5G通信技術(shù)與人工智能的融合研究

胡 磊，孫 淵，謝建平

（浙江三維通信科技有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引 言

5G通信技術(shù)是峰值速率高達(dá)20 Gb/s、接口時(shí)延為1 ms的新一代通信技術(shù)。而人工智能是具備智能特性，打造智慧城市的新型技術(shù)。作為信息化時(shí)代的兩項(xiàng)高新技術(shù)，若積極予以融合，有助于達(dá)成技術(shù)改革創(chuàng)新的目標(biāo)，繼而優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用效果。對此，應(yīng)圍繞兩項(xiàng)技術(shù)特征，為其建立技術(shù)融合架構(gòu)，以期在融合后的應(yīng)用場景中增強(qiáng)用戶體驗(yàn)感。

1 5G通信技術(shù)與人工智能的融合優(yōu)勢

5G通信技術(shù)在人工智能領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用范圍，而在兩者融合后能夠進(jìn)一步增強(qiáng)人工智能技術(shù)分析能力，促使用戶在使用人工智能設(shè)備時(shí)獲取更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)體驗(yàn)?；?G通信技術(shù)融合人工智能還能促使人工智能在人機(jī)交互特性上得到切實(shí)優(yōu)化，既能憑借5G通信技術(shù)的低時(shí)延、高速率優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)智能項(xiàng)目的智能化應(yīng)用，又能為人工智能信息安全給予可靠保障?；诖?，兩項(xiàng)技術(shù)的融合具備顯著優(yōu)勢，理應(yīng)積極推動深度融合[1,2]。

2 5G通信技術(shù)與人工智能的相關(guān)性

5G通信技術(shù)與人工智能具備密切相關(guān)性，且屬于相輔相成的關(guān)系，重點(diǎn)體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。

2.1 5G增添人工智能發(fā)展活力

5G通信技術(shù)應(yīng)用于人工智能領(lǐng)域能夠?qū)ζ湫阅艿奶嵘a(chǎn)生積極影響，為其增添發(fā)展活力?？紤]到我國屬于多人口國家，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)普及率近5年提升趨勢分析結(jié)果（見表1）可知，數(shù)據(jù)量日益升高。若能依托5G通信技術(shù)整理數(shù)據(jù)，可以促使人工智能數(shù)據(jù)得到合理分析，借此保證用戶在人工智能技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用中能夠獲取較好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，最終促使人工智能具備新活力。

表1 2017—2021年互聯(lián)網(wǎng)普及率與網(wǎng)民規(guī)模調(diào)查表

2.2 人工智能夯實(shí)5G發(fā)展基礎(chǔ)

隨著技術(shù)發(fā)展，5G技術(shù)領(lǐng)域也開始同天線技術(shù)等高新技術(shù)建立互動關(guān)系，而人工智能技術(shù)的融合能夠協(xié)助5G通信技術(shù)妥善處理技術(shù)挑戰(zhàn)。例如，引進(jìn)天線技術(shù)后呈現(xiàn)的設(shè)備配置更高，這就導(dǎo)致整體智能需求偏高，若能得到人工智能的有效參與與協(xié)助，則有助于及時(shí)消除技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，繼而在準(zhǔn)確預(yù)判網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍與容量需求情況的同時(shí)，使5G通信技術(shù)節(jié)約運(yùn)維成本?；诖?，人工智能與5G通信技術(shù)確實(shí)具備顯著的相關(guān)性，理應(yīng)改善技術(shù)融合環(huán)境，達(dá)到技術(shù)的優(yōu)質(zhì)應(yīng)用效果[3]。

