新基建背景下的5G发展与数字社会前景

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　　5G是构建万物互联的基础，是推动“新基建”加速发展的引擎。像特高压、智能电网、新能源汽车与充电桩、城际高铁、工业互联网、数据中心、人工智能等，都需要5G网络的支撑，因此5G成为“新基建”之首。
　　新基建背景与意义
　　随着产业的发展，全球数字化浪潮在进一步加速推进。目前全球已有170多个国家发布了本国的数字发展相关战略，未来数字经济将会成为各国国民经济中的重要组成部分。而从整个工业革命的发展过程来看，今天人类社会已经进入到工业4.0，即第四次工业革命的阶段，这意味着从传统的生产模式到自动化生产模式之后，进入到数字化和智能化的时代。
　　自改革开放以来，我国经济发展取得傲人成绩，但支撑我国经济增长的传统动能（劳动力红利、环境资源供给、投资拉动作用、外部市场需求）正在减弱。过去以这种传统方式发展了三四十年，到今天已受到发展限制。因此，需要寻求一种新的发展方式，培育新的发展势能。此外，在今天，我们国家的经济发展已经是全球第二大体量，很多外向型的經济模式受到限制。同时，由于这一次疫情，对全球经济都会有重大影响。在这种情况下，传统模式很难在“新冠肺炎”大流行的社会环境下进一步发展。因此，它也倒逼着商业模式的变革，数字经济的变化升级。这是应对国内外环境的重要举措。正是在以上三种背景下，“新基建”应运而生。
　　实际上，早在2018年12月，中央经济工作会议就首次提出了“新基建”概念，即新型基础设施建设，会议强调要加快5G步伐，加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设。在之后历次政府工作报告中，不断完善“新基建”相关方案，不断促进“新基建”的起步。
　　笔者归纳，“新基建”是从两方面为未来的数字化社会提供核心基础设施建设的。一是流通，即解决未来数字社会的数据流通、物的流通的问题。比如5G网络是为数据的传输流通来搭建的，是信息数据的高速公路;特高压是能源的传输，能源的通路;轨道交通、高铁，是常规意义上人和物的流通。另一部分可归纳为资源（或者是能力），提供大数据、算法、电力等。如新能源充电桩，它需要的是不同于石油的能源。新能源充电桩的普及，对于未来整个社会交通方式的能源改变有重要作用。人工智能、大数据、工业互联网等，都是为相关产业的数字化，或者说是智能化发展提供能力。
　　“新基建”有着近期和远期的重要意义。从短期来看可提振经济。目前，我们面临的情况，一方面中美贸易的摩擦使得很多外向型经济受到影响;另一方面由于疫情爆发，出口需求受到限制，传统的消费也大幅度下降。并且传统的基建也不再能够进行，房地产在整个经济建设中的比重开始逐步下降。那么，这一轮的新基建，潜力巨大，将通过新的模式来带动经济发展。从相关机构给出的一些预判数据来看，2020年5G建设投资规模约2400亿～3000亿元，工业互联网约1200亿元，大数据约2400亿～3000亿元等。这些投资在短期内可以抵消之前提到的经济损失，使得国家经济能保持在一个相对平稳的状态;从长期来看可带动产业转型升级。多年来，我们一直提“供给侧改革”，各行各业也在纷纷学习，以期推动本行业的产业转型升级，不过进展相对缓慢。但在目前情况下，迫于内外部环境的压力和疫情的压力，各行业都加速了转型升级的步伐，快速统一了对于行业转型升级的认识。而新基建的开展，为各行业的转型升级提供了很好的数据传输和资源供给能力，能够大大促进整个行业的转型升级，使得我国有可能走在全球的前列，率先实现整个社会的数字化转型。很显然，“新基建”是建设工业强国的重要基础。我们曾提出中国制造强国战略，以及未来整个产业和工业强国相关的战略规划。这一轮的新基建，将会大大促进这些规划的实施，尽早实现中国制造强国的战略目标。对于高端的数控机床、机器人、航天航空、海洋工程、先进轨道装备、生物医药与智慧医疗等，提供诸多基础设施，为这些行业下一步的数字化和智能化转型提供有力支撑。同时也成为国家经济发展的新动能。除了过去三大传统领域动能外，未来会有新的经济、新的业态和新的动能模式，使得我国在一个全新的基础设施上，来实现全社会的转型。
