．5G、AI 和物聯網如何實現「智慧互聯」

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來源：物联网空间站 作者：喵喵 

5G、人工智慧(AI)和物聯網(IoT)技術的發展，正引領著萬物智慧互聯時代的到來。儘管這種技術融合，有可能改變我們的生活和工作方式，但在實現惠益之前，仍有一些不確定因素和障礙，需要克服。

一、智慧互聯=5G+AI+物聯網

智慧互聯是一個概念，它預見了5G、AI和物聯網的融合，是加速技術發展，和提供新的顛覆性數位服務的一種手段。在智慧互聯的願景中，物聯網系統的機器、設備和感測器收集的數位資訊，透過人工智慧技術進行分析和關聯，並以更有意義和更有用的方式呈現給用戶。

這既可以提高決策能力，也可以為用戶提供個性化的體驗，從而使人與周圍環境之間的互動更豐富、更令人滿意。

得益於計算能力的進步、數據科學家的教育，以及用於創建高級算法的機器學習工具的可用性，人工智慧變得越來越複雜，物聯網正逐步成為主流。

5G代表了將這些技術，提升到新水準，並實現智慧互聯願景的缺失元素。5G網路具備超高速率，和超低延遲，再加上物聯網收集的大量數據，以及人工智慧技術的複雜程度，和決策能力，將使每個行業都具備新的變革能力，很可能改變我們的社會和我們的生活和工作方式。

智慧互聯將在五個關鍵領域，發揮重要作用：

1. 交通和物流

在交通領域，智慧互聯互通，可提高道路安全和通行效率，從而實現更順暢的交通流量。而在物流領域，智慧互聯具有提高貨物交付的效率，和靈活性的潛力，使物流運輸更快、成本更低。

5G和AI的融合將使駕駛員輔助和交通監控系統充分發揮其潛力

案例1：基於AI的驅動程序輔助，和交通監控系統。利用5G網路的低延遲，道路使用者和路邊基礎設施，可以收集和共享，大量的即時資訊。

例如，有關車輛、自行車和行人的位置和速度、天氣和路面狀況、交通堵塞和道路上的其他障礙的數據。智慧交通監控系統，和基於人工智慧的車載電腦，將利用這些數據，為司機提供可視化建議。例如，幫助他們避免與其他車輛碰撞，或者動態規劃到達目的地的最佳路線。

案例2：自動駕駛汽車。最終，5G和AI將帶來安全可靠的自動駕駛汽車。這些車輛系統，將配備一台基於AI的車載電腦，該電腦基於車載感測器收集的數據，以及路邊基地台，和其他車輛透過5G網路提供的數據，能夠感知車輛周圍的環境，並能夠適應任何情況。

自動駕駛汽車還將帶來新的行動服務模式，類似於我們今天使用的Uber等服務，但它們是為無人駕駛公共交通，量身訂製的。後者因為節省培訓司機，所需的時間和金錢，最終將比目前的公共和私人交通工具，更具成本效益。

用例3：無人駕駛車輛交付。5G網路將能夠支持大量地面和空中無人駕駛車輛，如無人送貨機器人和無人駕駛飛機，並允許營運商精確協調它們的行動軌跡，避免與其他無人駕駛車輛、建築物或沿途的其他靜態障礙物相撞。

例如，無人機已經是一種非常有前景的快速、安全的運輸方式。當終端位置具有挑戰性地形，或道路擁擠的特點時，無人機尤其方便，而且它們的成本，比目前基於人工的交付系統更低。

2. 工業和製造業

在工業領域，智慧互聯將提高生產率，減少人為失誤，同時降低成本，保障工人安全。智慧互聯可實現遠端操作工業設施，還可能降低對現場工作人員的需求，從而增加選擇生產設施地點的靈活性。

案例1：工業機器人的工廠自動化和遠端控制。5G的高數據速率、超低延遲和高可靠性，將增強工業流程的自動化，以及機器和機器人的遠端控制。

例如，機器學習算法，可以使用從感測器和攝影機收集的數據，以便立即通知，操作員運作過程中的任何失誤之處，或者系統可以即時地自動更正錯誤。

5G還將使操作人員，能夠從遠端監控和調整，工業機器人的動作，並透過觸覺手套或VR/AR耳機等連接工具，實現觸覺和視覺回饋，即時地與工業機器人進行交互。

案例2：遠端檢查和維護，以及工人培訓。與此同時，由智慧互聯驅動的觸覺網路應用程式，還支持遠端執行檢查、維護和維修等任務。

這大大降低了在危險、無法進入或不適宜居住的地點(如核電站、石油鑽塔或採礦地點)，進行作業的成本和風險。同樣的系統也可以用於執行或支持，工人在安全環境中，進行培訓和模擬複雜情況。

3. 醫療保健

智慧互聯以更低廉的成本，提供更有效的預防護理，同時允許衛生保健管理人員，優化其資源的使用。此外，智慧互聯還有助於實現遠端診斷和遠端手術，這可能會徹底改變，目前受限於醫學專家地理位置的醫療服務。

案例1：遠端健康監測和疾病預防。5G的高可用性及其對大量連接的支持，將有助於透過可穿戴設備，來監測穿戴者的不同生物特徵參數。

這類的解決方案變得越來越普遍，基於人工智慧的醫療平台，將分析從這些設備收集的數據，以確定患者當前的健康狀況，提供量身訂製的健康建議，並預測潛在的健康問題。

此外，透過更全面、即時地瞭解患者的醫療狀況，醫療管理人員可以優化其資源，並確保醫院始終儲備足夠的藥物，和醫療工具和設備。

案例2：遠端診斷和醫療操作。5G網路所具備的高速率、低延遲和超高可靠性的特性，使得智慧互聯網應用的觸感特性，能夠讓醫生進行完整的醫療檢查，並提供全面的視聽和觸覺回饋，使隨時隨地進行診斷成為可能。

