鄔賀銓院士：沒有什么“彎道超車”，從來都是“踏實積累”
2020注定是不平凡的一年，技術輪替、新冠疫情和國際局勢，讓我們從全新視角復盤和審視過去那些潛藏的、被忽視的、嶄新的挑戰與機遇。
中國工程院鄔賀銓院士是AIoT領域首屈一指的專家，同時他還兼任國家標準化專家委員會主任委員、國家物聯網專家組組長等重要職位。
尤其在5G和物聯網領域，鄔賀銓院士作為旗幟性人物，一貫以務實的視角，推進產業的健康與可持續發展。他曾說：“所有技術沒有一勞永逸，永遠領先的，而是在于能不能持續創新。以5G為例，不是瞄準現在5G能賣多少，能干什么，而是瞄準將來可持續發展的能力?！?br>
站在2020到2021年的關鍵時間節點，應該如何對焦和把握AIoT產業的發展風向？
因此在摯物大會之前，我邀請中國工程院院士鄔賀銓老師進行了一次長談：
01.AIoT的發展將會經歷幾個階段？
彭昭：最開始大家談論IoT、談論AI，后來大家談各種技術的融合，于是產業進化到智聯網AIoT時代，現在5G、區塊鏈等技術將賦能AIoT。在您看來AIoT發展會經歷哪些階段，現在處于什么階段？
鄔院士：我認為智聯網AIoT大體上分4個階段。
第一個階段是物聯網。經過傳統的通信網絡，物聯網將前端數據連到后臺，使用大數據分析和人工智能決策。大部分物聯網應用，都需要進行數據分析，所以自然會利用到人工智能，或多或少而已。這個階段主要是處理一些非實時性的物聯網應用。
比如一個城市收集了大量家庭的電表、水表、氣表的數據，這些數據并不見得非要每時每刻都傳輸。統計這個城市的用電量、用氣量，可以估算城市的經濟活力和經濟復蘇的情況，這些是非實時性的。
第二個階段是引入5G。5G的出現，使得我們的通信傳輸的帶寬更高了、時延更低了。這個時候，物聯網的數據一樣送到后臺決策，而且這個決策可以第一時間反饋到我們的物聯網終端上、模塊上。這有什么好處呢？從非實時到實時，智能系統可以起到實時的反應控制作用。
比如說馬路上一輛車出故障了，我們能夠立即發現這個情況并即刻傳出去。然后我們可以很快的調度，提升城市的交通管理、車輛的疏導能力。這個數據我們要求是實時的，需要第一時間產生決策，能夠控制我們的物聯網設備產生響應。這種應用我們現在通過5G已經可以實現。
第三個階段是把人工智能的芯片和一些操作軟件，集成到物聯網設備上，變成一體化的AIoT終端。這個階段賦予了前端物聯網模塊一種智能處理的能力。
比如街上的攝像頭，一天到晚都在拍，過去我們拍什么傳什么，實際上是低效率的，不合理。
從凌晨一兩點，到天亮四五點鐘，中間可能一輛車都沒有，一個人也沒有，所拍的圖像一點兒都沒有變化。這種情況下我們就可以壓縮掉，只需要標記幾點幾分到幾點幾分，圖上一點兒都沒動，這就要求前端具有一定的智能分析能力，能夠識別這個圖像在這個階段沒有發生變化。
當然不僅如此，還有更復雜的智能化處理，比如無人機、機器人，它們需要有一定的智能。所以相當于完全把人工智能的能力，前端決策的能力，放到物聯網終端上面，甚至還可以說，某些邊緣計算的能力，已經結合到物聯網終端里面，我認為這可以算是第三個階段。
第四個階段，不僅限于人工智能的能力，還可以加入區塊鏈的能力，給物聯網終端一個可信的身份。不僅僅是終端，終端傳輸的數據也保證它的可信性，更好的進行隱私保護等等。
那么未來是不是還會有更高的階段？會的，還可能把更多的技術與能力融合進去。
02.促進AIoT發展，有哪些關鍵因素？
彭昭：您提到的4個階段，分別對應于物聯網和5G、人工智能、區塊鏈等技術的融合密切程度，形成一體化的AIoT智聯網終端。為了促進AIoT智聯網產業發展，您認為哪些是關鍵因素？當下最需要解決的問題是什么？
鄔院士：智聯網的底座還是物聯網，底層它仍然要依賴于傳感器來收集大量的信息。
第一點是傳感技術和成本的挑戰。傳感器我們都知道，它實際上是實現物理量、化學量各種變量的采集與轉換。這里存在跨學科的技術挑戰，包括我們現在對于新冠病毒的檢測，本身也屬于物聯網的傳感感知。
再看成本控制。物聯網的傳感和采集模塊，量很大，類型很多。每種批量不大、碎片化，不容易做到成本可控。所以首先要解決傳感器的技術和成本問題。
