万字长文解密:5G有什么用
旧时,人们喜欢形容上海时冠以“摩登”二字,因为独一无二、中西合璧的“上海气质”。时隔百年,如今的上海,科技与人文水乳交融,依然“摩登”,因为有了5G。
一栋有机器人“外卖小哥”的高楼、一家向5G演化的医院、一片有“军师”治理的老洋房、一家摆脱机器“尾巴”的黑灯工厂、一款不需要下载的手游......
尽管现在对于5G的未来,还有很多不确定,但在上海,这些不确定性,如同“薛定谔的猫”,正在等待它的答案。5G大爆炸,奇点临近。
用数据绘制一个“孪生”的摩登上海,是5G在这座都市的使命,而这样的故事已经开始:
上海宝山区仁和医院的医生,利用5G网络可以远程给社区医院的病人做远程诊断,B超室外排队的病人少了;宝钢的“物流超级特种兵”,有了5G,无人驾驶也能稳稳将数十吨钢材送上码头;老洋房林立的瑞金二路街道,5G让城市治理更加精细……
一栋有机器人“外卖小哥”的高楼
2014年,4G发牌。那年底,浙江慈溪市开出了一家机器人餐厅。送餐机器人依赖地面的光感磁条行走,也需人工输入订单桌号。
6年后,那家机器人餐厅销声匿迹,但和通信技术一起更新迭代的机器人仍未停止“更像人”。2020年,发牌一年后,5G进入建设加速期,魔都诞生了一座5G机器人楼宇——上海信息大楼。
白色机身印有Hello 5G标语,5台机器人穿行在大堂中央。来回间,两台机器人正面相逢,然后退后,给彼此留出转身的空间。
只需输入收件人的楼层和电话,这些机器人“小哥”便可以送外卖和快递。你不用怕送错件,当它们抵达相应楼层时,会主动拨出电话,取件人需要输入手机尾号才能取件。
5G机器人加入配送最后一公里的故事正在上演。
5G+AI:机器人行动更加灵活
5G来了。如今机器人不再笨拙。
要进入信息大楼,人脸识别验证入闸是你的第一步。但闸机显然对机器人更熟悉,当机器人靠近闸机时,闸门早已自动打开。而当机器人靠近电梯时,电梯的上下行键已亮起,甚至电梯知道机器人想要前往的楼层,自动亮键。
摄影:费锋
电信NB-IoT技术令机器人和闸机、电梯相连。得益于5G高带宽、低时延特性,机器人发出的指令能被快速传递和响应。
行动过程中,如今5G机器人主要通过摄像头实时捕捉行人、障碍物轨迹,并在AI算法下计算出合适的路径。这是机器人能够相互避让的原因。此外,由于信息大楼的5G机器人没有爬楼梯功能,AI模型下它们还能主动避开扶梯区域。
另一种灵活表现在机器人体型上。5G网络结合云计算、边缘计算通过云-网-端融合,将计算能力放在云端,让机器人自身算力不再是短板。少了对计算硬件依赖,机器人有望变得更轻巧,降低了制造成本,也有利于普及。
人机之战:
外卖、快递小哥会被替代吗?
等待用户下楼时,信息大楼里的外卖、快递小哥驻足围观5G机器人。机器和人在这里有着替代关系的宿命感。
机器人能7×24小时工作,能有效节省时间成本,搭载电子签收、核对功能后,还能降低人为出错风险。
疫情期间,为了降低人传人风险,多家企业试点无人车、机器人进行最后一公里配送,催化了行业热度。
但我们距离无人配送仍很遥远。
目前无人配送只限于特定场景,经过简单场景配送后,无人车、无人机器人仍需经历替代部分人工以及结合城市智能基础设施配送的考验。
此外,配送成本依旧是落地应用的关键。据中信证券预计,未来无人配送车的成本有望从如今20万元-30万元降低至10万元,每单配送成本降至0.8元。而目前快递、外卖每单成本在2-6元不等。这些均需要5G建设发力和云边端技术的加持。
一家向5G演化的医院
长长的白色走廊上,5G机器人正在进行一次彻底杀毒,它们可以24小时不间断地工作,做流行病史调查、量体温、配送手术耗材和血液样本。
“病人吃过饭气体比较多,看不清病灶怎么办?”“探头加点压,让病人侧身45度,做个肋间切,胆囊底部没有拍全,让病人深吸一口气屏住看血流。”两位医生看着眼前的大屏,不时指点着,尽管病人在几公里之外的社区医院,但丝毫感觉不到时延。
CT间,病患和医生被隔离开,AI进行人体精准定位,医生不再需要辅助病患摆正位置,无须接触,检查便能做完,AI甚至会自动标注病灶,CT影像通过5G云平台实时上传。
上海宝山区仁和医院正在进化成一座5G医院。席卷全球的疫情,让“智慧医疗”的到来比预想快了很多,5G+智慧医疗成为战“疫”重要力量。
图源:仁和医院
让AI多看数据,让医生少看数据
在仁和医院,除了5G超声远程诊断,在隔离病房,还随处可见5G机器人,它们承担着消毒、发热病人流行病史初筛等工作。