　　“新基建”也是推动整个数字社会发展的驱动力。行业数字化转型的完成，将会极大促进整个社会生活的数字化转型。它会在基于高速率、快速度、低时延的海量连接网络的基础上，实现整个社会各领域的智慧化管理和生态体系的智能化，最终实现数字社会发展的目标。
　　5G缘何成为新基建之首我们知道，信息技术为经济社会的数字化转型提供了重要保障。
　　传统的物理社会，有大量物理世界相关的设备，如车、房等各种物理形态存在，而未来数字化的社会是与物理社会并行孪生的社会，它通过数据来反映传统物理社会中物体相关状态，并通过智能的手段控制物理世界的相关功能。所以，未来的数字化世界是在物理社会基础上孪生的数字社会。这两个原生态中间，需要一个实时数据映射的手段。中间既有通信技术，也有互联网等，用诸多的新信息、技术手段进行保障。
　　从全球来看，数字社会的推动已经经历了十多年的时间，但在发展过程中，它的发展速度低于人们的预期。一个重要原因是，物理社会和数字社会中间连接的网络时延过大，连接数有限，可靠性不高，数据量不足，因此难以保证两端可以随时随地进行数据传输和控制指令可靠抵达。因此，在物理社会向数字社会转型中，前期遇到的挑战比较大。但伴随着移动通信发展到5G时代，这些问题开始逐步得到解决。
　　在移动通信发展过程中，大家持有很多不同的观点。5G发展之初，业界有人提到移动通信偶数代是成功的，奇数代都是过渡性的。这种观点在去年尤其得到了一部分人的共鸣，特别是特朗普声称要启动6G研究，启动卫星计划等，更有人认为5G可能是一个非常短暂，甚至是可以直接跨越的阶段。
　　但笔者个人的理解是，在移动通信发展的历史过程中，它的奇数代都是创新型的，而偶数代是为了更好地实现奇数代所提出来的创新任务。
　　第一代移动通信的创新点在于让电话从“固定”变成“移动”，即让电话不再固定在桌面上。但基于当时的技术条件等方面的原因，仍要靠模拟电路来实现移动通话，因此成本很高。到了第二代，因数字电路大幅度降低了手机成本，几百块钱便可以拥有一部手机，实现了移动电话的普及应用。第三代移动通信主要是从“听”到“看”的变化。过去手机主要是“听”的，从3G开始可以看文字、看图片、看视频。但由于3G条件限制，它“看”的能力不能够满足人们的需求。“看”的需求高速增长后，便有了4G来满足。实际上，4G并没有从功能实现上突破3G。5G又是一次移动通信的重大创新，它是从为“公众用户”服务，转到为“物”来服务，即从“人与人的通信”转变到“人与物、物与物的通信”。过去常讲每一代移动通信大约10年一个周期，但是笔者理解，5G阶段可能会加长。因为“人与物的通信”“物与物的通信”的实现，中间还有很多很复杂的通信与行业技术融合创新的过程，它不单单需要通信技术和产业本身的发展。移动通信有一句话，叫“1G空白，2G跟随，3G突破，4G同步，5G引领”。这是从我国本身的移动通信产业来讲的，第一代移动通信是没有产业链的;二代跟随做了一些仿制，但也没能够形成产业链;三代时实现了突破，提出了TD-SCDMA，与传统欧美FDD技术不同的TDD技术，并且初步建立了移动通信产业链;到第四代，TDD和FDD形成了在全球同步发展各占半壁江山的格局;5G要“引领”，是因为到了这一阶段，全球专家公认只有TDD技术才能支撑5G这种海量数据的需求。从最近运营商的5G集采来看，国产设备的量远远大于国际厂商的量。这是因为在5G技术和产业发展过程中，中国企业确实走到了前面，优质高价获得了运营商的认同，与早期以低成本竞争方式完全不同。大规模天线阵列、超密集组网、全频谱接入、新型多址技术、网络切片、边缘计算等，这些都是国产的5G关键技术。 　　很多人会问，4G时代提出“4G改变生活”，那么5G与4G相比有什么变化？或者说它典型的特征是什么？笔者认为5G是改变社会。4G改变了我们个人的生活，很多生活习惯随着4G手机的应用发生了变化，比如我们通过手机来看书，通过手机来了解外部信息，很多会议也都可以通过手机来实现。