第二點是數據有效采集與利用的挑戰。數據采集不是說采到什么數據，就上傳什么數據這么簡單。每個數據上要有一定的標簽，標志這個數據是從哪個位置、哪個時間采集到的，是什么類型的數據。一個企業的車間里面可能有各種各樣的傳感器，每時每刻都在傳輸數據，如果這些數據不加以標記，根本識別不了它是什么。
除了標注，我們還需要數據清洗。有些數據實際上太離譜了。比如我們這個房間放了10個溫度傳感器，測出來有一兩個跟別人的偏差太大，顯然這個數據是不準確的，就要去掉，所以要做數據清洗，去掉噪聲數據。還有一些攝像頭拍攝的數據是非結構化的，那么還需要降維，變成結構化的特質進行提取。
也就是說數據采集的前端是要做很多前置工作的，并且這些數據還要與其他數據相關聯，比如我們工廠的用電、用水、用氣數據，環境以及社會的數據、市場的數據，實現數據的融合。這里既有技術問題，也有管理上的挑戰。每個企業想要解決的問題是不一樣的，本身企業的現狀也有所不同，所以不是說買一個通用的智能系統拿到企業就可以用了，都需要做一些適應性的改造和升級，甚至開發專用軟件和系統。
所以第二點解決數據采集與利用的挑戰，是很關鍵的一步。
第三點是安全性、隱私性方面的挑戰。AIoT智聯網中大量的傳感器，我們都希望它們低功耗，能夠長期工作，而且適應于惡劣的工況。這會導致什么？導致這些傳感器輕量化，安全防御能力也沒那么強。再加上智聯網的終端量很大，永遠在線，那就很容易成為拒絕服務攻擊（DoS）的對象。
智聯網的安全問題相對于一般的通信網絡，還要來的更為嚴峻。傳感器數量很大、場景很多，安全問題不容易處理。當然不能說因為保證安全，我們就把智聯網系統搞得很復雜，增加成本的壓力。
解決物聯網的安全問題，一方面要靠終端設備自身解決，引入區塊鏈等技術，另外還需要跨產品、跨部門之間的協同。這個問題不是單一應用、單一企業能夠解決的，需要國家在整個產業鏈上推進聯合創新來共同解決。
03.5G將會激發何種創新的商業模式？
彭昭：5G建設成本更高，而且這些基礎建設多由企業來承擔，連接本身能直接創造的收益有限。5G會助推哪些新的商業模式誕生？帶來哪些額外的價值和收益？何時才能看見這些受益？
鄔院士：你提了一個很實際的問題，現在5G怎么面向消費應用和產業應用，仍然是一個值得繼續研究的問題。
雖然很多人說5G未來主要是以產業互聯網、工業互聯網的應用為主，但是在剛開始商用的時候，更多的還是在消費互聯網應用，以及智慧城市的應用上面。
目前5G的商業模式，還是跟過去的移動通信一樣。在3G、4G時代，我們就開啟了用戶流量套餐這種方式，每個月你支付一定的錢，我給你對應的一個套餐。流量套餐是一種比較簡單的商業模式，但實際上并不見得是很合理的。
比如我看電影，一部高清電影可能要幾個GB，甚至幾百GB。如果我做遠程醫療，也可能要這么大的流量，但是你說哪個價值大呢？肯定是遠程醫療的價值大，對吧？所以同樣的流量，不見得是同樣的價值。
再比如我下載一部高清電影，我用一個小時下載10個GB，和我用了兩分鐘下載10個GB，流量都一樣，但是價值也是不一樣的。
再或者，我下載電影的時候很順利，看的過程也許很順利，也許斷斷續續卡頓著我也看完了，兩個過程流量看上去一樣，實際上效果不一樣。因此純粹用流量來衡量，不是一個很合理的商業模式。
現在運營商也在考慮，不僅僅是流量，更要考慮用戶的需求和價值。比如說你要求電影播放非常流暢，資費就要高一點；你能忍受播放卡頓，資費可以便宜一點。你提供遠程醫療服務，要求高可靠、低時延，那么資費可能也要相對高一點。
也就是說，商業模式的制定策略要偏向于從價值的角度來設計，這種模式特別適合于智聯網。
在智聯網中，除了攝像頭的流量較大之外，大部分的應用都是低流量的。比如共享單車，開始啟動的時候有一點點流量，停下來的時候有一點點流量，中間沒有流量。水表、電表、氣表的情況和共享單車類似。還有一些應用，比如車聯網、智聯網在金融領域的應用，雖然流量有可能不大，但涉及到更好的安全性和更高的價值。
所以智聯網怎么與5G結合，采用什么商業模式技能保證智聯網能夠得到很好的推廣，又能保證5G具有可持續發展的能力，是一個問題?，F在各方都在探索，不同的智聯網應用，實現的價值不一樣，所以不能簡單的說流量包月大家都一樣。
