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邬贺铨:5G时代的互联网

时间:2019-07-19 09:21:56  来源:  作者:

以下内容根据邬贺铨在2019中国互联网大会上的演讲内容整理:

邬贺铨:<a href=http://www.solves.com.cn/sj/5G/ target=_blank class=infotextkey>5G</a>时代的互联网

邬贺铨在2019中国互联网大会现场发表演讲。(图片来自:2019中国互联网大会官网)

 

5G引领互联网的技术创新:

为了适应业务,5G可能以App形式呈现

先说第一个问题,5G的网络技术,我们在基层有各类终端、无线接入网、大规模天线组网、蜂窝的混合、上下层解耦还有端到端的通信,在光线传输网也有一些新的技术,能够在传统SAP上发展。特别是转发链它不仅仅在第三层互联网路由器选路,还有第二层的基于以太网的网络包以及一层半的以太网的交叉链接。

网络虚拟化表现在业务切片、软件定义网、网络功能虚拟化、无定型小区以及业务互联网化,基于API、APP方式的业务生成以及互联网化,上面还有云化。

我们可以看到传统的通信是无连接的分组交换,每个包走的不同路径,然后到最后把它按顺序组成回来,这是一种无连接的方式,保证它的传输的成功率,但是效率是不高的。传统的路由器是一个包一个包的,一个路由器一个路由器的转发,我们可以看到一个一个的路由器来转发的,实际上不管它成功选好路了,后面还是要一个一个重新选路。

现在我们通过我们软件定义网把路由器的网络环境规模以及它的控制规模集中了,这样形成一个网络操作系统,就可以全网把路由选好,这样就可以从头到尾的直接的走了,这种方式相当于分段选路,也称原选路。这样一来每个包实际上所有路由都选好了,另外,后续的所有包也跟着第一个包走,只要是同一个源到同一个目的地的,这种方式在面上连接的分组同行。

另外,传统的互联网都是以安全包的方式通过路由器来转发的,在互联网初期这是一种能够保障它传输成功的业务。但根据视频类长的IP流都要拆成小包来选路,效率太低了。所以我们现在需要网络上有不同层次的转发单元,可以在第三层的路由器转发,也可能在第二层交换机,特别一层半做以太网的中基,这三层的转发获利性是不一样的,对应的时延以及适应度也是不同的。

我们可以利用这种方式在同一个切片上对每个路由在第三层转发,对另外一种路由可能是在一层半转发。那么这就带来一个问题,我如果说对过去传统的交换机就是交换机,路由器就是路由器,交叉链接就是交叉链接,硬件是独立的,软件也是独立的,它不可能这样变,你让它变路由器就变路由器,变交换机变交换机,那是做不到的。现在有通用的硬件,不同的软件,使得我们的网络功能虚拟化,根据需要可以同一个切片对不同的业务呈现不同的功能。

邬贺铨:5G时代的互联网

为了适应业务,5G可能以APP形式呈现。(图片来源:东方IC)

当然,这种方式带来网络的灵活性,但需要网络有智能管理的能力。另外,我们过去业务是不分类的,也就是说一律排队传输,看上去很公平,但是网络资源是不能得到合理的利用的,效率比较低,服务质量比较差。现在物理是不动的,但是我们通过逻辑上的虚拟来组成不同的专用网络,有一些需要高可靠的,有一些需要低时延的,有一些需要大带宽的。我们通过这种方式可以使网络更加灵活,尽量是虚拟化的专用网络来吸引不同的业务。

另外,5G也提出来我们需要从单一的云发展到中心云和边缘云,边缘云可以在低时延快速处理一些数据。适用于工业互联网、车联网、远程医疗、VR、AR,它能快速的响应,这些边缘云过滤的数据送到中心云,中心云经过收集,优化成网络的数学模型,下传到边缘云,以这种方式可以相当我们在移动通信的基站就可以处理了。这种两级云的方式比单一云成本只是原来的39%,那么ITC曾经预测过,未来50%的数据都会在边缘处理。

5G未来适用于什么样的业务?我们说三大一应用场景,但是具体的业务还是不太清晰的,因此未来的5G采用类似手机APP的方式业务的生成是可变的,这样适应未来业务发展的不确定性。而这种APP既可以运营商来开发,也可以第三方互联网企业开发,这就需要我们不断赋予网络的资源能力。