但是5G将会改变整个社会，它是向实现万物互联、向各个行业进行拓展。比如低时延（低到一毫秒）的能力，会在工业控制里得到很好的应用。在5G时代，全社会过去的管理生产、管理经营模式，都会发生巨大的变化。5G是移动通信面向个人用户到面向万物互联的重大变革，更具体一点说，5G是一个高速率、低时延、高可靠、连接数海量的新型网络。这种网络可以满足未来数字社会中人们对于数据的流通和控制的需求。5G有三大场景（海量机器类通信、增强移动宽带、高可靠低时延通信），未来将满足不同行业数据传输的需求。海量机器类通信，即可以连接万物，传递感知到的物体状态所形成的数据。比如说家里的电表、水表、冰箱等。低时延高可靠，则更多应用在实时控制传递，比如未来的工业生产，自动驾驶的汽车等都会得到广泛的应用。增强移动宽带，即海量的數据传输，未来社会大量的物理形态通过数据反映，那么数据的传输就需要强有力的网络支撑。在5G发展过程中，为什么特朗普突然跳出来，要以一个国家的力量来反对一代技术——中国为代表的技术，甚至是一个企业的发展？从模拟电信时代、数字通信时代，到移动宽带时代、移动互联网时代，再到今天的万物互联时代，可以从中看出，美国企业的主导作用逐步淡化，到今天，在系统设备方面基本形成以欧洲和中国为主的格局，再加上日韩的部分力量。5G系统设备已基本就绪，其中中欧优势比较明显。从商业合同当中可以看出来，即便在受打压的情况下，华为仍然是全球获得商业合同最多的企业，这足以显示我国企业在5G中的能力。
　　芯片方面，像高通、华为、三星等各厂商都在支持5G发展，多款SoC芯片也已大规模商用。
　　在终端环节上，截至2019年底，已有42款5G终端获得了我国进网许可证，全球共226款，发展速度非常快。从换机角度来讲，明年可能是我国的“换机潮”，那时终端的成本会进一步下降，成熟性会更好。目前，我国的终端设备厂商份额已超过50%，其实远超50%。全球多国已启动了5G的部署和商用，因5G对于转型数字化发展的重要意义，各国都在积极进行及早部署：截至2019年底，已有40个国家、77个运营商启动了5G网络部署，34个国家、61个运营商正式开通了5G商用网络。
　　之前所提到的七个“新基建”，其他六个领域也都需要5G的强力支持。5G是构建万物互联的基础，是推动“新基建”加速发展的引擎。像特高压、智能电网、新能源汽车与充电桩、城际高铁、工业互联网、数据中心、人工智能等，都需要5G网络的支撑，因此5G成为“新基建”之首。
　　在未来数字社会和智能社会发展过程中，仅有5G的中间纽带作用和数据传输作用是不够的，需要新一代的信息技术和各个行业的技术深度融合后产生的数据解决方案和智能解决方案，这才是未来发展的重要关键。
　　那么5G如何赋能？在工业互联网方面（智能制造的必由之路），从远程协同管理、产品服务化，到实时化供需对接、精细化无人化管控、智能化生产等，各个环节到生产线的整体控制，都可以通过5G的网络来进行连接。第二个方面是特高压（电力中枢神经，智能电网的骨干架构），通过5G网络支撑，实现智能化发电、智能化输变电、智能化配电、智能化用电。早些年中国国家电网便提出“智能电网”发展战略，而5G是非常重要的技术支持。在人工智能方面（千行百业智能化发展的核心），5G网络提供了连接，提供了数据的传输和能力的供给。在高铁与轨道交通方面（智慧城市发展重要基础）也同样如此。在大数据方面（海量信息时代的诺亚方舟），5G既能够提供一定规模数据的支撑，同时又能保证数据传递的可靠性。关于新能源充电桩（新能源汽车的加油站）。笔者理解，围绕着新能源充电桩的建立，会形成“人·桩·车·服务”的智能新生态。其中会有很多新的商机，会改变现有人和加油站的服务关系，同时随着5G网络和汽车的逐步智能化的过程，也会产生新的消费，新的产业业态。
　　数字社会发展前景
