5G技術(shù)與人工智能技術(shù)的融合應(yīng)用

嚴(yán)敏強

（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，在國家相關(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，而人工智能技術(shù)具有節(jié)省人工成本的優(yōu)勢，將二者融合應(yīng)用是大勢所趨。

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[1]。5G技術(shù)應(yīng)用中，部分硬件演進過程中被云化、軟件化，硬件之間的信息交互時間得以縮短。4G無線網(wǎng)絡(luò)基站中，主要由室內(nèi)基帶處理單元（Building Base band Unit，BBU）、射頻拉遠單元（Radio Remote Unit，RRU）等構(gòu)成，每個基站中少不了BBU的作用。但在5G無線網(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]。每個基站都有1套DU，多個站點再通過1個CU進行集中化管理。4G到5G無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的演進如圖1所示。

圖1 4G到5G無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的演進

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）是研究開發(fā)能夠模擬、延伸和擴展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)，經(jīng)過多年發(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)能更好地進行數(shù)據(jù)挖掘、預(yù)測，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視覺盛宴。在5G技術(shù)和人工智能技術(shù)融合下，通過虛實結(jié)合的形式將數(shù)字內(nèi)容疊加到現(xiàn)實世界中，實現(xiàn)虛擬場景和舞臺的結(jié)合，讓人仿佛置身于真實的盛唐光景[4]。此外，中央廣播電視總臺也利用5G技術(shù)賦能，通過5G+4K/8K+AI戰(zhàn)略布局打造超高清電視制播模式，促進電視節(jié)目的升級換代。打造“云、管、端”一體化的5G+4K/8K超高清制播示范平臺，提升中央廣播電視總臺超高清電視節(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)容消費端，如騰訊財經(jīng)的自動化新聞寫作機器人、新華社的機器新聞記者“快筆小新”等。目前，常見的寫稿機器人模式主要包括模版式、抽取式以及生成式，無論哪種模式的寫稿機器人，其寫稿過程都離不開人工智能技術(shù)的作用。模版式寫稿機器人的寫稿過程如圖2所示。

圖2 模版式寫稿機器人寫稿過程

寫稿機器人會通過新聞采集模塊將新聞內(nèi)容收集到數(shù)據(jù)倉庫中，在機器學(xué)習(xí)技術(shù)的支持下根據(jù)主題從數(shù)據(jù)倉庫中選取有用的數(shù)據(jù)信息，按照精準(zhǔn)模版進行稿件創(chuàng)作，再通過5G技術(shù)實現(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、智慧機場以及智慧監(jiān)管是智慧民航建設(shè)的核心。要實現(xiàn)智慧民航發(fā)展，需要5G技術(shù)、人工智能等技術(shù)的強力支撐[5]。

民航發(fā)展中，旅客行李管理是一項重要管理內(nèi)容，航空公司每年都花費較多的成本進行旅客行李管理。為了解決行李管理問題，實現(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)計了行李全流程跟蹤系統(tǒng)，大大提高了行李管理效率[6]。基于5G技術(shù)、人工智能等技術(shù)設(shè)計行李全流程可視化追蹤系統(tǒng)，實現(xiàn)了行李位置的精準(zhǔn)把控，全程自動化管理，無需人員額外操作就能實現(xiàn)行李全過程的可視化跟蹤。

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]。基于5G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，通過電力通信線路和5G核心網(wǎng)的連接實現(xiàn)電力調(diào)度中心和公網(wǎng)的互聯(lián)。同時，5G電力應(yīng)急通信裝置還會對電力故障的視頻、數(shù)據(jù)信息等進行采集，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)了臺區(qū)智能管家。通過融入5G技術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)算法等，將新疆電網(wǎng)各臺區(qū)業(yè)務(wù)運行數(shù)據(jù)匯總在智能管家平臺上，臺區(qū)管理人員利用該平臺就能對各臺區(qū)各項電力業(yè)務(wù)指標(biāo)運行情況進行查閱、處理，提升了基層電力單位的工作效率。根據(jù)試點工作結(jié)果，該系統(tǒng)應(yīng)用后的臺區(qū)電力問題處理時長從最初的12.51 h降低到9.31 h。此外，智能管家平臺具有信息展示功能，借助可視化的功能提高了臺區(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、情報數(shù)據(jù)共享等方面，能促進智能化作戰(zhàn)的發(fā)展[9]。5G在軍事通信中的應(yīng)用場景如圖4所示。

圖4 5G在軍事通信中的應(yīng)用場景

基于5G技術(shù)的軍事信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)軍事現(xiàn)場數(shù)據(jù)的高速采集、處理和分析，為指揮員提供實時數(shù)據(jù)分析結(jié)果，為了解軍事現(xiàn)場態(tài)勢提供可靠依據(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，實現(xiàn)對各類智慧化作戰(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

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)用場景日益增多。技術(shù)發(fā)展的同時通常會出現(xiàn)更加復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)安全問題，因此將5G技術(shù)和人工智能技術(shù)組合應(yīng)用時應(yīng)加強網(wǎng)絡(luò)安全防護。為了提升網(wǎng)絡(luò)防護能力，需要從網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計算等方面采用數(shù)據(jù)完整性保護、二次認證、構(gòu)建風(fēng)險動態(tài)評估機制等加強網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)。目前，智慧城市、車聯(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)用時應(yīng)注意揚長避短，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)用是時代發(fā)展的必然趨勢，在兩者融合應(yīng)用中應(yīng)加強網(wǎng)絡(luò)安全防護能力建設(shè)，充分發(fā)揮5G技術(shù)和人工智能技術(shù)的優(yōu)勢和特點，促進通信領(lǐng)域的智能化發(fā)展。