而传统的移动通信它是封闭的,现在5G改成开放的,要跟着互联网一样,这样虽然说这种开放的方式会给5G带来一些安全的挑战,但是通过其他安全能力的增强,我们还是可以保障安全,同时获得了网络能力的开放和互联网化。

 

5G互联网业务的应用:

原来不会修汽车的工人,带上眼镜之后就会了

第二个问题讲讲5G拓展互联网业务的应用。我们看到8K的电视接入码率要求100兆,这在4G的时候是做不到的。VR、AR如果网络化需要的码率是1G,所以未来5G的出现可以支持高清的网络视频。手机上屏幕比较小,看高清是比较难的,所以希望把手机屏幕展宽,但是同时还希望它还能放在裤子口袋里,所以折叠手机就出来了。

不单这样,刚才是两折叠,这是三折叠,往两边横向拉,有平板这么宽,但是再宽也就是平板电脑那么大,清晰度还是不够,所以未来可能把它做成眼镜。眼镜的屏幕比较小,但是靠近眼睛视角是比较大。但缺点是好像觉得高清是高清了,但是走不了路了,或者现在已经可以开发这样的技术。你想看路就看路,你想看电视就看电视。所以,5G催生了各种各样的移动终端。

另外明年就是测试赛了,2022年北京和张家口就要冬奥会,冬奥会是速度与激情的结合,我们看到高山滑雪时速是250公里,冰球的时速是400公里,当然5G终端装在头盔上、雪橇板上,我们可以让观众有身临其境的感觉。所以5G会让我们冬奥会有速度、有高度、有难度、有温度,实际上平昌冬奥会就是用了一百多个摄象头来跟踪运动员,让观众很好的体验。

当然5G+VR+AR有更多更多的应用,包括视频、游戏、直播、旅游、教育、医疗。我们可以看到过去培养一个外科医生上手术台需要十年的时间,现在通过VR、AR辅助接口的手术,模拟可以大大缩短时间。

今年3月16号中国移动和华为公司合作,在三亚解放军总医院一个医生远程通过5G遥控在北京301医院的机器手臂,为北京一个患者成功的开颅,放一个脑起搏器,整个手术还是比较稳定的,并且时延比较好。

上个月在四川常林的地震,出现了5G的急救车和5G的临时病房,车上装有监测仪器、仪表,同时通过5G联网可以在急救车上就把伤员的一些状态送到医院。5G临时病床通过B包把远程图像通过5G送到成都省人民医院,还个可以解决很多过去我们远程会诊的一些难题。ITC曾经预测过到2035年医疗方面的应用能占到全球5G相关经济规模的9%。

工业,我们非常希望产业数字化,所有希望工厂可以联网。但是传统的工厂很难通光线,希望使用无线联网,而过去的无限技术wifi没有,扩展相对难,速率以及抗干扰性都不行。所以全球的工厂通过无线联网的时候很不稳定。现在5G出来了,基于工业联网的需要,当然它可以在工厂里头装一个专用的5G网络,当然这需要一个专用的频率了。欧洲算过,要给工厂预留76兆的频率。在大多数情况下工厂可以跟运营商合作,用运营商的无线手段,或者说把控制器放到运营商的网上,甚至整个网络所有的管理也归到运营商的网上,这几种模式都是可以利用的。

邬贺铨:5G时代的互联网

4G催生了移动支付、提速降费带动了短视频。(图片来源:东方IC)

5G的一些低时延、高宽带、大连接,适用于工业的应用,可以用在电网、港口、炼油厂、建筑公司、飞机厂、钢铁厂、机械加工等等,我们以这个为例,这个人本来是不会修汽车的,但是戴了眼镜以后他就会修汽车了。

通过5G+高清+VR,它能够知道每一步应该怎么做,实际上上海的商飞公司是做大飞机的,飞机是一段一段做好来组装的,每一段飞机肚子里面都有很多管道以及很多电缆。过去要靠非常有经验的工人对着图纸非常小心的连接。现在上海商飞给装配工人戴上5G的头盔,里面可以连到边缘计算,还有高8K的高清摄象头,还有VR,因此它头盔上就告诉你从哪里到哪里,这样大大提高了效率,保证了质量。