这些机器人与疫情期间奔赴武汉的“机器人护士”师出同门,都来自上海钛米机器人。
图源:钛米机器人
2018年底,上海电信与钛米机器人成立5G创新中心,如今5G+机器人已经在武汉协和医院、上海仁和医院、上海仁济医院、上海华山医院等各大医院“上岗”,在5G的赋能下,机器人的工作效率更高,能做的工作也越来越广,最大程度地帮助医护人员减轻了压力和危险。
机器人背后的“超级大脑”正在演化。上海仁济医院建起了国内首个5G+智能机器人管理系统,电梯里、走廊上随处可见机器人在工作,每个机器人身上都装有5G通信网关,连接部署在边缘MEC上的“超级大脑”和机器人的“手眼四肢”,即各种雷达和体温计、血压计等医疗应用模块。
让数据多跑路,让患者少跑路
5G砌起了隔绝病毒和医患的“墙”,在上海各大二三级医院,护士用一块平板就能控制机器人消毒、配送试剂甚至初步筛查发热病人;5G打破了二三级医院和社区医院之间的“墙”,用5G远程超声检查、远程4K查房等场景,缓解了病人小病往大医院跑、社区医院招不到医生的双重困境。
10月24日,上海首家互联网医院在青浦区朱家角正式进入试运营,医疗仪器用5G连接,查房医生与中山医院的专家通过一块屏幕对讲,免去了查房会诊来回跑。
图源:医院供图
图源:新民晚报
患者在互联网医院拍摄的CT和MRI影像,也能让中山医院的影像学专家团队可以第一时间对疑难杂症进行远程会诊。医疗数据、医保数据互联互通后,长三角共享上海优质的医疗资源成为可能。
让数据多跑路,让患者少跑路;让AI多看数据,让医生少看数据、少跑路……5G+AI正在彻底改变传统的看病模式。
一片有“军师”治理的老洋房
阳光下的上海老弄堂被镀上了一层金色,斑驳的红砖墙和幽深的拱门浸透了岁月的故事。
这里是历史人文底蕴深厚的瑞金二路街道,保留着上海最原汁原味的风貌,孙中山、周恩来、张学良、巴金等名人都曾在此生活。辖区2/3面积地处衡复风貌保护区,历史保护建筑有68处。
摄影:冯诚杰
虽然建筑试图将历史的美定格,但老弄堂里的居民却不曾在时代面前停步。垃圾滞留、共享单车进小区、电瓶车进楼道等不文明现象渐生。怎样保护好这些“老古董”令社区治理人员头疼。
AI让老小区变得更聪明
摄影:冯诚杰
上海电信为瑞金二路街道打造的场景化AI视频应用应运而生,顿时令老小区变得更“聪明”。
布设在小区出入口、垃圾投放点等位置的摄像头有了AI算法的加持,能够第一时间捕捉垃圾占道、车辆乱停等情况,还支持人员在岗识别、重点人员管理等功能。
当检测区域内有上述动静时,系统便会向平台推送告警和画面截图,方便社区治理人员及时知晓并处理。
“技术可以做到事先发现和预警,再结合社区事中高效处置和事后追溯,将数据入湖,我想这便是新基建的力量。” 瑞金二路街道办事处主任米文蕾说道。若非人工智能,单靠人力进行全天候监测必然成本高昂。
摄影:冯诚杰
如果智能摄像头搭载了5G会怎样?上海电信ICT部智能视频应用中心副主任孙晓凯表示,5G具有高带宽和低时延特性,在瑞金二路这样的城市治理业务中,高带宽可以提供更加高清的移动接入视频,使得不具备固网部署条件的场景也可以加载智能视频业务。
包括AI智能分析研判;低时延能够快速对AI分析结果进行现场反馈,如发现异常情况可以现场告警提示住户规范行为,如不乱丢垃圾、不推电瓶车进电梯等。
听懂城市说的“话”
“5G+社区治理”并不是空中楼阁,作为城市管理者的“军师”,它们在智慧社区建设中已经初露锋芒。美丽家园示范标杆的松江区泰晤士小镇,近一年来便不乏5G新型应用的探索。
譬如5G安防机器人,配备了红外热像仪、可见光摄像机、自主导航定位器等传感装置,能够在巡逻中快速识别可疑人员或打架、斗殴等危险事件,并由5G网络将画面和数据传输至远端监控系统。
抬头望向小镇上空,或许还能捕捉到5G无人机这位新“网红”,5G无人机高空巡逻成本更低,可实时上报飞行路径内异常情况,而且支持更精准的3D建模。
小区变聪明只是智慧城市的一幅缩影。从防控疫情到复工复产,从风险预测到精准治理,智慧化手段对城市治理的赋能几乎遍及各行各业。当人类治理经验与AI大数据能力相结合,有限资源将得到最大化运用,依靠透明化、可追踪、体系化的系统建设来提升城市的精细化治理水平。
随着多地加码5G布局,智慧城市的活法想必还会有更多大不同。
一张望闻问切后的精准“处方”
城市是有生命的。人身体有恙,做个CT或核磁共振就能找到根源,城市“亚健康”了怎么办?
