5GAI和物聯網如何實現智能互聯？

5G、人工智能(AI)和物聯網(IoT)技術的發展正引領著萬物智能互聯時代的到來。盡管這種技術融合有可能改變我們的生活和工作方式，但在實現惠益之前，仍有一些不確定因素和障礙需要克服。

一、智能互聯=5G+AI+物聯網

智能互聯是一個概念，它預見了5G、AI和物聯網的融合，是加速技術發展和提供新的顛覆性數字服務的一種手段。在智能互聯的愿景中，物聯網系統的機器、設備和傳感器收集的數字信息，通過人工智能技術進行分析和關聯，并以更有意義和更有用的方式呈現給用戶。這既可以提高決策能力，也可以為用戶提供個性化的體驗，從而使人與周圍環境之間的互動更豐富、更令人滿意。

得益于計算能力的進步、數據科學家的教育以及用于創建高級算法的機器學習工具的可用性，人工智能變得越來越復雜，物聯網正逐步成為主流。

5G代表了將這些技術提升到新水平并實現智能互聯愿景的缺失元素。5G網絡具備超高速率和超低延遲,再加上物聯網收集的大量數據，以及人工智能技術的復雜程度和決策能力，將使每個行業都具備新的變革能力，很可能改變我們的社會和我們的生活和工作方式。

智能互聯將在五個關鍵領域發揮重要作用：

1. 交通和物流

在交通領域，智能互聯互通可提高道路安全和通行效率，從而實現更順暢的交通流量。而在物流領域，智能互聯具有提高貨物交付的效率和靈活性的潛力，使物流運輸更快、成本更低。

5G和AI的融合將使駕駛員輔助和交通監控系統充分發揮其潛力。

用例1：基于AI的驅動程序輔助和交通監控系統。利用5G網絡的低延遲，道路使用者和路邊基礎設施可以收集和共享大量的實時信息。例如，有關車輛、自行車和行人的位置和速度、天氣和路面狀況、交通堵塞和道路上的其他障礙的數據。智能交通監控系統和基于人工智能的車載計算機將利用這些數據為司機提供可視化建議。例如，幫助他們避免與其他車輛碰撞，或者動態規劃到達目的地的最佳路線。

用例2：自動駕駛汽車。最終，5G和AI將帶來安全可靠的自動駕駛汽車。這些車輛系統將配備一臺基于AI的車載計算機，該計算機基于車載傳感器收集的數據，以及路邊基站和其他車輛通過5G網絡提供的數據，能夠感知車輛周圍的環境，并能夠適應任何情況。自動駕駛汽車還將帶來新的移動服務模式，類似于我們今天使用的Uber等服務，但它們是為無人駕駛公共交通量身定制的。后者因為節省培訓司機所需的時間和金錢，最終將比目前的公共和私人交通工具更具成本效益。

用例3:無人駕駛車輛交付。5G網絡將能夠支持大量地面和空中無人駕駛車輛，如無人送貨機器人和無人駕駛飛機，并允許運營商精確協調它們的移動軌跡，避免與其他無人駕駛車輛、建筑物或沿途的其他靜態障礙物相撞。例如，無人機已經是一種非常有前景的快速、安全的運輸方式。當終端位置具有挑戰性地形或道路擁擠的特點時，無人機尤其方便，而且它們的成本比目前基于人工的交付系統更低。

2. 工業和制造業

在工業領域，智能互聯將提高生產率，減少人為失誤，同時降低成本，保障工人安全。智能互聯可實現遠程操作工業設施，還可能降低對現場工作人員的需求，從而增加選擇生產設施地點的靈活性。

用例1：工業機器人的工廠自動化和遠程控制。5G的高數據速率、超低延遲和高可靠性將增強工業流程的自動化，以及機器和機器人的遠程控制。例如，機器學習算法可以使用從傳感器和攝像機收集的數據，以便立即通知操作員運作過程中的任何失誤之處，或者系統可以實時地自動更正錯誤。5G還將使操作人員能夠從遠程監控和調整工業機器人的動作，并通過觸覺手套或VR/AR耳機等連接工具，實現觸覺和視覺反饋，實時地與工業機器人進行交互。

用例2：遠程檢查和維護以及工人培訓。與此同時，由智能互聯驅動的觸覺互聯網應用程序還支持遠程執行檢查、維護和維修等任務。這大大降低了在危險、無法進入或不適宜居住的地點(如核電站、石油鉆塔或采礦地點)進行作業的成本和風險。同樣的系統也可以用于執行或支持工人在安全環境中進行培訓和模擬復雜情況。

3. 醫療保健

智能互聯以更低廉的成本提供更有效的預防護理，同時允許衛生保健管理人員優化其資源的使用。此外，智能互聯還有助于實現遠程診斷和遠程手術，這可能會徹底改變目前受限于醫學專家地理位置的醫療服務。

用例1：遠程健康監測和疾病預防。5G的高可用性及其對大量連接的支持，將有助于通過可穿戴設備來監測穿戴者的不同生物特征參數。這類的解決方案變得越來越普遍，基于人工智能的醫療平臺將分析從這些設備收集的數據，以確定患者當前的健康狀況，提供量身定制的健康建議，并預測潛在的健康問題。此外，通過更全面、實時地了解患者的醫療狀況，醫療管理人員可以優化其資源，并確保醫院始終儲備足夠的藥物和醫療工具和設備。

