萬物智聯,始于5G。
2月24日晚,華為如約亮相MWC大會釋出業績期盼已久的5G折疊屏手機——華為Mate X。Mate X合起來時不會在中間留個縫隙,并且手機打開以後足足有8英寸大,折法讓世界震驚!除了折疊屏外,5G也是目前外界關注的熱點。
一、5G和AI讓華為脫穎而出
華為Mate X是華為2019年釋出的首款5G手機,也是華為首款同時內建巴龍5000基帶晶片+麒麟980人工智能晶片的手機,巴龍5000基帶晶片側重5G,麒麟980晶片側重AI。5G和AI晶片讓華為Mate X在性能上一騎絕塵。

圖檔來自:華為
在5G方面,華為Mate X内置巴龍5000基帶晶片,支援5G網絡,擁有4.6Gbps的巅峰下載下傳速度,隻需3秒就能下完一部1GB電影,讓人們感受到5G疾速連接配接體驗。
在AI方面,搭載寒武紀1H雙核NPU的麒麟980晶片,讓華為Mate X的性能達到了行業頂級水準。在寒武紀雙核NPU的加持下,華為Mate X具備更強算力,支援人臉識别、物體識别、物體檢測、圖像分割、智能翻譯等AI場景,并有更高精度的深度網絡,具備更佳的實時性。麒麟980可選擇獨立釋出的基帶巴龍5000,完整支援5G,也可通過選配基帶獲得支援。
巴龍5000基帶晶片和麒麟980晶片的緊密配合讓華為Mate X兼具5G和AI優勢,率先成為終端領域5G+AI的世界标杆。同時具備5G和AI功能技術的手機極大改善消費者體驗,讓華為在激烈的市場競争中優勢盡顯。
面對5G+AI的衆多改變,整個手機産業鍊都面臨着全面更新,這一輪的更新換代不僅給産業鍊帶來了更大的市場和更多的機會,也将帶來行業地位的重新洗牌。
是以除了華為,衆多廠商也不約而同地搶先布局5G手機。
從目前工信部的規劃來看,5G網絡今年會在國内開啟試商用,明年開啟大規模商用普及。目前5G手機的商用環境還不夠成熟,除了基站在建設外,國内流量套餐也還沒有公布。但實際上,“着急”的手機廠商們紛紛将5G手機的發售時間提前到了今年上半年,試圖搶占市場先機。各大廠商搶先布局5G發展,是看到這些軟硬體背後極速擴大的流量以及不斷增值的服務市場,極力抓住5G與AI時代賦予的機會,占住下一個戰略高地。
二、5G+ AI的深度融合
手機市場隻是5G+AI巨大市場的一隅。華為Mate X的釋出,讓業界看到了5G和AI的結合有助于手機廠商從激烈的競争中脫穎而出。除此之外,5G與AI的深度融合還将給人們的生活帶來前所未有的變化,将開啟一個萬物感覺、萬物互聯、萬物智能的全新時代。
圖檔:來自華為全球産業展望GIV 2025
5G和AI的互相作用究竟将給世界帶來什麼?要說清楚這個問題,首先要講清楚什麼是AI、什麼是5G、5G和AI之間的關系。
2.1什麼是AI?
