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横扫全球的新冠肺炎疫情，让中国经济发展面临巨大挑战。挑战背后隐藏着中国全面向数字化社会迁移的机遇。
在过去的20年里，政府通过大量“铁公基”投资已经完成了很多社会基础设施的建设。未来投资拉动应该以何种方式进行？答案是新基建。
传统的基建是指为社会生产和居民生活提供公共服务的工程设施，如高铁、公路、地铁等等。这些看得见摸得着的基建项目往往就在身边，是提高社会经济活动的公共服务效率，进而促进社会经济发展的物理设施。
而新基建则是以新发展理念为引领，以技术创新为驱动，以信息网络为基础，面向高质量发展需要，提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系。这些基础设施往往看不见摸不着，用于支撑和提高数字经济的运行效率，降低数字经济的运行成本，最终为全面服务数字经济而存在。
今年4月，发改委给出了新基建的七大领域，它们分别是：5G基建、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网。
需要指出的是，这七大领域中5G的地位最为特殊，因为它是其他六大领域建设的先行基础，未来还将为六大领域的运营提供坚实的支撑。可以说，5G基建是新基建打下的第一根桩。
5G的三大特点意味着什么
谈到5G基建引领和保障整个新基建，就需要重温5G的三大核心特点：高速率、低时延和大连接。
5G的第一个特点是高速率。真实的网络应用环境下5G的下载速率大约在300-600Mbps，约为4G下载速率的2倍-4倍。如果在网络和终端侧同时应用载波聚合技术的话，下载速率还可以成倍增长。
高速率是5G给数字社会带来最直观的效率提升。一个常见的说法是，2G开启了txt（文本）的时代，3G开启了 jpg（图片）的时代，4G开启了avi（视频）的时代。那5G会开启什么时代呢？我认为5G将开启高清（HD）视频、虚拟现实（VR）和沉浸式体验（AR）的时代。
4G虽然已经可以支持视频流的传输，但它在现实环境中20-30Mbps的传输速率成为严重制约高质量数据传递的瓶颈，不论是人机交互的高清视频需求，还是人工智能应用的图像识别与海量数据采集，都需要大带宽支撑下的高速率数据传输。
5G的第二个特点是低时延。5G可以把通信时延降低到1毫秒以下，而目前4G环境下的时延通常都在20毫秒以上。
百度CEO李彦宏在2012年给员工的公开信中提到了这样一个段子，“我听说恐龙脚上踩到一个瓢，几个小时以后它的脑子才能够反应过来，这样不论它长到多大，都会灭绝。”这个段子的背后，体现了低时延的重要性。
图1： 工业4.0特定领域的5G IoT销售规模预测
图2：5G行业应用领域评估
同样的道理也在基于车联网的自动驾驶应用场景下出现。一辆时速120公里的汽车，每秒钟移动近33米。在4G网络30毫秒级别的响应速度下，信息传递的同时汽车也会有近1米的移动。如果想把AI和物联网应用在高速移动或者快速响应的场景中，毫秒级的低时延是必不可少的技术保证。
5G的第三个特点是大连接。大连接提供的是海量低功耗、低带宽的智能设备接入能力。5G可以让单个基站支持数万个终端同时接入。
传统移动通信网络需要连接的终端是非常有限的。平均每个人、每个中大型设备往往只会有一两个终端需要接入。但是在全面数字化的物理世界中，每一个对象/实体都将会独立接入到互联网中，形成自己的數字化镜像，即数字孪生（Digital Twin）。
“数字孪生”，是借助物理模型、传感器更新、运行历史等数据，在虚拟空间中构建物理空间的实体映射，从而反映相对应的实体对象的全生命周期过程。数字孪生最早属于工业4.0的范畴，但随着数字化转型在各行业全面展开，这个术语也逐渐在其他领域被开始使用。
