隨著5G商用以及新基建浪潮火熱來(lái)襲，智慧城市建設(shè)的春天正加速到來(lái)。尤其是這場(chǎng)突如其來(lái)的疫情，智慧城市發(fā)揮了重要的作用，有力推進(jìn)決策科學(xué)化、治理高效化、服務(wù)精準(zhǔn)化。未來(lái)幾年，以5G融合人工智能、大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算以及物聯(lián)網(wǎng)等為代表的新一代信息技術(shù)，將進(jìn)一步推動(dòng)智慧城市建設(shè)提速。

　　智慧城市是把新一代信息技術(shù)充分運(yùn)用在城市的各行各業(yè)，以提升資源運(yùn)用的效率、優(yōu)化城市管理和服務(wù)以及改善市民生活質(zhì)量，是今后城市發(fā)展的必由之路。我國(guó)工業(yè)和信息化部于2019年11月印發(fā)《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程推進(jìn)方案》，特別提出推進(jìn)5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)在垂直領(lǐng)域的融合應(yīng)用以及向服務(wù)業(yè)滲透，服務(wù)智慧城市建設(shè)。2019年是中國(guó)5G商用元年，6月6日國(guó)家正式發(fā)放5G商用牌照，10月31日工業(yè)和信息化部與三大運(yùn)營(yíng)商舉行5G商用啟動(dòng)儀式。5G進(jìn)入商用將極大地助力智慧城市在未來(lái)的一段時(shí)間進(jìn)入新發(fā)展時(shí)期。

　　5G的出現(xiàn)是發(fā)展的必然

　　5G的出現(xiàn)有著3個(gè)方面的必然：一是技術(shù)發(fā)展的必然，二是需求發(fā)展的必然，三是國(guó)家發(fā)展的必然。

　　首先從技術(shù)發(fā)展來(lái)看，整個(gè)人類(lèi)通信時(shí)代的發(fā)展，從古代烽火狼煙、鴻雁傳書(shū)到現(xiàn)代電報(bào)、電話、手機(jī)，人們一直以來(lái)都在追求更加真實(shí)的、更加便捷的通信方式。這對(duì)通信技術(shù)提出了更大的信息量、更低的時(shí)延、更安全的通信要求。最初是語(yǔ)音通信，后來(lái)有了數(shù)據(jù)(短信)、圖像、視頻通信，這基本上也是移動(dòng)通信發(fā)展的歷程?？v觀歷史，1G為人類(lèi)開(kāi)啟了移動(dòng)通信大門(mén)，2G讓世界進(jìn)入移動(dòng)通信時(shí)代，3G為人類(lèi)開(kāi)啟了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)大門(mén)，4G讓人類(lèi)完全進(jìn)入了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。隨著無(wú)線通信、微電子和集成電路、云計(jì)算等一系列技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)一步發(fā)展到5G是歷史的必然。

　　其次從需求應(yīng)用來(lái)看，從1G到4G，人們的需求從移動(dòng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)到短信，再到移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，從簡(jiǎn)單的文字、網(wǎng)頁(yè)發(fā)展至視頻，乃至超高清的視頻，基本按照越來(lái)越大的通信帶寬來(lái)發(fā)展的?，F(xiàn)階段，一方面人們?nèi)栽谧非蟾蟮膸?，如虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)、8K超高清等視頻通信效果，另一方面工業(yè)控制、無(wú)人駕駛等領(lǐng)域?qū)W(wǎng)絡(luò)提出了毫秒級(jí)低時(shí)延的需求，智慧城市則對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出了百萬(wàn)級(jí)的大連接需求。這些多樣性的業(yè)務(wù)需求促進(jìn)了5G的發(fā)展。

　　最后從國(guó)家發(fā)展來(lái)看，我國(guó)從1987年開(kāi)始1G商用，到1995年發(fā)展2G、2009年發(fā)展3G，再到2013年發(fā)展4G、2019年5G商用，整個(gè)移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)基本是每10年一代，從國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)成熟到國(guó)內(nèi)商用的間隔越來(lái)越短。

　　伴隨著國(guó)家發(fā)展，我國(guó)移動(dòng)通信整體上經(jīng)歷了2G跟隨、3G突破、4G同步、5G引領(lǐng)的階段。中國(guó)在5G階段主導(dǎo)了大量國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定。信息技術(shù)的引領(lǐng)往往是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的體現(xiàn)。

