全文總計20000字左右,閱讀需要15-20分鐘。
對于5G,人們更多的認(rèn)識是與現(xiàn)在的4G相比通信速度更快,“智能手機速度變得更快”“一部大片幾秒就能下載完畢”等。但這些只不過是5G的技術(shù)革新的一小部分而已。5G所帶來的變化絕不僅僅體現(xiàn)在智能手機及平板電腦上,而是蘊含著讓我們生活的各種場景都發(fā)生重大變化的可能。并且,5G不只應(yīng)用于生活場景,其在商務(wù)商業(yè)場景的廣泛應(yīng)用也備受人們期待。各行各業(yè)的企業(yè)都在思考如何利用5G促進(jìn)本企業(yè)的發(fā)展。5G將給所有的商界人士帶來發(fā)展事業(yè)的機會。
在1986年,第一代移動通訊系統(tǒng)(1G)在美國芝加哥正式誕生了,其采用模擬信號傳輸,每個國家的1G通信標(biāo)準(zhǔn)都不一樣,所以不能像現(xiàn)在這樣“全球漫游”,使得1G的發(fā)展受到了極大的阻礙。1G其采用的模擬信號傳輸容量非常有限,一般只能傳輸語音訊號,還存在著語音品質(zhì)低,訊號不穩(wěn)定、涵蓋范圍不全面、易受干擾等問題困擾。為了解決1G所面臨的問題,2G由此誕生了……
1994年,前中國郵電部長吳基傳用諾基亞2110撥通了中國移動通信史上第一個GSM電話,中國由此進(jìn)入了2G時代,在這之后的那些年,諾基亞帶給了我們無數(shù)的經(jīng)典手機。
和1G不同的是,2G采用了數(shù)字調(diào)制技術(shù),故第二代移動通信系統(tǒng)的容量頁在增加,隨著系統(tǒng)容量的增加,2G時代的手機可以上網(wǎng)了,雖然速度較慢,但文字信息由此開始了,并成為當(dāng)今移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)。
在2G時代,手機只能打電話和發(fā)一些簡單的文字信息,雖然以及很方便了,但日益增長的圖片和視頻傳輸?shù)男枰藗儗τ跀?shù)據(jù)傳輸速度的要求日益高漲,2G時代網(wǎng)速加載圖片速度顯然不能支撐大量的圖片傳輸需求,于是3G誕生了。相對于2G,3G依然使用的數(shù)字傳輸,但3G的傳輸速度可達(dá)每秒384kbit,在室內(nèi)穩(wěn)定環(huán)境下甚至有每秒2Mbit的水準(zhǔn),是2G時代的140倍。由于采用了更寬的頻帶,傳輸?shù)姆€(wěn)定性也大大提高,速度的大幅提升是大數(shù)據(jù)的傳輸更為普遍,移動通訊有更多樣化的應(yīng)用, 因此3G是被視為開啟移動通信新紀(jì)元的重要關(guān)鍵。
2013年12月,工信部在其官網(wǎng)上宣布向中國移動、中國電信、中國聯(lián)通頒發(fā)了“LTE/第四代數(shù)字蜂窩移動通信業(yè)務(wù)(TD-LTE)”經(jīng)營許可,也就是4G許可牌照。至此移動互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入了新時代!
在3G基礎(chǔ)上發(fā)展起來的4G,是采用更加先進(jìn)通訊協(xié)議的第四代移動通訊網(wǎng)絡(luò)。4G的傳輸速度有非常大的提升,理論上為3G的50倍,實際體驗也在10倍左右,上網(wǎng)速度可以媲美20M的家庭寬帶,因此4G網(wǎng)絡(luò)可以具備比較流暢的速度,進(jìn)行觀看電影、大數(shù)據(jù)傳輸,也是一直沿用到今的通信網(wǎng)絡(luò),其穩(wěn)定性也非常高。但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止如此……
隨著通信系統(tǒng)帶寬和能力的增加,移動網(wǎng)絡(luò)的速率也飛速提升,從2G時代的每秒10Kbit發(fā)展到4G時代的每秒1Gbit,其足足增長了10萬倍。歷代移動通信的發(fā)展,都以典型的技術(shù)特征為代表。而5G將不同于傳統(tǒng)的幾代移動通信,5G不再由某項業(yè)務(wù)能力或者某個典型技術(shù)特征所定義,它將是一個多業(yè)務(wù)多技術(shù)融合的網(wǎng)絡(luò),更是面向業(yè)務(wù)應(yīng)用和用戶體驗的智能網(wǎng)絡(luò),最終將打造以用戶為中心的生態(tài)系統(tǒng)。
現(xiàn)在的移動網(wǎng)絡(luò)工作在相對較低的頻段,低頻段的好處的是傳播性能優(yōu)越,可以使運營商用較少的成本(少量基站)達(dá)到很好的覆蓋。5G的一個特點就是高頻,受限于高頻的傳播性能,所以很多的高頻段頻率資源沒有被使用,這正是5G可以好好利用的資源。
依托4G良好的技術(shù)架構(gòu),5G可以比較方便的在其基礎(chǔ)之上構(gòu)建新的技術(shù)。未來的5G愿景最強烈的一個方面就是用戶體驗到的網(wǎng)絡(luò)速率。4G現(xiàn)在已經(jīng)很快了,但是還不夠,5G要做到的目標(biāo)是最大10Gbps。
5G的極限速度是4G的100倍,現(xiàn)在初期沒有那么快,大概20倍左右,比如說一個1080P的高清視頻,一個小時的數(shù)據(jù)量是10個G比特,然后如果用5G的極限速度,應(yīng)該一秒鐘下載完,現(xiàn)在可能要5秒到6秒,而用4G可能要一分多鐘將近兩分鐘,所以差異還是很大。
這只是5G最基本的好處,甚至都不是最重要的技術(shù)能力的提升。我們說5G最重要的技術(shù)能力提升,在于更快的響應(yīng)速度。
4G應(yīng)用最主要的是移動支付,支付的時候強調(diào)的并不是帶寬,而是響應(yīng)速度。因為要把一個支付的數(shù)據(jù)傳到另一方,比如我從終端傳到銀行做認(rèn)證,數(shù)據(jù)量其實并不大,至少比一個小視頻的數(shù)據(jù)量要小很多。但是你肯定不能忍受一個支付數(shù)據(jù)傳到銀行確認(rèn)需要半小時,這個時間就是響應(yīng)速度。
在過去,響應(yīng)速度慢依然是個問題,雖然支付的響應(yīng)速度可以接受,但是也要花費好幾秒甚至十幾秒的時間。這個速度在支付上可以勉強接受,但是在很多其他領(lǐng)域就不能接受了。
在這之前的3G和4G時代,其實響應(yīng)速度從來就沒有被提上議事日程。當(dāng)然,不是說那些網(wǎng)絡(luò)不需要響應(yīng)速度,而是那些網(wǎng)絡(luò)是用其他辦法來解決的。怎么解決呢?就是用另一個網(wǎng)絡(luò),叫做信令網(wǎng),來傳輸需要滿足快速響應(yīng)速度的需求。但是信令網(wǎng)本身的帶寬又很有限,所以只能傳輸一些簡單的信號。所以,它可以做的事就很有限。當(dāng)然,現(xiàn)在我們已經(jīng)實現(xiàn)同一張網(wǎng)不但能有非常大的帶寬,還同時有非常快的響應(yīng)速度,這時候你可做的事情就多多了。
無人駕駛汽車,需要中央控制中心和汽車進(jìn)行互聯(lián),車與車之間也應(yīng)進(jìn)行互聯(lián),在高速度行動中,一個制動,需要瞬間把信息送到車上做出反應(yīng),100毫秒左右的時間,車就會沖出幾米甚至幾十米,這就需要在最短的時延中,把信息送到車上,進(jìn)行制動與車控反應(yīng)。
無人駕駛、工業(yè)自動化的高可靠連接都是5G的一個新場景。人與人之間進(jìn)行信息交流,140毫秒的時延是可以接受的,但是如果這個時延用于無人駕駛、工業(yè)自動化就很難滿足要求。5G對于時延的要求是1毫秒,甚至更低。
當(dāng)然了,這都還不是5G的全部,5G還有一個更厲害的東西,就是它能夠同時容納更多的設(shè)備接入。
其實每一個手機不管在不在通信,都是時時刻刻連在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的。有任何外部的電話進(jìn)來,你的手機可以第一時間就產(chǎn)生振鈴,你就可以應(yīng)答,因為它實時都要和基站來通信。這就帶來一個問題,每個基站內(nèi)部可以容納的手機數(shù)量是有限的。我們設(shè)想一些特殊場景,比如運動會,你會發(fā)現(xiàn)運動場里聚集了幾萬人,經(jīng)常出現(xiàn)不光電話打不通,數(shù)據(jù)信號也不夠好,傳輸數(shù)據(jù)也傳不出去的局面。原因很簡單,就是一個基站能容納的設(shè)備是有限的。