3 5G通信技術(shù)與人工智能的融合路徑

3.1 與智能車位融合

5G通信技術(shù)應(yīng)用于智能車位領(lǐng)域也是目前較為新穎的嘗試。根據(jù)相關(guān)調(diào)查，截至2019年，我國已有4億余人正式考取駕照，且汽車擁有量突破了3.3億輛。為了滿足民眾的停車需求，需在以往人工收取車位費(fèi)的模式上進(jìn)行改造，推廣智能預(yù)約、智能收費(fèi)、智能排隊(duì)等方法，以便改造后能夠切實(shí)提高停車效率。據(jù)了解，為了響應(yīng)國家對“5G區(qū)塊鏈停車場建設(shè)文件”的響應(yīng)，廣州等地已先后建成3個(gè)融合5G通信技術(shù)的智能停車場，甚至有千余個(gè)車位成為智能停車模范車位。其中最為明顯的表現(xiàn)是智能停車場在分配車位時(shí)能夠聯(lián)合5G通信技術(shù)篩選車輛的達(dá)標(biāo)情況，若判定符合停車場停車條件，則將在3 s內(nèi)自動升起自動閘門，并在車內(nèi)屏幕或手機(jī)屏幕上為其明確指引空車位位置，甚至還設(shè)有智能地鎖，切實(shí)維護(hù)每一位停車用戶的車輛安全，給人一種智能停車的無障礙停車體驗(yàn)。此外，在5G通信技術(shù)與智能停車的融合中，除了安裝5G系統(tǒng)外，還開始在無人駕駛領(lǐng)域投入精力，如英特爾企業(yè)已然在開發(fā)無人駕駛汽車的過程中研發(fā)了互聯(lián)計(jì)算設(shè)備，以5G通信技術(shù)作為核心技術(shù)，促使該企業(yè)在改革進(jìn)程中獲得了顯著成就。因此，5G通信技術(shù)與人工智能的深度融合擁有優(yōu)良前景，也是時(shí)代進(jìn)步的必然趨勢。

3.2 與智能商業(yè)融合

3.2.1 智能購物融合

智能購物作為智能商業(yè)領(lǐng)域的主要類型，在其中融合5G通信技術(shù)既能優(yōu)化消費(fèi)者的購物體驗(yàn)感，又能提升消費(fèi)者的購物舒心度，促使整個(gè)購物流程能夠深刻感知技術(shù)的獨(dú)特性，切實(shí)依托消費(fèi)者的具體購物需求，為其搭配對應(yīng)的智能服務(wù)。以零售產(chǎn)品購物活動為例，在智能購物中能夠充分借助5G通信技術(shù)，對消費(fèi)者的身份、購物能力以及購物目的進(jìn)行深度分析，而后保證在提供產(chǎn)品、給予購物指導(dǎo)服務(wù)時(shí)都能依靠5G通信技術(shù)提供的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，保證消費(fèi)者在購物場所得到個(gè)性化購物保障。特別是亞馬遜以及Asos等數(shù)字化企業(yè)的發(fā)展，在其為客戶提供智能購物服務(wù)時(shí)，還能憑借5G通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)客戶數(shù)據(jù)的有效采集，并且可以實(shí)現(xiàn)對消費(fèi)者的深度理解。以往單純使用人工智能技術(shù)分析客戶的分類方式過于簡便化，且分類結(jié)果不夠準(zhǔn)確。在5G通信技術(shù)的參與下，可以在常規(guī)年收入、年齡段、性別等分類依據(jù)上深度挖掘其歷史購物消費(fèi)水平，便于在零售業(yè)發(fā)展中保障智能購物的精準(zhǔn)化智能服務(wù)質(zhì)量[4]。