　　5G是智慧城市新發(fā)展的最佳機(jī)遇

　　作為新一代信息技術(shù)的代表，5G在技術(shù)、應(yīng)用、創(chuàng)新、智慧城市等方面都有著廣泛的應(yīng)用前景。

　　5G是新興技術(shù)的匯聚體

　　5G不僅僅是一項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，廣義的5G是以新一代移動(dòng)通信為核心，與其他新型技術(shù)相融合的多技術(shù)、多業(yè)務(wù)的匯聚載體。

　　現(xiàn)階段，5G正與其他信息技術(shù)同步快速發(fā)展。值得一提的是，人工智能目前也處于一個(gè)飛速發(fā)展的階段?？梢灶A(yù)期，5G與人工智能相結(jié)合，將促使信息化產(chǎn)業(yè)的跳躍式發(fā)展，從而產(chǎn)生不可估量的作用。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)人駕駛、智慧城市管理在今后幾年都會(huì)在5G和人工智能聯(lián)合推動(dòng)下迎來(lái)一個(gè)大發(fā)展階段。

　　以無(wú)人駕駛為例，無(wú)人駕駛有兩個(gè)概念：一是遠(yuǎn)程駕駛，即人在操作中心控制道路上的車(chē);二是真正意義上的自動(dòng)駕駛，沒(méi)有人進(jìn)行控制，車(chē)自行在道路上行駛。遠(yuǎn)程駕駛可以通過(guò)5G低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)。然而，在自動(dòng)駕駛中，汽車(chē)要自行辨別道路上的人、車(chē)甚至設(shè)施等，這就需要人工智能與5G相結(jié)合，提供一個(gè)系統(tǒng)、安全、可靠的方案。由此可見(jiàn)，“5G+人工智能”是今后技術(shù)發(fā)展的一大基礎(chǔ)。

　　此外，還有很多技術(shù)的發(fā)展與5G結(jié)合，也將催動(dòng)新一輪的創(chuàng)新。例如，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市管理、全息影像等，正是這些技術(shù)的大發(fā)展，推動(dòng)了5G應(yīng)用領(lǐng)域的拓展。

　　因此，廣義的5G是與其他新興技術(shù)相輔相成的一個(gè)新技術(shù)綜合體、新業(yè)務(wù)展示體、新應(yīng)用創(chuàng)造體。在大力發(fā)展5G的同時(shí)，一定要大力發(fā)展以5G為中心的生態(tài)圈和技術(shù)鏈。

　　5G是美好未來(lái)的實(shí)現(xiàn)者

　　回到二三十年前，人們對(duì)新技術(shù)的理解，可能無(wú)法想象出門(mén)不帶錢(qián)包的移動(dòng)支付，無(wú)法想象日后手機(jī)的功能比當(dāng)時(shí)的電腦還強(qiáng)大許多倍。當(dāng)時(shí)，很難想到拿著一部小小的手機(jī)，可以看高清的電視、玩網(wǎng)絡(luò)對(duì)戰(zhàn)游戲，可以查字典、與海外的親人視頻通話，還可以控制家里的電器?？梢哉f(shuō)，這么多年來(lái)，移動(dòng)通信技術(shù)讓生活更美好。

　　那么，哪些以前看來(lái)不可能的事情在5G時(shí)代會(huì)變?yōu)榭赡苣?

　　除了前面提到的無(wú)人駕駛、自動(dòng)工業(yè)控制以外，還有哪些行業(yè)將會(huì)迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇?

　　第一是遠(yuǎn)程醫(yī)療。5G可以從醫(yī)院的患者端、移動(dòng)醫(yī)療服務(wù)、醫(yī)療行業(yè)協(xié)同等方面提供創(chuàng)新。搭載5G網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)療機(jī)器人可以為隔離病房的患者提供生命體征采集、藥品配送、遠(yuǎn)程視頻溝通等服務(wù)，可以進(jìn)行室內(nèi)消毒，并進(jìn)行耗材、試劑的運(yùn)輸;通過(guò)5G的遠(yuǎn)程專(zhuān)家會(huì)診減小地域限制，增加就醫(yī)渠道，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療資源的共享，專(zhuān)家醫(yī)生還可以結(jié)合VR和觸覺(jué)感知系統(tǒng)遠(yuǎn)程指導(dǎo)診療;搭載5G網(wǎng)絡(luò)的急救通信系統(tǒng)和影像診斷設(shè)備，將更好地保證醫(yī)院在患者到達(dá)前做好充分準(zhǔn)備，快速投入搶救。

