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投身“新基建”前这些院士的建议你不得不听

  开年以来,随着中央密集部署“新基建”,其概念下的5G、人工智能、工业互联网物联网等领域被空前聚焦。“新基建”之底层技术逻辑是什么?其能否达到市场期待成为下一个风口?它将释放出哪些市场红利以对冲疫情带来的社会损失?

  围绕“新基建”的诸多核心问题,近日腾讯院士专家工作站特邀倪光南、邬贺铨、余少华、刘韵洁四位院士进行全面解码。院士们普遍认为,从技术发展角度来看,部署“新基建”系符合市场发展规律的必然举措。与此同时,无论在技术准备还是人才储备等方面来看,我国全面部署“新基建”已具备条件。但不可否认的是,机遇也伴随挑战。

  1.5G 成为新型的地缘政治技术竞争的第一个战场,5G标准目前三分天下,中国已成为5G标准组织中的重要参与者。

  3.垂直行业融合应用是5G时代的新命题,工业和信息化部下发文件,正式成立6G研究组。

  当今世界的网络信息与自然世界、人类社会深度融合。未来宽带广覆盖、高通量、绿色节能将成为连接的基本特征。同时,无线G方向发展,采用开放的5G系统架构,以用户为中心的3Xs-abc是其主要发展趋势。

  值得关注的是,5G会成为新型地缘政治技术竞争的第一个战场。目前来看,5G标准三分天下,中国已成为5G标准组织中的重要参与者。例如,在5G的专利方面,国内的华为、中兴、大唐电信、OPPO等企业约占整个全球5G标准专利的33%左右;韩国的三星、电信等企业约占21%;美国的高通、英特尔、苹果等企业约占14%;日本的富士通、索尼等企业约占5.3%。从这组数据来看,中国在5G布局方面略强。但中国在5G的核心技术方面,还是有点偏弱。

  当然,谈到5G,其带来的网络安全问题也不容忽视。5G的网络安全挑战主要来自这几方面:来自核心网络威胁;来自接入网络威胁;来自边缘计算的威胁;来自虚拟化的威胁;来自物理基础设施的威胁;另外还有一些通用技术方面的挑战。

  中国在部署5G方面处全球领先位置。同时,垂直行业融合应用是5G时代的新命题。例如,中国移动先后在12个城市开展5G的试商用;中国电信在17个城市开展了试点;中国联通在40个城市开展了无线网络。与垂直行业的融合应用,是5G一个重中之重。在物联网、大数据、人工智能、机器人联动的大环境下,我国需要积极推动5G与云计算等结合,加快工业互联网、车联网等应用场景、业务需求和解决方案研究。

  对于市场而言,建议基于5G的新媒体、车联网、工业互联网等融合应用的产品研发,积极推进重点行业的应用示范,以试带用,形成技术、标准、产业、应用的良性循环。

  此外,目前我国已组织成立6G研究组,下设需求、无线技术、网络技术、频谱、标准与国际合作共5个工作组,全方位推进我国6G研究工作。

  1. 数字经济的发展包括数字产业化与产业数字化两个方面。“数字经济与企业转型”主要是指“产业数字化”,“新基建”则包含上述两个方面的融合。

  2. 近年来,中国数字经济发展迅猛,数字经济占GDP的比重约为35%,总量超过30万亿元。

  3. 对于数字经济而已,第一资源其实是人才,中国具有巨大的数字经济人才红利。

  一般来说,数字经济的发展包括数字产业化与产业数字化两个方面。“数字经济与企业转型”主要是指“产业数字化”这一方面。不过在实际情况下,这两方面往往会融合。例如,将在今后对数字经济发展将有重大贡献的、规模有几十万亿元的“新基建”,实际上往往包含上述两个方面的融合。

  近年来,中国数字经济发展迅猛,数字经济占GDP的比重约为35%,总量超过30万亿元。当前我国的形势是:新冠疫情基本控制,复工复产基本完成,产业环境基本正常。国家将启动对数字经济发展有重大贡献的“新基建”,其规模可达数十万亿元。

  可以看到,疫情促进了公共卫生的基础设施建设,包括公共卫生制度改革,公共卫生物资储备,生物医药的基础研究,如疫苗技术、病原检测技术、医疗物资供应链、医疗智能化设备、隔离病房服务机器人等方面。

  按照工业和信息化部新闻发言人的介绍,数字基础设施建设是支撑未来经济社会发展的新型基础设施的重心和基础。从近期看来,加快数字基础设施建设可以发挥投资对经济拉动作用,缓解经济下行的压力。长期来看,则能够培育壮大数字经济的新动能,提高政府治理现代化的水平,实现经济社会的高质量发展。