广袤农场里 5G不能缺席
高楼林立、人员密集的场所只是无人机巡检的一隅之地,地域开阔、人烟稀少的田野也值得它们大展拳脚。
今年5月,中国工程院院士、华南农业大学教授罗锡文及其团队研究建设的水稻无人农场在广州增城区正式投入生产应用。盘旋在农场上空,无人机不仅可用于航拍巡检,还能进行播种、施肥、施药等作业。
图源:网络
院士团队中的胡炼教授告诉《IT时报》记者,5G无人农场也在他们的考虑之列。目前农场覆盖的是4G网络,采用了三种类型的无人机分别进行航拍巡检、施药以及播种施肥。
巡检用的无人机会拍下田间照片后,研究人员会通过模型来计算水稻的氮含量,得出“施肥处方图”。将该“处方”导入施肥用的无人机后,它就会根据施肥量的不同自动调节位置,确保整片水稻长势均匀。
“如果有5G的传输速度,那无人机就可以将数据上传到云端分析,并实时下发到终端去执行。届时就能同时执行巡检和施肥的动作了,直接省掉一台设备。”胡炼对5G农场充满了期待。
他表示,由于4G在某些场景下时延明显,无人驾驶设备尚不能做到实时决策。有时还得靠无线电遥控代替4G发送指令以避免时延造成的风险,譬如当收割机和运粮车并行运作时,稍有延迟就可能产生偏差甚至导致撞车。
在他看来,想要实现“智能在云,控制在端”的智慧农业,5G显然不能缺席。
随着新技术、新工具打破了“人体极限”,让城市开始“说话”,并让城市管理者听得懂这些“话”,它们正不断创造新的应用场景、塑造新的产业形态,重构城市“有机体”。
一家摆脱机器“尾巴”的黑灯工厂
机械臂上下翻飞地焊接着,不时飞溅出红色火花;无人运输车(AGV)在地面上灵活地相互躲让着,停停走走全靠“自觉”,机器电缆“尾巴”成为历史,柔性生产才是现实……
图源:网络
今年7月28日的全市工业互联网工作推进会议会上,上海汇众汽车制造有限公司(以下简称“汇众汽车”)的无人工厂宣布启动,在上海汇众汽车制造有限公司智能制造科长陈翰凌的设想中,建成之后的工厂将是一个安静的“黑灯工厂”。
汇众汽车是上汽旗下华域集团全资子公司,也是国内领先的汽车底盘制造商,年销售收入超200亿。
“此前,工厂在生产组织的网络搭建中有两个痛点,”陈翰凌告诉记者,一是在原有厂房的AP搭建中,信号干扰强、布线成本高;二是面临越来越不确定的移动网络需求。比如在AGV或者自动物流项目中,物流设备的移动路径会因为规划改变,原先可能要从中心交换机重新部署固网,而现在则有了5G,物流规划做到哪里,网络就布局到哪里,大大缩短了交付周期及布线费用。
基于以上痛点,汇众汽车与上海电信合作打造了5G MEC立体云网,上海电信统一规划建设MEC节点,形成5G+MEC立体云网,确保在5G网络高网速、低时延的情况下满足汇众汽车的生产需求,并为智能工厂提供通信、算力及安全保障。
双方还首创了一种5G工业互联网建设的合作模式,大大降低了制造业进行信息化升级改造的门槛。
打造一个无人工厂,除了相应的信息化硬软件改造升级外,还需要配备AGV、叉车等硬件设备,整套成本不菲,而对于利润率原本就稀薄的制造业而言,往往会陷入两难:不升级,被淘汰,想升级,没成本。
汇众和上海电信全国首创的MEC租赁模式,上海电信负责基建投资,汇众汽车按需租用云资源和流量,大大降低了企业的使用门槛,为快速推广5G应用带来便利。
在中国制造业高地——上海,像汇众这样正在进行无人工厂建设的企业,正蔚然成风。ABB机器人、上汽乘用车临港基地、诺玛高端智能液压、三菱电梯智能机器人仓库等一批无人工厂项目和汇众同批宣布启动建设。
