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中國互聯網發展之5G·人工智能·云計算·大數據等新興技術發展狀況

2019-06-17

中國互聯網發展之5G、AI、云計算、大數據等新興技術發展狀況

一、5G發展情況

我國5G發展進入全面深入落實階段。2016年至2017年間,隨著《“十三五”國家信息化規劃》和《新一代人工智能發展規劃》的發布,國家5G頂層設計基本完成。隨后,各部委出臺配套實施細則,政策逐步落地。2017年11月,國家發展改革委印發《關于組織實施2018年新一代信息基礎設施建設工程的通知》,對5G規模組網建設及應用示范工程設置了明確的指標;2018年5月,工信部、國務院國資委發布《關于深入推進網絡提速降費加快培育經濟發展新動能2018專項行動的實施意見》,提出加快寬帶網絡演進升級,推進5G技術產業發展。

5G核心技術研發和標準制定取得突破。技術研發方面,依托科技部“新一代寬帶無線移動通信網”國家科技重大專項,我國于2016年1月全面啟動5G技術研發試驗,第一階段、第二階段已經成功完成,第三階段“5G系統方案驗證”測試正在進行中,目前NSA(Non- standalone,非獨立組網)測試已全部完成,華為、中興、大唐均進展順利。當前,我國第三階段系統組網驗證的SA( Standalone,獨立組網)測試已部分啟動,重點城市5G規模組網建設試點工作將陸續開展。標準制定方面,截至2018年3月,我國提交的5G國際標準文稿占全球的32%,主導標準化項目占比達40%54,推進速度、推進質量均位居世界前列;2018年6月,首個5G國際標準正式公布,我國企業多項技術方案進入國際核心標準規范。目前,全球統一5G標準正在制定中,我國產學研各界積極參與國際電信聯盟(ITU)、第三代合作伙伴計劃(3GP)等國際標準化組織的關鍵項目,充分體現了我國在該領域的技術研發創新活力。

5G產業化取得初步成果,政企合力推動產業穩步發展。工信部于2018年12月向三大運營商發放了5G頻譜資源,隨后將陸續制定和頒布物聯網、車聯網的頻率使用規劃。面向5G的芯片設計研發正在部署,華為、聯發科、紫光展銳等芯片廠商均制定了發展路線圖。國內主要運營商聯合終端廠商陸續啟動研發計劃,部分國產品牌已成功硏發出支持5GNSA的預商用終端產品樣機。相關廠商已于2019年進行首批5G芯片的流片,同時運營商也已展開5G試驗基站建設。

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二、量子信息技術發展情況

2018年,我國政府、科研機構、企業等推動量子信息技術進一步發展,通過出臺相關鼓勵政策、推進基礎領域研究、探索商業化應用模式等方式進一步提升了我國在該領堿的技術實力。

政府部門鼓勵推動量子信息技術發展。2018年《政府工作報告》將“量子通信”納入創新驅動發展成果。國家發展改革委將“國家廣域量子保密通信骨干網絡建設一期工程”列為2018年新一代信息基礎設施建設工程三項支持重點之一。北京、山東等地方政府加大對量子信息技術領域創新發展支持力度,包括編制發展規劃、支持成立科研機構、設立專項發展基金等。

科研機構取得量子信息技術領域新突破。2018年,中國科技大學、清華大學、北京大學等高校研究團隊,在量子調控、量子糾纏和量子密集編碼等領域取得突破性成果,體現了我國在該領域一流的科研能力。2019年2月,美國科學促進會將2018年度克利夫蘭獎授予中國“墨子號”量子科學實驗衛星科研團隊。

企業積極布局量子信息技術領域。2018年,阿里巴巴量子實驗室研發“太章”量子電路模擬器,華為發布了量子計算模擬器“HiQ”云服務平臺。騰訊、百度等企業也紛紛布局量子信息技術領域,組建了相關實驗室,推動該領域的探索。企業的參與有利于加快量子信息技術產業化步伐和普及應用。

三、人工智能發展情況

2018年,隨著我國信息化水平大幅提升,相關政策持續落地,科研成果日益豐富,產業應用范圍逐步擴大。

在政策環境方面,人工智能相關規劃文件陸續出臺。在《新一代人工智能發展規劃》等國家政策的指導下,各省(區、市)積極響應國家號召,發布多項與人工智能相關的政策。截至2018年11月,全國已有15個省(區、市)發布了人工智能規劃,其中12個制定了具體的產業規模發展目標。同時,有22個省(區、市)在戰略新興產業規劃中設置了人工智能專項,19個省(區、市)在大數據規劃中提及人工智能。通過一系列政策與資金扶持,各省(區、市)不斷強化本地人工智能的技術研發與應用,為當地人工智能產業提供了廣闊發展前景。

