cookieOptions = {...}; .改變產業結構的三大發動機:5G、物聯網和 AI - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

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2020年8月3日 星期一

5G-IoT-Edge-ML/AI: 

Technologies That Will Transform


of week

5G、AI人工智慧)和IoT(物聯網)技術的蓬勃發展,似乎意味著智慧連接(Intelligent connectivity)時代已經近在咫尺。這種新技術的融合體,具有改變我們生活和工作方式的巨大潛力,但是在美好的願景實現之前,仍然有許多不確定性和挑戰需要被解決。

一、智慧連接:5G、AI 和物聯網的融合
智慧連接(Intelligent connectivity)是一種全新的概念——未來,5G、AI 和物聯網的融合,能夠成為加速科技發展的催化劑,並使能新的顛覆性的數位化服務。

基於智慧連接的願景,AI 能夠對物聯網(來自於機器、設備和感測器)收集到的數據資訊,進行分析並轉換成容易理解的語言,從而為用戶以更有用、更有意義的方式呈現資訊。這不僅有利於改善決策,還能為用戶帶來個性化的體驗,最終使得人和周圍環境之間的交互變得更豐富、更有意義。

由於計算能力的飛速進步、數據科學家的訓練,以及用來創建先進算法的機器學習工具的可用性,人工智慧變得日益複雜,物聯網也逐漸成為主流。5G 代表了另一個缺失的元素,即能將這些技術提升到一個新的水平,使能智慧連接的願景。

5G帶來的超高速、超低時延的連接網路,與物聯網收集到的海量數據相結合,再由 AI 技術提供語境化和決策能力,三者的結合能夠為幾乎所有行業和領域,帶來新的轉型動力,這可能會改變我們的社會,以及我們生活和工作的方式。

智慧連接預計將會在以下五大關鍵領域中,發揮重要作用:運輸&物流、工業&製造業、醫療、公共安全、其它領域

1.運輸&物流
在交通運輸領域,智慧連接能夠提高道路安全水準,和車輛流傳的效率,從而使交通更加順暢無阻。而在物流領域,智慧連接具有提高商品遞送效率,和靈活性的巨大潛力,使物流更快、更便宜。

案例1:基於 AI 技術的駕駛輔助和交通監測系統
利用 5G 網路的低時延特性,道路使用者和路邊基礎設施之間可以收集,並分享豐富的即時資訊。例如,汽車的位置和速度,路上的自行車和行人,天氣和路面條件,交通擁堵情況和其它道路障礙等等 …… 智慧交通監測系統和基於 AI 技術的車載電腦,將透過這些資訊來為司機提供指導。

例如,幫助司機們避免意外交通事故,或者是動態規劃前往目的地的最佳路線。

案例2:自動駕駛汽車
5G 和 AI 技術的結合終將引領自動駕駛汽車,走向成熟和可靠。基於 AI 技術的車載電腦將會收集來自車載感測器、路邊基礎設施單元和其它車輛(透過 5G)的數據,幫助汽車辨識周邊環境,從而能夠適應任何突發情況。自動駕駛也將引領「行動即服務(Mobility - as - a - Service)」的新模式,這類似於 Uber,但專為自動駕駛時代的公共交通而訂製。

因為能夠在培訓司機和為司機支付薪酬上,節省大量的時間和資金,這種模式將比當前的公共和私人交通選項更加經濟。

案例3:利用無人運輸設備交付貨物
5G 網路能夠支持大量的無人運輸設備,無論它們是飛在空中,還是跑在地上,比如無人機器人和無人機等,並能允許營運商精細的協調它們的行動路線,避免與其它無人駕駛車輛、路邊的建築或靜態障礙發生碰撞。

例如,無人機現在已經是一種非常有前景的、安全的、快速的交付貨物的方式。如果目的地所處的位置地形複雜,或者道路擁擠,則無人機的優勢更加明顯。這種方式比目前人工運輸系統的成本更低。

