非常有前景的、安全的、快速的交付貨物的方式。如果目的地所處的位置地形復雜或者道路擁擠,則無人機的優勢更加明顯。這種方式比目前人工運輸系統的成本更低。

 

2.工業&制造業

 

在工業領域,智能連接有助于提高生產力,減少人為錯誤,從而降低成本并提高工人的安全性。通過使能工業設施的遠程操控,智能連接也能減少對現場工人的需要,從而增加生產設施位置的靈活性。

 

用例1:工廠自動化和工業機器人的遠程控制

5G的高速率、超低時延和高可靠性將會提高生產過程的自動化,增強對設備和機器的遠程控制。例如,機器學習算法可以使用來自傳感器和補給線邊的攝像頭收集到的數據及時的對操作員不符合規定的操作進行提醒,系統也可以實時的自動糾正錯誤。5G也使得人類操作員可以遠程監視并調整工業機器人的行為,甚至還能通過包括觸摸屏手套或虛擬現實/增強現實(VR/AR)耳機在內的觸覺/視覺反饋連接工具與之實現實時的交互。

 

用例2:遠程檢查、維護和工人的培訓

同時,由智能連接驅動的觸覺式網絡應用也能幫助工人執行遠程檢查、遠程維護和修理等任務。在交通不便的、荒涼的或者危險的地區,如核電站、石油鉆井平臺、礦區等等,這種方式不但能降低成本,還能降低風險。相同的工具也可以用來執行和支持人員培訓,以及在安全的環境中模擬復雜的情況。

 

3.醫療健康

 

智能連接還有助于以更經濟的成本提供更有效的預防保健護理,同時幫助醫療健康的管理者優化資源的使用。此外,智能連接也會進一步促進遠程診斷和遠程手術的發展,甚至徹底改變目前醫療行業醫學專家們受制于地理位置的局面。

 

用例1:遠程健康監測和疾病預防

5G的高可靠性和支持大規模連接數的特性將加速可穿戴設備的普及,利用可穿戴設備,醫療人員可以輕松采集佩戴者不同的生物計量參數。隨著此類解決方案變得越來越普遍,基于AI的醫療平臺能夠通過從這些可穿戴設備中收集到的數據來確定病人當前的健康狀況,提供量身定制的健康建議,并預測未來可能出現的潛在問題。另外,清楚的、實時的了解病人目前的身體狀況將有利于醫療工作人優化資源的使用,并確保其診所總是能提供足夠和藥品、醫療工具和設備。

 

用例2:遠程診斷和醫療手術

由高速率、低時延和超高可靠性的5G技術使能的智能連接應用將協助醫生遠程實現全面的醫學檢查,甚至還能獲得完整的視聽和觸覺反饋,這打破了醫生提供診斷的物理限制。有了5G和物聯網,醫生甚至還能操控機器人進行遠程手術。

 

4.公共安全

 

通過提高視頻監控、安全系統和應急服務的效率并降低它們的成本,智能連接能夠幫助管理部門打擊犯罪,使我們生活的城市變得更加安全。

 

用例1:智能視頻監控和安全系統

5G網絡的成熟將催化大量安全警報器、傳感器和攝像頭的部署,使得實時、高質量的視頻傳輸成為可能,這有助于增強遠程監控并更好的評估犯罪現場。更重要的是,基于AI的系統會自動分析嫌疑犯的活動、肢體語言和面部表情,實時監測犯罪情況。此外,通過分析過去的罪行數據,基于AI的平臺還能預測未來的犯罪,以幫助相關部門優化對預防犯罪資源的使用。

 

用例2:應急服務

大量基于5G通訊的攝像頭(可能處在固定位置,可能被穿戴在身上,也可能被安裝在無人機上)將有助于控制和協調應急服務操作。在危險的環境中,遠程控制或自主機器人將取代人類的操作,比如在倒塌或燒毀的建筑物中尋找幸存者,而無人機則將被用于調查遭受災害的地區、巡邏海岸線、在山區探測走私者或是其它意外情況。