3.2.2 智能工廠融合

人工智能與5G通信技術(shù)的融合還能在智能工廠建設(shè)中得到充分展現(xiàn)。所謂的智能工廠是以一種智能化生產(chǎn)模式，達(dá)成工廠運(yùn)營的提質(zhì)增效目標(biāo)。參照國外研發(fā)智能工廠的經(jīng)驗(yàn)，德國與日本曾聯(lián)合研發(fā)出一種適用于智能工廠領(lǐng)域的勞動保護(hù)智能系統(tǒng)，以30余個(gè)傳感器設(shè)備對工人的行為安全進(jìn)行預(yù)判，并幫助工人及時(shí)糾正不規(guī)范的工作行為。若能在此系統(tǒng)中應(yīng)用5G通信技術(shù)，則可以對不規(guī)范動作進(jìn)行整理，而后將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳至管理中心，以便對人工智能管理模式進(jìn)行細(xì)化處理，致使智能工廠中的車間實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳遞與智能分析。此外，國際科研項(xiàng)目上思愛普也成功設(shè)計(jì)出了機(jī)械臂，該設(shè)備在5G通信技術(shù)的融合中能夠?qū)崿F(xiàn)智能控制的精準(zhǔn)度。結(jié)合多個(gè)國家建設(shè)智能工廠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，理應(yīng)加大對智能工廠的技術(shù)融合力度，確保智能工廠不僅具備智能器械、智能管理裝置，還能擁有高精度數(shù)據(jù)分析軟件、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判系統(tǒng)[5]。

3.2.3 智能物流融合

物流行業(yè)的發(fā)展也應(yīng)當(dāng)深入融合5G通信技術(shù)。智能物流是在物流行業(yè)中應(yīng)用人工智能后形成的新型物流模式，包括智能配送、智能倉儲服務(wù)，而5G通信技術(shù)的應(yīng)用，可以加強(qiáng)人防聯(lián)動管理，甚至能夠?qū)ω浳锇踩约拔锪髋渌托势鸬街ψ饔?。例如，智能物流領(lǐng)域中使用的智能機(jī)器人在自動完成貨物配送、打包分揀任務(wù)時(shí)，聯(lián)合5G通信技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對物流動態(tài)的實(shí)時(shí)分享，并且還能及時(shí)掌握配送途中貨物的突發(fā)狀況。以往客戶對貨物動態(tài)的掌握多以“滯留”為主，無法及時(shí)了解運(yùn)輸期間遇到的各種突發(fā)事件，從而引起客戶與供應(yīng)商的時(shí)間損失，甚至也會承擔(dān)經(jīng)濟(jì)損失。

5G通信技術(shù)融合于智能物流后，能夠保持動態(tài)詳情的實(shí)時(shí)傳遞，而且可以在人機(jī)交互功能下提供可視化場景服務(wù)。因此，融合后的智能物流既能具備智能物流服務(wù)條件，又能實(shí)現(xiàn)對物流效率、物流質(zhì)量的有效提升。例如，在應(yīng)用5G通信技術(shù)階段，依然在智能物流中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IoT）傳感器，這是因?yàn)樵搨鞲衅魇?G通信技術(shù)的重要產(chǎn)物，在其聯(lián)合使用期間，能夠給予智能物流優(yōu)良的制造條件，而且還能促進(jìn)物流行業(yè)的智能化發(fā)展，使之在信息化時(shí)代背景下更具顯著優(yōu)勢。于智能物流中融合5G通信技術(shù)應(yīng)加強(qiáng)對物流服務(wù)的改良設(shè)計(jì)，以期在智能物流的技術(shù)實(shí)踐中協(xié)調(diào)好多方主體的關(guān)系[6,7]。