怎么解決呢?很多時候其實我們并不需要通過“手機A-基站A-基站B-手機B”的路徑,我們只是希望本地的系統(tǒng)能夠互聯(lián)起來。
現(xiàn)在的5G就可以做到基站內(nèi)所有的系統(tǒng)實時連通,叫做“點對點的通信”。也就是說在同一個基站里面有兩個設(shè)備需要做信息傳遞的時候,它不需要通過基站,直接就可以直線點對點地互聯(lián)。而且不止支持手機設(shè)備,未來大量能執(zhí)行單一任務(wù)的設(shè)備,也就是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,也可以連到網(wǎng)絡(luò)里。這就標(biāo)志著未來會有大量的通信是人和物之間,甚至物和物之間的,物聯(lián)網(wǎng)時代真正到來。
5G的第一階段看技術(shù)能力,但是不能止于技術(shù)能力
但是5G的精彩就在于它不止于技術(shù)能力。如果只是技術(shù)能力,那一定是那些設(shè)備公司的事。實際上設(shè)備公司根本就不是5G市場當(dāng)中最大的贏家,因為5G的層次是個倒金字塔,技術(shù)設(shè)備市場是最小的一個市場。
技術(shù)能力市場以上的機會是運營市場。因為你要經(jīng)營很多業(yè)務(wù)和應(yīng)用,都需要有運營或者應(yīng)用支撐的能力提供。
我們來看一個例子,美國阿肯色州大和特種鋼,他用5萬多個傳感器,把整個生產(chǎn)過程中需要控制的地方、需要檢測的地方都做了聯(lián)網(wǎng)。他的老板非常感謝5G,感謝移動通信技術(shù),用光釬是不可能做的,在鋼鐵那種高溫的環(huán)境下,5G就全給熔斷了,5萬多個極其難進(jìn)行一根一根地連接?還有化工廠,它是流程化的,化工廠的環(huán)境有很多腐蝕性的東西,是不能用光纖的,所以為什么工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要用5G它只能用無線的方式。
很多人忽略一點,光釬確實穩(wěn)定,帶寬也寬,很多人拿5G跟光釬比,這是錯誤的,就拿地鐵跟公交比,這倆不是替代的關(guān)系,它是相互補充的關(guān)系。
話說回來,那么在我們家里也有這個問題,你不可能每間房都打一個眼穿1根甚至幾根光纖進(jìn)去,所以直接用5G是能達(dá)到光纖的通訊水平,然后而且很穩(wěn)定。
很多人說 WiFi帶寬不夠,速度不夠,不支持4K以上的高清視頻的傳輸,現(xiàn)在有超級 WiFi6 解決這問題,大家一定要知道WiFi是一個純粹的互聯(lián)網(wǎng)文化,它叫盡力而為的網(wǎng)絡(luò)。大家連過WiFi都會知道,wifi的信號,一會有一會沒有,一會速度快一會速度慢,對吧?就像我們的公路,經(jīng)常有人喜歡自己開車開著開,都不開坐地鐵了,為什么?通信的網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)于地鐵,他是有qos服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)來控制它的通信的水平,要保持穩(wěn)定的。
原來你可能就是連你的音箱、燈、電視機。假如家里有一些重要用途,假如你家里邊有老人監(jiān)護(hù),有嬰幼兒監(jiān)護(hù)等,你要實時的監(jiān)控它,突然間沒信號了,一分鐘沒信號,后邊再給你來信號,你這期間就有可能出問題。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中絕對不能用wifi,WiFi6 超級WiFi解決了帶寬的問題,但也沒有解決穩(wěn)定性的問題,必須用通信級的解決方案,它保持它控制的穩(wěn)定性。
通過上述問題,有人質(zhì)疑用4G行不行?5G有一個每平方公里100萬個接入的海量機器連接的能力。未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)必須用5G ,很多地方可以拿4G或者拿光纖拿WiFi做一些補充,但他重點的環(huán)境一定要用5G。
在前面講的舉辦運動會時,你會發(fā)現(xiàn)運動場里聚集了幾萬人,經(jīng)常出現(xiàn)不光電話打不通,數(shù)據(jù)信號也不夠好,傳輸數(shù)據(jù)也傳不出去的局面。通信是隨即服務(wù)系統(tǒng),不是所有流量均勻的分布到網(wǎng)絡(luò)上。所以每平方公里100萬接入的能力是保證突然出現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的時候網(wǎng)絡(luò)暢通。
5G 是數(shù)字化從個人娛樂為主推向全連接社會的起點,是移動通信行業(yè)的機遇。然而 5G 與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合也對現(xiàn)有移動通信技術(shù)提出了挑戰(zhàn)。5G 與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用出現(xiàn)了八大類新型場景,分別為 5G+超高清視頻、5G+AR、5G+VR、5G+無人機、5G+云端機器人、5G+遠(yuǎn)程控制、5G+機器視覺以及 5G+云化 AGV,相應(yīng)應(yīng)用場景對 5G 網(wǎng)絡(luò)提出了新的需求。在應(yīng)用場景發(fā)展節(jié)奏方面:5G 與超高清視頻的融合應(yīng)用已進(jìn)入應(yīng)用成熟期,將成為 5G 在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的第一批應(yīng)用場景;5G+AR、5G+VR 以及 5G+機器視覺等應(yīng)用已進(jìn)入高速發(fā)展期,經(jīng)濟(jì)價值逐漸顯現(xiàn),未來 1-2 年將成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的主流應(yīng)用場景;5G+云化 AGV、5G+無人機等應(yīng)用受限于與設(shè)備深度融合的需求,還需等待產(chǎn)品成熟,未來 2-3 年將有較快發(fā)展;5G+遠(yuǎn)程控制和 5G+云端機器人等應(yīng)用由于涉及工業(yè)核心控制環(huán)節(jié),目前還處于探索期,有待進(jìn)一步的測試驗證。
超高清視頻是繼視頻數(shù)字化、高清化之后的新一輪重大技術(shù)革新, 將帶動視頻采集、制作、傳輸、呈現(xiàn)、應(yīng)用等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)發(fā)生深刻 變革。高清視頻被認(rèn)為是 5G 時代應(yīng)用最早的核心場景之一,加快發(fā)展超高清視頻產(chǎn)業(yè),對滿足人民日益增長的美好生活需要、驅(qū)動以視 頻為核心的行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型、促進(jìn)我國信息產(chǎn)業(yè)和文化產(chǎn)業(yè)整體實力 提升等具有重大意義。
隨著技術(shù)發(fā)展,超高清視頻已不局限于監(jiān)視、錄像、回放等傳統(tǒng)功能,開始向字符識別、人臉識別、行為分析、物體識別等智能化方向發(fā)展,對視頻流的清晰度以及流暢度提出了更高的要求,而 5G 網(wǎng)絡(luò)的承載力成為解決這些需求的有效手段。在工業(yè)環(huán)境下,高清視頻的主要應(yīng)用在于智慧園區(qū)的安防、人員管理等場景,通過 5G 高速率的特性,將采集的監(jiān)測視頻/圖像實時回傳,實現(xiàn)視頻、圖片、語音、數(shù)據(jù)的雙向?qū)崟r傳輸,同時結(jié)合 5G MEC 統(tǒng)一監(jiān)控平臺,實現(xiàn)人員違規(guī)、廠區(qū)的環(huán)境風(fēng)險監(jiān)控的實時分析和報警,大大提高作業(yè)安全規(guī)范性。