可以想象，数字孪生是数字化全面应用时的重大挑战。如果你的每一支笔、每一本书、每一件衣服都要被连接，如果商店里出售的每一个商品、工厂里加工的每一个部件、使用的每一个工具都要在数字化世界中被映射和重构，那么未来的5G网络将面临什么样的连接压力？可以说，大连接能力是构建数字化世界的基础保证。
截至目前，5G有关大连接（mMTC）的标准（R16版本）还没有最终确定。但毫无疑问的是，这一部分的特性是实现“万物互联”最重要的技术标准。
5G对其他新基建领域的支撑
需要强调的是，5G基建在整个新型基础设施建设体系中应该先行，因为它是新基建其他六大领域的前提和保障。这是通信产业作为信息社会基础产业的特性所决定的。我们可以从连接、控制、应用三个方面了解5G基建对于其他六大领域的支撑作用。 先说连接。互联网的基本形式就是连接，连接方式分为有线和无线两种。传统互联网的核心是有线网，而移动通信技术的发展为互联网变身为移动互联网创造了技术条件。
在5G通讯协议里，包含数据连接的多种模式满足多重业务需求要求，从高功耗高速率，到低功耗低速率，再到低延时、虚拟网络等，5G在以前单一的信息高速公路基础上衍生出复杂的信息全通路。这就好像物流可以按照公路、铁路、航运、空运的特点，根据不同尺寸、不同数量、不同实效、不同成本要求的货运需求选择不同的运送方式。
在海量设备多样化接入方面，工业互联网的多设备多组件接入，人工智能的海量数据采集，智能电网的野外设备监控与巡检，新能源交通的车联网与野外监控等都有大量的要求需要5G网络支撑。
根据麦肯锡在5G物联网领域应用设备的预测，2022年之前，供应链是物联网设备最集中的领域。从2023年开始，制造业物联网设备将呈现井喷式发展。一直到2030年，工业物联网将成为5G工业应用的主战场。
也就是说，如果希望工业互联网和相关的人工智能领域快速发展，5G基建先行是必然的要求。
再来说说控制。人工智能应用的三要素是数据+算法+算力。其中数据是人工智能应用最重要的“消耗品”。建模需要海量数据完成，应用同样需要海量数据支撑。成熟的AI应用瓶颈通常是在数据方面。
大连接，保证海量设备被连接并提供数据。高速率，确保单个设备的丰富数据被采集和上传。低延时，保证在变化中管理系统可以提供快速响应。三者配合在一起，就形成对数据完整的控制闭环。
此时需要提到另一个重要概念：“边缘计算”（Edge computing）。边缘计算的基本思想是通过存储/访问数据并在网络边缘附近执行高响应要求的处理任务。也就是说，离最终用户和设备更近的网络拥塞和等待时间大大减少。
Gartner预测，到2022年，超过一半的企业生成数据将在数据中心之外创建和处理。到2025年，边缘计算将分析处理约75%的新增数据。边缘计算是数字化转型的必经之路。
边缘计算是对云计算的补充，而不是与云计算竞争。边缘计算的好处是可以从本地（可能是网络网关，也有可能是用户场所或边缘设备）快速得到响应。对于云计算来说，响应速度有时候是不可控的，而边缘计算则可以利用5G的低时延特性得到快速的响应速度。
虽然在4G时代边缘计算已经可以用于实际的生产环境，但结合5G进行优化的高吞吐量和低延迟将彻底改变边缘计算的运行平台，让其真正成为满足毫秒级响应要求的生产系统。
以“云游戏”为例，目前主流的游戏软件大小通常都是以GB为单位，显示的内容动辄高清甚至4K，响应速度要求一般都是毫秒级。如果主要的渲染计算和交互通信要在云计算平台完成，那几乎是不可能完成的任务。
目前主流的做法都是将渲染计算放在云端边缘，结果压缩后通过网络传给用户，用户终端只需要完成解压和少量渲染重现就可以得到良好的用户体验。基于5G的边缘计算可以实現10毫秒以内的玩家交互时延，未来甚至可以支持基于VR/AR的无线协作。