在科研成果方面,我國在人工智能領域相關專利申請數量不斷增長,標準化工作持續推進,人工智能芯片技術不斷發展。專利申請方面,截至2018年11月,我國人工智能相關專利申請量已超過14.4萬件5,占全球申請總量的43.4%,居全球首位;標準制定方面,電氣和電子工程師協會(IEE)聚焦人工智能領域倫理道德標準研究,目前已經批準了7個IEEE標準項目,同時,全國信息技術標準化技術委員會在人機交互、生物特征識別等領域開展了標準化工作,制定并發布了各個領域相關的一系列標準和規范;人工智能芯片研發方面,隨著人工智能發展對核心硬件的要求持續提升,人工智能芯片研發不斷加速。2018年我國企業相繼發布人工智能芯片。5月,寒武紀發布了新一代云端AI芯片 Cambricon mlu100,可支持各類深度學習和經典機器學習算法;10月,華為同時發布了用于大規模分布式訓練系統的昇騰910( Ascend910)和面向邊緣計算場景的昇騰310芯片( Ascend310)。

在產業發展方面,我國人工智能企業數量快速增長,產品應用范圍不斷擴大。企業方面,截至2018年6月,我國人工智能企業數量已達到1011家,主要集中在北京、上海和廣東。其中北京擁有395家企業,成為全球人工智能企業最多的城市;產品應用方面,人工智能已在醫療健康、金融、教育、安防等多個垂直領域得到應用,形成“人工智能+”的行業應用終端、系統及配套軟件,為用戶提供個性化、精準化、智能化服務。

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四、云計算發展情況

2018年我國云計算技術呈現良好發展態勢,在政策支持、產業規模、技術研發和應用落地等方面均有所體現。

在政策方面,我國政府高度重視云計算產業發展,通過陸續出臺相關政策積極引導軟件企業向云計算加速轉型,同時推動云計算在政務、金融、工業等領域中應用水平的提升。繼發布《云計算發展三年行動計劃(20172019年)》之后,工業和信息化部于2018年8月發布了《推動企業上云實施指南(2018-2020年)》,以強化云計算平臺服務和運營能力為基礎,以加快推動重點行業企業上云為著力點,指導和促進企業運用云計算推進數字化、網絡化、智能化轉型升級。

在產業方面,我國大型云服務商已經躋身全球市場前列,且企業營收保持了高速增長。從市場份額來看,阿里云已經成為全球第三大公有云服務商,市場占有率僅次于亞馬遜和微軟。從典型企業的營收增速來看,阿里巴巴2018年云計算業務營收達到213.61億元,同比增長91.3%;騰訊前三季度云計算業務營收超過60億元,同比增長超過100%。兩家企業的云計算營收增速均遠高于同期亞馬遜云服務的營收增速(47.0%).

在技術方面,我國云計算發展呈現以下四個特點:其一,X86服務器是云計算硬件平臺的主流選擇,硬件在平臺整體投入和營收中的占比較高。但隨著硬件設備標準化程度和軟件異構能力的提升,預計軟件和服務市場的營收占比將逐漸增長;其二,國內云計算服務商在重視參與建立開源生態的同時,也積極進行自主研發。阿里巴巴、騰訊、華為等國內云計算服務商陸續參與Linux基金會、CNCF( Cloud Native Computing Foundation)基金會等開源基金會,并在2018年發布了“飛天20”“ Redis5.0”等自主研發的云計算產品;其三,安全問題雖然已經引起云計算服務商的高度重視,但安全事故仍舊頻發,安全風險管控能力亟待進一步加強;其四,邊緣計算與云計算的協同將極大提升對海量數據的及時處理能力、數據存儲能力和深度學習能力,從而促進物聯網的進一步發展