經過AlphaGo等裡程碑事件的“洗禮”及大量AI公司的落地,人們對AI已經頗為熟悉,但對還未大規模商用的5G其實并不了解,是以我們先從人們較為熟悉的AI說起。
從1950年至今,人工智能曆經三次發展熱潮,從誕生到機器學習再到深度學習。第一次熱潮是在20世紀50年代,神經網絡相關基礎理論的提出。第二次熱潮
再20世紀80年代初, 算法應用更新。第三次熱潮從2006年開始,深度學習(深度神經網絡)基本理論架構得到了驗證。目前,我們正處在第三波人工智能浪潮,這次浪潮與以往的最大差別,就是AI已經走出實驗室,落地到各個場景,逐漸應用到各個行業中。
智能晶片、深度學習和大資料已成為人工智能的三大核心要素,分别帶來算力、算法和資源的突破。其中,高性能智能晶片作為算力突破要素對人工智能發展更是舉足輕重。令人欣慰的是,在這一輪人工智能發展熱潮中,來自中國的寒武紀推出世界首款深度學習處理器晶片,極大推動人工智能算力突破,被Science雜志評價為智能晶片的上司者和先驅。
圖檔根據公開資料整理
目前AI發展也面臨一些困境,簡言之:
(1)依賴雲端。資料傳輸帶寬受限,存在延時問題,實時分析決策受限;
(2)脫離實際的判斷。訓練樣本中情景資訊有限,實際環境中資訊源不足;
(3)速度受限于算力。處理任務時間長,智能程度待提升。
破解以上困境,5G和智能晶片大有可為。前兩個困境需要5G來改善,算力瓶頸由智能晶片提供的算力突破來改善。
2.2什麼是5G?
5G 是指第五代移動通信技術,是通訊的标準,通訊标準的發展會造成通訊的速度更快。在國際電信聯盟(ITU)制定的5G 标準中,定義了5G 未來的三大應用場景:增強移動帶寬(eMBB)、低延遲時間高可靠通信(uRLLC)和大規模機器通信(mMTC),前者主要關注移動通信(即手機終端市場),後兩者主要關注物聯網。
圖檔來自:國泰君安《下一個時代:5G+AI》
5G具有高速率(10Gbps)、低延遲時間(0.5ms)、廣連接配接(每平方公裡100萬個裝置接入)的特點,帶來萬物互聯,催生各場景智能化應用的實作。具體表現為:
(1)高速率:10Gbps 的通訊速率。4G 無法滿足VR 等沉浸式主流視訊規格的需求,5G 時代使自動駕駛、VR/AR 等領域的創新疊代成為可能;
(2)低延遲時間:1ms 的超低延遲時間。4G 網絡時延小于50 毫秒,而5G進一步将時延降低了一個數量級,突破了人類對時延感覺的敏感門檻值;
(3)廣連接配接:每平方公裡100萬個裝置接入。4G 為每個小區提供幾千個來連接配接,僅足夠面向終端使用者的少數裝置接入。而5G 可接入的裝置數量呈指數級增長,每平方公裡連接配接數将達百萬個,讓每個物聯網裝置都獨立接入網絡成為可能。
據中國移動預估,随着5G與下遊産業關聯和協作相繼深入,十萬億級規模的5G大生态終将形成。
圖檔來自:中國移動《洞見5G 投資未來》報告
2.3 5G和AI之間是什麼關系?
5G和AI是目前兩個比較熱門的領域,兩者不期而至,彼此之間卻存在一定的聯系。概而言之,5G和AI互相融合,互相促進,共同帶來社會經濟和人民生活巨大改變。
AI可以幫助5G在部署規劃、運作維護等方面實作高度的自動化和智能化。随着5G建設完成解決高速場景要求,邊緣計算興起解決端算力制約,物聯網核心瓶頸将被打破,5G的落地會直接促進物聯網的發展;物聯網的發展會進一步促進大資料行業的發展,因為物聯網是大資料的主要資料來源,占到了大資料整體資料份額的90%以上,沒有物聯網就沒有大資料;而大資料又是AI發展的三要素之一,更多的資料會使AI更準确更智能。由此看來,5G的落地對于AI的發展有積極的意義。
