(電子科技大學,中國 成都 611731)
5G時代已經來臨,在政府的強力政策支持和經濟發展需求的驅動下,中國5G初期的建設和發展速度已超過3G、4G初期時的速度。面對所取得的成績,我們應有清醒的認識:今天全球5G都以提供增強移動寬帶(eMBB)業務為主,并會持續很長時間,但這并不是5G的核心目標。5G帶來的最大的變革是移動通信網絡從支撐“人與人的連接”為主,轉為支撐“萬物互聯”,這是移動通信的革命性變革,意義重大。5G萬物互聯的變革,面臨著巨大挑戰,現在僅處于“孕育期”,前方長路漫漫。針對超可靠低時延通信(URLLC)的R16標準才剛剛凍結,針對海量機器類通信(mMTC)的技術與標準難以在短期內確定,許多技術標準還需到R17或者我們稱之為6G階段才能完成。5G獨立組網仍存在諸多技術與應用瓶頸,沒有5G的獨立組網,5G就無法提供URLLC、mMTC能力。雖然現在面向垂直行業的5G萬物互聯應用,從政府到各行各業都有著很高的熱情和期盼,各類試點與應用示范層出不窮,但我們應認識到萬物互聯面臨更多的挑戰和不確定性,需長時間的探索與開拓,它的發展一定是一個緩慢的、漸進的過程[1]。
40年前,移動通信剛起步時,我們憧憬著個人通信的理想,即任何人在任何時間、任何地點與任何一個人實現任何一種媒體的通信;每個人有唯一的通信號碼,通信的個人性代替通信的終端性。幾十年來,移動通信、衛星通信等技術的飛速發展,使得人類實現個人通信的理想為期不遠了。人類萬物互聯的理想看似僅將個人通信理想中的“任何人”改為“任何人與物”,但這一個字的增加卻使理想的實現異常艱巨且更加漫長。5G僅是萬物互聯的探索、起步階段。人類要實現天地萬物信息互聯的理想,需要不斷地開拓新需求、新技術、新業務、新模式,建立新的生態鏈,需要更多代技術與應用的變革,任何急功近利都無濟于事。
在移動通信走向萬物互聯的過程中,通信人需要在以下幾個方面努力:
1)移動通信萬物互聯行業應用,將從以人的信息獲取與交流為主的消費應用,轉向以信息感知與控制為主的行業應用。新的應用也意味著技術發展的重心將發生變化:在物聯感知與控制的世界里,互聯技術能否用于精準感知和控制,按需定制、安全可靠、穩健性至關重要,但安全可靠、穩健性常與高速、高效、高復雜度,甚至與高智能沖突;因此,如何實現移動通信萬物互聯技術的安全可靠、高穩健性是新的挑戰。移動通信萬物互聯的技術發展需將自主可控、高度安全、超高可靠、易定制、易擴展等面向感知與控制的技術作為核心方向。
2)萬物互聯的多樣性和復雜性遠遠超過人與人的連接,因此它不可能靠一種通信網絡去完成。即便是像移動通信這樣的“巨網絡”也不行,如同交通運輸網絡一樣,不可能只靠高速公路一種連接方式。5G將為萬物互聯提供廣域覆蓋、可高速移動、大容量大連接的網絡支撐,這樣的網絡將是萬物互聯的核心系統。核心系統需要與其他系統共同協作,滿足不同需求的有線與無線、廣域局域與短距離、公眾與專用等各種系統的互為補充、互連互通,才會構成萬物互聯的世界。今天,如果沒有WiFi,即使是5G網絡也難以承載移動互聯網的巨量應用;因此,移動通信與垂直行業都要拋掉5G將“一網統天下,實現萬物互聯”的幻想。5G萬物互聯的新架構、新技術可廣泛地應用到各類行業專網中。5G時代,運營商跨界垂直行業,專網和公網將出現更深的融合。移動通信在變革中的目標應為:在萬物互聯的世界里發揮核心網絡作用,與其他網絡技術與系統共同發展,共同推進萬物互聯[2]。
3)物聯網的發展在中國已持續了10余年,政府和各行業投入了大量資源,應用示范遍地開花;但結果并不理想,可謂是“一起一落”。由5G掀起的萬物互聯是物聯網發展的又一新高潮,我們應總結之前的經驗教訓,反思得失,才有可能成功。在物聯網10余年的發展中,成功的應用很多,失敗的應用也不少;但無論成功與失敗,卻很少取決于網絡技術。先進的網絡技術僅是萬物互聯的保障條件,而不是其能否成功的核心要素。
萬物互聯成功的核心要素是什么?是行業信息化的內在驅動力。行業服務與消費類服務的根本區別是:行業信息服務是行業生產要素中不可分割的核心部分!萬物互聯不是目的,推動生產效率、產品質量的提升,創造新業務、新形態,擴大新市場,提升行業競爭力才是行業信息化的動能和驅動力。基于信息通信技術的物聯的成功應用都源于內在驅動力。當基于信息通信技術的“有用的物聯” 成為了行業中不可分割的核心生產要素,萬物互聯的理想就離實現不遠了。
行業萬物互聯的內在驅動力需要與行業信息化同步發展,規模化應用取決于行業信息化的發展水平。5G可為車聯網、遠程醫療、遠程教育、工業互聯網、智慧城市等行業規模化應用提供支撐,但這些應用本身尚處在探索起步階段。任何一個規模化行業要實現萬物互聯都取決于該行業信息化生態鏈的進步,越是應用前景廣闊的行業,行業互為關聯的系統要素就越多,關聯就越復雜,建立信息化生態鏈就越漫長。許多領域的信息化已取得了長足的進步,但離目標仍相當遙遠。該如何“破局”?“運動式”的萬物互聯推動是否還會經歷“三起三落”?一切皆有可能!
4)在這萬物互聯的新浪潮中, 行業信息化是行業生產要素的信息獲取、傳輸、處理、反饋控制與智能生產的一體化,通信技術僅是要素中的一環。移動通信能否成為行業信息化的支撐技術和基礎設施,取決于能否與垂直行業深度融合,共同建立技術鏈、應用鏈和生態鏈。行業發生重大進步的信息化過程,需要行業所有生產要素與體系結構的創新和變革。沒有信息通信業與垂直行業的深度合作與融合,創新和變革很難實現。在這變革中,移動通信要從面向公眾消費者的“標準設備、流量套餐”式的服務模式,轉變到面向垂直行業的“定制化設計、按需服務”的模式。
信息通信行業與垂直行業的深度合作與融合取決于新機制、新體制。沒有為垂直行業用戶提供真正個性化服務的新生態鏈,沒有與垂直行業共生共榮的新機制新體制,移動通信面向行業的萬物互聯難以成功。垂直行業萬物互聯的應用千千萬萬,不同的行業有不同的需求,難以用一種機制和體制去實現。例如,公共安全、能源、軌道交通等大規模行業,網絡安全、管理控制的要求高,需要萬物互聯自主可控,需要與通信業形成“利益共同體”,聯合構建行業可管可控的專業網絡。而對分散的、復雜的各種行業應用,公網應創造機制,支持各類萬物互聯服務企業的興起,并與專網相結合,為行業提供定制化服務。“八仙過海”推進行業萬物互聯的應用與發展。
萬物互聯,任重道遠!