智能時代信息基礎設施發展趨勢分析

文/徐雨

1 信息基礎設施的內涵、特征及意義

基礎設施是為社會生產和居民生活提供公共服務的物質工程設施，是用于保證國家或地區的社會經濟活動正常進行的公共服務系統。如公路、電力、煤氣等，具有先行性、基礎性、整體不可分性和準公共物品性等特征。信息基礎設施的概念來源于1993年美國政府發表的國家信息基礎設施行動動議，主要指網絡，包括：光纜、微波、衛星、移動通信等網絡設備設施。

信息基礎設施對于國家的信息化發展的支撐作用主要體現在以下方面：

（1）持續拉動經濟增長。信息基礎設施不斷培育信息經濟新動能，催生了以ICT為代表的信息科技產業和新興的互聯網公司；同時，促進傳統經濟的轉型升級帶動傳統產業的提質增效，如智能制造、智慧農業等；

（2）提升社會治理現代化水平。信息基礎設施的建設和發展大幅度提高了公共服務供給能力，推動社會治理信息化升級和模式創新。通過發展電子政務，優化精簡公共服務，提升教育、醫療、養老等公共服務的可獲取性和供給水平。

2 智能時代的信息基礎支撐

當前，以人工智能、大數據、云計算、物聯網為代表的新一代信息技術推動我國的信息化發展從“互聯網+”向“智能+”升級。算法、算力和數據是發展人工智能、大數據、云計算、物聯網等新技術的核心要素，算力、算法、數據能否被充分供給和使用，直接影響著智能化所能到達的程度。圍繞核心要素的供給，筆者認為智能時代的信息基礎支撐應包含以下方面：

2.1 智能時代的“水”——充足、完整的數據供給

數據是信息時代的戰略資源，數據資源正逐漸成為如“水”一般智能化發展的公共需求。智能時代應讓有能力使用數據的主體充分得到有效的數據，同時避免數據的濫用帶來的隱私侵犯和安全威脅。因此，有必要在基礎設施層面對數據進行統一的規劃和調度，保障數據資源的完整性（打破數據孤島，提高數據質量），易獲取性（降低企業、高校等主體使用數據進行創新的成本），安全性（規范數據流通，降低數據濫用造成的網絡安全風險），自主可控性（保障國家戰略安全），形成完整的數據資源供給體系，使數據能夠像水一樣方便獲取、自主控制、按需使用。

2.2 智能時代的“電”——強大、泛在的計算能力

智能時代對算力的需求與日俱增。美國人工智能研究機構OpenAI表示：自2012年以來，AI算法訓練所用的算力每3.5個月就會翻倍，6年里增長了30萬倍。算力已成為驅動智能化發展的能源。隨著信息社會數據總量的增加和智能算法的復雜度的提升，算力的需求將進一步增長。鑒于智能化應用場景的豐富和增多，計算能力的需求將無處不在，如智慧交通、智慧城市等場景對數據處理實時性和安全性要求較高，遠離應用場景的“云計算”難以滿足要求，算力需要更加靠近應用場景。智能時代，計算能力需要更加泛在，傳統的計算中心將不斷下沉，邊緣計算逐漸興起，算力將像“電”一樣，成為一種能夠高效、靈活利用，易于獲取的“能源”。

2.3 智能時代的“路”——高速、泛在的網絡支撐

網絡是傳統的信息基礎設施，智能時代對網絡提出了更高的要求：智能時代的網絡需要具有更高的質量——逐漸實現5G的三類應用場景，從以人為中心的增強移動寬帶（eMBB）逐漸發展到萬物互聯的海量機器通信（mMTC）以及質量更高、實時性更好的萬物互聯的超高可靠低時延通信（uRLLC）。更立體的層次——有數據的地方就需要有網絡，未來需要構建5G、光纖、衛星互聯網等多類型的網絡，促進新型網絡和傳統網絡的相互融合，以形成天地一體、多層次、可融合的網絡體系。更豐富的功能——感知能力將是未來社會重要的基礎功能，感知網絡實現物理世界狀態全面感知、實時記錄和網絡接入，是信息世界的“神經系統”并構成智能時代網絡體系的重要組成部分。智能時代的網絡體系將支撐人與人、人與物、物與物的泛在互聯與高速交互，為豐富的智能化應用提供密集、暢通的“高速公路”。

3 智能時代信息基礎設施的發展趨勢

智能時代的信息基礎設施為新技術引領的智能化的發展提供基本的能力支撐，實現新的信息技術核心要素的低成本接入，并解決其作為一種基礎公共服務的實現和交付。在此目標的影響下，智能時代的信息基礎設施會呈如下發展趨勢：

