新基建背景下的5G發(fā)展與數(shù)字社會前景

楊驊

5G是構建萬物互聯(lián)的基礎，是推動“新基建”加速發(fā)展的引擎。像特高壓、智能電網(wǎng)、新能源汽車與充電樁、城際高鐵、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、人工智能等，都需要5G網(wǎng)絡的支撐，因此5G成為“新基建”之首。

新基建背景與意義

隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，全球數(shù)字化浪潮在進一步加速推進。目前全球已有170多個國家發(fā)布了本國的數(shù)字發(fā)展相關戰(zhàn)略，未來數(shù)字經(jīng)濟將會成為各國國民經(jīng)濟中的重要組成部分。而從整個工業(yè)革命的發(fā)展過程來看，今天人類社會已經(jīng)進入到工業(yè)4.0，即第四次工業(yè)革命的階段，這意味著從傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式到自動化生產(chǎn)模式之后，進入到數(shù)字化和智能化的時代。

自改革開放以來，我國經(jīng)濟發(fā)展取得傲人成績，但支撐我國經(jīng)濟增長的傳統(tǒng)動能（勞動力紅利、環(huán)境資源供給、投資拉動作用、外部市場需求）正在減弱。過去以這種傳統(tǒng)方式發(fā)展了三四十年，到今天已受到發(fā)展限制。因此，需要尋求一種新的發(fā)展方式，培育新的發(fā)展勢能。此外，在今天，我們國家的經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)是全球第二大體量，很多外向型的經(jīng)濟模式受到限制。同時，由于這一次疫情，對全球經(jīng)濟都會有重大影響。在這種情況下，傳統(tǒng)模式很難在“新冠肺炎”大流行的社會環(huán)境下進一步發(fā)展。因此，它也倒逼著商業(yè)模式的變革，數(shù)字經(jīng)濟的變化升級。這是應對國內外環(huán)境的重要舉措。正是在以上三種背景下，“新基建”應運而生。

實際上，早在2018年12月，中央經(jīng)濟工作會議就首次提出了“新基建”概念，即新型基礎設施建設，會議強調要加快5G步伐，加強人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新型基礎設施建設。在之后歷次政府工作報告中，不斷完善“新基建”相關方案，不斷促進“新基建”的起步。

筆者歸納，“新基建”是從兩方面為未來的數(shù)字化社會提供核心基礎設施建設的。一是流通，即解決未來數(shù)字社會的數(shù)據(jù)流通、物的流通的問題。比如5G網(wǎng)絡是為數(shù)據(jù)的傳輸流通來搭建的，是信息數(shù)據(jù)的高速公路;特高壓是能源的傳輸，能源的通路;軌道交通、高鐵，是常規(guī)意義上人和物的流通。另一部分可歸納為資源（或者是能力），提供大數(shù)據(jù)、算法、電力等。如新能源充電樁，它需要的是不同于石油的能源。新能源充電樁的普及，對于未來整個社會交通方式的能源改變有重要作用。人工智能、大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等，都是為相關產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化，或者說是智能化發(fā)展提供能力。

“新基建”有著近期和遠期的重要意義。從短期來看可提振經(jīng)濟。目前，我們面臨的情況，一方面中美貿(mào)易的摩擦使得很多外向型經(jīng)濟受到影響;另一方面由于疫情爆發(fā)，出口需求受到限制，傳統(tǒng)的消費也大幅度下降。并且傳統(tǒng)的基建也不再能夠進行，房地產(chǎn)在整個經(jīng)濟建設中的比重開始逐步下降。那么，這一輪的新基建，潛力巨大，將通過新的模式來帶動經(jīng)濟發(fā)展。從相關機構給出的一些預判數(shù)據(jù)來看，2020年5G建設投資規(guī)模約2400億～3000億元，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)約1200億元，大數(shù)據(jù)約2400億～3000億元等。這些投資在短期內可以抵消之前提到的經(jīng)濟損失，使得國家經(jīng)濟能保持在一個相對平穩(wěn)的狀態(tài);從長期來看可帶動產(chǎn)業(yè)轉型升級。多年來，我們一直提“供給側改革”，各行各業(yè)也在紛紛學習，以期推動本行業(yè)的產(chǎn)業(yè)轉型升級，不過進展相對緩慢。但在目前情況下，迫于內外部環(huán)境的壓力和疫情的壓力，各行業(yè)都加速了轉型升級的步伐，快速統(tǒng)一了對于行業(yè)轉型升級的認識。而新基建的開展，為各行業(yè)的轉型升級提供了很好的數(shù)據(jù)傳輸和資源供給能力，能夠大大促進整個行業(yè)的轉型升級，使得我國有可能走在全球的前列，率先實現(xiàn)整個社會的數(shù)字化轉型。很顯然，“新基建”是建設工業(yè)強國的重要基礎。我們曾提出中國制造強國戰(zhàn)略，以及未來整個產(chǎn)業(yè)和工業(yè)強國相關的戰(zhàn)略規(guī)劃。這一輪的新基建，將會大大促進這些規(guī)劃的實施，盡早實現(xiàn)中國制造強國的戰(zhàn)略目標。對于高端的數(shù)控機床、機器人、航天航空、海洋工程、先進軌道裝備、生物醫(yī)藥與智慧醫(yī)療等，提供諸多基礎設施，為這些行業(yè)下一步的數(shù)字化和智能化轉型提供有力支撐。同時也成為國家經(jīng)濟發(fā)展的新動能。除了過去三大傳統(tǒng)領域動能外，未來會有新的經(jīng)濟、新的業(yè)態(tài)和新的動能模式，使得我國在一個全新的基礎設施上，來實現(xiàn)全社會的轉型。

