NB-IoT和eMTC將可以納入5G低功耗廣域網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

“AIoT是IoT的發(fā)展方向，IoT需要AI來(lái)提升其價(jià)值。5G是連接AI與IoT的橋梁，其高帶寬、高可靠低時(shí)延、大連接開(kāi)拓了AIoT更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。”中國(guó)工程院院士鄔賀銓在“摯物·AIoT產(chǎn)業(yè)領(lǐng)袖峰會(huì)”上表示。

眾所周知，NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)是廣覆蓋、大連接、低功耗、低成本，這使得NB-IoT應(yīng)用領(lǐng)域很廣。鄔賀銓指出，5G?正在引領(lǐng)IoT?標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)。對(duì)于大量中小企業(yè)，自建物聯(lián)網(wǎng)不經(jīng)濟(jì)，NB-IoT可為企業(yè)提供一個(gè)承載在公眾通信網(wǎng)上的專用物聯(lián)網(wǎng)。大企業(yè)可使用非許可頻率的LoRa來(lái)建內(nèi)部物聯(lián)網(wǎng)。并且NB-IoT傳感器是固定位置，而工業(yè)應(yīng)用的工件和機(jī)器人及網(wǎng)聯(lián)車的傳感器是移動(dòng)的。此外，NB-IoT業(yè)務(wù)帶寬只有20kbit/s和250kbit/s兩種;還可能需要具有與人對(duì)話的物聯(lián)網(wǎng)模塊。鄔賀銓表示，需要新增eMTC (1Mbit/s,?支持移動(dòng)與對(duì)話)和mMTC (大連接)的窄帶物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，需要將NB-IoT和eMTC擴(kuò)展到LTE和5G頻段?！?GPP通過(guò)仿真向ITU提交報(bào)告，說(shuō)明在LTE和未來(lái)5G頻段工作的NB-IoT和eMTC能滿足5G的連接密度要求，因此NB-IoT和eMTC可納入5G低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)?！编w賀銓如是說(shuō)。

從IoT到AIoT

AIoT=AI+IoT,即融合了人工智能技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)，推動(dòng)萬(wàn)物智聯(lián)。AIoT本身也是產(chǎn)業(yè)，全球第二大市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)MarketsandMarkets近日發(fā)布報(bào)告稱，2019年全球AIoT市場(chǎng)規(guī)模為51億美元。

鄔賀銓認(rèn)為，IoT標(biāo)準(zhǔn)主要解決數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，而AIoT關(guān)注新的IoT應(yīng)用形態(tài)，要強(qiáng)調(diào)的是服務(wù)，特別是面向物聯(lián)網(wǎng)的后端處理及應(yīng)用。AI與IoT相輔相成，IoT為人工智能提供深度學(xué)習(xí)所需的海量數(shù)據(jù)養(yǎng)料，而其場(chǎng)景化互聯(lián)更為AI的快速落地提供了基礎(chǔ)；AI將連接后產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)經(jīng)分析決策轉(zhuǎn)換為價(jià)值；5G則是連接AI與IoT的橋梁，5G的增強(qiáng)移動(dòng)帶寬，高可靠低時(shí)延和廣覆蓋特性及邊緣計(jì)算的結(jié)合，使得AI與IoT融為一體。

埃森哲預(yù)計(jì)，到2030年，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)能夠?yàn)槿蚪?jīng)濟(jì)帶來(lái)14.2萬(wàn)億美元的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。在會(huì)上，鄔賀銓列舉了5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。產(chǎn)業(yè)數(shù)字化已是必然趨勢(shì)，需要將廠內(nèi)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，但原有車間內(nèi)難于布放光纖，企業(yè)希望使用無(wú)線聯(lián)網(wǎng)。Wi-Fi等現(xiàn)有無(wú)線技術(shù)因擴(kuò)展性、低速率和抗干擾等問(wèn)題使得其在工業(yè)領(lǐng)域利用率僅6%。5G適應(yīng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要求。但是企業(yè)如單獨(dú)建5G專網(wǎng)，需有專用頻率，ETSI測(cè)算需要76MHz。鄔賀銓表示，5G可以用在企業(yè)外網(wǎng)或企業(yè)內(nèi)網(wǎng)，后者又分為基于5G公網(wǎng)與5G專網(wǎng)兩種。公網(wǎng)針對(duì)人的應(yīng)用，TDD的下行較上行時(shí)隙多，而物聯(lián)網(wǎng)則相反，因此用5G專網(wǎng)作為企業(yè)內(nèi)網(wǎng)更合適，而且內(nèi)網(wǎng)安全性優(yōu)于外網(wǎng)。同時(shí)，鄔賀銓強(qiáng)調(diào)：“不論5G作為企業(yè)外網(wǎng)還是內(nèi)網(wǎng)，即便是5G專網(wǎng)，其安全防護(hù)都要特別重視?！?/p>

