5G通信技術和人工智能的融合與發展趨勢

梁 星，張利峰，朱 寧，王 瑞，曹顏輝

（中國移動通信集團設計院有限公司，山西 太原 100089）

1 5G通信技術與人工智能概述

1.1 5G通信技術

5G通信技術核心依賴于蜂窩移動通信，但不歸屬于新型無線接入型技術的門類。其擁有兩個最基本的特征，一是較低的網絡延遲，低至1 ms以內，二是較高的網絡速率，峰值最高可達到Mb/s[1]。除了這兩個基本特征之外，5G通信技術擁有更大的數據容量和更快的數據處理速度，而且使用成本較低，可大范圍覆蓋與連接。5G通信技術的逐漸應用，極大程度上實現了網絡融合，使得人與人之間和人與物之間達成高效、自由的聯通。中國的5G網絡通信研究于2016年1月進入伊始的實驗階段，歷時8個月，于2016年9月正式實驗完成，并進入了第二實驗階段，2017年9月第二實驗階段也基本完成，同年11月我國工業和信息化部宣布第三實驗階段開始。最終在2019年1月底，我國工信部正式宣布，實驗圓滿完成，網絡速度已經有了進一步的提升[2]。

1.2 人工智能

人工智能技術本身建立在龐大的數據庫基礎上，是開發用來進行信息計算、檢索以及推理的技術。數據庫中存儲大量的信息，在通過人工智能技術進行信息讀取時可極大限度地提升檢索速度，并篩選出相關信息。人工智能技術具有一定的自主學習能力，可以通過自我學習完成邏輯推理和聲音圖像識別，幫助人們完成較為復雜的工作。

2 5G環境下人工智能的應用優勢

現階段，我國的5G技術是“智慧+”和“智能+”領域發展的基礎，是智能手機、智慧城市及網絡安全等領域的技術支持。而人工智能技術的融入可以加速“智慧+”和“智能+”的發展，并且能夠拓寬發展的廣度和深度[3]。人工智能技術可以分析海量的數據，在5G技術的加持下，能夠針對性地提升智能化水平和自動化水平，從而實現更為精確的信息處理。例如，在智慧電視領域，5G通信技術與人工智能技術的融合，不僅為智慧電視提供了更高的視頻清晰度和更低的網絡延遲，而且可以實現更高級的節目推薦和人機對話。5G通信技術在應用的過程中需要更加嚴格的網絡安全防護，人工智能技術為5G通信技術的網絡安全起到了保駕護航的作用[4]。

3 5G通信技術與人工智能的融合發展路徑

3.1 5G通信技術與智能設備融合發展

5G通信技術是新一代的網絡通信技術，在應用過程中提升了頻譜利用率，并因此衍生出了無線電技術，而無線電技術對于周圍環境的變化能夠進行良好的自我感知，并對現有的智能設備系統進行一定的參數調整，保證應用過程中的頻譜規律更加穩定[4]。不過在智能設備應用過程中資源十分受限，為了解決這一問題，就需要5G通信技術和人工智能技術的針對性融合，以人工智能技術降低干擾。

3.2 5G通信技術與智能工廠融合發展

為了提高工廠的生產效率和人員的優化配置水平，5G通信技術和人工智能技術已經慢慢應用到工業化進程中，不斷提高了工廠的智能化水平。工廠自動化設備關系到工廠的生產效率，5G通信技術的應用可以極大地提升智能化設備的連接穩定性[5]。智能化工廠的水平一直處于直線上升的趨勢，而且人工智能技術也為智能化工廠提供了更為便利的移動辦公功能，極大地提升了智能化工廠的運轉效率。智能工廠整體方案如圖1所示。

圖1 智能工廠整體方案

3.3 5G通信技術與智能物流融合發展

現階段，物流行業的發展勢頭正盛，很大程度上可以影響到人們的日常生活，為了提升物流行業的發展速度，人工智能技術為物流行業的智能化發展指明了發展方向。5G通信技術主要從3個方面影響物流行業的發展，一是打包驗貨，二是倉庫管理，三是物流配送。5G通信技術與智能物流的融合，可以極大程度上提升物流行業的管理效率，并且可以精準化定位物流配送區域[6]。

