5G通信技術(shù)和人工智能的融合與發(fā)展趨勢(shì)

梁 星，張利峰，朱 寧，王 瑞，曹顏輝

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司，山西 太原 100089）

1 5G通信技術(shù)與人工智能概述

1.1 5G通信技術(shù)

5G通信技術(shù)核心依賴于蜂窩移動(dòng)通信，但不歸屬于新型無(wú)線接入型技術(shù)的門類。其擁有兩個(gè)最基本的特征，一是較低的網(wǎng)絡(luò)延遲，低至1 ms以內(nèi)，二是較高的網(wǎng)絡(luò)速率，峰值最高可達(dá)到Mb/s[1]。除了這兩個(gè)基本特征之外，5G通信技術(shù)擁有更大的數(shù)據(jù)容量和更快的數(shù)據(jù)處理速度，而且使用成本較低，可大范圍覆蓋與連接。5G通信技術(shù)的逐漸應(yīng)用，極大程度上實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)融合，使得人與人之間和人與物之間達(dá)成高效、自由的聯(lián)通。中國(guó)的5G網(wǎng)絡(luò)通信研究于2016年1月進(jìn)入伊始的實(shí)驗(yàn)階段，歷時(shí)8個(gè)月，于2016年9月正式實(shí)驗(yàn)完成，并進(jìn)入了第二實(shí)驗(yàn)階段，2017年9月第二實(shí)驗(yàn)階段也基本完成，同年11月我國(guó)工業(yè)和信息化部宣布第三實(shí)驗(yàn)階段開始。最終在2019年1月底，我國(guó)工信部正式宣布，實(shí)驗(yàn)圓滿完成，網(wǎng)絡(luò)速度已經(jīng)有了進(jìn)一步的提升[2]。

1.2 人工智能

人工智能技術(shù)本身建立在龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上，是開發(fā)用來(lái)進(jìn)行信息計(jì)算、檢索以及推理的技術(shù)。數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)大量的信息，在通過(guò)人工智能技術(shù)進(jìn)行信息讀取時(shí)可極大限度地提升檢索速度，并篩選出相關(guān)信息。人工智能技術(shù)具有一定的自主學(xué)習(xí)能力，可以通過(guò)自我學(xué)習(xí)完成邏輯推理和聲音圖像識(shí)別，幫助人們完成較為復(fù)雜的工作。

2 5G環(huán)境下人工智能的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

現(xiàn)階段，我國(guó)的5G技術(shù)是“智慧+”和“智能+”領(lǐng)域發(fā)展的基礎(chǔ)，是智能手機(jī)、智慧城市及網(wǎng)絡(luò)安全等領(lǐng)域的技術(shù)支持。而人工智能技術(shù)的融入可以加速“智慧+”和“智能+”的發(fā)展，并且能夠拓寬發(fā)展的廣度和深度[3]。人工智能技術(shù)可以分析海量的數(shù)據(jù)，在5G技術(shù)的加持下，能夠針對(duì)性地提升智能化水平和自動(dòng)化水平，從而實(shí)現(xiàn)更為精確的信息處理。例如，在智慧電視領(lǐng)域，5G通信技術(shù)與人工智能技術(shù)的融合，不僅為智慧電視提供了更高的視頻清晰度和更低的網(wǎng)絡(luò)延遲，而且可以實(shí)現(xiàn)更高級(jí)的節(jié)目推薦和人機(jī)對(duì)話。5G通信技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中需要更加嚴(yán)格的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)，人工智能技術(shù)為5G通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)安全起到了保駕護(hù)航的作用[4]。

3 5G通信技術(shù)與人工智能的融合發(fā)展路徑

3.1 5G通信技術(shù)與智能設(shè)備融合發(fā)展

5G通信技術(shù)是新一代的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，在應(yīng)用過(guò)程中提升了頻譜利用率，并因此衍生出了無(wú)線電技術(shù)，而無(wú)線電技術(shù)對(duì)于周圍環(huán)境的變化能夠進(jìn)行良好的自我感知，并對(duì)現(xiàn)有的智能設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行一定的參數(shù)調(diào)整，保證應(yīng)用過(guò)程中的頻譜規(guī)律更加穩(wěn)定[4]。不過(guò)在智能設(shè)備應(yīng)用過(guò)程中資源十分受限，為了解決這一問(wèn)題，就需要5G通信技術(shù)和人工智能技術(shù)的針對(duì)性融合，以人工智能技術(shù)降低干擾。

3.2 5G通信技術(shù)與智能工廠融合發(fā)展

為了提高工廠的生產(chǎn)效率和人員的優(yōu)化配置水平，5G通信技術(shù)和人工智能技術(shù)已經(jīng)慢慢應(yīng)用到工業(yè)化進(jìn)程中，不斷提高了工廠的智能化水平。工廠自動(dòng)化設(shè)備關(guān)系到工廠的生產(chǎn)效率，5G通信技術(shù)的應(yīng)用可以極大地提升智能化設(shè)備的連接穩(wěn)定性[5]。智能化工廠的水平一直處于直線上升的趨勢(shì)，而且人工智能技術(shù)也為智能化工廠提供了更為便利的移動(dòng)辦公功能，極大地提升了智能化工廠的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。智能工廠整體方案如圖1所示。

圖1 智能工廠整體方案

3.3 5G通信技術(shù)與智能物流融合發(fā)展

現(xiàn)階段，物流行業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭正盛，很大程度上可以影響到人們的日常生活，為了提升物流行業(yè)的發(fā)展速度，人工智能技術(shù)為物流行業(yè)的智能化發(fā)展指明了發(fā)展方向。5G通信技術(shù)主要從3個(gè)方面影響物流行業(yè)的發(fā)展，一是打包驗(yàn)貨，二是倉(cāng)庫(kù)管理，三是物流配送。5G通信技術(shù)與智能物流的融合，可以極大程度上提升物流行業(yè)的管理效率，并且可以精準(zhǔn)化定位物流配送區(qū)域[6]。