在應用方面,我國云計算應用正從互聯網行業向政務、金融、工業等傳統行業加速滲透。首先,政務行業是云計算應用最為成熟的領域。目前全國超過九成省級行政區和七成市級行政區已建成或正在建設政務云平臺;其次,金融行業積極探索云計算應用場景。由于中小銀行和互聯網金融機構的系統遷移成本低、云計算應用需求強,使其更傾向于通過云計算改造現有業務系統最后,工業云開始應用于產業鏈各個環節。通過與工業物聯網、工業大數據、人工智能等技術進行融合,工業研發設計、生產制造、市場營銷、售后服務等產業鏈各個環節均開始引入云計算進行改造,從而形成了智能化發展的新興業態和應用模式。

五、大數據發展情況

在《促進大數據發展行動綱要》等政策的指引下,我國已形成了以8個國家大數據綜合試驗區為引領,京津冀、長三角、珠三角和中西部四個聚集區域協同發展的格局;貴州、河北、內蒙古、河南等省正式印發了大數據相關行動計劃,推動大數據的融合應用繼續深化;同時,大數據成為省級機構改革一大亮點,目前廣東、貴州、上海等12個省(區、市)均設立了省級大數據管理機構,有利于數據匯集,打破信息孤島。

我國大數據核心技術研發加速突破。硬件關鍵技術逐步發力,阿里巴巴公司在2018年持續推進神經網絡芯片研發,該芯片將運用于圖像視頻分析、機器學習等大數據計算和分析領域。數據倉庫、大數據分析與云計算技術進一步融合,通過公共云基礎設施提供在線服務。BAT、電信運營商等企業持續引領大數據應用技術創新與落地,覆蓋制造、金融、政務、交通、醫療、能源等眾多領域。

我國大數據產業不斷成熟,持續向經濟運行、社會生活等各應用領域滲透。受益于巨大的rT投入、良好的信息化基礎、暢通的數據業務鏈條等有利因素,互聯網、金融和政務等領域的大數據公司發展最快、體量最大、應用成熟度最高5◇。未來5年,預計我國大數據市場年復合增長率將達到17.3%6。

2019年,大數據技術將呈現出十大發展趨勢:一是數據科學與人工智能的結合越來越緊密;是機器學習繼續成為大數據智能分析的核心技術;三是大數據的安全和隱私保護成為研究和應用熱點;四是數據科學帶動多學科融合,基礎理論研究受到重視,但未見突破;五是基于知識圖譜的大數據應用成為熱門應用場景;六是數據的語義化和知識化是數據價值的基礎問題;七是人工智能、大數據、云計算將高度融合為一體化的系統;八是基于區塊鏈技術的大數據應用場景逐漸豐富;九是大數據處理多樣化模式并存融合,基于海量知識仍是主流智能模式;十是關鍵數據資源涉及國家主權。

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六、區塊鏈發展情況

近年來,國家相關部委和地方省市相繼發布區塊鏈政策和具體措施,加快推進我國區塊鏈產業布局。2019年1月,國家互聯網信息辦公室發布《區塊鏈信息服務管理規定》,進一步規范區塊鏈信息服務活動,促進區塊鏈技術及相關服務的健康有序發展。

在技術研發方面,目前國內很多公司仍基于以太坊( therein)等國外開源架構進行區塊鏈平臺開發和應用部署,同時,區塊鏈底層技術和架構的自主研發日益受到重視,如中國銀行、工商銀行、螞蟻金服、騰訊、百度、京東等企業已經積極開展區塊鏈技術自主研發,加強區塊鏈網絡基礎架構系統建設。

在企業數量方面,截至2018年6月,美國、中國、英國區塊鏈企業數量分列前三位。我國共有298家公司活躍在區塊鏈產業生態中,區塊鏈企業數量排名前五的城市依次為北京、上海、深圳、杭州、廣州,其中北京以175家區塊鏈企業數量排名第-62。

在應用落地方面,區塊鏈技術在票據、電子存證、食品供應鏈、跨境支付、電子政務等領域取得一系列成果。2018年下半年,首張區塊鏈電子發票在深圳問世,成為我國首個“區塊鏈+發票”的落地應用;北京互聯網法院推出“天平鏈”平臺,用于存儲案件證據,保證數據真實性和隱私性;螞蟻金服、京東相繼使用區塊鏈推岀生鮮食品從生產到超市的溯源服務平臺,以提升食品供應鏈透明度、保護消費者杈益;中國銀行通過區塊鏈跨境支付系統,成功完成河北雄安與韓國首爾兩地間客戶的美元國際匯款;濟南高新區上線試運行智能政務協同系統,利用區塊鏈技術實現電子政務外網與各部門業務專網的互聯互通、在線協同,提高政府工作效率。