“新基建”也是推動整個數(shù)字社會發(fā)展的驅動力。行業(yè)數(shù)字化轉型的完成，將會極大促進整個社會生活的數(shù)字化轉型。它會在基于高速率、快速度、低時延的海量連接網(wǎng)絡的基礎上，實現(xiàn)整個社會各領域的智慧化管理和生態(tài)體系的智能化，最終實現(xiàn)數(shù)字社會發(fā)展的目標。

5G緣何成為新基建之首我們知道，信息技術為經(jīng)濟社會的數(shù)字化轉型提供了重要保障。

傳統(tǒng)的物理社會，有大量物理世界相關的設備，如車、房等各種物理形態(tài)存在，而未來數(shù)字化的社會是與物理社會并行孿生的社會，它通過數(shù)據(jù)來反映傳統(tǒng)物理社會中物體相關狀態(tài)，并通過智能的手段控制物理世界的相關功能。所以，未來的數(shù)字化世界是在物理社會基礎上孿生的數(shù)字社會。這兩個原生態(tài)中間，需要一個實時數(shù)據(jù)映射的手段。中間既有通信技術，也有互聯(lián)網(wǎng)等，用諸多的新信息、技術手段進行保障。

從全球來看，數(shù)字社會的推動已經(jīng)經(jīng)歷了十多年的時間，但在發(fā)展過程中，它的發(fā)展速度低于人們的預期。一個重要原因是，物理社會和數(shù)字社會中間連接的網(wǎng)絡時延過大，連接數(shù)有限，可靠性不高，數(shù)據(jù)量不足，因此難以保證兩端可以隨時隨地進行數(shù)據(jù)傳輸和控制指令可靠抵達。因此，在物理社會向數(shù)字社會轉型中，前期遇到的挑戰(zhàn)比較大。但伴隨著移動通信發(fā)展到5G時代，這些問題開始逐步得到解決。

在移動通信發(fā)展過程中，大家持有很多不同的觀點。5G發(fā)展之初，業(yè)界有人提到移動通信偶數(shù)代是成功的，奇數(shù)代都是過渡性的。這種觀點在去年尤其得到了一部分人的共鳴，特別是特朗普聲稱要啟動6G研究，啟動衛(wèi)星計劃等，更有人認為5G可能是一個非常短暫，甚至是可以直接跨越的階段。

但筆者個人的理解是，在移動通信發(fā)展的歷史過程中，它的奇數(shù)代都是創(chuàng)新型的，而偶數(shù)代是為了更好地實現(xiàn)奇數(shù)代所提出來的創(chuàng)新任務。