AIoT的發(fā)展及挑戰(zhàn)

在鄔賀銓看來(lái)，AIoT將經(jīng)歷單機(jī)智能、互聯(lián)智能和主動(dòng)智能這三個(gè)發(fā)展階段。具體來(lái)看，單機(jī)智能階段是指，單機(jī)系統(tǒng)需要精確感知、識(shí)別、理解用戶的各類指令，如語(yǔ)音、手勢(shì)等，并正確決策、執(zhí)行和反饋。而這個(gè)過(guò)程中設(shè)備與設(shè)備之間是不發(fā)生相互聯(lián)系的?；ヂ?lián)智能階段是指，采用集中的云或邊緣計(jì)算控制多個(gè)終端(感知器)的模式，構(gòu)成互聯(lián)的產(chǎn)品矩陣，打破了單機(jī)智能的孤島效應(yīng)，對(duì)智能化體驗(yàn)場(chǎng)景進(jìn)行了不斷升級(jí)和優(yōu)化。比如，當(dāng)用戶晚上在臥室對(duì)著空調(diào)說(shuō)出”睡眠模式”時(shí)，客廳的電視、音箱，以及窗簾、燈等都自動(dòng)進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)。主動(dòng)智能階段則是指智能系統(tǒng)根據(jù)用戶行為偏好、用戶畫(huà)像、環(huán)境等各類信息，自我學(xué)習(xí)、主動(dòng)提供適用于用戶的服務(wù)。例如清晨伴隨著光線的變化，窗簾自動(dòng)緩緩開(kāi)啟，音箱傳來(lái)悅耳的起床音樂(lè)，空調(diào)調(diào)整到適應(yīng)白天的溫度?！澳壳皩?duì)于智能家居，基本屬于單機(jī)智能階段，對(duì)于智能產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)進(jìn)入到互聯(lián)智能階段?！?/p>

目前來(lái)看AIoT的發(fā)展主要面臨著算力、算法、平臺(tái)兼容性、安全性等挑戰(zhàn)。比如算力方面，普通計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力有限，利用其訓(xùn)練一個(gè)模型往往需要數(shù)周至數(shù)月的時(shí)間。密集和頻繁地使用高速計(jì)算資源面臨成本。算法：AI的訓(xùn)練所需的時(shí)間是非常長(zhǎng)的，目前僅訓(xùn)練一些簡(jiǎn)單的識(shí)別尚需數(shù)周時(shí)間，面對(duì)未來(lái)應(yīng)用場(chǎng)景的豐富性，有必要在算法層面予以增強(qiáng)?；A(chǔ)算法非常復(fù)雜，應(yīng)用的企業(yè)開(kāi)發(fā)者能力不足。平臺(tái)兼容性：物聯(lián)網(wǎng)本身產(chǎn)品碎片化，而各AI公司生態(tài)之間又缺乏協(xié)同，本地算力、網(wǎng)絡(luò)連接能力、平臺(tái)間的不兼容，要把框架里的算法部署到數(shù)量眾多的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上，大規(guī)模部署問(wèn)題重重。安全性：人工智能決策的正確性受IoT數(shù)據(jù)的精確度影響，AI的分析結(jié)果還缺乏可解釋性。AIoT還存在被攻擊而成為僵尸物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)此，鄔賀銓表示：“AIoT目前僅是起步階段，有很大的發(fā)展空間，也面臨重大挑戰(zhàn)。未來(lái)AIoT的發(fā)展，仍然需要標(biāo)準(zhǔn)化推動(dòng)，企業(yè)間合作提升兼容性，需要威脅情報(bào)共享，增強(qiáng)安全保障能力?！?/p>