5G和AI的發展有一個共同點,都對算力發展提出了更高的需求,是以以算力為生命線的智能晶片技術将迎來更廣泛的市場機遇。智能晶片是推動5G和AI産業協同發展的破局關鍵,晶片必須提供更高标準的功能和性能。
關鍵元器件的技術革新深刻影響5G網絡的更新與裝置的內建度。5G多元化的場景應用為元器件企業提供了巨大的市場機遇,也提出了更高要求。在強調智能與聯網的時代,包括FPGA、GPU與ASIC等晶片産品将在2021年達到200億美元市場規模。
對于國産晶片而言,若在5G時代擁有一席之地,須在5G和AI多個領域進軍中高端市場。寒武紀三代終端人工智能專用處理器已應用于數千萬智能手機中,引領AI時代;伴随華為5G手機的釋出,寒武紀等國内AI企業将會持續引領5G時代的AI發展。
5G與AI二者相輔相成。5G為AI提供随需而變的網絡,幫助實作在整個AI架構上把邊緣利用起來的可能,帶動從端到端、全面的智能更新,讓智能無處不在;随着5G的大普及,AI将成為5G下一代發展中所面臨的根本性需求,AI讓5G變得更加智慧,在部署規劃、運作維護等方面實作高度的自動化和智能化。5G和AI的交融發展,将持續創造巨大價值,釋放個人潛能、豐富家庭生活、激發組織創新。
三、5G+ AI下的未來
目前,人類正處于第四次工業革命的浪潮下。5G與AI兩大時代技術産生曆史性交彙,兩者将互相促進,共同進化,共同催生出更多行業和模式創新,将為生活、生産和整個社會帶來空前發展與進步。這樣的表述也許太抽象,筆者撷取人們生活中常見的三個場景,來思考5G和AI可見的未來。
3.1讓超高清視訊人人可享
下圖可見從1G到5G,每一代通信網絡的發展都是綜合多種技術協同産生的進步。從1G 到5G,是人從聲音,到文本,到圖形再到視訊的通信需求推動技術進步的。3G時代,手機使用者主要采集并上傳文本資訊,文本資訊占比大,是以微網誌等走紅;4G時代,手機使用者主要采集并上傳圖檔資訊,圖文資訊占比增多,是以微信等崛起。
圖檔來自:網絡
到了5G時代,5G的高速率特性将使使用者不僅能觀看當下各類視訊内容,還将随時随地體驗4K以上的超高清視訊。在2019年的央視春晚,華為成功協助了深圳分會場到北京主會場的4K高清信号的5G傳輸。未來10年内5G使用者的月平均流量将有望增長7倍,而其中90%将被視訊消耗。預計到2028年,僅憑消費者在視訊、音樂和遊戲上的支出就會增加近一倍,全球總體量将達到近1500億美元。屆時4G時代下的視訊行業将被重構,無所不在的高清音視訊勢必将俘獲更多潛在使用者。
高清視訊和長視訊不再是小部分專業媒體的專屬特權,而數千萬台手機将廣泛地參與到高清内容的制作中。例如,人們隻要使用内置人工智能處理器IP和5G晶片的手機,日常即可輕松上傳、分享高清視訊和長視訊。寒武紀等企業在手機端的智能處理器也将為離線甚至實時視訊的美化、美顔等注入強勁算力。
3.2把一切帶入智能世界
5G和AI讓萬物互聯成為可能,讓人與物将在資料構築的智能環境中進行互動,普通人将借此大幅拓展感覺和能力,而殘障人士将借由數字驅動的感覺和行動力獲得與常人無異的能力。
5G和AI将直接驅動智能終端和智能機器人從工具向助理的角色更新,“更懂人心”的新型智能機器人會提供更主動性服務。人們将在“泛現實”的環境中享受更平等、愉快、舒适的智能日常,家庭生活随身而行。以智能家庭為例,智能攝像頭能夠在終端側對視訊内容進行本地化分析,無需等待網絡和雲端之間來回傳輸資料,響應速度會更快;而5G網絡的加入将使得它與其他系統配合得更好,有用資料傳輸到雲端的速度也将加快,家庭使用者可以借助智能終端實時浏覽家庭或商鋪終端錄影機高清圖像,即使身在辦公室,也可實作遠端控制、存儲錄像、抓拍圖像等,随時掌握所關注區域的動态。通過5G和AI技術,人們可以利用AR/VR裝置以身臨其境的方式與家庭智能機器人進行人機協同互動,讓機器人幫助人們做家務,看護老人,陪伴孩子教育……。“阿凡達”式的新型人機互動模式在5G和AI的幫助下不再遙不可及。