現在5G剛剛開始，沒辦法馬上就探索出一個大家都覺得很合理、很公平的商業模式，還需要一個過程。不過方向是明確的，探索以價值為基礎的商業模式。5G的商業模式如果那么好設計，那么5G的價值可能就沒那么大了。
04.工業企業轉型升級難在哪里？
彭昭：5G時代可能會逐步以工業互聯網的應用為主，然而中國工業自動化水平參差不齊，很多制造業自動化水平還比較初級，這些企業轉型升級難在哪里？
鄔院士：5G在工業互聯網中的應用，現在是一個熱點。但是我們國家的工業狀況確實比較復雜，我們的工業門類是全世界最全的，我們的工業企業也參差不齊。一方面我們進入全球500強的企業超過100家，另一方面我們還有一大批層次比較低的工業企業。
工業1.0是簡單的機械化，工業2.0是電氣化，工業3.0是數字化，工業4.0是智能化。我們現在有比較多的企業，處于自動化到數字化這個階段。
不同的起點企業能不能同時做工業互聯網？我的答案是都可以。
工業互聯網本身，可以幾乎覆蓋生產過程中的所有環節。從研發、設計、采購、供應，再到加工、制造、質量檢測、售后服務、銷售等等，各個步驟都包括。并不是一定要實現數字化、智能化，才能做工業互聯網，也并不是一定要把所有環節都做工業互聯網改造。企業可以從任何一個階段，任何一個環節切入。
如果我們企業覺得可能設計有問題，要提升，那我們可以通過將設計外包，利用外部的能力來幫我們做。如果我們覺得對市場情況了解不夠，同樣可以通過相似的辦法彌補我們的不足。很多企業自身的改造問題，充分利用外部資源的問題，勞動力共享和培訓的問題，都是有可能通過工業互聯網彌補和解決的。只要你希望往工業互聯網走，你就可以推進。
當然從哪里切入工業互聯網，我認為有兩點是必須注意的。
第一點，你切入的環節是不是你的痛點？工廠里有設計、生產、銷售很多環節，你覺得卡脖子的環節到底在哪里？如果你選擇從一個不那么重要的環節切入，可能工業互聯網起不到很明顯的作用。你要很清楚你自己生產環節的問題在哪里。
第二點，你是不是有數據可以利用？你可能發現工廠生產線的效率和產品的質量有問題，希望通過工業互聯網來改進，你找到了痛點。但是為什么過去一直沒有改？原因可能是你沒有充分的數據來分析這個問題的最終根源在哪里。所以如果真正想解決問題，那么就需要一定的物聯網設備做預先布局，也就是需要傳感器、控制器等基礎的工控單元采集數據，然后才有可能通過數據分析，定位出關鍵問題所在。
生產線上的數據是一個方面，從市場上收集的銷量數據、用戶評價數據是另一個方面。不能只關注傳感器采集到的實體設備上的數據，還應該關注虛擬化網絡中的市場和用戶評價數據。全方位的收集各種數據，才有了發現和解決生產中真正問題的依據。
5G的出現給我們的工業互聯網發展帶來了一個很好的機遇。5G、物聯網和工業互聯網的結合使用，是新基建的一個重要內容。
05.5G+工業互聯網，將產生哪些變革性影響？
彭昭：那么5G與工業互聯網結合，將會帶來哪些變革性的影響？
鄔院士：工業互聯網和5G都是分別在前兩年就提出來了。雖然沒有5G也可以做工業互聯網，但是為什么現在說5G對工業互聯網如此重要？
第一點，5G實現了低時延和確定性的傳輸。我們知道很多生產線的自動化水平越來越高，工件傳送的速度越來越快，工業機器人的應用也越來越多，這就需要更多的快速實時性的響應和處理。
一些數據的傳輸中，延時要求是毫秒級，甚至亞毫秒級。自動化水平越高，對于實時性的要求一般也越高。4G一般的時延是40毫秒左右，5G可以做到0.5~1毫秒。這是對于時延的改進。另外，跟5G共同出現的還有什么呢？邊緣計算。它使得后臺的決策處理轉移到生產線的前端。越貼近前端，時延越短，可以做到快速響應。
做到快速響應夠了嗎？還不夠，工廠還需要確定性。工業互聯網不僅要求時延短，而且要求某些信號必須在某個時間到來，準確到微秒級，這個要求就更高了。通信系統需要進化到5G才能適應這一點。
第二點，5G滿足工業互聯網可靠性的需求。傳統互聯網使用TCP/IP協議，傳輸錯誤可以重傳，這是付出了時延作為代價的。5G的可靠性可以達到99.9999%，也就是6個9，同時滿足低時延和高可靠。