 

5.其它領域

 

除了上述應用,智能連接還能在許多其它領域帶來意想不到的創新。

用例1: 5G和AI技術的進一步結合,將使得人們可以通過虛擬個人助理更快、更容易的檢索信息、預定或購買商品。

用例2:基于云計算的游戲服務器可以讓玩家在無需購買笨重且昂貴的設備的情況下就可以輕松享受游戲,而通過AR/VR頭盔以及觸覺反饋裝置更是能為玩家帶來身臨其境的體驗。

用例3:即使無法親臨現場,用戶舒服地坐在家里,就可以通過3D全息顯示技術體會到身處體育館和音樂會現場的真實感覺。

此外,AI和5G網絡的結合將進一步提高從傳感網絡中采集和分析數據的能力,這將幫助我們提升能源的使用效率,在灌溉農田或運輸貨物時減少浪費和污染。下表顯示了一些現有的基于5G的試驗,而它將是智能連接的堅實基礎。

 

2. 從愿景到現實

 

以上這些應用描述了智能連接概念可能實現的美好場景。但有些似乎顯得很牽強,如今,其他人已經可能在某些情況下部署了不同于5G的連接技術,如LTE、WIFI或光纖。5G、AI和來自于物聯網的大數據為未來的這些應用提供了最好的土壤。

 

結論1:目前宣布智能連接的時代已經來臨還為時過早

 從技術上來說,即使興奮在整個移動行業蔓延,但實現這一愿景的元素還沒有真正成熟。其中涉及到的VR/AR、觸覺反饋技術、自動駕駛汽車仍處在開發的早期階段,有大量的技術和管理問題仍然需要解決。IoT Analytics認為,至少還要五到十年的時間這些問題才能得到解決,前面描述的應用場景才可能變成現實。

5G也仍處于早期部署階段,然而在過去幾年中,移動運營商在開發和測試5G技術方面也取得了快速進展,5G標準化的進程預計將在2020年完成3GPP R16版。只有在這個時間節點之后,行業才能真正看到第一張5G網絡并提供承諾的性能。

 

結論2:主要的挑戰是確保智能連接與行業和社會的實際需求相適應

 

從技術角度來講,要達到如此成熟的技術并非主要問題,它最大的挑戰來自于是否能確保這些智能連接技術滿足行業和社會的實際需求。技術供應商往往會傾向于不切實際的大力推廣這種技術,如此一來,勢必要冒著無人接納的風險。

 

5G或許就是最突出的例子。毫無疑問,5G幾乎可以賦能整個行業,然而,運營商已經意識到,目前并沒有足夠使人信服的案例來吸引巨額的投資去建設5G基礎設施,特別是在其應用于物聯網場景的超低時延和超大容量方面的案例。但這也并不意味著我們不需要它,單從依據其生產率、效率和投資回報的預期改善來看,是不足以來衡量投資它所花費成本是否合理的。我們有理由相信,這是在技術與真實需求之間的不確定性影響下,行業不成熟的表現。

 

結論3:媒體和娛樂將成為5G在短期內的主要商業案例

 

運營商認為媒體和娛樂行業將成為5G在短期內的主要應用案例, 這是由于用戶存在在任何時間、地點觀看Netflix和進行視頻通話并將視頻傳至他們的Facebook和Instagram帳戶等的需求,而這些需求都需要網絡具有更高的帶寬和更快的速度,因此他們很容易成為潛在的消費群體。

 

另外,汽車行業也存在潛在需求。在物聯網時代,車聯網將越發成熟,使用者會有更多需求出現,人們也會更愿意花錢購買相關服務。但除去這兩個行業外,其他行業似乎仍未有太多明顯需求。

 

總結

我們已經看到了很多潛在的應用案例,但在智能時代來臨之前仍有大量的工作需要去做,例如技術必須更加成熟、政策必須更加完善,相對應也必然會花費大量的資金。不過,只要各方共同努力,這一目標終究會實現。

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