超高清技術(shù)是高清技術(shù)的延伸,代表了近年來音視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向。與高清技術(shù)(1920×1080 ,約 200 萬個像素)相比,4K(3840×2160 ,約 830 萬個像素)超高清像素數(shù)為高清的 4 倍,理論清晰度為高清的 2 倍;8K(7680×4320 ,約 3300 萬個像素點)超高清分辨率為高清的 16 倍,理論清晰度為高清的 4 倍。超高清視頻提升了分辨率、亮度、色彩、幀率、色深、聲道、采樣率等指標(biāo),這些技 術(shù)指標(biāo)的提高雖然可以給觀眾帶來極為清晰、逼真和沉浸感的畫面, 但是也使音視頻數(shù)據(jù)量成倍增長。按照目前超高清視頻產(chǎn)業(yè)主流標(biāo)準(zhǔn),4K/8K 視頻對網(wǎng)絡(luò)速率要求至少為 12-40Mbps,甚至可達(dá) 48-160Mbps。
超高清視頻對于 5G 網(wǎng)絡(luò)的需求
增強現(xiàn)實(AR)是人工智能和人機交互的交叉的學(xué)科,是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度并加上相應(yīng)圖像、視頻、3D 模型的技術(shù),也是一種把真實世界和虛擬世界信息有機集成的技術(shù)。AR 把原本在現(xiàn)實世界一定時空范圍內(nèi)很難體驗到的實體信息(主要包括視覺和聽覺信息)通過計算機模擬仿真后疊加,將虛擬的信息應(yīng)用到真實世界并被人類感官所感知,從而達(dá)到超越現(xiàn)實的感官體驗。
目前 AR 的應(yīng)用已融入到了工業(yè)制造的交互、營銷、設(shè)計、采購、生產(chǎn)、物流和服務(wù)等各個環(huán)節(jié),典型的應(yīng)用包括 AR 遠(yuǎn)程協(xié)助、AR 在線檢測、AR 樣品展示等。利用基于 5G 的 AR 遠(yuǎn)程協(xié)助,后臺專家可以通過語音視頻通訊、AR 實時標(biāo)注進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)作,實現(xiàn)了現(xiàn)場人員和遠(yuǎn)程專家的“零距離”溝通,大大提高了工業(yè)生產(chǎn)、設(shè)備維修、專業(yè)培訓(xùn)等價值鏈的效率。
AR 遠(yuǎn)程協(xié)助對于 5G 網(wǎng)絡(luò)的需求
虛擬現(xiàn)實(VR),是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng),利用計算機生成一種模擬環(huán)境,使用戶沉浸到該環(huán)境中。虛擬現(xiàn)實技術(shù)就是利用現(xiàn)實生活中的數(shù)據(jù),通過計算機技術(shù)產(chǎn)生的電子信號,將其與各種輸出設(shè)備結(jié)合使其轉(zhuǎn)化為能夠讓人們感受到的現(xiàn)象, 并通過三維模型表現(xiàn)出來。
目前 VR 的在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中主要應(yīng)用在虛擬裝配、虛擬培訓(xùn)、虛擬展廳等場景:VR 虛擬裝配是工業(yè)設(shè)計必不可少的審核環(huán)節(jié),可以在設(shè)計接口、部件外觀大小等方面最大化優(yōu)化產(chǎn)品實際裝配時的能效;VR 虛擬培訓(xùn)相較于傳統(tǒng)的課堂更能全面、及時反饋,相比于教科書里面難懂的文字和需要考驗學(xué)生想象力的平面圖,虛擬現(xiàn)實的場景表達(dá)更直觀,并傳遞更多的信息;VR 虛擬展廳將展廳及展示產(chǎn)品 3D 化,帶給觀展者足不出戶就能身臨現(xiàn)場的體驗。
基于 5G 的 Cloud VR,結(jié)合眼球跟蹤渲染技術(shù)、GPU 定點渲染、LED 高 PPD 屏幕技術(shù),VR 終端可以完全實現(xiàn)無線化和輕量化;由于云端內(nèi)容與無線VR 直連,不能被本地復(fù)制,進(jìn)一步保護(hù)了內(nèi)容版權(quán); 用戶互動數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫瞬⑦M(jìn)行計算,再反饋回本地終端,大大降低VR 的成本。
VR 對于 5G 網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)需求
無人機作為高新科技發(fā)展的產(chǎn)物,目前在我們周邊的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛。從應(yīng)用領(lǐng)域來說,無人機可分為消費級無人機和工業(yè)級無人機,相對于已經(jīng)較為成熟的消費級無人機,工業(yè)級無人機的應(yīng)用還處在不斷探索的階段。目前,工業(yè)級無人機被廣泛的應(yīng)用在智慧物流、智慧園區(qū)、設(shè)備巡檢等領(lǐng)域。
以智慧園區(qū)安防為例,安保人員需要按照固定的崗位和流動的崗位分別安排并進(jìn)行廠區(qū)安全巡視,內(nèi)容包括人員、財產(chǎn)、治安、消防安全。為了確保廠區(qū)每一個角落都能得到合理的監(jiān)控,需要大量的攝像頭設(shè)備進(jìn)行固定視角的管控,對于攝像頭的盲區(qū),需要安排安保人員定期巡檢。這種傳統(tǒng)方式往往存在固定視角監(jiān)控不到位、安保人員人工費用成本高以及晝夜交替等原因帶來的管理問題。
通過 5G 無人機平臺,可以實現(xiàn)廠區(qū)范圍內(nèi)規(guī)范化、常態(tài)化的空中安保巡視和設(shè)備點檢。利用 5G 的高速率、高可靠低時延無線網(wǎng)絡(luò), 可以將搭載在無人機上的攝像頭視頻(可見光高清、紅外等)實時傳送到廠區(qū)綜合控制中心。通過對視頻圖像進(jìn)行基于人工智能的物體識別、模式識別分析,判斷所巡檢的地點是否存在安保異常或火警異常并實現(xiàn)智能提示,最大限度降低安保人員日常勞動強度。
從設(shè)備巡檢的角度來說,工業(yè)領(lǐng)域有大量的設(shè)備工作在位置較高或條件較為惡劣的環(huán)境下,以冰箱的發(fā)泡工藝環(huán)節(jié)為例,設(shè)備最高處達(dá)到 5m,傳統(tǒng)的人員巡檢不僅浪費時間,還帶來人身安全隱患。傳統(tǒng)的基于 4G 的無人機時延大,畫面不清晰,而采用 5G 的無人機設(shè)備巡檢有兩個優(yōu)勢:一是 5G 的上行速率可達(dá) 200Mbps,可以支持 4K、8K 甚至全景的視頻回傳;二是 5G 毫秒級的低時延高可靠特性可以有效地保障無人機的控制和精準(zhǔn)定位。
無人機對于 5G 網(wǎng)絡(luò)的需求
近幾年來人工成本不斷提高,不但使得工業(yè)企業(yè)的利潤持續(xù)降低, 而且大量的人工操作不利于產(chǎn)品質(zhì)量控制和企業(yè)管理。機器人成為了 解決人工成本的優(yōu)秀替代方式,很多制造業(yè)工廠都開始加快機器人應(yīng) 用的步伐,尤其是一些操作工序復(fù)雜或精密度較高的工作。傳統(tǒng)的工 業(yè)機器人存在不足,比如工作范圍受限、工作內(nèi)容有限、設(shè)備成本高 等問題。隨著人工智能、云計算等技術(shù)的不斷成熟,云化機器人將逐 漸成為主流。云化機器人將控制“大腦”放在云端,根據(jù)本地機器人的 不同工作內(nèi)容和工作地點針對性控制,真正實現(xiàn)機器人的自主服務(wù)和自主判斷。同時由于“大腦”放在了云端,“大腦”可以將所有機器人檢索的信息進(jìn)行整合,完善自身的學(xué)習(xí)能力和自優(yōu)化能力。隨著云端學(xué)習(xí)能力的提升和數(shù)據(jù)共享,本地機器人本身不需要存儲資料信息,也不需要具備超強的計算能力,這樣一來機器人的開發(fā)成本和時間也會大大縮減。
