5G通信技術促進人工智能發展應用研究

摘要：隨著5G移動通信技術的不斷發展，其廣泛應用于現代社會各個行業中，但在實際的社會發展中，人們對信息和設備的智能性提出了很高的要求。因此，新的發展階段需要新的智能技術。移動通信技術對人類生活的影響不容忽視，5G通信技術為人工智能的發展提供了便利，若二者加深融合，將會進入一個加速發展的時期。5G通信技術在人工智能領域中的應用，可以極大地促進互聯網的發展，讓移動互聯網技術更加智能、便捷。本文就5G技術促進人工智能發展方面展開探討。

關鍵詞：5G通信技術；人工智能；應用

基于技術不斷發展，人工智能已經實現廣泛應用，其可以在網絡與計算機技術支持下，通過計算與人類思維模擬實現自動運轉與智能控制。而人工智能要想有序運作需要數據庫支撐，數據庫越龐大就可以更“智能”，5G通信技術的到來，能夠促使人工智能的功能與實際價值效用在5G通信技術幫助下更加優化，并且可以拓展人工智能適用領域。由此可見，5G通信技術與人工智能是新世紀最先進的兩大技術，二者有效結合能夠促進社會生產結構調整升級，構建智慧城市、智慧產業，推動社會快速發展。

一、5G通信技術與人工智能概述

5G是指第五代移動通信技術，是4G移動通信技術的延續，具有高容量、高傳輸速度、極低延遲和高可靠性的特點。與4G相比，5G移動通信技術在最大速度、流量密度、連接數密度、網絡能效、頻譜效率和極限時延等方面都有顯著提升。可擴展的5G多天線、新的多可用性、新的信息編碼、毫米波通信、超密集網絡、D2D等基礎技術清楚地體現了5G的高頻特性。5G移動通信技術采用微基站超密集網絡技術，可實現信號的無限覆蓋，提高覆蓋區域的平均帶寬和極限帶寬，快速滿足實時業務需求，采用天線技術，系統輸入靈活可配置，大大減少噪聲和干擾。目前，5G移動通信技術的發展主要集中在3個方面：非常密集的網絡（壓縮區域）、提高頻率效率（大面積天線）和頻率擴展（高頻通信）。人工智能最具代表性的特點是提高工作效率，是當今世界最重要的研究領域之一。人工智能和5G移動通信技術將占據主導地位，同時兩者的交叉融合也將創造出許多新的業務和應用。5G移動通信技術是互聯網的基石，人工智能是互聯網的放大器。這兩者作為新時代的生產力將改變整個社會的生產方式，提高勞動生產率。5G移動通信技術的出現，讓人們真正走進了智能化的生活。

二、人工智能關鍵技術要點和技術路線

（一）5G無線網絡智能分析的關鍵技術

目前，5G無線網絡智能分析的關鍵技術有：①深度自動化分析無線系統數據的技術；②能夠將數據分析轉化成運營管理決策信息的技術；③能夠實時監控網絡性能和動態管理調整系統的技術；④網絡系統均衡優化的技術；⑤能夠兼顧終端側與網絡側的協同性分析技術；⑥能夠對網絡中海量數據采取快速評估網絡性能的監控手段；⑦能把規劃、配置、監視、路測、客服環節連接起來的數據共享和分析的技術。

