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5GXAI,时代变革从此开始

2019-09-20
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正如没人能在21世纪初的3G时代预测4G会带来的改变一样,20世纪50年代提出人工智能概念的科学家们可能也没有料想到5G新时代和AI的第三次热潮会在2019年相遇。并且,5G和AI不仅是相遇,还正在进行融合。那么,这两大当下最受关注的技术将会如何融合?又将产生怎样的效应,变革哪些行业?

5GXAI,时代变革从此开始

5G迎来商用元年

2G时代,数字化移动通信把人和人相连;3G时代,更多数据、图像和视频相关的通信出现在我们的生活中;4G时代,更大的带宽和更高速率实现了人与人之间的快速互联,让视频成为主流,人们的生活、娱乐、学习方式也在不同程度被改变。

与前几代通信技术更迭不同的是,5G时代,具备超高速率、超大连接、超低时延三大特性的新一代移动通信技术不仅会应用到手机,给消费者带来超流畅的升级应用体验,还将应用到更多的行业和领域,给社会生产模式带来巨大变革。而这些变革发生的前提,是5G从一项单纯的技术走向市场进行商用。

2018年6月,3GPP正式发布5G NR标准SA(Satandalone,独立组网)方案,首个面向商用的5G标准出炉,为5G商用铺平道路。2019年,全球范围内美国、韩国、欧洲、中东、中国的运营商相继推出了5G商用服务。其中最令人惊喜的是,中国5G的商用比预期来的更快,6月6日,工信部正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放 5G 商用牌照。目前,三大运营商5G的商用落地正在稳步推进。

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不仅在中国,全球范围内的运营商对5G部署的热情都很高。根据GSA全球移动设备供应商协会发布的《2019年8月5G生态系统报告》,5G元年,全球已有32个国家的56家运营商宣布部署5G技术、41家供应商宣布已推出或即将推出5G终端设备。要知道,4G元年全球只有4家移动运营商和3家OEM厂商推出网络和终端。

欢乐赛车运营商5G网络的部署需要资金的支持。全球最早商用5G的韩国,政府计划明年为5G投资6500亿韩元,相比今年增长86%。中国也积极投资5G,根据行业预测,到今年年底,三大运营商将投资部署约10万个5G基站。另据GSMA预测,到2025年,仅中国就将为5G投资1840亿美元。美国则提出政策刺激5G投资,美国无线通信产业未来预计在5G网络上投资高达2750亿美元。

5G的投资可以帮助5G网络更加快速广泛地部署,但要提升用户体验,技术演进同样非常关键。就目前5G商用的情况而言,Sub-6GHz技术相对更成熟,但它也存在一定的问题,例如经过3G4G时代的开发后,Sub-6GHz留给5G的可用频段相对较窄,如果需要支持热点地区和垂直行业的大流量应用,则支持海量网络容量的毫米波段给5G带来新的可能。北美、意大利、俄罗斯、日本、韩国以及澳大利亚都已经推出或者计划推出毫米波服务,中国MT-2020 5G推进组也已经把毫米波列为今年的测试重点。

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要进一步提升Sub-6GHz技术和毫米波技术,需要标准的演进。目前,Release 15面向企业和场馆等的室内毫米波将极大地提升5G的应用体验。明年,5G将向Release 16演进,其中包括增强型大规模MIMO,以及提升6GHz以下频段的性能和效率。

手机作为率先使用5G网络且已推向市场的终端,已经让一部分用户体验到了5G生活的精彩掠影。目前全球商用的5G终端绝大部分都搭载高通2016年发布的业界首款5G调制解调器骁龙X50。更多搭载高通5G调制解调器的5G终端也将陆续发布,记者了解到,目前全球已有超过150款采用高通芯片和解决方案的5G产品正在设计中,其中包括一些产品是基于高通今年2月发布的第二代5G调制解调器骁龙X55而设计。

但是,5G能够给我们带来的,绝不止于手机的革新。5G生态系统将向其他行业拓展,如PC、XR、汽车、物联网、工业物联网等。

AI芯片正在落地

说到革新,AI技术是正在改变世界的另一热门技术。1956年,AI第一次被提出,此后在质疑声中AI技术历经两次起落。2012年,深度学习算法被证明在图像分类中也可大幅降低误差率,开启了AI的第三次热潮。2015年,亚马逊搭载AI语音主力的智能音箱引发热潮,随后,业界积极地探索AI在自动驾驶、安防、机器人等领域的应用。如今,AI正在与更多的行业结合。

不过截至目前,AI技术最为普及的应用还是智能手机,AI语音助手成为标配,AI美颜、AI图像、AI视频的处理成为手机厂商比拼的功能就是最好的证明。近来大热的AI换脸APP也让更多人真切地感受到了AI的魅力。

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AI之所能在众多的领域落地,AI芯片提供的强大算力是关键因素之一。这也是我们为什么看到2015年左右全球掀起了一股AI芯片的创业热潮。对不少公司而言,AI是全新的技术,但引领全球手机芯片风向的高通投入AI研发已有超过十年的历史,2009年,高通就与Brain Corp合作开始了第一个AI项目。2012年之后,深度学习的火热让高通更专注于深度学习,2015,高通的第一代AI平台骁龙820发布。

