5G技術(shù)與人工智能技術(shù)的融合應(yīng)用

嚴(yán)敏強(qiáng)

（浙江省通信產(chǎn)業(yè)服務(wù)有限公司 湖州市分公司，浙江 湖州 313000）

0 引 言

近年來(lái)，在國(guó)家相關(guān)政策的支持下，5G技術(shù)、人工智能技術(shù)快速發(fā)展。5G技術(shù)具有傳輸效率高、延遲低、容量大等優(yōu)點(diǎn)，而人工智能技術(shù)具有節(jié)省人工成本的優(yōu)勢(shì)，將二者融合應(yīng)用是大勢(shì)所趨。

1 5G技術(shù)與人工智能技術(shù)

1.1 5G技術(shù)

5G技術(shù)是在4G技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的1種新型通信技術(shù)，具有數(shù)據(jù)延遲低、傳輸容量大、高帶寬的優(yōu)點(diǎn)[1]。5G技術(shù)應(yīng)用中，部分硬件演進(jìn)過(guò)程中被云化、軟件化，硬件之間的信息交互時(shí)間得以縮短。4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基站中，主要由室內(nèi)基帶處理單元（Building Base band Unit，BBU）、射頻拉遠(yuǎn)單元（Radio Remote Unit，RRU）等構(gòu)成，每個(gè)基站中少不了BBU的作用。但在5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基站中，RRU和天線模塊合并成有源天線單元（Active Antenna Unit，AAU），BBU則分離成集中單元（Centralized Unit，CU）和分布單元（Distributed Unit，DU）[2]。每個(gè)基站都有1套DU，多個(gè)站點(diǎn)再通過(guò)1個(gè)CU進(jìn)行集中化管理。4G到5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的演進(jìn)如圖1所示。

圖1 4G到5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的演進(jìn)

5G技術(shù)中引入了高頻譜資源、大規(guī)模多輸入多輸出（Multi Input Multi Output，MIMO）技術(shù)，容量相比4G提升了數(shù)十倍。5G連接數(shù)密度很大，所支持的終端設(shè)備也很多。

1.2 人工智能技術(shù)

人工智能（Artificial Intelligence，AI）是研究開(kāi)發(fā)能夠模擬、延伸和擴(kuò)展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)，經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，人工智能技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟。使用人工智能技術(shù)能更好地進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘、預(yù)測(cè)，降低人工分析難度，提高分析準(zhǔn)確率[3]。

2 5G技術(shù)與人工智能技術(shù)的融合應(yīng)用

2.1 在多媒體通信中的應(yīng)用

在多媒體通信的帶動(dòng)下，人們的工作、生活方式發(fā)生極大改變。隨著5G技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，將這2種技術(shù)應(yīng)用到多媒體通信中能構(gòu)取得較好的效果。2021年，河南衛(wèi)視的《唐宮夜宴》爆火，該節(jié)目在5G技術(shù)、人工智能等高技術(shù)的支持下為人們提供了一場(chǎng)視覺(jué)盛宴。在5G技術(shù)和人工智能技術(shù)融合下，通過(guò)虛實(shí)結(jié)合的形式將數(shù)字內(nèi)容疊加到現(xiàn)實(shí)世界中，實(shí)現(xiàn)虛擬場(chǎng)景和舞臺(tái)的結(jié)合，讓人仿佛置身于真實(shí)的盛唐光景[4]。此外，中央廣播電視總臺(tái)也利用5G技術(shù)賦能，通過(guò)5G+4K/8K+AI戰(zhàn)略布局打造超高清電視制播模式，促進(jìn)電視節(jié)目的升級(jí)換代。打造“云、管、端”一體化的5G+4K/8K超高清制播示范平臺(tái)，提升中央廣播電視總臺(tái)超高清電視節(jié)目的制作水平。

5G技術(shù)和人工智能技術(shù)融合在多媒體通信中的應(yīng)用還表現(xiàn)在內(nèi)容消費(fèi)端，如騰訊財(cái)經(jīng)的自動(dòng)化新聞寫(xiě)作機(jī)器人、新華社的機(jī)器新聞?dòng)浾摺翱旃P小新”等。目前，常見(jiàn)的寫(xiě)稿機(jī)器人模式主要包括模版式、抽取式以及生成式，無(wú)論哪種模式的寫(xiě)稿機(jī)器人，其寫(xiě)稿過(guò)程都離不開(kāi)人工智能技術(shù)的作用。模版式寫(xiě)稿機(jī)器人的寫(xiě)稿過(guò)程如圖2所示。

圖2 模版式寫(xiě)稿機(jī)器人寫(xiě)稿過(guò)程

寫(xiě)稿機(jī)器人會(huì)通過(guò)新聞采集模塊將新聞內(nèi)容收集到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中，在機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的支持下根據(jù)主題從數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中選取有用的數(shù)據(jù)信息，按照精準(zhǔn)模版進(jìn)行稿件創(chuàng)作，再通過(guò)5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能推送。

2.2 在航空通信中的應(yīng)用

“十四五”民用航空發(fā)展規(guī)劃中將智慧民航建設(shè)當(dāng)作行業(yè)發(fā)展主線，智慧出行、智慧空管、智慧機(jī)場(chǎng)以及智慧監(jiān)管是智慧民航建設(shè)的核心。要實(shí)現(xiàn)智慧民航發(fā)展，需要5G技術(shù)、人工智能等技術(shù)的強(qiáng)力支撐[5]。