　　第二是大視頻應(yīng)用。人們對(duì)視覺(jué)的極致體驗(yàn)是沒(méi)有極限的。一方面追求清晰度，隨著4K、8K到來(lái)以后，皮膚上的毛孔都已經(jīng)清晰可見(jiàn)。另一方面，人們將追求更多維度的真實(shí)效果，VR/AR甚至全息影像的需求將會(huì)出現(xiàn)。未來(lái)，通過(guò)多機(jī)位的攝像，觀眾可以自由選擇視角，在現(xiàn)場(chǎng)或者遠(yuǎn)程觀看體育比賽、表演等。甚至在觀看體育比賽直播時(shí)，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)，觀眾可以找到與運(yùn)動(dòng)員同場(chǎng)競(jìng)技的感覺(jué)：足球運(yùn)動(dòng)員罰點(diǎn)球，你可以在球門(mén)前試著撲一下。根據(jù)5G的高帶寬和低時(shí)延特點(diǎn)，VR/AR既可以做到清晰度高，同時(shí)又沒(méi)有眩暈感，讓觀眾有身臨其境的真實(shí)體驗(yàn)。

　　第三是城市管理。城市管理中需要大量的儀器，如檢測(cè)污染的、管理交通的、管理車(chē)輛停泊的、監(jiān)控車(chē)流的，這其中既有傳感器，也有視頻監(jiān)控?cái)z像頭。這么多的攝像頭產(chǎn)生的視頻和圖像數(shù)據(jù)，不可能僅僅靠人工管理，更需要人工智能的圖像處理。隨著圖像清晰度越來(lái)越高、數(shù)據(jù)流越來(lái)越大，對(duì)城市進(jìn)行管理時(shí)可以通過(guò)邊緣計(jì)算(MEC)技術(shù)，保證數(shù)據(jù)處理的及時(shí)性和數(shù)據(jù)信息的安全性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、處理問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)技術(shù)讓城市更美好，城市讓生活更美好。

　　此外，5G在智慧教育、智慧交通等方面都可能會(huì)有大量的創(chuàng)新應(yīng)用。5G將包含toC(個(gè)人用戶(hù))、toB(行業(yè)應(yīng)用)、toG(智慧城市)等各方面，服務(wù)于全社會(huì)的創(chuàng)新技術(shù)。同樣，現(xiàn)在看來(lái)很多不可能的事，在5G時(shí)代可能會(huì)有相當(dāng)一部分變成現(xiàn)實(shí)。

　　因此，推進(jìn)5G發(fā)展的同時(shí)，一定要鼓勵(lì)業(yè)務(wù)創(chuàng)新，鼓勵(lì)打破束縛，鼓勵(lì)一定限度的“天馬行空”，必將會(huì)有新的信息時(shí)代產(chǎn)物。

　　5G是服務(wù)于科學(xué)創(chuàng)新的承載體

　　信息技術(shù)是服務(wù)于科學(xué)創(chuàng)新的一個(gè)載體。張江科學(xué)城有很多創(chuàng)新企業(yè)、科研院所，如機(jī)器人方面、人工智能方面等。很多企業(yè)想研發(fā)新一代信息技術(shù)下的業(yè)務(wù)產(chǎn)品。現(xiàn)在，5G網(wǎng)絡(luò)先行覆蓋，給這些企業(yè)提供網(wǎng)絡(luò)能力，將有助于這些企業(yè)盡早開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品。發(fā)揮5G高帶寬、低時(shí)延、廣連接的能力，挖掘創(chuàng)新企業(yè)的研發(fā)能力，很可能會(huì)創(chuàng)造出新的東西，最后服務(wù)于城市管理。

　　政府可以出臺(tái)一定的優(yōu)惠政策，鼓勵(lì)運(yùn)營(yíng)商對(duì)5G先行先試，推動(dòng)科學(xué)創(chuàng)新、技術(shù)突破，形成全國(guó)甚至全球有影響力的科創(chuàng)成果。

　　5G是智慧城市管理的催化劑

　　智慧城市管理的觸角就是感應(yīng)器、探測(cè)器、攝像頭等一系列終端。隨著智慧城市建設(shè)的推進(jìn)，終端數(shù)量越來(lái)越多，業(yè)務(wù)種類(lèi)也越來(lái)越豐富，這就對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)提出了新的需求。

　　5G從高帶寬、低時(shí)延、大連接等特性來(lái)看，對(duì)應(yīng)于城市管理業(yè)務(wù)的角度，都能找到合適的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行匹配。例如，視頻監(jiān)控可以利用5G的高帶寬技術(shù)，遠(yuǎn)程控制無(wú)人機(jī)可以通過(guò)低時(shí)延業(yè)務(wù)，水質(zhì)監(jiān)控等感應(yīng)器可以通過(guò)大連接業(yè)務(wù)。