2.工業&製造業
在工業領域,智慧連接有助於提高生產力,減少人為錯誤,從而降低成本,並提高工人的安全性。透過使能工業設施的遠端操控,智慧連接也能減少對現場工人的需要,從而增加生產設施位置的靈活性。

案例1:工廠自動化和工業機器人的遠端控制
5G 的高速率、超低時延和高可靠性,將會提高生產過程的自動化,增強對設備和機器的遠端控制。

例如,機器學習算法可以使用,來自感測器和補給線邊的攝影機收集到的數據,及時的對操作員不符合規定的操作進行提醒,系統也可以即時的自動糾正錯誤。

5G 也使得人類操作員,可以遠端監視並調整工業機器人的行為,甚至還能透過包括觸控螢幕手套,或虛擬實境/擴增實境(VR/AR)耳機在內的,觸覺/視覺反饋連接工具,與之實現即時的交互。

案例2:遠端檢查、維護和工人的訓練
同時,由智慧連接驅動的觸覺式網路應用,也能幫助工人執行遠端檢查、遠慧維護和修理等任務。在交通不便的、荒涼的或者危險的地區,如核電站、石油鑽井平台、礦區等等,這種方式不但能降低成本,還能降低風險。相同的工具也可以用來執行和支持人員訓練,以及在安全的環境中模擬複雜的情況。

3.醫療健康
智慧連接還有助於以更經濟的成本,提供更有效的預防保健護理,同時幫助醫療健康的管理者優化資源的使用。此外,智慧連接也會進一步,促進遠端診斷和遠端手術的發展,甚至徹底改變目前醫療行業醫學專家們,受制於地理位置的局面。

案例1:遠端健康監測和疾病預防
5G 的高可靠性和支持大規模連接數的特性,將加速可穿戴設備的普及,利用可穿戴設備,醫療人員可以輕鬆採集,佩戴者不同的生物計量參數。

隨著此類解決方案變得越來越普遍,基於 AI 的醫療平台能夠透過從這些可穿戴設備中,收集到的數據來確定病人當前的健康狀況,提供量身訂製的健康建議,並預測未來可能出現的潛在問題。另外,清楚的、即時的瞭解病人目前的身體狀況,將有利於醫療工作人優化資源的使用,並確保其診所總是能提供足夠和藥品、醫療工具和設備。

案例2:遠端診斷和醫療手術
由高速率、低時延和超高可靠性的 5G 技術,使能的智慧連接應用,將協助醫生遠端實現全面的醫學檢查,甚至還能獲得完整的視聽和觸覺反饋,這打破了醫生提供診斷的實體限制。有了 5G 和物聯網,醫生甚至還能操控機器人進行遠端手術。

4.公共安全
透過提高影像監控、安全系統和應急服務的效率,並降低它們的成本,智慧連接能夠幫助管理部門打擊犯罪,使我們生活的城市變得更加安全。

案例1:智慧影像監控和安全系統
5G 網路的成熟,將催化大量安全警報器、感測器和攝影機的佈署,使得即時、高品質的影像傳輸成為可能,這有助於增強遠端監控,並更好的評估犯罪現場。

更重要的是,基於 AI 的系統會自動分析嫌疑犯的活動、肢體語言和臉部表情,即時監測犯罪情況。此外,透過分析過去的罪行數據,基於 AI 的平台還能預測未來的犯罪,以幫助相關部門優化對預防犯罪資源的使用。

案例2:應急服務
大量基於 5G 通訊的攝影機(可能處在固定位置,可能被穿戴在身上,也可能被安裝在無人機上)將有助於控制和協調應急服務操作。在危險的環境中,遠端控制或自主機器人,將取代人類的操作,比如在倒塌或燒毀的建築物中尋找幸存者,而無人機則將被用於調查遭受災害的地區、巡邏海岸線、在山區探測走私者或是其它意外情況。