　　前面讲到，“新基建”是为未来数字社会提供核心基础设施的，而以5G为首的“新基建”将会全面激发整个数字经济的发展。一系列新的信息技术，像云计算、人工智能、AR/VR、大数据、视觉技术、传感技术、边缘计算等，这些都将在下一步服务于生活娱乐、消费零售、交通出行、城市管理、工业制造、农业生产、医疗健康、教育文化、旅游等领域。疫情之下，也会进一步加速整个社会的“新基建”发展或数字化转型。由于疫情影响，很多传统的工作、生活、学习模式，在短时间内不能继续使用，因此催生了数字在线教育、数字会议、数字生产等各种数字化新模式的快速启动和发展。到今天为止，全国的大学、中学、小学在有控制的情况下逐步开课，目前很多课堂还是通过线上方式实现教学。但是，利用现有的技术和网络并不能完全满足课堂老师和同学充分互动，这些需要在5G时代进一步完善和提升。同时5G智慧医疗也在抗疫一线得到一些应用。比如在火神山医院，用5G实现了远程会诊;5G智能机器人，在隔离人的服务中起到了非常重要的作用;还有5G热成像测温等。新科技不断出现，让复工复产更有底气。现在很多写字楼、工厂的防护措施，是通过已经部署的5G和现有的信息技术手段来完成的。未来防控措施会更加便捷，也会更加人性化。前些年AR/VR在业界得到了很大的关注和支持，但没有取得大家所预期的成果，原因在哪里？笔者认为AR/VR缺少一个低时延、高可靠、可传输海量数据的网络支撑。前期的AR/VR眼镜都做得非常庞大，要把计算、存储加在里面，加的内容有限，但是人们的需求非常多样化，因此通常不能满足人们的需求。但是伴随着5G的发展，将能有效解决数据传输速度慢以及延时高的网络痛点，同时能提高云端计算的运算速率，加速AR/VR技术在场景端的应用，AR/VR会得到长足发展。它不单单是前些年的看游戏，或者说看演出现场的场景，未来会在很多行业大规模使用，如教育、医疗、工业制造等等。举个例子，工人佩戴AR/VR眼镜，可以大大降低对工人技能培训的要求，他可以通过后台提供的不同工序所应该完成的相应技术方法，来帮助自己实现对生产过程的操作，并且可以及时进行检验。会加速新媒体与高清视频产业的升级。5G技术解决超高清视频产业首要的传输问题，带动了产业从技术、硬件、应用多方面发展。
　　在智能交通方面，为车联网及自动驾驶保驾护航。现在国内有很多智能制造的技术企业，做了很多好的演示性产品，比如阿里的自动驾驶汽车，它能通过汽车自己的传感器抓取信息自主判断，调整行驶方向、行驶速度。但是这样的车太贵了。有了5G网络后，可以大大降低自动驾驶汽车的设备使用费用。很多信息抓取不需要车配雷达、激光抓取，它可以通过前车与后车的联系、车与路边人的联系、车与路边灯杆的联系等，获取车前后左右一定范围内的所有信息，然后形成自己的判断来驾驶这辆汽车。这样的话，成本就会大幅度下降，同时安全性会进一步提升。
　　在医疗方面更有广泛的应用，它可以使得诊断和医疗突破地域限制，提升优质医疗资源的普及化使用，可以解决分级诊疗所面临的医疗资源不平衡的问题。
　　教育方面，实现教育个性化和智能化。随着技术的发展，原来很多传统教学模式都会改变，有了5G网络的支撑，会有更多种方式方法，提供更加丰富的实景化教学场景。
　　同时，它也会推动传统生产向智能生产转型升级。很多智能示范工厂，将会得到实际应用，像徐工、“三一重工”等，已经建立了基于5G的智能生产线，大幅度提升了生产效率，降低了故障率，提升了整体产品品质。
　　另外通过5G与其他信息技术的融合，还可以实现港口智能化精准化操作。青岛港的目标是无人港，5G在其中要发挥巨大作用。
　　同时，5G为农业提供有力的支撑，智能种植、智能畜牧、无人机作业，可以有效改善农业生产条件，提高生产可控性。比如说奶牛，使用5G终端后，可以大幅度提升产奶的品质，进而提升整体的经济价值。
　　在智慧城市方面，5G和新兴信息技术的结合可以进行城市的管理、社区的管理、交通的管理等，让城市实现智能化管理与运行，可以降低城市管理的成本，减少城市管理人员。
　　未来，以5G为代表的“新基建”，将会构造智慧生活和智慧生产的全新图景，推动万物互联、万物智能的数字化社会的发展。
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