（二）5G無線網絡優化的人工智能技術路線

從5G無線網絡整體出發，運用系統論方法，結合先進的商務智能技術，實現對5G無線網絡的深度分析和動態管理。主要的技術路線包括：①建立5G無線網絡信息量化分析評估模型。將各類參數信息、關鍵事件、分析算法等歸納到樹狀分析結構中，信息分析模型獨立于軟件平臺，能夠動態地升級和加載，對來源于網絡側和終端側的各類數據信息在模型中進行統一定義，提供量化的數據關聯屬性，建立無線性能問題的專業分析框架，兼容各類無線網絡。②建立多維立方體數據庫。設計出便于相關性搜索和聯想式分析的多維立方體數據模型，提供物理、空間、對象、時間等維度的信息分析邏輯基礎。③聯機分析處理。基于相關性搜索技術，實現網絡性能的智能輔助分析，利用先進并行處理技術實現超高速的實時數據相關性分析。④利用聯機事務處理系統。以空間換時間方式解決海量數據的采集和處理效率問題。⑤利用實時顯示技術，包括基于地理信息系統和線圖的動態顯示。徹底解決信息發布的功能和性能問題，保證系統應用中的高并發能力，有利于協同工作。

（三）智能網絡優化分析系統設計

作為一個人工智能系統，需要能夠表現出“專業、高效、易用”的特點。專業特點體現在該系統充分集成和利用通信專家的分析經驗。算法庫擴展靈活，分析處理過程貼近網絡優化現場要求，各項算法和解決措施均源于網絡優化工程實踐，分析結論可靠度高、可用性強。同時，以前沿圖形手段輸出軟件分析結論，直觀揭示了復雜網絡異常的生成機理，化繁為簡，強化操作者的形象思維，降低理解難度，便于操作者快速捕捉和記憶關鍵信息，輕松解決復雜的技術問題。高效特點體現在該系統支持多種來源數據的信息關聯處理，數據處理量大，充分挖掘和利用各類數據中的有效信息。全程自動化地進行網絡異常分析處理，能大幅減少人工工作的時間。易用特點是指該系統應用和操作流程清晰便捷，導向性強且易于掌握，隨時保持界面的合理簡潔，交互過程舒適，保障操作人員在大批量數據分析任務中的工作效率。

三、移動通信網絡運用于人工智能的現狀

（一）人工智能無線軟件產品的必要性

安全、穩定、高效的無線網絡必須由無線硬件產品、運維人員和無線軟件產品這三者共同組成。其中，無線軟件產品是網絡性能支撐系統，起到協同連接無線硬件產品與運維人員的關鍵作用。受限于網絡架構、處理速度、控制周期、監控范圍等因素的影響，無線硬件產品自動平衡能力存在一定的局限。另外，運維人員在面對盤根錯節而又非常復雜的技術問題時，就算經驗豐富也無法保證讓5G無線網絡能夠可靠、高效地運行。

（二）大數據分析存在的問題

①煩瑣的信息數據處理過程，移動通信網絡產生的大量數據，這些數據種類繁多并具有時間序列的特性，處理過程煩瑣。②接入5G無線網絡的終端數量呈現爆發式增長趨勢，個性化的通信需求千變萬化，這給大數據分析帶來嚴峻挑戰。

（三）軟件開發落后于硬件設備的發展

5G無線網絡復雜度遠超3G、4G網絡，需要用“系統論”的思路改進網絡優化技術體系。各種無線網絡控制器設備之間相互影響的運行參數非常多，因此技術人員不太可能全面地掌握如此多且復雜的運行參數信息，必須依靠更為智能和專業的軟件。各大運營商都在積極地開發和升級運行參數分析軟件，替代過去主要依靠技術人員經驗維護網絡的模式，以適應5G無線網絡維護的新要求。但是支撐網絡維護的軟件要遠遠落后于硬件設備的發展，這是由于設備制造商在無線系統開發前期將投資重心放在網絡建設的硬件設備，軟件系統更新則受到驗證條件等因素的限制，因此成熟的軟件要晚于硬件設備開發。目前，為適應市場形勢的要求，5G新型移動通信設備在還未充分研發成熟就已經大規模應用在網絡建設之中，導致配套的軟件技術不能同步，這種不均衡狀況也是造成現階段網絡運行低效能的原因之一。