第一代移動通信的創(chuàng)新點在于讓電話從“固定”變成“移動”，即讓電話不再固定在桌面上。但基于當時的技術條件等方面的原因，仍要靠模擬電路來實現(xiàn)移動通話，因此成本很高。到了第二代，因數(shù)字電路大幅度降低了手機成本，幾百塊錢便可以擁有一部手機，實現(xiàn)了移動電話的普及應用。第三代移動通信主要是從“聽”到“看”的變化。過去手機主要是“聽”的，從3G開始可以看文字、看圖片、看視頻。但由于3G條件限制，它“看”的能力不能夠滿足人們的需求?！翱础钡男枨蟾咚僭鲩L后，便有了4G來滿足。實際上，4G并沒有從功能實現(xiàn)上突破3G。5G又是一次移動通信的重大創(chuàng)新，它是從為“公眾用戶”服務，轉到為“物”來服務，即從“人與人的通信”轉變到“人與物、物與物的通信”。過去常講每一代移動通信大約10年一個周期，但是筆者理解，5G階段可能會加長。因為“人與物的通信”“物與物的通信”的實現(xiàn)，中間還有很多很復雜的通信與行業(yè)技術融合創(chuàng)新的過程，它不單單需要通信技術和產(chǎn)業(yè)本身的發(fā)展。移動通信有一句話，叫“1G空白，2G跟隨，3G突破，4G同步，5G引領”。這是從我國本身的移動通信產(chǎn)業(yè)來講的，第一代移動通信是沒有產(chǎn)業(yè)鏈的;二代跟隨做了一些仿制，但也沒能夠形成產(chǎn)業(yè)鏈;三代時實現(xiàn)了突破，提出了TD-SCDMA，與傳統(tǒng)歐美FDD技術不同的TDD技術，并且初步建立了移動通信產(chǎn)業(yè)鏈;到第四代，TDD和FDD形成了在全球同步發(fā)展各占半壁江山的格局;5G要“引領”，是因為到了這一階段，全球專家公認只有TDD技術才能支撐5G這種海量數(shù)據(jù)的需求。從最近運營商的5G集采來看，國產(chǎn)設備的量遠遠大于國際廠商的量。這是因為在5G技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，中國企業(yè)確實走到了前面，優(yōu)質高價獲得了運營商的認同，與早期以低成本競爭方式完全不同。大規(guī)模天線陣列、超密集組網(wǎng)、全頻譜接入、新型多址技術、網(wǎng)絡切片、邊緣計算等，這些都是國產(chǎn)的5G關鍵技術。

很多人會問，4G時代提出“4G改變生活”，那么5G與4G相比有什么變化？或者說它典型的特征是什么？筆者認為5G是改變社會。4G改變了我們個人的生活，很多生活習慣隨著4G手機的應用發(fā)生了變化，比如我們通過手機來看書，通過手機來了解外部信息，很多會議也都可以通過手機來實現(xiàn)。但是5G將會改變整個社會，它是向實現(xiàn)萬物互聯(lián)、向各個行業(yè)進行拓展。比如低時延（低到一毫秒）的能力，會在工業(yè)控制里得到很好的應用。在5G時代，全社會過去的管理生產(chǎn)、管理經(jīng)營模式，都會發(fā)生巨大的變化。5G是移動通信面向個人用戶到面向萬物互聯(lián)的重大變革，更具體一點說，5G是一個高速率、低時延、高可靠、連接數(shù)海量的新型網(wǎng)絡。這種網(wǎng)絡可以滿足未來數(shù)字社會中人們對于數(shù)據(jù)的流通和控制的需求。5G有三大場景（海量機器類通信、增強移動寬帶、高可靠低時延通信），未來將滿足不同行業(yè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。海量機器類通信，即可以連接萬物，傳遞感知到的物體狀態(tài)所形成的數(shù)據(jù)。比如說家里的電表、水表、冰箱等。低時延高可靠，則更多應用在實時控制傳遞，比如未來的工業(yè)生產(chǎn)，自動駕駛的汽車等都會得到廣泛的應用。增強移動寬帶，即海量的數(shù)據(jù)傳輸，未來社會大量的物理形態(tài)通過數(shù)據(jù)反映，那么數(shù)據(jù)的傳輸就需要強有力的網(wǎng)絡支撐。在5G發(fā)展過程中，為什么特朗普突然跳出來，要以一個國家的力量來反對一代技術——中國為代表的技術，甚至是一個企業(yè)的發(fā)展？從模擬電信時代、數(shù)字通信時代，到移動寬帶時代、移動互聯(lián)網(wǎng)時代，再到今天的萬物互聯(lián)時代，可以從中看出，美國企業(yè)的主導作用逐步淡化，到今天，在系統(tǒng)設備方面基本形成以歐洲和中國為主的格局，再加上日韓的部分力量。5G系統(tǒng)設備已基本就緒，其中中歐優(yōu)勢比較明顯。從商業(yè)合同當中可以看出來，即便在受打壓的情況下，華為仍然是全球獲得商業(yè)合同最多的企業(yè)，這足以顯示我國企業(yè)在5G中的能力。