3.3 與智能旅游融合

5G通信技術(shù)在其融合發(fā)展中可以增加旅游項(xiàng)目的沉浸感以及體驗(yàn)感，其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖1所示。以往游客僅能在景區(qū)游覽中感知景區(qū)文化的魅力，而今在智能旅游場景中依托5G通信技術(shù)可以將原本單調(diào)的靜態(tài)景物轉(zhuǎn)化為動態(tài)景象，以便游客從中深度感知景區(qū)的獨(dú)特價(jià)值。而且在智能旅游中也將能突破時(shí)間與空間的限制。目前，各地區(qū)都頒布了不遠(yuǎn)行的政策，為了促進(jìn)旅游文化的深層次傳播，可以開設(shè)智能旅游項(xiàng)目，致使游客即便不出省、不出門，也能在人工智能與5G通信技術(shù)的融合環(huán)境下真切感受到景區(qū)美景。在智能旅游發(fā)展中關(guān)于5G通信技術(shù)的融合還要求各景區(qū)應(yīng)當(dāng)先完成5G基站的建設(shè)任務(wù)。例如，平頂山市旅游局現(xiàn)已同河南優(yōu)涵文化旅游集團(tuán)有限公司建立了合作關(guān)系，致力于5G技術(shù)的深度改造，促使在宣傳平頂山景區(qū)風(fēng)采時(shí)也能積極開設(shè)智能旅游示范點(diǎn)，便于在技術(shù)融合場景中早日達(dá)成當(dāng)?shù)氐闹腔劬皡^(qū)建設(shè)目標(biāo)。同時(shí)，智能旅游的技術(shù)融合還能促使平頂山市擁有完善的信息化改造條件?？傊谥悄苈糜伟l(fā)展中融合5G技術(shù)，務(wù)必編制完整的改進(jìn)計(jì)劃，輔助技術(shù)人員提高旅游項(xiàng)目的服務(wù)水準(zhǔn)[8,9]。

圖1 智能旅游的5G融合架構(gòu)

3.4 與智能設(shè)備融合

5G通信技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用中還能賦能于人工智能設(shè)備。一方面，它的應(yīng)用能夠提高頻譜利用效率；另一方面，可以輔助智能設(shè)備深度感知環(huán)境變化規(guī)律，而后依托智能設(shè)備達(dá)到環(huán)境優(yōu)化、增強(qiáng)頻譜適應(yīng)力的效果。同時(shí)，在應(yīng)用5G通信技術(shù)后，原有的人工智能設(shè)備也將具備優(yōu)質(zhì)性能，促使技術(shù)領(lǐng)域擁有高端智能水平。例如，在人工智能手機(jī)研發(fā)中聯(lián)合5G通信技術(shù)能夠成功研發(fā)出“5G系統(tǒng)”，現(xiàn)下在驍龍25X、驍龍7X7系統(tǒng)中均建立了5G人工智能模式，既能提高手機(jī)設(shè)備的下載速度，又能擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)服務(wù)范圍，促使在設(shè)備使用期間與外界建立全方位的互動關(guān)系。智能手機(jī)雖然已有大部分得到了5G通信技術(shù)的支持，但為了改善技術(shù)融合成效，還應(yīng)當(dāng)注重新品研發(fā)，并擴(kuò)增技術(shù)融合規(guī)模。除了智能手機(jī)設(shè)備外，還可以將5G通信技術(shù)應(yīng)用在智能手表、智能藍(lán)牙等多個(gè)智能設(shè)備中[10]。

以智能手表為例，早在5G通信技術(shù)全面商用的背景下已成功設(shè)計(jì)了集手機(jī)功能、醫(yī)療監(jiān)測功能于一體的智能手表。不但突出了人工智能的服務(wù)特征，而且在5G通信技術(shù)助力下開通了語音視頻、時(shí)間顯示、定位以及社交娛樂等多模塊功能，促使智能家居領(lǐng)域也有了新的突破。

4 結(jié) 論

5G通信技術(shù)與人工智能的融合有利于提升技術(shù)服務(wù)水準(zhǔn)，通過與智能購物、智能商業(yè)、智能旅游以及智能設(shè)備等領(lǐng)域的具體融合，能夠促使5G通信技術(shù)取得良好的技術(shù)成果。同時(shí)，在未來發(fā)展中，技術(shù)融合也勢必朝著個(gè)性化、廣泛性、強(qiáng)影響力的趨勢轉(zhuǎn)變，自此在技術(shù)融合視域下，促進(jìn)各行業(yè)發(fā)展質(zhì)量的穩(wěn)步提升符合新時(shí)代技術(shù)應(yīng)用需求。