實現(xiàn)云端機器人大規(guī)模密集部署和應(yīng)用拓展,對 5G 網(wǎng)絡(luò)提出了兩個需求,即:滿足通信調(diào)度及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)實時交互需求和集成其它視覺應(yīng)用的通信需求。云端機器人系統(tǒng)包括室內(nèi)及室外應(yīng)用場景,可滿足工業(yè)高可用指標(biāo) 99.9999%,通信時延 10~100ms。目前單個機器人安裝 10~20 個攝像頭(實現(xiàn)視覺導(dǎo)航、視覺檢查等多種功能),移動速度提升到 2~3m/s,因而網(wǎng)絡(luò)上行帶寬需求小于 1Gbps(隨著低時延的視頻壓縮和解壓技術(shù)成熟,可以在機器人端實現(xiàn)視頻壓縮預(yù)處理,節(jié)省上行帶寬),時延 10~100ms。
云端機器人對于5G 網(wǎng)絡(luò)的需求
遠(yuǎn)程控制一直是工業(yè)生產(chǎn)中保障人員安全、提升生產(chǎn)效能、實現(xiàn)多生產(chǎn)單元協(xié)助的必要手段。由于遠(yuǎn)程控制會直接關(guān)系生產(chǎn)環(huán)節(jié)的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,目前工業(yè)上大多數(shù)遠(yuǎn)程控制還是基于有線網(wǎng)絡(luò)。雖然有線網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定,但也限制了生產(chǎn)的靈活性,同時也在一定程度上限制了生產(chǎn)過程的控制范圍。
為了達(dá)到遠(yuǎn)程控制的效果,受控者需要在遠(yuǎn)程感知的基礎(chǔ)之上通 過通信網(wǎng)絡(luò)向控制者發(fā)送狀態(tài)信息。控制者根據(jù)收到的狀態(tài)信息進(jìn)行 分析判斷并做出決策,再通過通信網(wǎng)絡(luò)向受控者發(fā)送相應(yīng)的動作指令。受控者根據(jù)收到的動作指令執(zhí)行相應(yīng)的動作,完成遠(yuǎn)程控制的處理流 程。為了保證控制效果,通信網(wǎng)絡(luò)時延和可靠性就更加重要。
在工業(yè)生產(chǎn)中某些環(huán)境場合確實不適宜人工作業(yè),比如高溫、高空、環(huán)境指標(biāo)差等場合。甚至有的工作人工無法完成,比如工廠內(nèi)大件貨物或港口集裝箱的裝卸,都需要遠(yuǎn)程控制機械來實現(xiàn)。要實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,不僅需要足夠高清晰度視頻提供視覺支持,還需要實時穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)保證操控的靈敏度和可靠性。這些對現(xiàn)有工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和 4G 技術(shù)來說是一個挑戰(zhàn)。考慮遠(yuǎn)程控制的需求,5G 網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢一方面在于高速率可以滿足高清視頻回傳的要求,另一方面也可以在保證可靠性的前提下滿足遠(yuǎn)程控制對于時延的要求。
遠(yuǎn)程控制對于 5G 網(wǎng)絡(luò)的需求
機器視覺是人工智能的一個重要分支,在工業(yè)上的應(yīng)用極為廣泛, 可以有效提高生產(chǎn)的柔性和自動化水平。適用于一些人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或者人工難以滿足要求的場合。
目前機器視覺的應(yīng)用主要包含五大類,包括圖像識別、圖像檢測、視覺定位、物體測量、物體分揀等。
為了保證判別結(jié)果的準(zhǔn)確性和應(yīng)用的正常運作,整套系統(tǒng)的信號傳輸是一個關(guān)鍵的因素。通過 5G 網(wǎng)絡(luò),機器視覺系統(tǒng)實現(xiàn)以移代固, 將視覺系統(tǒng)單元配置為無線傳輸來替代傳統(tǒng)有線連接方式;圖像采集自由分布于多個工位且共享圖像處理單元,共同實現(xiàn)高速,低成本自動化檢測生產(chǎn)線。同時通過 5G+MEC 搭建的“5G 虛擬專用網(wǎng)”將生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的傳輸范圍控制在企業(yè)工廠內(nèi),滿足生產(chǎn)數(shù)據(jù)安全性要求, 確保了網(wǎng)絡(luò)安全和生產(chǎn)安全。
基于 5G 虛擬專網(wǎng)和萬物互聯(lián)部署,機器視覺系統(tǒng)可以實現(xiàn)實時遠(yuǎn)程監(jiān)測功能。依托 5G 高速率、大連接特性,不用進(jìn)車間即可通過移動終端和便攜終端監(jiān)視制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)(MES),獲取視覺檢測系統(tǒng)的運行狀態(tài),如正常運行時間,有效運行時間,故障原因等。
機器視覺對于 5G 網(wǎng)絡(luò)的需求
自動導(dǎo)引運輸車(AGV),指裝備有電磁或光學(xué)等自動導(dǎo)引裝置,能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛,具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運輸車。AGV 不需駕駛員,以可充電之蓄電池為其動力來源,一般可透過電腦來控制其行進(jìn)路線以及行為。AGV 的活動區(qū)域無需鋪設(shè)軌道、支座架等固定裝置,因而在自動化物流系統(tǒng)中能充分地體現(xiàn)其自動性和柔性,實現(xiàn)、經(jīng)濟(jì)、靈活的無人化生產(chǎn)。在制造業(yè),多臺 AGV 組成柔性生產(chǎn)搬運系統(tǒng),運行路線可以隨著生產(chǎn)工藝流程的調(diào)整而及時調(diào)整,大大提高了生產(chǎn)的柔性和企業(yè)的競爭力。對于港口、碼頭和機場等密集搬運場所,AGV 被賦予了更為強大的并行化、自動化、智能化等特性。在一些特殊環(huán)境要求的場景,如醫(yī)藥、食品、化工, 甚至危險場所和特種行業(yè),AGV 除了基本的搬運工作外,還自帶多種傳感器,可以執(zhí)行檢查、探測、自動識別等工作。
所謂云化 AGV,是把 AGV 上位機運行的定位、導(dǎo)航、圖像識別及環(huán)境感知等需要復(fù)雜計算能力需求的模塊上移到 5G 的邊緣服務(wù)器, 以滿足 AGV 日益增長的計算需求,而運動控制/緊急避障等實時性要求更高的模塊仍然保留在 AGV 本體以滿足安全性等要求。這相當(dāng)于在云端為 AGV 增加了一個大腦,除 AGV 原有的復(fù)雜計算以外,各種各樣的 AI 能力擴展成為可能。