3.4 5G通信技術(shù)與智能停車融合發(fā)展

人工智能技術(shù)的應(yīng)用范圍較為廣泛，其中智能停車平臺(tái)的應(yīng)用也是主要的應(yīng)用方向之一。現(xiàn)階段，智能停車平臺(tái)極大程度上實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部的結(jié)構(gòu)升級(jí)，形成了網(wǎng)絡(luò)云平臺(tái)系統(tǒng)。相較于傳統(tǒng)的智能停車平臺(tái)，智能停車云平臺(tái)的智能化水平有了質(zhì)的飛躍，能夠?qū)崿F(xiàn)停車信息的實(shí)時(shí)共享[7]。智能停車云平添充分融合了5G通信技術(shù)，通過(guò)AI高位視頻技術(shù)極大程度上提升了停車效率，與此同時(shí)也為停車管理實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)容。智能停車系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 智能停車系統(tǒng)架構(gòu)圖

3.5 5G通信技術(shù)與智能購(gòu)物融合發(fā)展

5G通信技術(shù)與人工智能技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)人的面部和身材的捕捉與信息采集，并以此進(jìn)行全方位的3D模型建造，通過(guò)計(jì)算機(jī)中的衣服模型與人體模型來(lái)幫助購(gòu)物者挑選合適的衣服，這能夠?yàn)閷?shí)體服裝品提供更為便捷的試衣服務(wù)，并且可以實(shí)現(xiàn)線上試穿，節(jié)省試衣過(guò)程中的等待時(shí)間，也為服裝購(gòu)買提供了更廣闊的電商發(fā)展支持。

3.6 5G通信技術(shù)與智能醫(yī)療融合發(fā)展

我國(guó)人口眾多，醫(yī)療資源較為緊張，不同地區(qū)的醫(yī)療資源水平也不盡相同，優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療資源無(wú)法平衡分布，也因此形成了求醫(yī)難的問(wèn)題。基于5G環(huán)境下，可以為不同地區(qū)的人民提供更優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療服務(wù)。

4 5G通信技術(shù)與人工智能的融合發(fā)展趨勢(shì)

4.1 融合發(fā)展將聚焦于應(yīng)用場(chǎng)景的創(chuàng)新

隨著當(dāng)代社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生，其發(fā)展也離不開5G通信技術(shù)的應(yīng)用。5G通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)明顯，高效傳輸、低延遲以及針對(duì)性高等特點(diǎn)幫助人們實(shí)現(xiàn)了萬(wàn)物互聯(lián)。人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)的輔助下實(shí)現(xiàn)了自主學(xué)習(xí)，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法比較完美地模擬了人的思考和判斷過(guò)程，為萬(wàn)物賦予了智能化的生命力[8]。人工智能技術(shù)在應(yīng)用之初主要是人機(jī)交互方面，隨著時(shí)間的推移，人工智能技術(shù)開始與物聯(lián)網(wǎng)相融合，有了智慧城市、智慧醫(yī)療以及無(wú)人駕駛等宏偉規(guī)劃，同時(shí)5G通信技術(shù)與人工智能技術(shù)相輔相成，極大地拓展了人工智能技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。

4.2 注重應(yīng)用缺憾的互補(bǔ)

現(xiàn)階段，5G通信技術(shù)還不是特別成熟，而人工智能技術(shù)也在發(fā)展之中，兩者的互相結(jié)合為雙方的應(yīng)用提供了互補(bǔ)，在發(fā)展過(guò)程中不斷地提高彼此的應(yīng)用效率和應(yīng)用廣度[9]。人工智能在現(xiàn)階段已經(jīng)出現(xiàn)了跨界融合的態(tài)勢(shì)，5G時(shí)代也呈現(xiàn)出開放融合和多元化的趨勢(shì)，兩者的融合應(yīng)用加速了兩者的技術(shù)更新和技術(shù)融合，最終以較低的成本擴(kuò)大至較大的應(yīng)用范圍，從而實(shí)現(xiàn)了智能物聯(lián)時(shí)代的萬(wàn)物互聯(lián)，為5G時(shí)代的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)注入了新鮮血液，同時(shí)也滿足了人們的智能通信需求。

4.3 更加注重個(gè)性化服務(wù)

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越強(qiáng)調(diào)自身的獨(dú)特性，追求個(gè)性化服務(wù)，在5G時(shí)代更不例外。在5G通信技術(shù)和人工智能技術(shù)的加持下，個(gè)性化服務(wù)更加凸顯，也更容易實(shí)現(xiàn)。5G通信技術(shù)自身具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，能夠促進(jìn)信息化社會(huì)的信息化水平的提升，兩種技術(shù)的融合能夠推動(dòng)人類社會(huì)生產(chǎn)生活的發(fā)展，提升二維和三維的轉(zhuǎn)換速度，帶來(lái)新型的認(rèn)知模式[10]。但由此可能引起的弊端也顯而易見，追求個(gè)性化服務(wù)的前提一定要從多維度認(rèn)知和使用新的技術(shù)，讓這把雙刃劍更好地為人們和社會(huì)服務(wù)。

5 結(jié) 論

在新時(shí)代背景下，5G通信技術(shù)和人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣，為了保證兩種技術(shù)融合帶來(lái)的增益效果，工作人員需要協(xié)調(diào)好這兩種技術(shù)在融合過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)和已經(jīng)出現(xiàn)的問(wèn)題，促使兩者的良性和可持續(xù)發(fā)展，便利人們生活的方方面面。