透過5G和物聯網，醫生甚至可以透過操作專業的機器人，進行遠端手術。

4. 公共安全

智慧互聯主要是透過提高視頻監控、安全系統和緊急服務的效率，來助力城市實現更安全的面貌，並協助相關機構，打擊犯罪分子。

5G、AI和物聯網的融合將使城市成為更安全的居住場所，並提高應急服務的效率

案例1：智慧影像監視和安全系統。5G網路將有助於部署大量安全警報、感測器和攝影機，並能夠傳輸即時、高畫質的影像，以加強遠端監控，和更好地評估犯罪現場。

更重要的是，基於人工智慧的系統，將自動分析嫌疑人的活動、肢體語言和臉部表情，即時檢測犯罪和發現罪犯，比如在不同攝影機的視野中，跟蹤可疑人物。

此外，透過分析過去的犯罪數據，基於人工智慧的平台，將能夠預測未來的犯罪，並優化預防犯罪資源的使用。

案例2：緊急服務和邊界控制。安裝在行動車輛上、穿戴在身上或安裝在無人機上的，大量5G聯網攝影機，將用於控制和協調應急服務行動。

遙控或自主機器人，將取代人類在危險環境中執行任務，比如在倒塌或燒毀的建築物中尋找幸存者，而無人機將用於調查受災地區，或在海岸線和山區巡邏，以發現走私者和其他不違法的事物。

5. 其他領域

除了上面描述的應用案例之外，智慧互聯還可以在許多其他案例中，實現創新。

案例1：虛擬個人助理，可以透過5G和人工智慧的結合，得到進一步的授權，使檢索資訊、預訂或購買商品變得更快、更容易。

案例2：基於雲的遊戲伺服器，可以讓玩家在不需要笨重昂貴的設備的情況下，享受電子遊戲，同時透過使用AR/VR顯示器，和帶有觸覺反饋的設備，使遊戲體驗更具有沈浸感。

案例3：3D全像圖顯示，可以為用戶提供一種現實的感覺，用戶可以舒適的坐在家裡，就能真實的觀看一個遙遠地方的現場體育或音樂活動。

此外，人工智慧的無限潛力，與5G網路的巨大容量相結合，將進一步加強，對感測器網路數據的即時收集和分析，提高我們使用能源、灌溉農田或配送商品的效率，同時減少浪費和污染。下表顯示了一些現有5G試驗的例子，它們可能成為智慧互接試驗的堅實基礎。

　　

二、從理想到現實

所描述的應用案例，很好地表示了智慧互接概念，可能實現的功能。雖然其中一些應用可能看起來有些牽強，但其他的應用在今天已經可以實現。

而且在某些情況下，已經部署了。儘管使用的連接技術不是5G，而是LTE、WiFi或光纖等。5G、AI和來自物聯網的大數據的強大結合，將為最具未來效應的應用提供基礎，同時也使今天已經有可能實現的應用，能夠充分發揮其潛力。

結論1：現在斷言智慧互聯時代已經到來還為時過早。

從技術上講，儘管5G網路的願景令人振奮，但實現這一願景所需的要素尚未成熟。涉及VR/AR、觸覺互聯網、自主駕駛汽車等方面的應用，還處於開發的初期階段，還有很多技術和監管問題有待解決。

物聯網分析公司認為，至少還需要5到10年的時間，才能解決這些問題，並使之前描述的應用場景變得可行。

5G也仍處於部署的早期階段，但在過去幾年裡，電信商在5G技術的開發和測試方面，取得了快速進展，預計3GPP將在2020年發佈第16版5G標準。在那之後，業界才會有能夠真正提供，該技術所承諾的性能改進的第一個5G網路。

結論2：確保智慧互聯技術，符合行業和社會的實際需要是難點

達到技術成熟，並實現互聯的主要問題。從技術上講，這個行業最終會實現這一目標。真正的挑戰，是確保這些智慧互聯技術，符合行業和社會的實際需求。

技術供應商，往往傾向於大力推廣技術，而沒有正確評估技術的實際需求。這樣做的風險是，沒有人真正準備好接受它。

5G可能是最典型的例子。毫無疑問，5G將使幾乎所有行業都得到改善。然而，營運商們已經意識到，目前還沒有令人信服的商業案例，來推動基礎設施建設，所需的巨額投資，尤其是在超低延遲，和大規模連接方面。

這並不意味著沒有人需要它，僅僅意味著在生產率、效率和貨幣回報方面的預期改善方面，不被認為其成本是合理的。我們認為，在確定技術用戶的實際需求方面，這是行業仍須成熟的。

結論3：在短期內，媒體和娛樂將是5G的主要應用領域

在短期內，營運商已將媒體和娛樂行業，確定為5G的主要應用領域。消費者想要更多的頻寬和更高的速度，以便能夠隨時隨地觀看Netflix、打影像電話、並在任何時間任何地點，透過Facebook和Instagram進行直播。

這裡的應用更簡單，也更容易推銷。其次，汽車行業似乎也相當有前景。互聯汽車環境在物聯網方面，已經相當成熟，新的面向消費者的服務已經出現，人們願意為此花錢。但在這兩個領域之外，情況似乎不容樂觀。

　

三、結語

在我們進入智慧互聯時代之前，還有很多工作要做。技術必須成熟，政策必須完善，並且，需要投入大量的資金。如果所有對此感興趣的產業鏈企業，都為實現這一共同目標而合作，最終將實現這一目標。

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