實現(xiàn)云化 AGV 大規(guī)模密集部署、大范圍無縫切換以及應(yīng)用拓展, 對 5G 網(wǎng)絡(luò)提出了相關(guān)需求:即滿足通信調(diào)度及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)實時交互需求,以及集成其它視覺應(yīng)用的通信需求。云化 AGV 系統(tǒng)包括室內(nèi)及室外應(yīng)用場景,室外覆蓋范圍約2km;滿足工業(yè)高可用指標(biāo)99.9999%,通信時延小于 100ms。目前的雙目視覺 AGV,網(wǎng)絡(luò)需求為上行帶寬144Mbps(如果 AGV 端視覺預(yù)處理,上行帶寬要求不高),時延30~40ms。未來 AGV 安裝 6~10 多攝像頭(視覺導(dǎo)航、視覺檢查等多種功能),移動速度提升到 2~3m/s,網(wǎng)絡(luò)上行帶寬需求小于 1Gbps(隨著低時延的視頻壓縮和解壓技術(shù)成熟,可以在 AGV 端實現(xiàn)視頻壓縮預(yù)處理,節(jié)省上行帶寬),時延約為 20ms。
云化 AGV 對于 5G 網(wǎng)絡(luò)的需求
以 5G 網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、移動邊緣計算、人工智能等技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,青島港引入了遠(yuǎn)程控制、無人駕駛、智能物流等場景來構(gòu)建 5G 智慧港口。
傳統(tǒng)港口行業(yè)是一個典型的勞動密集型行業(yè)。近年來,隨著人工成本逐步提高,企業(yè)招工越來越困難,然而港口業(yè)務(wù)量一直在增加,對勞動力的需求有增無減,對技術(shù)的要求也更高。為解決矛盾,青島港開啟了“全面自動化”之路。
實際上,在5G出現(xiàn)之前,青島港通過使用光纜、塔吊、駁車等設(shè)備實現(xiàn)了半自動化。光纜的成本很高,高頻率的磨損和移動讓光纜的壽命大大縮短,維護(hù)難度大,同時每次起吊操作仍需多人配合,包括操作員、指揮手、理貨員等至少7名現(xiàn)場工作人員,生產(chǎn)現(xiàn)場都是重型設(shè)備,存在很大安全隱患,尤其港口經(jīng)常受到天氣狀況的影響,事故隨時可能發(fā)生。此外,故障率高,WiFi網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力差;工作環(huán)境差,傳統(tǒng)碼頭設(shè)施陳舊,重型設(shè)備難以更新?lián)Q代等,這些痛點成為制約港口發(fā)展的瓶頸。
在遠(yuǎn)程控制方面,利用 5G 的無線傳輸方式取代了原有主控PLC 到起吊設(shè)備 PLC 之間的有線通信方式,通過 5G 工業(yè)控制網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)與原有工業(yè)控制協(xié)議的適配。5G 網(wǎng)絡(luò)特性滿足了PLC 控制信號超低時延要求以及高清視頻回傳的帶寬要求。同時為了進(jìn)一步保障控制信號與高清視頻回傳的實時性,在青島港港區(qū)內(nèi)部署了 MEC 邊緣云,MEC 邊緣云的分流處理有兩方面優(yōu)勢:一方面減少了數(shù)據(jù)從終端傳輸?shù)胶诵木W(wǎng)的傳輸路徑,降低了時延;另一方面也保證了港口數(shù)據(jù)的封閉及安全。
在港區(qū)的交通運輸方面,通過 5G 與MEC 的結(jié)合開發(fā)了遠(yuǎn)程輔助駕駛系統(tǒng),從而實現(xiàn)了對網(wǎng)聯(lián)車進(jìn)行遠(yuǎn)程輔助駕駛和監(jiān)控。該系統(tǒng)的駕駛服務(wù)部分部署在邊緣云上,當(dāng)駕駛端和車輛端距離較近時, 可通過MEC 進(jìn)一步降低操控和數(shù)據(jù)傳輸時延,以提升遠(yuǎn)程輔助駕駛的效率。此外,針對無人駕駛車輛感知成本高以及感知盲區(qū)的問題, 在路邊部署感知設(shè)備,實時感知路況和道路信息等,利用 5G/V2X 技術(shù)實現(xiàn)感知信息共享,從而輔助車輛實現(xiàn)決策和控制等功能。這樣一來增加了感知范圍,降低了感知成本,豐富了感知信息,實現(xiàn)了 5G 與智能交通系統(tǒng)的深度融合。
青島港案例不僅充分利用了 5G 大帶寬、低時延、高可靠性的特點,還驗證了 5G 在智慧港口的建設(shè)應(yīng)用。通過 5G 無線網(wǎng)絡(luò)的連接與控制,實現(xiàn)了作業(yè)現(xiàn)場的無人化操作,提升了操作的靈活性和可靠性,節(jié)省了 70%的人力資源,改善了工人的作業(yè)環(huán)境,綜合看來,港口的作業(yè)效率顯著提高。5G 與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)的結(jié)合使得港口業(yè)務(wù)更加的多元化、化和智能化。
隨著競爭的加劇以及人們對美好生活的向往,家電制造業(yè)在面臨較大用工成本壓力的同時,也面臨越來越多的用戶定制化等新需求。家電制造工廠涉及的生產(chǎn)流程較多且監(jiān)管復(fù)雜,亟需通過工廠智能化來提升生產(chǎn)效率并增強行業(yè)競爭力。隨著 5G 網(wǎng)絡(luò)的部署,可以有力促進(jìn)工廠的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化,進(jìn)而為相關(guān)企業(yè)帶來更好的技術(shù)和產(chǎn)品。
海爾作為家電制造行業(yè)的龍頭企業(yè),其在工廠智能化方面開展了相關(guān)探索,并基于 5G 網(wǎng)絡(luò)打造了一個 5G 家電制造智能園區(qū),驗證了一批典型應(yīng)用場景,有效提升了其天津家電制造園區(qū)的運營效率。
-
5G+家電制造案例的解決方案
海爾天津園區(qū)通過 5G 網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的主要應(yīng)用場景包括:天津 5G 園區(qū)智能監(jiān)控平臺、AR 眼鏡安保、機器人(地面)巡邏、無人機(高空) 巡邏、生產(chǎn)線視覺檢測、智能講解機器人、成品庫無人夾抱車搬運、智能物聯(lián)網(wǎng)(井蓋、垃圾桶、路燈照明、煙感、停車)等。
-
智能監(jiān)控平臺:借助 5G 邊緣計算MEC 就近部署了園區(qū)智 能監(jiān)控平臺,實現(xiàn)了針對異構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的實時跟蹤檢測、大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、告警預(yù)警等。
-
AR 眼鏡安保:通過 5G 的低延遲特性實現(xiàn)了 AR 眼鏡安保, 解決了以往對重要區(qū)域內(nèi)非法進(jìn)入人員的辨識完全依靠安監(jiān)人員的“人眼”識別和“人腦”判斷的問題,大大提高了準(zhǔn)確性和工作效率。
-
機器人(地面)巡邏:通過 5G 大帶寬特性,實現(xiàn)了機器人(地面)巡邏,把園區(qū)巡邏的高清視頻回傳到“5G 園區(qū)智能監(jiān)控平臺”查看并分析,提高了巡邏效率減輕了安保人員勞動強度。
-
生產(chǎn)線視覺檢測:通過 5G 室內(nèi)覆蓋,實現(xiàn)了生產(chǎn)線視覺檢測,解決了原來對沖壓鋼板的品質(zhì)檢查依靠質(zhì)檢人員完成而易疲勞漏檢的問題。
-
成品庫無人夾抱車搬運:借助 5G 網(wǎng)絡(luò),用于成品洗衣機搬運的無人夾抱車可以在不同信號覆蓋區(qū)域無縫切換,提高了運行效率和工作區(qū)域員工的安全性。
在海爾天津園區(qū)的智能化提升過程中,綜合運用了 5G 的大帶寬、低延時等特性和邊緣計算、無縫切換等技術(shù),有效改善了傳統(tǒng)工廠運營過程中遇到的效率、安全、人工成本等問題,滿足了工廠智慧運營的需求。為未來實現(xiàn)成品庫的全程無人化、智能化奠定了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。