用例2：遠程診斷和醫療操作。5G網絡所具備的高速率、低延遲和超高可靠性的特性，使得智能互聯互聯網應用的觸感特性能夠讓醫生進行完整的醫療檢查，并提供全面的視聽和觸覺反饋，使隨時隨地進行診斷成為可能。通過5G和物聯網，醫生甚至可以通過操作專業的機器人進行遠程手術。

4. 公共安全

智能互聯主要是通過提高視頻監控、安全系統和緊急服務的效率，來助力城市實現更安全的面貌，并協助相關機構打擊犯罪分子。

5G、AI和物聯網的融合將使城市成為更安全的居住場所，并提高應急服務的效率。

用例1：智能視頻監視和安全系統。5G網絡將有助于部署大量安全警報、傳感器和攝像頭，并能夠傳輸實時、高質量的視頻，以加強遠程監控和更好地評估犯罪現場。更重要的是，基于人工智能的系統將自動分析嫌疑人的活動、肢體語言和面部表情，實時檢測犯罪和發現罪犯，比如在不同攝像機的視野中跟蹤可疑人物。此外，通過分析過去的犯罪數據，基于人工智能的平臺將能夠預測未來的犯罪，并優化預防犯罪資源的使用。

用例2：緊急服務和邊界控制。安裝在移動車輛上、穿戴在身上或安裝在無人機上的大量5G聯網攝像頭，將用于控制和協調應急服務行動。遙控或自主機器人將取代人類在危險環境中執行任務，比如在倒塌或燒毀的建筑物中尋找幸存者，而無人機將用于調查受災地區，或在海岸線和山區巡邏，以發現走私者和其他不違法的事物。

5. 其他領域

除了上面描述的應用案例之外，智能互聯還可以在許多其他案例中實現創新。

用例1：虛擬個人助理可以通過5G和人工智能的結合，得到進一步的授權，使檢索信息、預訂或購買商品變得更快、更容易。

用例2：基于云的游戲服務器可以讓玩家在不需要笨重昂貴的設備的情況下享受電子游戲，同時通過使用AR/VR顯示器和帶有觸覺反饋的設備，使游戲體驗更具有沉浸感。

用例3：3D全息圖顯示可以為用戶提供一種現實的感覺，用戶可以舒適的坐在家里就能真實的觀看一個遙遠地方的現場體育或音樂活動。此外，人工智能的無限潛力與5G網絡的巨大容量相結合，將進一步加強對傳感器網絡數據的實時收集和分析，提高我們使用能源、灌溉農田或配送商品的效率，同時減少浪費和污染。下表顯示了一些現有5G試驗的例子，它們可能成為智能互接試驗的堅實基礎。

二、從理想到現實

所描述的應用案例很好地表示了智能互接概念可能實現的功能。雖然其中一些應用可能看起來有些牽強，但其他的應用在今天已經可以實現。而且在某些情況下，已經部署了。盡管使用的連接技術不是5G，而是LTE、Wi-Fi或光纖等。5G、AI和來自物聯網的大數據的強大結合將為最具未來效應的應用提供基礎，同時也使今天已經有可能實現的應用能夠充分發揮其潛力。

結論1：現在斷言智能互聯時代已經到來還為時過早。

從技術上講，盡管5G網絡的愿景令人振奮，但實現這一愿景所需的要素尚未成熟。涉及VR/AR、觸覺互聯網、自主駕駛汽車等方面的應用還處于開發的初期階段，還有很多技術和監管問題有待解決。物聯網分析公司認為，至少還需要5到10年的時間才能解決這些問題，并使之前描述的應用場景變得可行。

5G也仍處于部署的早期階段，但在過去幾年里，移動運營商在5G技術的開發和測試方面取得了快速進展，預計3GPP將在2020年發布第16版5G標準。在那之后，業界才會有能夠真正提供該技術所承諾的性能改進的第一個5G網絡。

結論2：確保智能互聯技術符合行業和社會的實際需要是難點

達到技術成熟并實現互聯的主要問題。從技術上講，這個行業最終會實現這一目標。真正的挑戰是確保這些智能互聯技術符合行業和社會的實際需求。技術供應商往往傾向于大力推廣技術，而沒有正確評估技術的實際需求。這樣做的風險是，沒有人真正準備好接受它。

5G可能是最典型的例子。毫無疑問，5G將使幾乎所有行業都得到改善。然而，運營商們已經意識到，目前還沒有令人信服的商業案例來推動基礎設施建設所需的巨額投資，尤其是在超低延遲和大規模連接方面。這并不意味著沒有人需要它，僅僅意味著在生產率、效率和貨幣回報方面的預期改善方面，不被認為其成本是合理的。我們認為，在確定技術用戶的實際需求方面，這是行業仍須成熟的。

結論3：在短期內，媒體和娛樂將是5G的主要應用領域

在短期內，運營商已將媒體和娛樂行業確定為5G的主要應用領域。消費者想要更多的帶寬和更高的速度，以便能夠隨時隨地觀看Netflix、打視頻電話、并在任何時間任何地點通過Facebook和Instagram進行直播。這里的應用更簡單，也更容易推銷。其次，汽車行業似乎也相當有前景。互聯汽車環境在物聯網方面已經相當成熟，新的面向消費者的服務已經出現，人們愿意為此花錢。但在這兩個領域之外，情況似乎不容樂觀。

三、結語

在我們進入智能互聯時代之前，還有很多工作要做。技術必須成熟，政策必須完善，并且，需要投入大量的資金。如果所有對此感興趣的產業鏈企業都為實現這一共同目標而合作，最終將實現這一目標。