　　以下幾項(xiàng)與5G相關(guān)的技術(shù)未來(lái)有望共同作用于城市管理。

　　(1)精確定位技術(shù)。目前，基于5G網(wǎng)絡(luò)的精確定位技術(shù)正在進(jìn)行研究，將來(lái)定位會(huì)越來(lái)越準(zhǔn)，覆蓋范圍不僅僅是室外，室內(nèi)也會(huì)實(shí)現(xiàn)1米以下的定位精度。例如大型港口、大型倉(cāng)儲(chǔ)，如果精準(zhǔn)定位完全實(shí)現(xiàn)以后，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛、智能調(diào)度，這將進(jìn)一步提升運(yùn)營(yíng)效率，提升貿(mào)易體量。

　　(2)終端和芯片技術(shù)。5G的終端不僅僅是手機(jī)，城市管理系統(tǒng)的每個(gè)觸角都能裝上5G的芯片，作為5G的終端。隨著現(xiàn)在7納米芯片技術(shù)的成熟，終端的能耗會(huì)進(jìn)一步降低，實(shí)現(xiàn)的功能會(huì)更加強(qiáng)大，待機(jī)時(shí)間會(huì)進(jìn)一步提升。這些都對(duì)城市管理有一個(gè)能級(jí)的提升。

　　(3)人工智能。如前文所述，5G與人工智能的深度融合能夠幫助提升智慧城市運(yùn)營(yíng)的效率。系統(tǒng)通過(guò)深度學(xué)習(xí)，可以實(shí)現(xiàn)較高精度的精準(zhǔn)管理，準(zhǔn)確性、及時(shí)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人工管理。5G帶來(lái)的“萬(wàn)物智聯(lián)”的時(shí)代會(huì)在今后與城市管理的大腦深度融合。

　　(4)云計(jì)算和大數(shù)據(jù)。智慧城市運(yùn)營(yíng)會(huì)產(chǎn)生海量的視頻、音頻、圖像等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、運(yùn)算、轉(zhuǎn)發(fā)都需要云。如何合理部署云資源，哪些數(shù)據(jù)要到核心節(jié)點(diǎn)處理，哪些數(shù)據(jù)要到邊緣節(jié)點(diǎn)就近處理……這些問(wèn)題如果解決好，結(jié)合5G的特性、大數(shù)據(jù)的處理能力，智慧城市運(yùn)營(yíng)會(huì)非常有效。

　　因此，像上海這樣的特大型城市，應(yīng)該前瞻性地、合理地部署必要的云資源。上海可以多儲(chǔ)備一些技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施、創(chuàng)新平臺(tái)能力，形成具備全球引領(lǐng)效應(yīng)的科創(chuàng)中心。

　　5G是城市管理架構(gòu)改革的參照物

　　5G不僅引入了新技術(shù)、新應(yīng)用，也引入了新架構(gòu)。5G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加扁平化、虛擬化、云化，跨地域的特性也會(huì)更加明顯。這些對(duì)于城市管理的架構(gòu)，或多或少會(huì)有一些借鑒意義。

　　扁平化架構(gòu)會(huì)普及。實(shí)際上，整個(gè)通信技術(shù)架構(gòu)創(chuàng)新往往超前于智慧城市的發(fā)展。目前，通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)扁平化管理。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，社會(huì)和企業(yè)管理效率大為提升，為相應(yīng)的管理體系扁平化創(chuàng)造了條件。

　　虛擬化將取代實(shí)體。5G對(duì)設(shè)備是一個(gè)很大的創(chuàng)新。以前，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都是很多的實(shí)體設(shè)備，在5G時(shí)代，可能基站還是實(shí)體的，但核心網(wǎng)絡(luò)都會(huì)部署在云上，這使得5G的部署和業(yè)務(wù)調(diào)用會(huì)更加敏捷、隨需、開(kāi)放。

　　地域限制會(huì)打破。目前，地球已經(jīng)成為一個(gè)地球村，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的普及，很多地域的限制會(huì)逐漸被打破。網(wǎng)購(gòu)使得購(gòu)物不再局限于商場(chǎng)，視頻聊天縮短了交流的距離。

　　技術(shù)架構(gòu)的種種原理，以后可能會(huì)成為城市管理架構(gòu)的參照物。這或許算是5G助力城市管理的一種方式。