個人認(rèn)為雖然5G是面向產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的,那是他最大的用途。個人認(rèn)為:跟消費相關(guān)的領(lǐng)域,比如說增強寬帶方面的 裸眼3D、VR、AR,跳出游戲,用在購物,用在教育上,它確實會使教育娛樂化,教育的本質(zhì)是應(yīng)該讓大家產(chǎn)生興趣,太多的孩子就是填鴨式的,對要學(xué)的東西沒有興趣,有可能去改變教育,特別是通過互動的方式相互學(xué)習(xí),這都是5G可能帶來的。
5G的真正商用也還有一定的距離,所以我們一方面要看5G本身的成熟時間表,其實另一方面也要關(guān)注5G相關(guān)設(shè)備的成熟時間表,只有這兩者同步都成熟了,這個應(yīng)用才可能順利地推出。所以,做應(yīng)用的人真的是不容易,不光要關(guān)心自己的應(yīng)用,還要關(guān)心整個產(chǎn)業(yè),其他相關(guān)軟件硬件的進(jìn)展。
以前虛就是虛,實就是實,現(xiàn)在如果你找到一個場景能夠使得虛實融合,而同時價值大大增加,那恭喜你,你也發(fā)現(xiàn)了一個創(chuàng)業(yè)機會。
在虛擬世界里,我們打游戲的時候和任何一個人PK,對方頭頂上都有一系列數(shù)字,他的能力值如何,他體力值如何,還剩多少血,他還有什么裝備,等等。
但是我們在真實世界里,其實我也希望對面這個人有標(biāo)注,因為人類在進(jìn)化過程當(dāng)中,隨著億萬年的進(jìn)化,我們大腦可以儲存超過上百萬張臉的信息,也就是說即使是我見過上百萬人,我依然能夠清晰地辨認(rèn)每個人是誰,不會弄混。
但是文字出現(xiàn)得非常晚,歷史也就不到一萬年,也就意味著人類沒有構(gòu)建起這個連接,能夠把文字和人臉對應(yīng)起來。我經(jīng)常看到一個人,他的臉我非常熟悉,但我就是叫不起他的名字來,我也記不起在哪見過他了。這個不是我的問題,這是進(jìn)化帶來的問題。
在虛擬世界里就很簡單,看到對面一個人,直接把他的名字標(biāo)在他的頭頂。現(xiàn)實世界如果能和虛擬世界結(jié)合,這個問題看似也有了打通的空間。比如說我如果戴上一個增強現(xiàn)實眼鏡,眼鏡里就可以識別對方的人臉,識別完了以后,在我的視線里,在對方臉旁邊就會投影出他的名字來。
所以這些東西以前看似都是不可實現(xiàn)的東西,今天都可以實現(xiàn)了。我們需要沿著這個脈絡(luò)去思考,這些可以實現(xiàn)的能力用在什么地方,能夠帶來最大的利益,因為這就意味著商機。
當(dāng)一個世界虛和實結(jié)合到一起的時候,它就會格外精彩,如果我在真實世界里都能看到對方人臉各種標(biāo)注的時候,那對我來說簡直太方便了。這個并不是天方夜譚,現(xiàn)在已經(jīng)有很多應(yīng)用通過一個Pad、通過AR應(yīng)用去掃描周圍的建筑,就會得到這個建筑的一些信息,包括建筑里面餐廳的促銷信息都會顯示在上面。我認(rèn)為這個Pad形式不夠好,因為你還要舉著它,最好的肯定是眼鏡形式。
現(xiàn)在國外的AR眼鏡,就是增強現(xiàn)實眼鏡的輕型化趨勢,尤其是眼鏡里的很多部件越來越小型化,比如像人眼做投影的小投影儀已經(jīng)變得非常非常微小了。也就意味著未來每個人上街都會戴眼鏡,不是因為你是近視眼,而是因為你的眼鏡里可以投射出各種各樣的數(shù)據(jù)做參考。而這個眼鏡和今天的眼鏡會非常像,一點都不是今天很笨重的虛擬現(xiàn)實眼鏡的樣子,就是一個普通眼鏡的樣子,但是里面會給你提供大量信息。
比如說我在某條街上開了一個飯館,我就可以把我的飯館數(shù)據(jù)添加到地圖里來,這樣別人找我這個飯館 方便很多。甚至我還可 把我的促銷數(shù)據(jù)都添加進(jìn)去,這樣別人戴上增強現(xiàn)實眼鏡,經(jīng)過我飯館的時候,就會看到飯館里打折的信息,包括熱門的菜,他就會決定要不要進(jìn)來吃飯。這個行為并不是一個第三方公司自己來完成的,而是用眾包的方式,人人都做一點事情,整個虛擬世界就格外豐富了。
AR除了做位置標(biāo)注,和信息的提供以外,最主要的一個市場還是游戲。因為游戲是人類發(fā)展的一個永恒的主題,而且我認(rèn)為隨著人工智能的發(fā)展,隨著我們的生活當(dāng)中大量可重復(fù)的、無聊的勞動都被機器替代了,我們有更多的創(chuàng)造力,也有更多的時間去玩游戲了。當(dāng)然創(chuàng)造力也會造成游戲會更精彩,所以游戲一定是未來的主旋律,AR游戲也是5G發(fā)展當(dāng)中的一個主旋律。
AR游戲其實已經(jīng)出現(xiàn)了,比如之前很著名的Pokeman Go,但是我認(rèn)為AR游戲還會不斷地重復(fù)出現(xiàn),而且它的一些特質(zhì)也會延續(xù)到5G,什么特質(zhì)呢?就是所謂的輕游戲,因為它要結(jié)合到現(xiàn)實環(huán)境當(dāng)中,如果太重的AR游戲,它的計算量就過于大了。而且因為它和環(huán)境結(jié)合,它沒有必要這么重,沒有必要構(gòu)建一個虛擬環(huán)境,只需要在真實環(huán)境里疊加一些虛擬東西就好了,所以它會傾向于社交性,會出現(xiàn)很多偏"輕游戲"的社交游戲,所以這個Pokeman Go是一個非常好的示范,未來會有大量類似游戲出現(xiàn)。
ARtoB,增強現(xiàn)實應(yīng)用。就是對企業(yè)客戶服務(wù)這樣的應(yīng)用,而不是toC。因為toC需要更好的表現(xiàn)力,就需要更好的帶寬支持、更好的響應(yīng)速度,現(xiàn)在還是會有一些瓶頸的。
個最典型的場景,就是家電的遠(yuǎn)程維護(hù)。很多城鎮(zhèn)、農(nóng)村隨著生活水平逐漸變得更富裕,購買了大量的家電。但是家電的維修就變得很困難,如果不出事還好,出事了很貴的設(shè)備就只好扔掉,你寄到別的地方再維修,成本也不低。
未來會出現(xiàn)一類新的職業(yè),叫萬能的維修工。為什么呢?雖然他們其實并不是真的萬能,但是因為他們戴上了AR眼鏡,增強現(xiàn)實眼鏡,他們看到的所有的場景都會遠(yuǎn)程地回傳到總部,而總部會真正坐著幾個萬能的維修工,非常專業(yè)的維修工遠(yuǎn)程發(fā)指令告訴你怎么去維修就好了。
除了遠(yuǎn)程維修以外,還有一個很重要的場景就是遠(yuǎn)程的協(xié)同。所謂遠(yuǎn)程協(xié)同的意思,比維修還要更進(jìn)一步,維修是單向的傳遞數(shù)據(jù),而協(xié)同是雙向傳遞數(shù)據(jù)。這種遠(yuǎn)程協(xié)同就有很多的場景,一個是遠(yuǎn)程的設(shè)計。比如:一輛汽車,它的車廠是在中國,而優(yōu)秀設(shè)計師可能在意大利,以前的遠(yuǎn)程協(xié)作就很麻煩,如果不在同一個地方,設(shè)備又比較復(fù)雜的話,遠(yuǎn)程協(xié)作基本不能實現(xiàn)。
但是現(xiàn)在隨著人工智能包括增強現(xiàn)實的系統(tǒng)的優(yōu)化,未來大量的復(fù)雜產(chǎn)品都會被數(shù)字化,變成三維的,遠(yuǎn)程的協(xié)同就很容易開展。你會看到越來越多的遠(yuǎn)程生產(chǎn)、開發(fā)和設(shè)計上的協(xié)同,會出現(xiàn)在我們周圍。
當(dāng)然還有一個大家能夠感受到的更簡單的場景,也就是遠(yuǎn)程會議。未來你的手機傳送的視頻清晰度足夠,就意味著未來的通話不是手機對手機,而是雖然是通過手機,但實際上是兩個大屏幕互相之間的通話。
現(xiàn)在有很多空巢老人,以前覺得非常地孤單,現(xiàn)在只要老人家里的電視和孩子家客廳的電視永遠(yuǎn)保持實時連通的狀態(tài),老人就可以不管隔著多遠(yuǎn),實時看到自己的孩子,包括孫子輩在客廳里玩,而且可以實時打招呼,實時互動,這個孤獨感就會減輕。
