5G|搞懂“智能联接”,这一篇就够了


历经四十年的高速发展 , 现如今的人类通信科技 , 正处于前所未有的鼎盛时期 。 以5G、Wi-Fi 6为代表的通信连接技术 , 在进一步满足人联网应用需求的同时 , 逐渐挖掘出越来越多的物联网应用场景 , 进而推动整个社会走向“万物互联”的时代 。
人类社会逐渐从“无连接”、“弱连接” , 走向“智能连接” 。 全球网络的连接规模 , 不再局限于世界人口总数 , 而是数量远大于此的世间万物 。 根据GSMA的预测 , 到2025年 , 全球接入5G网络并实现互联的设备将达到250亿台 。 IDC更是认为 , 2025年全球物联网设备总数将达到416亿台 。 面对如此巨大的连接规模 , 我们不禁会想:
量变通常会引起质变 , 未来的连接场景 , 会提出怎样的需求?
我们现有的连接技术 , 是否可以满足未来的连接需求?
我们不是为了连接而连接 , 而是为了价值而连接 , 那么 , 连接究竟如何创造价值?
最近 , 行业里有一个新名词逐渐流行起来 , 围绕上述问题给出了自己的解答 。 这个名词 , 就是“智能联接” 。

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什么是智能联接
乍一看 , “智能联接”这个词好像并不算陌生 。 “智能”和“联接” , 都是我们耳熟能详的概念 。
说到智能 , 首先会让人想到AI 。 这些年来 , 作为最热门的前沿科技 , AI早已被人们所熟知 。
联接 , 其实就是更高级的“连接” 。 连接只是相连 , 而联接在相连的基础上 , 更强调联合和结合 , 形成一个整体 。 不管是联接还是连接 , 本质都是指通信 。
那么 , 智能联接是不是简单的“AI+通信”呢?
当然不是 。
事实上 , 智能联接是一个非常宏观的概念 。 它并不是某一项具体的技术 , 而是一整套面向全场景的解决方案 。
智能联接并不是独立存在的 。 它和智能交互、智能中枢和智慧应用 , 共同构成了智能体 。
这里所说的智能体 , 是一个全新的概念 。 它是一个智能升级参考架构 , 主要面向政企用户群 。 比如说 , 一家智能制造的汽车工厂 , 围绕它商业模型和业务流程的所有IT、CT和OT系统 , 共同组成的就是一个工业领域的智能体 。
从下面这张智能体架构图也可以看出 , 智能体是云网边端协同的一体化智能系统 。