四、5G移動通信技術在人工智能領域的應用

（一）5G+智能購物

購物是人們日常生活中所開展的必要行為，在網絡時代未來臨時人們需要到達購物商場進行購物，隨著互聯網時代到來，人們可以在通信技術支持下在專項app上篩選物品下單，不需要消費者親自去商場進行采購，但在該背景下也存在一定問題。例如，人們所選擇的衣物顏色、種類與實際收到的商品不匹配，嚴重影響消費者購物體驗。而隨著“5G+智能購物”在消費領域的推廣普及，消費者可以利用虛擬場景進行試穿的行為，切實提高了消費者購物體驗。但由于“5G+智能購物”涉及技術較為繁雜，還需要應用攝像頭進行識別，以強大的數據庫作為支撐，因此現階段該技術仍需加強實踐與經驗積累。

（二）5G應用于智能停車

隨著中國汽車保有量持續上升，私家車數量直線遞增，汽車成為人們出行的主要工具，從而促使停車場數量與規模不斷擴大，停車場整體經營方式優化升級成為必然趨勢。隨著互聯網技術不斷深入，智能停車場逐漸被用于市場，其中5G通信技術與人工智能在停車與車輛管理中的應用構建了網絡云平臺系統，通過AI高位視頻技術提高停車效率，同時還便于停車管理。以德立云平臺構建為例，其智能停車系統構架為：內網→停車場入口設備（智能卡出入控制機、空位顯示屏、云停車出入控制機、道閘）→自助繳費機→出口或中央收費處（顯示屏→收費機頂盒→智能讀寫器）→停車場出口設備（智能卡出入控制機、云停車出入控制機、道閘）。內網→5G寬帶→德立云平臺→物業管理電腦→物管手機收費App→車主手機繳費App→離場。

（三）智能生活日常用品

5G移動通信技術與人工智能領域的融合，進一步推動了我國智能家居市場的發展，讓創新日用品不斷涌現。因此，企業應更加重視5G移動通信技術在人工智能領域的應用，增加5G移動通信技術的投入，并為市場注入新鮮血液，讓人工智能能夠更廣泛地應用在智能家居中。用于控制家居用品的人工智能為人們帶來更可靠的體驗，從而有助于改變人們的生活方式，讓社會更有效率。此外，5G移動通信技術在人工智能中的應用，可以連接和控制多個設備。因此，在智能家居的應用中，應該考慮到這個性能，能夠管理多個家居用品，從而更好地滿足人們的各種需求，克服了空間的限制，使人們的生活變得更加智慧。

（四）智能安防方面

在人工智能技術的商業化過程中，以“人工智能+安防”為形式的智能安防模式正逐漸成為現代化改造的主要方式，逐漸向獨立領域邁進，并與特定行業融合[3]。作為互聯網最重要的應用情景，智能安防一直受到各行各業的關注。一方面，人工智能賦能的智能安防通過傳感器、監控攝像頭等機械設備實現智能判斷，減少了傳統安防行業對人力資源的過度依賴和極高的消費支出。另一方面，從智能系統中獲取最新、最準確的安全數據，實現了各種安全服務、人力安全資源和社會保障的部署，確保安防系統在正確的時間內準確地工作，并有助于將安防工作從被動轉變為主動，從而使智能安防得到廣泛應用。視頻監控是人工智能技術的主要關注點，視頻監控作為安防行業的重要組成部分，一直支持新的行業技術。智能安防系統中包含的所有子系統都必須使用先進的高清顯示器，以確保功能播放。隨著5G時代的到來，監控設備達到8K分辨率，圖像分辨率更高，視頻數據更豐富，高分辨率圖像使得監控圖像分析成本更高。5G移動通信技術可以傳輸超高清視頻數據，智能處理后臺數據，減少網絡傳輸和多層路由帶來的延遲和圖像丟失問題。同樣，視頻監控也不再局限于固網，“公開共享”的數據無疑會增加其有效性和內在價值。智能化安防進一步發展對網絡通信技術的帶寬、速度、時延等方面提出了更高的要求，而從一開始，5G移動通信技術就被定義為擁有快速、高可靠性和低延遲的性能，可以為智能安防提供保障。