  值得一提的是,软件是数字经济的重要驱动力。软件产业有基础性、战略性,软件技术和软件人才有通用性、带动性。中国发展软件业具备不少有利条件,例如,丰富的人才资源、很大的软件产业、巨大的内需市场和国家产业政策的支持。软件技术实际上几乎已渗透到所有信息技术之中。此外软件人才在网信领域的高技术企业中,比重可达八成左右。

  对于数字经济而言,第一资源其实是人才。“人才是第一资源,创新是第一动力”,这个规律对数字经济更为重要。中国拥有世界上最大的人才资源。根据公开数据,2019年,全国普通高校2688所;在校大学生的数量在2500万以上,2018年大学生毕业人数834万;具有大专以上文化程度的人口为1.19亿人。值得关注的是,在整个人才资源中,软件人才的比重越来越大,比如,2019年软件从业人员就达673万人。

  为什么我国具备工程师人才红利呢?通过数据来看,2015年我国科学家工程师数量3421万人,而美国只有2320万人,占比不到我国的70%。在研发人力投入规模上,2015年我国R&D研究人员全时当量161.9万人年,居于全球首位,美国以138万人年位居第二,约为中国的85%。

  此外,近年来在世界各国专利数量排名榜中,美国第一,中国第二,日本第三。中国工程师(软件工程师占比较大)数量可能会走在世界前列,这是今后中国发展的巨大动力。

  1. 抗击新冠肺炎疫情是对国家治理体系和治理能力的一次大考,既表现出我国社会动员机制、织密的社会治理网格与现代化的网络设施的积极作用,也暴露了风险防控、应急管理体系和信息技术应用上的差距。

  2. 不仅在医疗与公共卫生领域,在智能交通、智慧环保、治安管理、义务教育、城市服务、文化旅游、舆情分析、养老救治等社会治理领域的大数据应用还表现出碎片化和表层化。大数据在产业领域有更广阔应用空间,但大数据挖掘与辅助决策的潜力未能发挥。

  3. 一方面是大数据管理没有成为制度,数据管理没有成为制度,数据的真实性全面性没得到重视,缺乏法律和政策保障,另一方面是大数据系统建设包括数据安全防护滞后。

  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。我国的新一代信息基础设施有了较好的基础,但与社会经济的发展要求来看,仍然有不少差距,尤其是核心技术和产品仍需要进一步提升自主可控的水平。

  当前新一轮科技革命和产业变革加速演进,人工智能、大数据、物联网等新技术新应用新业态方兴未艾。5G在此次疫情中的逆势开局,带热了云经济,疫情期间的云办公、云课堂、云视频、云商贸、云招聘、云签约应运而生,展现出了今后更为广阔的顺势而为之路。

  同时,我国也正积极推进数字产业化、产业数字化,引导数字经济和实体经济深度融合,推动经济高质量发展。可以说,5G“生逢其时”,5G的商用正逢互联网进入下半场,消费互联网深化和工业互联网起步的时期,同时也是大数据和人工智能发展势头正旺的时期。

  可以说,5G网络技术使得新一代信息技术以及产业技术更好的结合起来,成功地将人工智能、大数据、物联网和云计算等连接在一起,并发生融合效应,将开拓在消费领域、产业领域的新应用。

  “新基建”将成为经济增长新引擎,5G、人工智能和工业互联网三足鼎立支撑数字经济蓬勃发展,将为全球经济增长作出突出贡献。

  与此同时,“新基建”为民生和政务服务提供便利。比如,健康大数据将在养老保健方面大显身手;智能传感器节点可以对环境进行实时有效的监测,通过交通摄像头感知与手机定位数据可以精确获得城市交通实时状况并展开可视化全局视图;车联网可使数据快速共享并实现自动驾驶;高清视频监控可开展智能安防。

  在医疗领域,基于5G和人工智能进行医学影像传送的远程会诊将从试验阶段走向临床阶段。在这次疫情中,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引擎可进行影像识别,供医务人员分析和诊断病情,在几分钟内就可以判断危重病人、重症病人和轻症病人;智能机器人在疫情防控中初试牛刀,避免了医务人员和病患直接接触的风险,提升病区隔离管控水平。

  此外,语音识别技术和人脸识别技术得到大规模应用。例如,疫情期间一些公司开发了戴口罩情况下的人脸识别技术,使用的是眼部识别模型提取未被口罩遮挡的人脸部位特征,这一点上中国还是领先于全球。

  另外,目前5G已经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。商飞建成全球首个5G+工业互联网园区,基于人工智能的机器视觉已经超过了人类,大大提升了检测等准确度和节省了人力;腾讯和华星光电合作检查液晶面板的质量,机器自主质检的分类识别准确率88.9%,节省人力60%。