遠(yuǎn)程醫(yī)療,以前因為技術(shù)問題,基本是不可實現(xiàn)的。現(xiàn)在看起來為時不遠(yuǎn)了,因為至少技術(shù)上沒有障礙了。當(dāng)然了,還有大量的專業(yè)開發(fā)需要去做。比如說如何遠(yuǎn)程地傳遞一張醫(yī)學(xué)級別的診斷圖象,還是需要去做更多的研究。所以我們說這個領(lǐng)域會出現(xiàn)專門的運營商就是這個原因,但是至少應(yīng)用離我們已經(jīng)非常近了。
所以第一步我們認(rèn)為是to B的AR,針對一些專業(yè)行業(yè)領(lǐng)域市場的增強現(xiàn)實應(yīng)用會先起來。
游戲的另一個方向就是重游戲,也就是VR游戲。在VR游戲領(lǐng)域里面,輕不是最好的,因為輕就意味著失真,重才是真正的方向。所以我說VR游戲的核心是打破物理世界的限制,也就是說給你一個和現(xiàn)實世界一模一樣非常逼真的世界,讓你以為到了現(xiàn)實世界里,但是因為它是虛擬世界,所以很多現(xiàn)實世界里你不喜歡的東西都不存在了。我們經(jīng)常會覺得好像現(xiàn)實世界也沒什么不好,那是因為你沒有認(rèn)真想過虛擬世界有什么好。其實你對比一下虛擬世界和現(xiàn)實世界,凡是虛擬世界里沒有,而現(xiàn)實世界里有的,都是現(xiàn)實世界不夠好的東西。
我相信未來會有越來越多的人會愿意生活在虛擬世界里,當(dāng)然,這也會引發(fā)一層擔(dān)憂。虛擬世界會不會讓我們更加沉迷?我可以跟你保證的是,VR的虛擬世界一定會更沉迷。問題在于沉迷到底有什么壞處。甚至還有另一條,我們的真實世界為什么不向虛擬世界學(xué)習(xí),使我們的真實世界更加有趣一點呢?沉迷不就是因為我們更喜歡嗎?所以我認(rèn)為未來虛擬世界會成為真實世界的樣板和標(biāo)簽,我們會有各種虛擬世界的探索和嘗試,使人類知道什么樣的真實世界才是更美好的,從而使我們努力把真實世界建設(shè)得像虛擬世界一樣美好。
讓我更著迷的一點,就是虛擬世界里,你看世界的視角都會不一樣。如果進(jìn)入到一個虛擬現(xiàn)實世界里,我能不能換成蟑螂的視角。比如你是一只蟑郵,你看到周圍都是巨大的桌子椅子這樣的建筑,會不會很有趣呢。
當(dāng)然了,我們就不得不提到虛擬現(xiàn)實視角無人機了,因為蟑郵視角給了我們一個極小的視角,但是無人機會給我們一個極其廣闊、極其大的上帝視角。我們稱它為第一人稱視角無人機,叫First Person View,叫FPV第一人稱視角無人機一個很有趣的地方,就是它會給我們帶來很多刺激的體驗。
未來第一人稱視角無人機會衍生出大量的競技運動、極限運動。它最大的妙處就在于會給你極大程度的刺激,而同時又保證你的安全。未來社會對人的安全性的要求是越來越高的,因為人是這個世界最大的財富。但是同時,我們又希望為了擴展我們的創(chuàng)造力、視野,獲得更大的刺激。所以,凡是能夠給我們帶來更大刺激而同時又保證安全的東西,它未來的市場都是巨大的。
VR直播在體育比賽當(dāng)中能夠做到相當(dāng)于把整個現(xiàn)場虛擬化了,我們不再是在場邊看球,如果你去過比賽場看球就知道,尤其是最后一排看球,連球在哪都看不清楚,球員更是模糊一片,相對來說真的是會喪失很多樂趣。
但是如果你未來利用虛擬現(xiàn)實設(shè)備看球,你甚至可以站到場內(nèi)看球,而且可以站在任何一個點,向任何一個位置看。想想兩個人正在爭頂頭球的時候,你插到兩個人中間,左看看右看看,看看兩個人誰能爭頂?shù)剑@個樂趣肯定不是以前你站在場外能夠享受得到的。
另一種虛擬現(xiàn)實直播也就是業(yè)余的直播,當(dāng)然業(yè)余直播還分成很多的種類,一種就是可以用第一人稱視角無人機做虛擬現(xiàn)實直播,我們看了無人機的畫面、跳樓的畫面都能夠體會。還有一種畫面其實也非常值得去體驗,就是旅游的畫面。如果有一個人用第一人稱視角無人機,駕駛無人機讓我去看各個虛擬場景,我只需要戴上頭盔就能享受到無人機帶來的視角,我相信這個震撼就不光是像行人一樣,因為除了像行人一樣去看周圍的環(huán)境以外,你還可以飛到行人到不了的地方,飛到空中反過來去看這些美景,就像《阿凡達(dá)》的那些美景一樣,我相信肯定是更漂亮的。5G來的時候,帶寬不再是問題的時候,甚至能夠遠(yuǎn)程直播。我都不需要去泰山、黃山,早晨我在家就可以收到實時直播,那這個服務(wù)更可以廣泛地覆蓋更多的用戶。未來遠(yuǎn)程旅游會是一個非常熱門的業(yè)務(wù)。
未來的VR電影更是很值得期待,甚至我們今天都還不能預(yù)測出未來的VR電影的形態(tài)是什么。因為最大的特點,就是VR電影會從過去的單線程單視角的模式變成未來的360度沉浸式體驗。但是沉浸式體驗會給導(dǎo)演帶來一個巨大的麻煩,也就是說以前這個鏡頭是導(dǎo)演做主,控制得了的,想讓觀眾看哪,觀眾就只好去看哪。如果他實在不看,你就給一個特寫就好了。但是未來是360度環(huán)繞,你想讓觀眾看哪,他就是不看,你干著急也沒辦法。
虛擬現(xiàn)實來了以后,整個故事的敘述方式可能變成多線程的復(fù)雜結(jié)構(gòu),甚至變成不是電影而是游戲,也就是說你是身臨其境參與的,而你走過的路線不同決定了你看到的電影結(jié)局都是不同的,那我們不覺得更加有趣嗎?
除了VR、AR這樣的應(yīng)用以外,還有很大的一類應(yīng)用就是環(huán)境智能,一直強調(diào)能夠接入的設(shè)備多了,而且這些設(shè)備都更加智能了,設(shè)備之間會有大量的互動了,所以環(huán)境智能一定會凸顯。環(huán)境智能的第一個表現(xiàn)就是人屏互動,越來越多的屏幕會出現(xiàn)在我們的周圍。就像華為公司的智能屏,未來越來越多的屏幕都是智能的,和人能夠?qū)崿F(xiàn)互動。那么這些互動的屏幕本身會收集你的數(shù)據(jù),也會給你提供數(shù)據(jù),讓你的體驗更好。
人屏互動會分成幾個層次進(jìn)行延展:
第一個層次就是家庭。我認(rèn)為華為模式是對的。以電視為核心來構(gòu)筑整個智能家居是比智能音箱更加合理的一種模式。因為音箱模式利于輸出,發(fā)出指令用聲音是最好的,但是不利于輸入,它回復(fù)你指令的時候,只能用語音回復(fù),效率是比較低的。如果你用語音去發(fā)出指令,而用屏幕給你各種回復(fù)的選項是更優(yōu)的一個方案。
第二層次是智能的生活環(huán)境。生活環(huán)境是什么意思呢?未來就會出現(xiàn)所有街邊廣告都是智能屏,不再是紙質(zhì)的印刷廣告,而智能屏可以監(jiān)測你的行動。不光可以識別你的人臉,甚至不用識別你的人臉,它可以識別你的動作,每個人的行動其實都有一個動作指紋,因為每個人動作特征都是不一樣的。所以如果攝像頭連續(xù)識別人的動作指紋,就能知道一個人連續(xù)經(jīng)過幾個攝像頭,當(dāng)一個人經(jīng)過幾個智能屏的時候,他看到的是一個連續(xù)的廣告,這樣會對他形成更好的影響,能跟他建立更好的互動。所以,未來這種智能環(huán)境也是很有可能會實現(xiàn)的的。
第三個層次是很多行業(yè)性的智能會出現(xiàn)。尤其是在車聯(lián)網(wǎng),大家不要以為車聯(lián)網(wǎng)就是要無人駕駛
有人駕駛的車聯(lián)網(wǎng)后,就比人更聰明。比如充電樁,停車位,可能你在酒店門口停下車,車輛就會自動行駛到停車位。
無人駕駛的車輛首先用的可能會是工程類的,礦山港口車間里用的那種工程類車;后面就是乘用車,坐人的車就比較謹(jǐn)慎了,他要跟社會的公共的體系要融為一體,有法律法規(guī)的問題,安全的問題等好多問題。所以很多人在研究最后一公里就是自動泊車。
初期關(guān)注,消費互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合點的應(yīng)用。
目前抖音發(fā)的東西還是有審核、時延、碎片化的,他叫客戶產(chǎn)生內(nèi)容UGC,他是比較隨意化的,這樣的管控也不容易,所以就帶來很多的社會問題,而且它的粘性粘度也不夠。