此后,历经骁龙835和骁龙845的第二代和第三代AI平台之后,最新的骁龙855搭载了高通第四代人工智能引擎AI Engine,包括四个HVX(Hexagon向量扩展内核),同时新增一个高通自主设计、面向AI处理的硬件核心HTA (Hexagon张量加速器)。骁龙855充分利用骁龙的异构多核可编程架构,对每个内核进行大幅优化和提升,强调整体芯片面向AI计算的高效率和灵活性,性能达到每秒超过7万亿次运算(7TOPs)。

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值得注意的是,除了AI性能显著提升,骁龙855也是全球首款商用的5G移动平台。这就意味着,AI和5G已经在手机上实现了融合,这种融合意义重大。这是因为,目前AI的实现,依赖于云端大规模的训练和推理,这需要将终端的语音和图像数据上传到云端,用户的隐私和安全难以保证。想让AI应用到每个人的生活中,还需要将人工智能从云端拓展到无线边缘。

5G和AI的融合,不仅能让数据在最靠近数据源的位置处理,很好地保证用户的隐私性,同时因为节省了数据传输的时间,还带来了效率的提升。另外,5G也能让云端和终端实现更好、更快的协同,推动AI的普及。

5G遇上AI,两者融合将带来什么变革?

那么,5G与AI融合会带来那些变革?我们可以从高通产品管理副总裁Reiner Klement在2019世界人工智能大会上的演讲管中窥豹。Reiner Klement指出,大部分AI任务对时间非常敏感,过去,AI不可能完成终端和云端的协同,5G的低时延特性帮我们将这一不可能变为可能。

5G与AI融合带来的变革,一个很受关注的领域就是游戏。比如利用5G的低时延特性,实现更好的游戏体验。另外,利用5G的低时延和高速率,将游戏的大部分处理和渲染搬到云端,实现云游戏。当然,AI还可以实现人机游戏对战,使用5G的高速传输,在端云协同的AI下,让游戏具备“学习”的能力,根据玩家的等级,设定游戏的难度。

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XR眼镜也将变得无处不在,让虚拟的世界在你的眼前展开,并与真实物体或全息图像相融合。不过,只有外形轻巧美观、符合人体工程学需求的XR眼镜才能实现这一目标,这就意味着需要利用分布式智能在边缘云上完成大多数计算任务,同时需要5G的高速率和超低时延特性避免“晕屏症(cyber sickness)”等问题。晕屏症指的是当用户在电子屏幕上浏览时延高于20毫秒的移动内容时可能有的一种感受。

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汽车也是5G和AI都非常重要的落地场景,在智能汽车中,借助AI技术,驾驶员的用户界面、仪表盘、座椅等可以在用户进入车厢时根据其偏好进行自动设置。同时,驾驶员还可以通过语音和手势与车辆进行自然地交互。另外,基于AI的驾驶员意识监控,当其昏昏欲睡可能导致事故发生时进行提醒。保障车辆的安全还需要基于5G网络的车联网,不仅可以实现车和车之间可以互相通信,5G高速率低延迟的传输可以让AI对驾驶员看到的场景和周围的图像进行处理,通过进一步分析给驾驶员提供建议。

欢乐赛车因此,C-V2X和AI更深度融合能为更高级别的自动化驾驶铺平道路。当然,汽车自动驾驶的实现是AI、C-V2X、边缘云计算和汽车终端侧AI的完美融合。

5G和AI不仅会变革消费行业,还将变革工业物联网。未来,工厂将依赖大量智能化终端的无线连接,这些终端通过共享数据和信息维持高效的生产环境,另外,还可以通过5G实现更高效的数据采集,借助AI边缘云对数据进行更加高效的分析,提升生产效率并给出更有效的建议。

这其中,5G的URLLC(超可靠低时延)非常重要。高通在这一方面取得了不错的进展,高通在圣迭戈实验室的测试中曾基于毫米波技术、利用协作多点展示了时延低至1毫秒、数据可靠性高达99.9999%的无线网络支持的工业物联网环境。

5G X AI激发创新时代

由此可以预测,5G与AI的融合,将变革从消费领域到工业生产的众多领域。麦肯锡全球研究院(MGI)在《智慧城市:数字技术打造宜居家园》报告中指出:当下新ICT技术与城市管理、城市服务和城市治理的进一步融合,将释放智慧城市的潜力,特别是5G时代的到来,云计算、大数据、AI、5G深度整合为城市智能升级所带来的新机遇、新愿景、新革命。

更需要明确的是,正如4G商用之时业界无法预测4G会带来的改变一样,上面提到的5G和AI融合即将带来的变革只是基于当下看到的信息做出的预测,5G和AI还将激发我们目前没看到的更多领域的创新。

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Gartner在2018年3月的一项分析中预测,到2022年,AI相关产品、服务和基础设施产生的价值将达到4万亿美元,其推动因素包括移动行业、物联网、汽车、航空航天、金融服务、社交媒体、交通管控、医疗健康、采矿、能源、农业和制造业等。另有预测指出,到2025年,AI将衍生5.1万亿美元的商业价值,到2035年和5G相关的产品和服务的价值会达到12.3万亿美元。这其中有很多创业空间,也有很多的产品开发和商业模式的空间。记者(公众号:记者)

作为5G和AI技术的领导者,高通也将利用自主研发的AI芯片,与各行各业的企业展开合作,共同打5G和AI的生态,让AI技术给人们的生活和整个社会带来更大影响。记者

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