3.1 內涵豐富化——信息基礎設施的內涵將不斷拓展

隨著信息社會的發展和升級，具備通用、基礎功能的信息基礎設施特征的載體逐漸增多，信息基礎設施的內涵不斷豐富：一是功能上的拓展，信息基礎設施不再僅僅局限于通信功能，感知、計算和存儲功能已經成為信息基礎設施應當具備的重要功能。二是結構上的豐富，信息基礎設施不僅包括由通信網絡構成的“線”，也包括實現感知、計算、存儲等功能的“點”。二是層次上的延伸，信息基礎設施的層級逐漸從物理層向平臺層延伸，包括各類云計算、大數據平臺和數據中心在內的平臺已經成為重要的基礎設施。這些平臺綜合了硬件和部分軟件，為經濟社會的發展提供基礎的信息服務和能力，成為了互聯網快速發展下信息基礎設施的新形式。

3.2 資源虛擬化——網絡資源加大“云”化供給

虛擬化技術使硬件功能擺脫物理束縛，得以抽象到邏輯層面進行統一的調度，有助于完成從“信息業務被動適應網絡”向“網絡主動、快速、靈活適應信息業務”的過渡。隨著智能化的深入，信息基礎設施中的算力、網絡等網絡資源的需求將變得更加普遍，總需求量持續增加，動態性、差異性不斷增強。算力、網絡等相關資源的虛擬化有助于實現資源的整合和拓展，提高資源的靈活性和利用效率，使其能夠按需提供，同時降低使用者的接入門檻。網絡資源通過虛擬化以“云”的形式層次化進行供給，滿足經濟社會主體的多樣化的智能化需求。對用戶而言，公有云因相交私有云更低的使用門檻，其使用比例或將逐漸超過私有云，二者結合的混合云模式或將成為多數企業結合安全和成本等因素綜合考慮后的理想選擇。

3.3 運營一體化——全要素供給平臺率先成為智能時代信息基礎設施

信息化的發展普遍遵從“數字化-網絡化-智能化”的發展規律。在一些數字化基礎好，行業政策支持力度大，場景相對簡單的條件下的智能化進程將會領先，相關行業會率先形成垂直、一體化的綜合服務平臺，如面向無人駕駛的車聯網平臺，面向工業智能化領域的工業互聯網平臺等。這些平臺將比云計算、大數據平臺更貼合行業需求，會綜合算力、算法和數據等全要素為一體，行業用戶的應用只需基于該平臺進行較為簡單的深化。由于傳統企業的數字化能力不足，也缺乏整合眾多信息技術的能力，因此，全要素的一站式服務的平臺會成為傳統企業實現數字化、網絡化和智能化的便捷、高效的選擇。在這些平臺之中，涉及國計民生的公共平臺，如：醫療、教育、交通等，具有基礎性意義，會逐漸發展成重要的行業基礎設施。

4 發展智能時代信息基礎設施的建議

近年來，我國大力發展信息基礎設施，出臺了系列政策文件和重大工程，如：“十三五”規劃《綱要》、“寬帶中國”戰略以及國家發改委辦公廳組織實施的“新一代信息基礎設施建設工程”，加快建設寬帶、融合、安全的新一代信息基礎設施。但我國信息基礎設施的建設一直圍繞通信網絡，如：“百兆鄉村”示范及配套支撐工程、5G規模組網建設及應用示范工程、國家廣域量子保密通信骨干網絡建設工程等，對感知、計算、數據方面基礎設施的內容涉及較少。

為促進新一代信息基礎設施的發展，筆者提出以下建議：

4.1 明確新一代信息基礎設施的基本內涵

習近平總書記在中央政治局第二次集體學習會上強調，要加快構建高速、移動、安全、泛在的新一代信息基礎設施。明確信息基礎設施的內涵是建設信息基礎設施的前提。隨著信息基礎設施功能上的拓展、結構上的豐富和層次上的延伸，應盡快明確信息基礎設施的基本內涵并層次化地劃分范圍，為促進建設發展、制定管理辦法、明確監管主體、完善等級保護提供基本依據。

4.2 加強頂層設計，統籌協調推進，研究融合部署

新一代信息基礎設施的建設和管理是一項系統工程，投資大、耗時長，應當加強信息基礎設施的頂層設計，保障其先進性，可持續性。統籌推進各類信息基礎設施建設，避免重復建設，提高利用效率。同時積極研究信息基礎設施和傳統基礎設施的融合部署，提高空間資源利用率，充分利用“智慧城市”建設，推動新一代信息基礎設施的發展。

4.3 完善智能時代信息基礎設施的綜合管理體系

我國對信息基礎設施的管理以關鍵信息基礎設施的保護、云計算、大數據等運行主體的資質審查為主，缺乏全面系統的管理辦法。應在此基礎上構建從建設、組織、運營、退出等全過程，涵蓋政府、國企、民企等全部參與主體的信息基礎設施的綜合管理體系。從分類準入、數據安全以及運營者主體責任等多角度加以規范，切實保障信息基礎設施的安全。同時，研究制定涉及國際民生等基礎性行業的數據的采集及使用的相關標準和使用規范，確?；A數據的安全合法使用，保障智能化發展健康有序進行。