同時5G現在和時間敏感網絡相結合，讓重要的數據、緊急的數據得到優先實時傳輸。就像北京公交車的早晚高峰期開辟專用車道一樣，賦予實時數據高速快車道。這樣的需求在車聯網、遠程醫療等領域也很需要，VR頭盔、AR眼鏡同樣需要高可靠、低時延，5G在多種場景的探索和經驗，可以助推工業互聯網的發展。
第三點，5G可以很好的滿足對于移動性的需求。有人問我工廠不用5G，用光纖可不可以？當然可以。光纖在工廠內已經被大量應用。不過我們生產線上的工件、物料、小車、工業機器人，這些都是移動的，很難通過光纖連接。5G作為無線通信技術，必然在工廠中有某些應用場景。
有公司調研過，中國每天在生產線上靠雙眼來檢測產品質量的員工總計有350萬，雖然每個人工作都很認真，但仍然避免不了差錯?，F在我們利用工業高清攝像頭，跟著產品一起走著拍，通過5G傳輸到后臺，通過人工智能分析，快速檢測出不合格的產品。還有可供工程師佩戴的可穿戴移動設備，比如AR眼鏡，在5G時代可以更好的普及。
所以5G+工業互聯網，開啟了工業互聯網的一個新階段。5G是一種連接性技術，它促進把人工智能、物聯網、大數據、云計算、虛擬現實等各種技術真正融合在一起，從而實現價值。
06.5G是一次彎道超車的機會嗎？
彭昭：4G之前，中國的通信科技發展相對落后，但5G的建設中國追趕上來了，這是中國彎道超車的機會嗎？
鄔院士：彎道超車是短道速滑的一個術語，是說一些運動員，他們在拐彎的時候技術比別人好，所以在拐彎的時候，就有可能超越別人，彎道是一個時機。
5G相對4G而言，我倒不認為是個彎道，因為什么呢？5G我們走到了引領的位置，不應該忘記4G以及3G時期打下的基礎。3G我們有了突破，4G我們做到齊頭并進。
對于5G而言，因為有了前面的基礎，所以是順勢而為。5G時代以TDD時分雙工（Time Division Duplex）為主，在3G時期TDD只占了很少的比例，4G的時候平分秋色。TDD模式的一個優點是上下行不對稱，而且對頻率的利用效率高，所以5G是延續了此前打下的基礎，是此前將近20年的努力成果。
5G的優勢是一步一步長期積累的結果，不是一次跳躍或者彎道超車，而是整個國家的科技實力確實提升到了一定水平。
07.新基建對我們每個人意味著什么，如何把握？
彭昭：疫情之下國家提出新基建，這有可能是中國未來10年內，影響最大的刺激政策。新基建對于國家、企業、民眾意味著什么？
鄔院士：新基建最早是2018年中央經濟工作會議的時候，當時提出來希望能夠實現我們經濟發展的轉型，向數字化轉型，保障我們能夠可持續的高質量發展。
結果今年年初疫情來了，新基建正好可以對沖疫情帶來的經濟下行的壓力。但是從根本上說，新基建并不是簡單的為了眼前，更重要的還是立足長期，堅持長遠發展。新基建將引發整個經濟發展的質量變革、效率變革和動力變革，使得我們整個產業結構向數字化、網絡化、智能化方向演進，這是一個長遠的戰略。
新基建一方面是加強數字基礎設施的建設，一方面是打造一個實現經濟、社會、產業轉型的大平臺?；谶@個平臺，我們還要促進傳統產業的轉型升級。通過新基建，通過數字基礎設施更加廣泛和深入的建設，我們會激發新的消費需求，壯大產業的增長點，創造更多的就業機會，創造更好的發展平臺。
新基建無論是對國家、對企業、對個人都是一個非常積極的舉措，同時也是一個瞄準長期可持續發展的戰略。數字基礎設施發展的越好，我們每個人所能享受到的信息化服務也就越好，這對于我們改善生活有很好的幫助。
疫情期間，因為過去建設的信息基礎設施，我們能夠很好的支撐1億名同學同時網上上課，很多的企業、研究單位通過網絡視頻，完成1000萬人在線會議，這些都是以前我們建立的基礎。而一些發達國家同樣也面臨居家上課、在家辦公的問題，網絡支撐不了，可能就癱了。加強新基建的建設，是為了更好的長期可持續性發展，為了更好的滿足每個人的需求?！矩熑尉庉?安寧】
來源：物聯網智庫
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