民航發(fā)展中，旅客行李管理是一項(xiàng)重要管理內(nèi)容，航空公司每年都花費(fèi)較多的成本進(jìn)行旅客行李管理。為了解決行李管理問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)行李追蹤，很多航空公司應(yīng)用5G技術(shù)和人工智能技術(shù)融合設(shè)計(jì)了行李全流程跟蹤系統(tǒng)，大大提高了行李管理效率[6]?；?G技術(shù)、人工智能等技術(shù)設(shè)計(jì)行李全流程可視化追蹤系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了行李位置的精準(zhǔn)把控，全程自動(dòng)化管理，無(wú)需人員額外操作就能實(shí)現(xiàn)行李全過(guò)程的可視化跟蹤。

2.3 在電力通信中的應(yīng)用

電力通信是電力系統(tǒng)發(fā)展中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，是電力專業(yè)化生產(chǎn)和高效運(yùn)行的重要基礎(chǔ)，滿足電力應(yīng)急救援通信需求，特別是突發(fā)性的電力通信需求，是智能電網(wǎng)發(fā)展中需要解決的一大問(wèn)題。在5G技術(shù)、人工智能技術(shù)的應(yīng)用下，上述電力通信技術(shù)的不足能夠得到解決[7]?；?G的電力應(yīng)急通信系統(tǒng)組成如圖3所示。

圖3 基于5G的電力應(yīng)急通信系統(tǒng)組成

在電力應(yīng)急通信系統(tǒng)中，5G基站系統(tǒng)、5G核心網(wǎng)是核心，通過(guò)電力通信線路和5G核心網(wǎng)的連接實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度中心和公網(wǎng)的互聯(lián)。同時(shí)，5G電力應(yīng)急通信裝置還會(huì)對(duì)電力故障的視頻、數(shù)據(jù)信息等進(jìn)行采集，傳輸至調(diào)度中心處，調(diào)度中心根據(jù)接收到的電力故障信息作出應(yīng)急救援決策[8]。

在具體應(yīng)用中，國(guó)家電網(wǎng)新疆電力有限公司應(yīng)用5G技術(shù)、人工智能技術(shù)研發(fā)了臺(tái)區(qū)智能管家。通過(guò)融入5G技術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)算法等，將新疆電網(wǎng)各臺(tái)區(qū)業(yè)務(wù)運(yùn)行數(shù)據(jù)匯總在智能管家平臺(tái)上，臺(tái)區(qū)管理人員利用該平臺(tái)就能對(duì)各臺(tái)區(qū)各項(xiàng)電力業(yè)務(wù)指標(biāo)運(yùn)行情況進(jìn)行查閱、處理，提升了基層電力單位的工作效率。根據(jù)試點(diǎn)工作結(jié)果，該系統(tǒng)應(yīng)用后的臺(tái)區(qū)電力問(wèn)題處理時(shí)長(zhǎng)從最初的12.51 h降低到9.31 h。此外，智能管家平臺(tái)具有信息展示功能，借助可視化的功能提高了臺(tái)區(qū)范圍內(nèi)電力管控效率。

2.4 在軍事通信中的應(yīng)用

將5G、人工智能融合應(yīng)用到軍事作戰(zhàn)指揮、情報(bào)數(shù)據(jù)共享等方面，能促進(jìn)智能化作戰(zhàn)的發(fā)展[9]。5G在軍事通信中的應(yīng)用場(chǎng)景如圖4所示。

圖4 5G在軍事通信中的應(yīng)用場(chǎng)景

基于5G技術(shù)的軍事信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)軍事現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的高速采集、處理和分析，為指揮員提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，為了解軍事現(xiàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)提供可靠依據(jù)。在5G技術(shù)與人工智能技術(shù)的融合應(yīng)用下，還能改變指揮控制模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類智慧化作戰(zhàn)系統(tǒng)的精準(zhǔn)操作[10]。

3 5G技術(shù)與人工智能技術(shù)融合應(yīng)用的趨勢(shì)

隨著5G技術(shù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展，二者在通信領(lǐng)域中的應(yīng)用場(chǎng)景日益增多。技術(shù)發(fā)展的同時(shí)通常會(huì)出現(xiàn)更加復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題，因此將5G技術(shù)和人工智能技術(shù)組合應(yīng)用時(shí)應(yīng)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)。為了提升網(wǎng)絡(luò)防護(hù)能力，需要從網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計(jì)算等方面采用數(shù)據(jù)完整性保護(hù)、二次認(rèn)證、構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)評(píng)估機(jī)制等加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)。目前，智慧城市、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智慧農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域中已經(jīng)出現(xiàn)了5G技術(shù)與人工智能技術(shù)融合應(yīng)用的身影。人工智能技術(shù)的類型很多，與5G技術(shù)融合應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意揚(yáng)長(zhǎng)避短，為人們的生活和工作提供更多的便利。

4 結(jié) 論

5G技術(shù)與人工智能技術(shù)的融合應(yīng)用是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)，在兩者融合應(yīng)用中應(yīng)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)能力建設(shè)，充分發(fā)揮5G技術(shù)和人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，促進(jìn)通信領(lǐng)域的智能化發(fā)展。