同样的情况也会出现在车联网领域。在某个街区范围内的智能车辆和交通监控管理设备会通过边缘计算完成交通调度和信号控制，并防止潜在的交通风险发生。这些边缘计算功能都有赖于5G标准中的网络切片功能支撑，并进一步可以细分为高清视频切片、智能手机切片、海量物联网切片和关键性任务物联网切片等多种类型。
依靠5G和边缘计算，AI应用系统可以预制模型的方式快速部署到移动互联网的各个角落，快速采集和传输海量数据完成模型的进一步训练和校验，并最终完成部署上线，成为边缘计算的新服务。
所以IBM“5G的未来”白皮书中就把5G、AI和边缘计算列为推动数字化转型最重要的三个技术驱动因素。没有5G就没有移动互联网的边缘计算，AI也只能被限定在非常单一的应用场景内，不得不预先完成海量的数据采集和积累后才会成为可配置的应用。
我们再来说说应用。目前看来，只要是有移动互联网需求的新基建内容都会和5G相关，其中一部分应用类型更是严重依赖于5G网络的基础能力。在6月初阿里集团刚刚发布的《阿里巴巴新基建洞察之5G智能经济应用场景》白皮书中，给出了新基建领域各个行业应用和5G的相关度。
可以看到，智能电网、超高清视频、虚拟现实/增强现实（VR/AR）、工业互联网和智慧医疗与5G的相关度非常高。
除此以外，我个人认为，车联网、无人机和机器人行业应用与5G的相关度在这个图中是被低估了。因为这三种应用的移动需求都非常突出，尤其是车联网和无人机。
车联网被广泛认为是物联网在垂直行业的首要切入领域。5G的技术标准中甚至专门细分了单独的车联网标准，包括互联网与车、车与车、车与交通基础架构三部分。
另一个被显著低估的就是5G对商用无人机应用的影响。随着无人机飞控系统的成熟和标准化，未来商用无人机操纵将从手工目视操纵转变为AI系统操纵，商用无人机操纵员需要完成的是更加简单的任务下发和执行监视。借助5G网络的快速响应和海量数据传输，AI系统可以完成目标判别、路线选择、随动操纵等底层操纵，乃至进一步完成编组配合等复杂协同操作进程。这些都是扩展商用无人机应用模式的重要支撑。
5G是数字化世界的加速器
数字化世界的终极目标就是构建物理世界的“镜像”。而物理世界的实体、物流、生产、制造等各个环节都将在数字化世界构建对应的数字化对象。编织这个数字化之网的骨干就是5G网络。
在4G及之前，数字化世界主要是由固定网络支撑起来的。固定网的接入点就是数字化世界的边界。边界之外是茫茫黑域。偶尔有个别移动设备可以接入，也宛如寥寥的星星。通过低速连接我们可以知道它的存在，采集少量数据，但这个设备丰富完整的数据在低速窄带的接入条件下是无法全面获取的。
5G将打破边界，真正让现实世界中的一草一木可以在数字化世界中构建自己的数字化影像。目前的数字化世界还只是数字化孤岛。
每个行业、每个组织在自己机构内部推进数字化进程，构建数字化实体，但在整体上仍然是支离破碎的，无法构成一个完整的拼图。
新冠肺炎疫情的倒逼为连接数字化孤岛，整合和提炼数据中的财富提供了良好的契机。政府在各个机构与企业中穿针引线，完成了数字化系统的集成与整合，并形成跨地域、跨组织的数字化应用，比如我们熟悉的“健康码”。
5G网络将成为全社会的数字纽带，通过提供访问、整合以及将不同/分散数据转换为知识和洞察的能力来辅助决策制定者。
这个数字纽带是一个弹性的，广泛连接的，智能和快速响应的信息流框架，为在正确的时间，将正确的信息，传递到正确的地方，提供了条件，使得整个数字化世界的各个节点能够打破空间及拓扑结构进行关键数据的多向同步和沟通。
100年前，伦敦向世界输出了地铁，巴黎输出了下水道，纽约输出了电网。新型信息基础设施建设下，5G网络和架构其上的数字化应用，将成为中国奉献给全世界的数字化世界的样板和典范。