（五）智能醫療方面

“5G+智能醫療”是一種雙贏的選擇，能夠有效改善醫療行業醫療資源分配不均等問題，例如“醫聯體+區塊鏈”項目。該項目的核心是通過“5G+智能醫療”將當地醫療機構整合起來，打破各醫療機構之間信息“孤島”壁壘，實現數據信息互聯共享，從而實現醫療資源縱向流動，解決群眾看病難問題。該項目的開展與深入研究為5G通信技術在醫療行業內的應用增加了寶貴經驗，該項目開展中所形成的結構體系可以適用于不同地區醫療環境。通過“5G+智能醫療”的應用可以將地區內各醫療機構所具備的醫療設備種類與數量、專科醫生數量等相關醫療資源均記錄到醫療資源數據庫中，從而在患者就醫過程中根據患者所需醫療服務內容為其匹配最適宜的醫療機構，在實現醫療機構資源得以有效利用的同時，提高患者就診速度，最終實現醫療機構有序管理，解決群眾看病難等問題。

六、5G通信技術與人工智能的發展趨勢

（一）應用領域更加廣泛

基于5G通信技術不斷深入，相關系列延伸產品已經逐漸投入市場，但由于相關基站還在鋪設中，促使5G通信技術還存在較大發展空間。因此，當5G技術實現全國普及，相關延伸設備均實現5G升級后，5G通信技術與人工智能的融合將會在此現狀上得到深層次的升級優化，其適用領域也將更加廣泛。

（二）個性定制化服務時代即將到來

根據人們消費觀念與當前消費市場現狀調查發現，定制化、個性化服務已經初具苗頭，高端產品更是側重發展定制服務，因此隨著人們對個性化服務需求不斷上漲，個性化與定制化服務將成為消費領域主要發展方向。將5G通信技術與人工智能應用到該領域將會極大程度推進個性化與定制化服務發展進程，促使相關服務更加便利。而根據目前社會各界對“5G+智能技術”的支持，可以預見個性化與定制化服務即將到來。

（三）網絡影響力得到提升

“足不出戶看世界、云養貓、云交友”以及“線上購物、線上掛號、線上預約”等關鍵詞的出現足以證明網絡已經深度融入人們日常生活與工作中，大大提高人們的生活便捷程度。而5G通信技術與人工智能的深度融合發展，將會再次提升人們生活的便利水平。

七、結束語

總之，5G無線網絡技術對原有的移動通信傳輸網絡產生了重大改變，體現了現代化、智能化的移動通信網絡發展。目前，5G無線網絡建設的投入力度正在逐步加大，5G基站已經在全國各省市開始運行，5G無線網絡技術的開發與應用有著巨大的空間。人工智能技術在當前的5G無線網絡背景下必然是發展與探索的方向，從人們對通信網絡的實際需求來看，5G推動了人工智能化的程度并促進其向更安全、穩定、高效的方向發展。

作者單位：李增進 山東宏業發展集團有限公司

參" 考" 文" 獻

[1]史章銳.新型智慧城市5G通信技術與人工智能的融合及發展趨勢[J].中國新通信，2022，24（12）：10-12.

[2]謝金水.5G通信技術與人工智能的融合與發展[J].中國新通信，2021，23（21）：5-6.

[3]邱毅.5G通信技術與人工智能的融合發展趨勢研究[J].新型工業化，2021，11（08）：47-48.

[4]劉向超，蔣子泉，陳海.5G通信技術與人工智能的融合與發展趨勢[J].中國高新科技，2021（09）：131-132.

[5]梁星，張利峰，朱寧，等.5G通信技術和人工智能的融合與發展趨勢[J].通信電源技術，2021，38（03）：82-84.

李增進（1983-），男，漢族，山東濟南，本科，中級工程師＼一級建造師（通信與廣電），研究方向：電子信息技術、通信工程、電子智能化。