芯片方面，像高通、華為、三星等各廠商都在支持5G發(fā)展，多款SoC芯片也已大規(guī)模商用。

在終端環(huán)節(jié)上，截至2019年底，已有42款5G終端獲得了我國進網(wǎng)許可證，全球共226款，發(fā)展速度非常快。從換機角度來講，明年可能是我國的“換機潮”，那時終端的成本會進一步下降，成熟性會更好。目前，我國的終端設備廠商份額已超過50%，其實遠超50%。全球多國已啟動了5G的部署和商用，因5G對于轉型數(shù)字化發(fā)展的重要意義，各國都在積極進行及早部署：截至2019年底，已有40個國家、77個運營商啟動了5G網(wǎng)絡部署，34個國家、61個運營商正式開通了5G商用網(wǎng)絡。

之前所提到的七個“新基建”，其他六個領域也都需要5G的強力支持。5G是構建萬物互聯(lián)的基礎，是推動“新基建”加速發(fā)展的引擎。像特高壓、智能電網(wǎng)、新能源汽車與充電樁、城際高鐵、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、人工智能等，都需要5G網(wǎng)絡的支撐，因此5G成為“新基建”之首。

在未來數(shù)字社會和智能社會發(fā)展過程中，僅有5G的中間紐帶作用和數(shù)據(jù)傳輸作用是不夠的，需要新一代的信息技術和各個行業(yè)的技術深度融合后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)解決方案和智能解決方案，這才是未來發(fā)展的重要關鍵。

那么5G如何賦能？在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方面（智能制造的必由之路），從遠程協(xié)同管理、產(chǎn)品服務化，到實時化供需對接、精細化無人化管控、智能化生產(chǎn)等，各個環(huán)節(jié)到生產(chǎn)線的整體控制，都可以通過5G的網(wǎng)絡來進行連接。第二個方面是特高壓（電力中樞神經(jīng)，智能電網(wǎng)的骨干架構），通過5G網(wǎng)絡支撐，實現(xiàn)智能化發(fā)電、智能化輸變電、智能化配電、智能化用電。早些年中國國家電網(wǎng)便提出“智能電網(wǎng)”發(fā)展戰(zhàn)略，而5G是非常重要的技術支持。在人工智能方面（千行百業(yè)智能化發(fā)展的核心），5G網(wǎng)絡提供了連接，提供了數(shù)據(jù)的傳輸和能力的供給。在高鐵與軌道交通方面（智慧城市發(fā)展重要基礎）也同樣如此。在大數(shù)據(jù)方面（海量信息時代的諾亞方舟），5G既能夠提供一定規(guī)模數(shù)據(jù)的支撐，同時又能保證數(shù)據(jù)傳遞的可靠性。關于新能源充電樁（新能源汽車的加油站）。筆者理解，圍繞著新能源充電樁的建立，會形成“人·樁·車·服務”的智能新生態(tài)。其中會有很多新的商機，會改變現(xiàn)有人和加油站的服務關系，同時隨著5G網(wǎng)絡和汽車的逐步智能化的過程，也會產(chǎn)生新的消費，新的產(chǎn)業(yè)業(yè)態(tài)。