  5G的大连接特性也将在农业和救灾中发挥很大价值。在新一代信息技术应用到信贷管理上,5G还可以在疫情之后的复工复产阶段可发挥重要作用。例如,利用加装摄像头对入库动产监管,把短期在仓库里入库的货物变成了短期的不动产来担保贷款,通过5G的视频把摄像头的图像送给银行,配以区块链管理,适应企业短小频急的用款需求。

  同时,云游戏会迎来大发展,预计2023年中国云游戏用户将占到人口的一半左右,市场规模会达到1千亿。

  1. 随着互联网业务形态和业务需求发生巨大变,互联网将出现下一个颠覆机会。

  2. 发展工业互联网需要网络“高速公路”, 需要大力部署太赫兹高频通信技术、面向各场景的网络切片技术、确定性网络等技术。

  3. 要改变“上云率”低,必须打破“孤岛云”状态,打造多云互联、云网一体的平台。

  网络的发展是有规律的。一般而言,频谱资源发展到一定程度,承载不了社会新需求,就需要开辟新的频谱资源。一代至五代网络技术因此发展起来。

  以应用特点来划分,自1969年开始,以20年为一个周期,网络发展历经科研型、消费型、生产型三个阶段。

  1969年至1989年是网络发展的第一个20年,这一时期网络主要用于科研与军事方面,以阿帕网的开发与使用为标志,属于探索阶段;1990年至2009年是网络发展的第二个20年,网络主要用于消费互联网领域领域,这也是互联网史上的“高光”时刻;2010年至2030年,网络进入了一个与实体经济深度融合的时期,网络运用在沉浸式交互、工业互联网、远程工控车联网等全新领域。

  回看40年前,虽然当时互联网已出现,但是却是一种“尽力而为”的状态,仅满足“连接”的基本需求。原因在于这时期的网络基于电路交换,当时专家也都不认为互联网会颠覆电路交换网络。经过三、四十年的演变,目前我们已经完全颠覆了原来的电路交换技术。

  从目前来看,互联网将出现下一个颠覆机会。原因在于随着互联网业务形态和业务需求发生巨大变化,“尽力而为”的传统网络架构难以支撑工业互联网等对差异性服务保障、确定性带宽/时延的需求。

  从另一个维度来看,未来网络将成为未来智慧社会的核心基础,将像水、电、空气一样,成为社会生活不可或缺的一部分。

  若以交通系统来对网络作比喻,我们现在的互联网好比是“普通马路”。互联网领域还没有“高速公路”。那么,我们是否需要互联网“高速公路”?答案是肯定的,不同的场景需要不同的网络指标。

  从互联网的技术准备来看,按照 10年一个周期的准备期,我们现在“未雨绸缪”的是2030年的网络架构,即建设一个万亿级、人机物、全时空的网络架构,同时还要实现安全、智能的连接与服务。

  2030年的网络业务对应的是工业互联、多感全息、远程医疗、空间通信等全新业务,其需求与技术指标都是全新的。要实现超低时延、超高通量带宽、超大规模连接,其中要部署的技术就包括太赫兹高频通信技术、面向各场景的网络切片技术、确定性网络、企业大规模上云、云网一体、网络人工智能等。

  在建立确定性网络方面,带宽、时延、抖动如何跟得上需求,仍是重要挑战。对于确定性网络,每一层都要进行变革,才能保证确定性网络的实现。但在我看来,也不一定是要对所有的互联网推倒重来,变成确定性网络,而是进行差异化发展。也就是说,既要有互联网“高速公路”,也保留互联网“普通马路”。互联网“普通马路”应该在消费领域继续发挥作用,互联网“高速公路”则在工业互联网、车联网等方面发挥作用。

  尽管我国云计算产业势头喜人,但2018年其规模仅相当于美国云计算产业的8%左右,这与同期中国GDP相当于美国GDP约66%的现状差别显著。根据麦肯锡等研究机构的数据显示,2018年美国企业上云率已达到85%以上,欧盟企业上云率也在70%左右,中国的企业上云率只有40%左右。

  国内企业上云率低,一个重要原因是“孤岛云”现象。所谓“孤岛云”,是指云服务提供商之间互相隔绝,相互之间的生态无法连接。

  在此背景下,需要打造多云互联、云网一体的平台。通过云网一体建设,使得网络资源和云资源能够统一编排与调动。用户能够一旦接入云平台,整个云生态的资源都能接入。

  (以上文字整理来自腾讯院士专家工作站 腾讯院士大讲堂“新基建”系列讲座)

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