3.4 5G通信技術與智能停車融合發展

人工智能技術的應用范圍較為廣泛，其中智能停車平臺的應用也是主要的應用方向之一。現階段，智能停車平臺極大程度上實現了內部的結構升級，形成了網絡云平臺系統。相較于傳統的智能停車平臺，智能停車云平臺的智能化水平有了質的飛躍，能夠實現停車信息的實時共享[7]。智能停車云平添充分融合了5G通信技術，通過AI高位視頻技術極大程度上提升了停車效率，與此同時也為停車管理實現了擴容。智能停車系統架構如圖2所示。

圖2 智能停車系統架構圖

3.5 5G通信技術與智能購物融合發展

5G通信技術與人工智能技術可以實現人的面部和身材的捕捉與信息采集，并以此進行全方位的3D模型建造，通過計算機中的衣服模型與人體模型來幫助購物者挑選合適的衣服，這能夠為實體服裝品提供更為便捷的試衣服務，并且可以實現線上試穿，節省試衣過程中的等待時間，也為服裝購買提供了更廣闊的電商發展支持。

3.6 5G通信技術與智能醫療融合發展

我國人口眾多，醫療資源較為緊張，不同地區的醫療資源水平也不盡相同，優質的醫療資源無法平衡分布，也因此形成了求醫難的問題。基于5G環境下，可以為不同地區的人民提供更優質的醫療服務。

4 5G通信技術與人工智能的融合發展趨勢

4.1 融合發展將聚焦于應用場景的創新

隨著當代社會的經濟發展，物聯網應運而生，其發展也離不開5G通信技術的應用。5G通信技術的優勢明顯，高效傳輸、低延遲以及針對性高等特點幫助人們實現了萬物互聯。人工智能技術在計算機的輔助下實現了自主學習，通過神經網絡算法比較完美地模擬了人的思考和判斷過程，為萬物賦予了智能化的生命力[8]。人工智能技術在應用之初主要是人機交互方面，隨著時間的推移，人工智能技術開始與物聯網相融合，有了智慧城市、智慧醫療以及無人駕駛等宏偉規劃，同時5G通信技術與人工智能技術相輔相成，極大地拓展了人工智能技術的應用領域。

4.2 注重應用缺憾的互補

現階段，5G通信技術還不是特別成熟，而人工智能技術也在發展之中，兩者的互相結合為雙方的應用提供了互補，在發展過程中不斷地提高彼此的應用效率和應用廣度[9]。人工智能在現階段已經出現了跨界融合的態勢，5G時代也呈現出開放融合和多元化的趨勢，兩者的融合應用加速了兩者的技術更新和技術融合，最終以較低的成本擴大至較大的應用范圍，從而實現了智能物聯時代的萬物互聯，為5G時代的物聯網技術注入了新鮮血液，同時也滿足了人們的智能通信需求。

4.3 更加注重個性化服務

隨著社會的發展，人們越來越強調自身的獨特性，追求個性化服務，在5G時代更不例外。在5G通信技術和人工智能技術的加持下，個性化服務更加凸顯，也更容易實現。5G通信技術自身具有很強的優勢，能夠促進信息化社會的信息化水平的提升，兩種技術的融合能夠推動人類社會生產生活的發展，提升二維和三維的轉換速度，帶來新型的認知模式[10]。但由此可能引起的弊端也顯而易見，追求個性化服務的前提一定要從多維度認知和使用新的技術，讓這把雙刃劍更好地為人們和社會服務。

5 結 論

在新時代背景下，5G通信技術和人工智能的應用領域越來越廣，為了保證兩種技術融合帶來的增益效果，工作人員需要協調好這兩種技術在融合過程中可能會出現和已經出現的問題，促使兩者的良性和可持續發展，便利人們生活的方方面面。