舉例:比如要去看一場球賽,因為主攝像頭是跟球走的,你喜歡梅西就看梅西,他喜歡C羅就看C羅,各看各的。未來,每一個在現(xiàn)場看球的人都可以個性化向外直播,比如2020年東京奧運會,推出一個個性化導(dǎo)播平臺,就可以選擇球賽 選擇明星,然后找一個拍攝角度好的,然后掃碼付費就可以觀看。個性化直播,這它是會沖擊傳統(tǒng)自媒體的玩法的,跟抖音又不一樣了。
移動通信技術(shù)所謂達(dá)到5G了,大家做技術(shù)研發(fā)的時候,技術(shù)用這樣的解決方案去實現(xiàn),已經(jīng)達(dá)到了不是一個數(shù)量級的這樣的能力,我們都把這個技術(shù)凍結(jié)。它技術(shù)每天都在發(fā)展,到這個時間點凍結(jié)的技術(shù)就可以稱之為5G,但是不是凍結(jié)后它就不發(fā)展了,初期5G也就是20倍于4G的速度,但是到未來可能要達(dá)到100倍。
“5G時代也用智能手機嗎”“在智能手機之后人們拿著走的終端是什么”
對智能手機構(gòu)成威脅的個人裝置尚未出現(xiàn),各家智能手機終端廠家仍將發(fā)布它們的5G智能手機,智能手機的時代仍將持續(xù)。
不過,近年的智能手機已經(jīng)難以在外觀上推出差別化的舉措。物理按鈕沒有了,屏幕邊框沒有了,in-camera(在智能手機屏幕的側(cè)位,拍攝自己這一面的照相機)的切口也沒有了,比上述這些再洗練的部位已經(jīng)找不到了。
雖然說依靠折疊的結(jié)構(gòu)使之大畫面化是容易想到的差別化方法,但即使三層折疊、四層折疊這種結(jié)構(gòu)從技術(shù)層面來講能夠?qū)崿F(xiàn),但是如果厚度和重量增加的話,就與攜帶終端不相符,即使能做到更加大畫面化,在外出地點也難以打開使用。
如果說改變外觀已經(jīng)難以做到,那么就要考慮功能的進(jìn)化。增加所安裝的照相機的數(shù)量、附加寫字筆之類的輸入顯示器、提高音箱的質(zhì)量、附加新的識別/結(jié)賬功能等,各種強化功能的做法都在考慮之中,今后都將得以實現(xiàn)。
但是,能給消費者帶來驚喜、讓消費者感到心潮起伏、能改變消費者的生活方式,及每天的行為等諸如此類的革新已經(jīng)非常困難了。無論是從外觀來看還是從功能來看,可以說如今的手機已經(jīng)非常成熟了。
從早晨起床到晚上睡覺,生活中所必要的所有功能都集中于手機,而可以從手機那里衍生功能并取得成功的是可佩戴終端。比如,我們現(xiàn)在經(jīng)常能看到在車站檢票口使用帶有NFC功能的的裝置和在便利店使用蘋果手表結(jié)賬。
無論是世界范圍內(nèi)還是日本國內(nèi),可佩戴終端的大部分都是手表型的。截至2016年前后,可佩戴終端的主流還是面向愛好運動的人記錄運動量的手環(huán)式簡約廉價的專用終端,但2017年以后以蘋果手表(Apple Watch)為代表的具有多種功能的手表型終端成為主流。
可佩戴終端本來就是小型的,顯示器也是小型的,能夠組裝的零部件也很有限。為此,廉價的專用終端成為主流。但是,以蘋果為首的終端廠商依靠其強大的硬件開發(fā)能力,以及即使是小畫面也不失操控性的巧妙的UI設(shè)計能力,手表型的多用途終端占據(jù)了優(yōu)勢地位。
根據(jù)IDC所做的2018年第四季度的可佩戴終端出廠數(shù)量的調(diào)查結(jié)果,蘋果占有超過六成的壓倒性市場份額。蘋果手表與其他蘋果產(chǎn)品在識別方面的聯(lián)手(如果佩戴蘋果手表就可以自動登錄由該公司開發(fā)生產(chǎn)的個人電腦)、連接4G(即使蘋果手表自身也可以在任何地方通信),以及結(jié)賬功能(用蘋果手表自身即可結(jié)賬及在自動檢票口剪票)等方面,不斷追加新的功能。同時,這些功能都可以輕松利用,處理速度等基本性能也在不斷提高。相對于專用終端,其多用途終端的優(yōu)勢不斷得到鞏固,已經(jīng)部分代替了手機的功能。而且,蘋果讓其手表具有了超越手機替代品的意義,那就是保健功能。
蘋果手表具有光學(xué)式心率傳感這一讀取心率數(shù)值的功能,可以設(shè)定其在心率達(dá)到一定程度以上時發(fā)出提醒。還具有監(jiān)測佩戴者摔倒并及時發(fā)出通知的功能。通過這些功能,蘋果手表已經(jīng)挽救了許多人的性命。而且,蘋果手表的系列還安裝了心電傳感功能。這是能夠讀取心電圖數(shù)據(jù)的功能。不過,在日本這一功能必須取得作為醫(yī)療儀器的認(rèn)證,因此它目前還不能被利用。
監(jiān)測摔倒這些功能即使是手機也有可能做到,但是心率及心電圖的常態(tài)化監(jiān)控,如果不是經(jīng)常接觸肌膚的可佩戴終端則不可能做到。所以說,蘋果手表絕對不單純是代替手機的手表型終端,它還在向具有保健功能的醫(yī)療儀器的方向發(fā)展。
既然蘋果手表不是手機的替代品,手機用戶也有理由佩戴蘋果手表。從現(xiàn)狀來看,蘋果手表的啟動及應(yīng)用軟件的利用還需要依靠iPhone。但是,蘋果手表自身也可安裝應(yīng)用軟件,將來只靠蘋果手表就可以生活的狀態(tài)也可以實現(xiàn)。在這里以蘋果手表為例,要說明的是,目前正在普及的面向消費者的終端中,可佩戴終端處于最有發(fā)展前景的地位。
要想讓可佩戴終端普及,那么它就不能只是手機的替代品,還應(yīng)該具有與可佩戴終端名稱相符的價值,比如像上文所講的保健功能。要想實現(xiàn)傳送心率和心電圖并且在萬一的情況下發(fā)出通知的功能,就對通信提出了既要有可靠性又要具備實時性的要求。而且,為了實現(xiàn)這些保健功能所要傳送的數(shù)據(jù)容量并不大,因此就需要高可靠、小容量那種類型的通信。
把可佩戴終端用于日常生活通信,不一定限于具備滿足高可靠、小容量這一條件,還有可能利用5G通過網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù),把用于保健功能的通信與用于日常生活的通信區(qū)分開來,通過收取不同的通信費來提供。
回顧過去的10年中,日本曾經(jīng)提出“普遍存在”(ubiquitous)這一網(wǎng)絡(luò)愿景。日本總務(wù)省把普遍存在的網(wǎng)絡(luò)社會定義為“無論何時、何地、何事、何人都可以上網(wǎng)的社會”。在智能手機和IoT正在普及的今天,看起來這一切是理所當(dāng)然的。但是,對比在還沒有iPhone、功能手機還占有主流地位、上網(wǎng)需要利用個人電腦的當(dāng)時,如今的智能手機和IoT是既先進(jìn)又能夠引發(fā)人們共鳴的愿景。作為相關(guān)領(lǐng)域的人們朝著實現(xiàn)這一愿景努力邁進(jìn)后,才有了今天的形勢。
未來十年在技術(shù)的意義上仍然讓我們非常好奇,所有的行業(yè)在今天都會發(fā)生全新的變化。
第一,心態(tài)。要有心態(tài)上的改變。我們要思考如何提前了解5G的影響,必須要提前做好規(guī)劃。因為原來雷軍講過,臺風(fēng)來了豬都會飛。一定要在臺風(fēng)來之前做好所有的準(zhǔn)備和規(guī)劃,在心態(tài)上一定要活在未來。因為5G的未來并不遙遠(yuǎn)了,巨大的機會也就是2-4年期間,現(xiàn)在已經(jīng)可以開始動手了。
第二,策略。任何業(yè)務(wù)都有機會利用5G提升自己,所以必須要深入理解5G帶來的價值,然后掌握如何讓5G為自己賦能的能力。也就是說要懂5G,而且能夠用好5G。技術(shù)是一堆人發(fā)明的,設(shè)備是一堆企業(yè)提供的,但是真正利用5G做出自己的精彩,是那些應(yīng)用服務(wù)的設(shè)計者,可能就是正在聽這個講座的你。我希望你在5G時代,能夠打出基于5G的閃電戰(zhàn)。
第三,行動。你聽了再多的講座,再熱血沸騰,如果沒有行動,一切都不會發(fā)生。5G是個復(fù)雜生態(tài),如何掌握好5G業(yè)務(wù)實施的節(jié)奏,如何及早地投身5G,而且建立好足夠多的聯(lián)系,這樣當(dāng)你行動的時候,能夠行之有效,能夠使你的策略真正得以實施, 你才能夠把握成功。
最后,祝你在5G時代真正能夠成功,掌握你在5G時代的輝煌。