5.其它領域
除了上述應用,智慧連接還能在許多其它領域,帶來意想不到的創新。

案例1: 5G 和 AI 技術的進一步結合,將使得人們可以透過虛擬個人助理更快、更容易的檢索資訊、預定或購買商品。

案例2:基於雲計算的遊戲伺服器,可以讓玩家在無需購買笨重且昂貴的設備的情況下,就可以輕鬆享受遊戲,而透過 AR/VR 頭盔以及觸覺反饋裝置,更是能為玩家帶來身臨其境的體驗。

案例3:即使無法親臨現場,用戶舒服地坐在家裡,就可以透過 3D 全像顯示技術,體會到身處體育館和音樂會現場的真實感覺。

此外,AI 和 5G 網路的結合,將進一步提高從感測網路中,採集和分析數據的能力,這將幫助我們提升能源的使用效率,在灌溉農田或運輸貨物時減少浪費和污染。下表顯示了一些現有的基於 5G 的試驗,而它將是智慧連接的堅實基礎。

二、從願景到現實
以上這些應用描述了智慧連接概念,可能實現的美好場景。但有些似乎顯得很牽強,如今,其他人已經可能在某些情況下,佈署了不同於 5G 的連接技術,如 LTE、WIFI 或光纖。5G、AI 和來自於物聯網的大數據,為未來的這些應用,提供了最好的土壤。

結論1:目前宣佈智慧連接的時代已經來臨還為時過早
從技術上來說,即使興奮在整個行動行業蔓延,但實現這一願景的元素還沒有真正成熟。其中涉及到的 VR/AR、觸覺反饋技術、自動駕駛汽車仍處在開發的早期階段,有大量的技術和管理問題仍然需要解決。IoT Analytics 認為,至少還要五到十年的時間,這些問題才能得到解決,前面描述的應用場景才可能變成現實。

5G 也仍處於早期佈署階段,然而在過去幾年中,行動營運商在開發和測試 5G 技術方面,也取得了快速進展,5G 標準化的進程預計將在 2020 年完成 3GPP R16 版。只有在這個時間節點之後,行業才能真正看到第一張 5G 網路,並提供承諾的性能。

結論2:主要的挑戰是確保智能連接與行業和社會的實際需求相適應
從技術角度來講,要達到如此成熟的技術,並非主要問題,它最大的挑戰來自於,是否能確保這些智慧連接技術,滿足行業和社會的實際需求。技術供應商往往會傾向於不切實際的大力推廣這種技術,如此一來,勢必要冒著無人接納的風險。

5G 或許就是最突出的例子。毫無疑問,5G 幾乎可以賦能整個行業,然而,營運商已經意識到,目前並沒有足夠使人信服的案例,來吸引巨額的投資去建設 5G 基礎設施,特別是在其應用於物聯網場景的超低時延和超大容量方面的案例。

但這也並不意味著我們不需要它,單從依據其生產率、效率和投資回報的預期改善來看,是不足以來衡量投資它所花費成本是否合理的。我們有理由相信,這是在技術與真實需求之間的不確定性影響下,行業不成熟的表現。

結論3:媒體和娛樂將成為 5G 在短期內的主要商業案例
營運商認為媒體和娛樂行業,將成為 5G 在短期內的主要應用案例, 這是由於用戶存在在任何時間、地點觀看 Netflix 和進行視訊通話,並將影像傳至他們的 Facebook 和 Instagram 帳戶等的需求,而這些需求都需要網路,具有更高的頻寬和更快的速度,因此他們很容易成為潛在的消費群體。

另外,汽車行業也存在潛在需求。在物聯網時代,車聯網將越發成熟,使用者會有更多需求出現,人們也會更願意花錢購買相關服務。但除去這兩個行業外,其他行業似乎仍未有太多明顯需求。

三、總結
我們已經看到了很多潛在的應用案例,但在智慧時代來臨之前,仍有大量的工作需要去做,例如技術必須更加成熟、政策必須更加完善,相對應也必然會花費大量的資金。不過,只要各方共同努力,這一目標終究會實現。

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