根据上海近期发布的《关于推动工业互联网创新升级 实施“工赋上海”三年行动计划(2020-2022年)》,到2022年,上海工业互联网核心产业规模实现从800亿元提升至1500亿元,建设服装、建筑、工程机械、高端装备等20个具有全国影响力的工业互联网平台,建设百个无人工厂、无人生产线和无人车间,成为全国工业互联网资源配置、创新策源、产业引领和开放合作的高地。
一条无声的“重载之路”
秋风瑟瑟,毗邻长江的码头上,一辆辆蓝色的重载框架车稳稳地沿着预定的路线,不断地从宝钢运输部滩涂一期的卷材仓库将待装船的成品卷材运出,送往附近的宝钢全天候成品码头。
在上海电信5G网络的加持下,没有司机、没有工作人员的人声鼎沸,6万平方米的仓库,每天10万吨的钢卷周转量,都由搭载上海电信5G设备的AGV(自动导引运输车)在“无声”中完成。
图源:上海电信
物流超级“特种兵”
这是我国冶金行业首次投入工业化应用最大的重载公路无人驾驶车辆,也是全球第一台自然导航,集信息感知融合、决策规划、导航、智能控制和调度于一体的全天候无人驾驶特种运输车辆,被称为“物流超级特种兵”。
它不再需要司机,通过安装在地面上的引导磁钉、车头的超高清摄像头以及超声波碰撞感应系统的三重保障,可将多方感知数据实时采集并传送到平台,指挥中心随时根据需求,对车辆进行路径规划与轨迹控制,因此打破了夜间作业的壁垒,可以24小时持续工作。
经改造后,钢材仓库的人员配置从同等面积传统仓库的130人减至30人以内,平均单卷作业时间为3分30秒,大大低于人工作业时间,每年节约仓储费用过亿元。
工业互联网被称为5G至关重要的“落点”,在5G赋能的过程中,行业龙头企业正在和电信运营商一起合作,打造数字化制造的“灯塔工厂”。
今年宝钢上述项目已进入二期阶段,电信将与华为共同打造5G“超级上行”解决方案,可令覆盖区域内上行速率至少提高20%。
接下来,上海电信还将与中国宝武持续开展全方位的深度合作,并计划成立联合实验室进行工业机器人的开发和应用研究。
智能制造的“安全员”
图源:上海电信
平均重达20吨的钢卷,往返于仓库和码头之间,一旦发生运输事故后果不堪设想;高温、浓烟、高粉尘的炼钢区,劳动强度大,倘若钢水飞溅,人员烫伤、烧伤在所难免;资源丰富的矿区,矿井深达千米,作业环境亦相当严苛。
当无人化技术开始赋能工业,这些高危作业场景或许最有话语权,而5G往往为它们扮演了保驾护航的角色。
上海电信和宝武集团旗下宝钢工程技术集团有限公司挂牌成立了首个5G联合实验室,准备在炼钢区域全面推进复合型智能机器人的研发,代替高温、浓烟、高粉尘环境下的人工作业。
不久前,甘肃金川集团二矿区带来了国内首个5G网络井下远程遥控矿车试点成功的好消息,在千米井下,基于井下及地表5G网络,操作室内的驾驶员可以像打游戏一样远程操控无人运矿车在井下作业。
继美国、日本之后,中国已成为全球第三个拥有矿用车无人驾驶技术的国家。对采矿业来说,运输成本一直是“大头”,有些矿一年的司机费用可达千万元。随着5G在智能制造领域的普及,更少的事故和更多的产出都有望成为可能。
一座“让你忘记现实”的ShoppingMall
每逢周末、节假日,魔都晶耀前滩商场B1区一个名为“云XR娱乐空间”的体验区总会人潮涌动。
人群中央,一群头戴VR眼镜的小朋友或者年轻人,手持一把VR虚拟枪,通过虚拟现实场景,在10-15分钟内完成一次酣畅淋漓的游戏体验。
在游戏中,玩家需要通过VR虚拟枪与霸王龙、翼龙等诸多恐龙展开一番搏斗,逃离生天。这个名叫《重返侏罗纪》的游戏是5G体验中最受欢迎的VR游戏之一。
摄影:冯诚杰
对于喜欢追逐潮流的年轻人而言,想要在上海体验VR(虚拟现实)/AR(增强现实)的乐趣已经不是难事。走进魔都高端的大型商场,就能轻易找到与之相关的体验,即刻进入AR/VR的世界。