數(shù)字社會發(fā)展前景

前面講到，“新基建”是為未來數(shù)字社會提供核心基礎設施的，而以5G為首的“新基建”將會全面激發(fā)整個數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展。一系列新的信息技術，像云計算、人工智能、AR/VR、大數(shù)據(jù)、視覺技術、傳感技術、邊緣計算等，這些都將在下一步服務于生活娛樂、消費零售、交通出行、城市管理、工業(yè)制造、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療健康、教育文化、旅游等領域。疫情之下，也會進一步加速整個社會的“新基建”發(fā)展或數(shù)字化轉型。由于疫情影響，很多傳統(tǒng)的工作、生活、學習模式，在短時間內不能繼續(xù)使用，因此催生了數(shù)字在線教育、數(shù)字會議、數(shù)字生產(chǎn)等各種數(shù)字化新模式的快速啟動和發(fā)展。到今天為止，全國的大學、中學、小學在有控制的情況下逐步開課，目前很多課堂還是通過線上方式實現(xiàn)教學。但是，利用現(xiàn)有的技術和網(wǎng)絡并不能完全滿足課堂老師和同學充分互動，這些需要在5G時代進一步完善和提升。同時5G智慧醫(yī)療也在抗疫一線得到一些應用。比如在火神山醫(yī)院，用5G實現(xiàn)了遠程會診;5G智能機器人，在隔離人的服務中起到了非常重要的作用;還有5G熱成像測溫等。新科技不斷出現(xiàn)，讓復工復產(chǎn)更有底氣?，F(xiàn)在很多寫字樓、工廠的防護措施，是通過已經(jīng)部署的5G和現(xiàn)有的信息技術手段來完成的。未來防控措施會更加便捷，也會更加人性化。前些年AR/VR在業(yè)界得到了很大的關注和支持，但沒有取得大家所預期的成果，原因在哪里？筆者認為AR/VR缺少一個低時延、高可靠、可傳輸海量數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡支撐。前期的AR/VR眼鏡都做得非常龐大，要把計算、存儲加在里面，加的內容有限，但是人們的需求非常多樣化，因此通常不能滿足人們的需求。但是伴隨著5G的發(fā)展，將能有效解決數(shù)據(jù)傳輸速度慢以及延時高的網(wǎng)絡痛點，同時能提高云端計算的運算速率，加速AR/VR技術在場景端的應用，AR/VR會得到長足發(fā)展。它不單單是前些年的看游戲，或者說看演出現(xiàn)場的場景，未來會在很多行業(yè)大規(guī)模使用，如教育、醫(yī)療、工業(yè)制造等等。舉個例子，工人佩戴AR/VR眼鏡，可以大大降低對工人技能培訓的要求，他可以通過后臺提供的不同工序所應該完成的相應技術方法，來幫助自己實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的操作，并且可以及時進行檢驗。會加速新媒體與高清視頻產(chǎn)業(yè)的升級。5G技術解決超高清視頻產(chǎn)業(yè)首要的傳輸問題，帶動了產(chǎn)業(yè)從技術、硬件、應用多方面發(fā)展。

在智能交通方面，為車聯(lián)網(wǎng)及自動駕駛保駕護航?，F(xiàn)在國內有很多智能制造的技術企業(yè)，做了很多好的演示性產(chǎn)品，比如阿里的自動駕駛汽車，它能通過汽車自己的傳感器抓取信息自主判斷，調整行駛方向、行駛速度。但是這樣的車太貴了。有了5G網(wǎng)絡后，可以大大降低自動駕駛汽車的設備使用費用。很多信息抓取不需要車配雷達、激光抓取，它可以通過前車與后車的聯(lián)系、車與路邊人的聯(lián)系、車與路邊燈桿的聯(lián)系等，獲取車前后左右一定范圍內的所有信息，然后形成自己的判斷來駕駛這輛汽車。這樣的話，成本就會大幅度下降，同時安全性會進一步提升。

在醫(yī)療方面更有廣泛的應用，它可以使得診斷和醫(yī)療突破地域限制，提升優(yōu)質醫(yī)療資源的普及化使用，可以解決分級診療所面臨的醫(yī)療資源不平衡的問題。

教育方面，實現(xiàn)教育個性化和智能化。隨著技術的發(fā)展，原來很多傳統(tǒng)教學模式都會改變，有了5G網(wǎng)絡的支撐，會有更多種方式方法，提供更加豐富的實景化教學場景。

同時，它也會推動傳統(tǒng)生產(chǎn)向智能生產(chǎn)轉型升級。很多智能示范工廠，將會得到實際應用，像徐工、“三一重工”等，已經(jīng)建立了基于5G的智能生產(chǎn)線，大幅度提升了生產(chǎn)效率，降低了故障率，提升了整體產(chǎn)品品質。

另外通過5G與其他信息技術的融合，還可以實現(xiàn)港口智能化精準化操作。青島港的目標是無人港，5G在其中要發(fā)揮巨大作用。

同時，5G為農(nóng)業(yè)提供有力的支撐，智能種植、智能畜牧、無人機作業(yè)，可以有效改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，提高生產(chǎn)可控性。比如說奶牛，使用5G終端后，可以大幅度提升產(chǎn)奶的品質，進而提升整體的經(jīng)濟價值。

在智慧城市方面，5G和新興信息技術的結合可以進行城市的管理、社區(qū)的管理、交通的管理等，讓城市實現(xiàn)智能化管理與運行，可以降低城市管理的成本，減少城市管理人員。

未來，以5G為代表的“新基建”，將會構造智慧生活和智慧生產(chǎn)的全新圖景，推動萬物互聯(lián)、萬物智能的數(shù)字化社會的發(fā)展。