5G和AI的普及也将讓特殊殘障人士在智能世界将享受和普通人一樣的智能幸福生活。幫助盲人識别物體的AI輔助智能頭盔是個了不起的AI應用,但這一場景對5G網絡時延要求很高。因為人腦的反應速度一般是100毫秒,如果其中AI算法運算可能占據80毫秒,5G網絡可以在20毫秒完成資料傳輸工作。5G讓智能頭盔實作模拟人眼的效果,減少視障人士行程中發生危險。
不僅是5G,AI也能夠幫助到視障人士更加獨立自主的生活,它能夠實作文本到語音功能、對象和空間識别,或部分失明的增強現實,也擴充到會手語的機械手臂,AI仿生假肢等等。其智能的本質讓殘障人士跨越了現實的障礙,而當人工智能和5G相結合,憑借兩者的強大功能,助殘裝置或者App所提供的服務也會變得更加智能和高效。
3.3無人駕駛實作新突破
5G+AI是實作無人駕駛的必經之路。在自動駕駛狀态下,無論是低至零點幾秒的延遲還是幾厘米的定位失誤,都有可能造成無可挽回的嚴重後果。是以,在駕駛環境中汽車或駕駛員必須有能力實時處理資料。
5G在實作無人駕駛上作用具體展現在高精度地圖的實時傳導,高速狀态下回報資訊的及時送達等。4G 網絡下,時速100 公裡的汽車,從發現障礙到啟動制動系統仍需要移動1.4 米;而在5G 時代,該距離縮短到2.8 厘米。
資料來源:億歐智庫
随着5G增強型移動寬帶(eMBB)為車内資訊娛樂和車載資訊處理提供更大的資料容量,5G蜂窩車聯網(C-V2X)将成為超視距傳感器,能對現有視距傳感器(如雷達和計算機視覺)進行補充,讓汽車彼此直接通信并支援時延敏感型安全用例,可以警告駕駛員轉角盲區有汽車或自行車靠近,或向駕駛員提供交通信号燈狀态資訊。此外,5G C-V2X正在為自動駕駛汽車的演進提供重要支援,幫助駕駛者與其它汽車共享駕駛意圖和資訊,帶來更高效且更安全的交通保障手段。
資料來源:國泰君安證券研究
AI促進車輛做出拟人化決策:除計算機視覺之外,多傳感器的資訊融合、決策規劃也需要深度學習等算法的深度參與。随着AI尤其是深度學習技術的成熟,算法開始能夠識别物體屬性,并做出類人的合理決策,加速無人駕駛落地。
當車聯網、自動駕駛、資訊共享技術成熟,将AI驅動的汽車通過5G納入到智慧交通乃至于智慧城市這個大的網絡平台中,大量的人類駕駛員将從駕駛中解放出來。我們簡單做一個計算,假設每天上路5000萬台汽車,其 5000萬個駕駛員每天開一小時車,就是5000萬小時。如果有了自動駕駛,這5000萬小時折算後節省下來差不多5000年可以用于娛樂和工作。如果自動駕駛得到突破,會催生更多的無人系統,節省更多的人類時間。
小結
5G與AI的完美結合将給我們的生活帶來前所未有的變化,各行各業如何才能抓住5G與AI智能時代的機會?隻有以敢為人先的創新意識、锲而不舍的奮鬥精神、持續引領的核心競争力,才能抓住時代的機遇,并為産業界貢獻自己的力量。在華為和寒武紀的共同努力下,華為Mate X繼續創造消費類電子領域的新标杆。我們欣喜地看到,國内頂級通信企業和人工智能企業攜手共進,共同引領5G和AI并行發展的時代。
這隻是一個起點,如果我們今天不抓住未來,那麼未來将把我們甩在過去。5G+AI多元化的場景應用為企業提供了巨大的市場機遇,也提出了更高要求。對于國内企業而言,若在5G+AI時代擁有一席之地,須在多個領域進軍中高端市場。面向未來世界,衆行總是比獨行更重要。