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如果把智能体比作人体 , 那么 , 智能中枢是大脑 , 智能交互是四肢 。 智能中枢最为重要 , 起决策作用 , 涉及的是云计算、大数据等技术 。 它强调的 , 是算力 。
而智能联接 , 就是支撑整个智能体的躯干 , 本质上是起联接作用 , 涉及的主要是通信技术 , 强调的是联接力 。
智能联接的作用 , 可以概括为三个方面:
一是支撑智能中枢内部的联接 , 比如AI集群服务器的互联、以及云数据中心之间的互联;
二是支撑智能中枢到智能交互设备的联接 , 也就是云边端之间的联接;
三是支撑智能交互设备之间的联接 , 比如AI摄像头、4K无人机、工业机械臂等设备终端之间的互联 。
智能联接服务于智能体 , 而智能体对智能联接有5个方面的诉求 , 分别是:高可靠、无损 0 丢包、差异化服务、实时大带宽和智能运维 。
其它四个都比较好理解 , 什么是差异化服务?差异化服务就是针对不同的应用场景 , 提供不同的网络特性 , 例如针对车联网 , 网络可以提供更低的时延 , 针对视频点播 , 网络可以提供更大的带宽 , 等等 。 我们经常说的网络切片 , 就是提供差异化服务 。
智能体概念提出者认为 , 智能联接应该具备三大基本特征:
首先是泛在千兆 , 也就是无处不在、无缝覆盖的千兆联接能力 。 带宽是联接能力的第一要素 。 现在VR/AR工业巡检、4K/8K超高清视频直播、AI智能摄像头等行业应用 , 都离不开千兆带宽 。分页标题
然后是确定性体验 , 也就是系统运行的超高可靠性 , 以及时延等性能指标的超高稳定性 。 我可以容忍你的时延不是极致的低 , 但不能发生抖动 , 一会儿1ms , 一会儿100ms , 这样子 。 代表场景是高铁、机场、电力等 。
最后是超自动化 。 联接规模的爆炸式增长 , 意味着网络本身规模的增长 , 以及网络复杂度的提升 。 网络运维难度将会超过了人工运维的极限 。 因此 , 引入AI , 实现智能运维 , 是大势所趋 。
智能联接的关键技术
究竟怎样才能使得智能联接具备以上三大基本特征?为了实现智能联接的超强联接力 , 需要引入哪些具体的技术手段?
其实 , 正如前文所说 , 智能联接是一个全场景的解决方案 , 而非提出一个全新的技术标准 。
智能联接的基础 , 仍然是现在移动通信以及固网通信的技术框架 。 智能联接所做的 , 是站在用户和需求场景的角度 , 梳理出来了一个更为合理且完整的框架模型 。
针对不同场景的特殊需求 , 智能联接在现有技术的基础上 , 进行了二次创新 , 提升了指标 , 简化了方案 , 改善了体验 , 方便了用户 。
智能联接的第一个技术底座 , 相信大家都猜到了 , 就是现在如火如荼的5G 。
在现有5G常规性能指标的基础上 , 智能联接增加了三项重要改进 , 分别是:Gbps上行、20ms低时延、亚米级定位 。
我们知道现在5G具备Gbps下行能力 , 但是上行不足 。 对于视频回传的场景 , 上行是刚性需求 。 智能联接引入了超级上行SUL技术 , 实现了上行Gbps速率 。
20ms低时延 , 则是依赖于预调度和mini-slot等特性的引入 , 主要服务于远程操控类场景 。
亚米级定位能力的实现 , 依赖于UTDOA(Uplink Time Difference of Arrival , 上行到达时间差)技术的引入 , 以及更大频谱带宽的使用 。
除了5G之外 , 另一个重要的技术底座 , 就是今年迅速发展起来的F5G , 也就是The 5th generation Fixed networks , 第五代固定网络 。
现在人们普遍把传统5G称为“天上的5G网” , 而把F5G称为“地上的5G网” 。 F5G的核心是全光网络 , 它的愿景是“光联万物”(Fibre to Everywhere) 。
F5G的代表性技术 , 是10G PON(用户速率达到Gbps的光纤宽带接入)、Wi-Fi 6、200G/400G、OXC(全光交叉)、NG OTN(下一代光传送网)等 。
F5G的全光网 , 实际上是移动5G 的数据传输基础承载网络 , 为移动5G提供了带宽、时延和稳定性等方面的支撑 。
F5G和5G有一部分技术和网络是共用的 。 在很多应用场景里 , F5G比5G更具优势 。
F5G低时延、大带宽、多连接、抗干扰的特点 , 更符合那些没有移动性需求的连接诉求 。 而且 , F5G的功耗更低 , 既有利于保护环境 , 也有利于降低成本 。
换言之 , 不管是5G还是F5G , 都是技术手段 , 没有好坏之分 , 也没有重要和不重要之分 。 F5G与5G可以进行有效协同 , 互相补全 , 更好地提升用户感知 , 满足用户多样化的需求 。
除了5G和F5G之外 , 智能联接还包括面向园区、广域、数据中心的智能IP网络 , 以及IPv6+ 。
为什么要单独强调IPv6+?因为IPv6+的引入 , 可以实现智能交互设备的一跳直达 , 实现跨域的内容访问 。 例如远程调阅摄像头数据等 。 IPv6+是“万智互联”的前提 , 没有IPv6+的话 , 不足以实现智能联接 。
智能联接的智能 , 又该如何理解呢?
当然是AI的引入 。
智能联接引入AI , 主要包括网元、网络和云端三个层面 。
网元+AI:把AI引入网元 , 升级为数字化的智能网元 , 让每个网元和整个网络更加敏锐的感知、处理和推理执行 。
网络+AI:利用AI重构网管 , 通过智能管控系统构建网络的数字孪生 , 实现网络的动态控制和闭环 , 例如自动部署、事前仿真、事后校验、预防预测以及主动优化等 。分页标题
云端+AI:提供云上的网络AI训练和模型服务 , 持续升级设备和网络上已经搭载的软件系统和AI模型 , 来获得更多的自动驾驶能力 , 让整个网络越用越聪明 。
智能联接的价值
最后 , 我们来看看最重要的一个问题 , 也就是价值问题 。 智能联接如何创造价值?
联接会不会创造价值?我觉得这个问题都不需要回答 。 大家可以看看自己的手机 , 试想一下 , 如果没有手机 , 如果手机没有网络 , 如果家里或办公室没有宽带 , 你的工作和生活会变成什么样?
现代人类已经越来越离不开互联网 。 同样的 , 随着“万物互联”的逐步推进 , 各个行业也将加快与行业互联网的融合 , 感受到行业互联网带来的效率提升 , 享受数字化红利 。
智能联接以及其背后的智能体 , 毫无疑问是行业企业拥抱行业互联网的最佳途径 。
我们举几个简单的例子 。
首先看看智能制造等工业互联网场景 。
智能联接 , 提供了端到端的超低时延能力 , 通过超宽固网光纤接入的工业机械臂 , 拥有更高的反应速度和精度 , 适用更多的操作场景 , 提高了工厂的生产效率 。
智能联接提供的超大带宽能力 , 帮助工人通过Wi-Fi 6 或5G 无线VR眼镜进行设备远程巡检 , 也提升了效率 。
智能联接的超大上行带宽 , 可以将检测摄像头(通过超宽固网接入)采集的海量高清检测照片 , 回传到云端 , 借助AI技术进行缺陷对比 , 大幅提升检测效率 。 借助IPv6+技术 , 上面所提及的机械臂、VR眼镜和检测摄像头 , 都可以实现远端一跳接入 , 操作人员和管理维护人员都可以跨域直接连接设备 。
远程医疗领域 , 智能联接可以赋能远程治疗 。 超高可靠性加上确定性时延 , 让医生可以放心大胆地进行远程手术 。 既节约了宝贵的治疗时间 , 也节省了成本 , 降低了费用 。
远程采矿场景 , 矿井环境复杂 , 干扰阻碍较多 , 采用超宽固网接入 , 可以完美实现采矿设备的远程操控 , 也可以监测矿井内的各项环境参数和视频影像 , 并进行回传 。
现在热门的无人驾驶 , 离不开智能联接的超大带宽、超低时延和超高可靠性 。 无人驾驶的普及 , 在货运领域 , 意味着司机资源的释放 , 运输效率的提升 , 运输成本的下降 。
【5G|搞懂“智能联接”,这一篇就够了】除了无人车之外 , 无人机和无人船也会得到普及应用 , 同样会改变行业的商业模式 , 产生更大的商业价值 。