车联网是5G很好的应用,我们实现车车,车到云,车到红绿灯,车到停车场,5G装上无人机上能提供1毫秒级的无线空中时延,比4G好得多。

估计到2020年5G已经开始进入商用的很大范围了,车联网的比例也会相应的提升,将来利用5G可以支撑无人驾驶,将来未来汽车利用5G带来的汽车电子以及车联网以及汽车的服务,它的产值每年是一万五千亿美元,这个规模比现有的汽车行业还要大。

5G的机器视觉我们现在基于人工智能的机器视觉已经超过了人类,机器视觉可以用到工业产品的监测上,像清华大学跟应用合作,为机器视觉的监测,PCV板的联线以及它的质量,像惠州的华兴光电跟应用合作,为机器视觉来监测液晶面板的质量。在医疗上腾讯用医生的经验来观看医疗的CT、B超、X光等照片,可以发现医生不一定能发现出来的一些肿瘤,因为尽管他的经验来自医生,但医生是看多了会疲劳,而机器不会疲劳。

上个礼拜在美国科学杂志发表阿里收集了几十万个心脏的血管造血样本,也训练成一个模型,通过人工智能可以发现冠状动脉里的血管问题不超过20秒,比一般的医生快一百倍。

机器人现在也大量的应用,5G+8K+移动边缘计算可以让机器人反应更敏感,大家买了机器回到工厂还是有编程的,这个图上的机器手臂它看见了旁边的人怎么动它就怎么懂,因此它就自动的会编程了。旁边的机器人也一样,看见我们旁边的人怎么走他就怎么走,就受了训练,它也会机器编程了。当然这些机械手、机械手臂未来都可以跟5G关联起来,让他们更智能。

这是数字双胞胎在工业上的应用,左边是实物右边是它网上的镜像,通过传感器以及5G可以让网上镜像实时的感知到实物的状况,这就搜集了很多镜像的数据,可以跟4G情况的对比可以发现异常,通过网上可以纠正或者提前告诉维护人员,这种方式可以实行异常性的维护。ITC曾预测到2020年全球排名两千强的企业,其中30%都会用到数字孪生。

农业方面,陕西出苹果,但苹果的开花只有一个星期。现在,利用5G和无人机实时监控着苹果开花,可以提前在苹果结果前几个月就预测到苹果产量,就可以用期货的方式将苹果销售出去,让农民有良好的收入。无人机戴上5G可以在农业以及就在等等方面有非常好的应用。

5G还会催生现在想象不到的业态,我们1989年中国开通第一代模拟移动通信只能打电话。1995年中国开通GSM,我们可以传短信了,但是这时候跟互联网没什么关系。3G来了,3G的出现,中国是2009年发放的3G的牌照的,2011年1月推出了微信,3G的出现催生了智能手机,带火了电子商务和社交应用,实际上这些应用都是3G开始的时候根本都不知道会出现的。

4G也一样,我们中国是2013年12月发放的4G牌照,马上微信也上线了,也可以视频聊天了。从2015年国务院要求提速降费以后,抖音、短视频也起来了。4G催生了移动支付、提速降费带动了短视频。

5G将来会催生什么呢?前面讲的应用都是我们现在的想象,但是未来移动通信的新业态不是人们预先规划的,而是网络能力具备以后催生的,5G的登场一定会沉重我们现在还想象不到的新应用。

最后,5G通过云化、虚拟化、互联网化和多种转发模式的结合,引领了网络技术整体的创新,并且内生了增强移动宽带高可靠、低时延和大连接的能力。

5G的商用正好使互联网进入下半场,消费互联网深化和工业互联网起步的时期,也是大数据和人工智能的基础,发现势头正旺的时期,5G生逢其时,将开拓在消费领域、产业领域的新应用,5G的再出发还会出现我们现在还想象不到的新业态。5G开始了互联网发展的新篇章,创新互联网的未来。5G对中国的科技与经济发展是难得的机遇,5G的创新永远在路上,谢谢。



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