七、虛擬現實發展情況

2018年,虛擬現實(含増強現實、混合現實,簡稱VR,Ⅵ irtual Reality)領域政策不斷完善,產業形態初步形成,應用場景持續拓展。我國政府出臺相關政策,加速推動虛擬現實產業發展。2018年12月,工信部出臺《關于加快推進虛擬現實產業發展的指導意見》,提出到2020年建成基本健全的產業鏈,初步形成技術、產品、服務、應用協同推進的發展格局。北京、青島、成都、南昌等地紛紛出臺專項產業政策,通過設立產業發展基地、推出專項補助計劃等手段,促進虛擬現實產業發展。

虛擬現實產業生態初步形成,“VR+”滲透各個領域。我國虛擬現實產業主要分為內容應用終端設備、網絡通信平臺等6。內容應用方面,虛擬現實與娛樂、教育、文化、健康等行業領域形成“VR+”的應用模式。終端設備方面,智能硬件企業紛紛進入虛擬現實一體機市場,通過功能集成實現產品升級。網絡通信平臺方面,5G技術將有助于增強現有的虛擬體驗, Cloud vr65為5G技術提供了廣闊的應用場景。

增強現實(AR, Augmented Reality)企業以軟硬件切入,構建開發者生態。2018年華為商湯科技等企業通過開發支持AR技術的智能手機、發布 AR Engine、開放 AR SDK6、推出AR產品,搭建AR應用開放平臺,吸引開發者入駐,拓展新的產品和服務生態。各類APP在娛樂、社交、購物、營銷等場景下集成AR功能,塑造了全新的應用體驗。智能手機有望成為AR技術主流消費應用平臺。

混合現實(MR, Mixed Reality)研發滲透領域廣泛,醫療實踐應用成果顯著。我國MR研發涉及教育、醫療、建筑、汽車、制造、航空航天等眾多領域。其中,MR賦能醫療領域,在手術治療、醫學培訓等方面帶來變革性突破。未來,虛擬現實技術(包括增強現實、混合現實)將順應產業變革的窗口期,帶動原有產業以技術創新為支撐、以產業融合為主線、以開放平臺為中心,構建“VR+”生態體系。

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八、超級計算發展情況

經過三十年的快速發展,我國研制超級計算機系統的能力已經躋身世界先進水平行列。從單機性能來看,我國研制的“神威·太湖之光”超級計算機,以93 PFlops的 Linpack測試性能,位居世界高性能計算機排行榜TOP500°7季軍。美國制造的兩臺超算系統“ Summit”和“ Sierra”分列ToP500排行榜第一和第二,其中“ Summit'”峰值性能達到200 PFlops, Linpack測試性能首次突破100P達到143 PFlops,而“ Sierra”以微弱優勢超越“神威·太湖之光”獲得亞軍。從總體數量來看,2018年11月公布的TOP500榜單中,我國以227臺的數量遠超第二名美國的l09臺。目前,中美日歐等國家和地區都已經公開發布了其未來的E級超級計算系統研制計劃。

從行業應用領域來看,2018年國內高性能計算主要應用在互聯網大數據/深度學習、互聯網服務/云計算、科學計算、超算中心和電力工業等領域。從中國TOP10068超算機器數量上看,互聯網大數據深度學習領域的份額為27%,排名首位;互聯網服務/云計算領域繼續保持第一,其份額占比上升至20%,這與我國互聯網公司的云計算應用快速崛起和大數據中深度學習算法的廣泛應用有很大關系,互聯網公司重新發現了超級計算機,特別是GPU加速的異構超級計算機在深度學習算法應用方面的價值,紛紛投入巨資建設新系統。科學計算、超算中心和電力工業領域分別以17%、13%和7%的占比位列三至五位。

九、物聯網標識技術發展情況

作為物聯網的關鍵基礎技術,標識在各種應用場景中衍生出多種異構體系。目前,常見的標識有域名、電子產品代碼(EPC)、對象標識符(OID)、國家物聯網標識體系( Ecode)、 Handle69等。2018年,《物聯網標識體系OID應用指南》《物聯網標識體系 Ecode平臺接入規范》和《物聯網標識體系 Ecode解析規范》等國家標準批準發布。通信行業標準《物聯網異構標識服務技術要求》正式發布,該技術同時在物聯網領域國際標準化組織(OneM2M)立項。

2018年,在政府部門引導下,我國各標識應用和行業組織持續發展和壯大。6月,工信部印發《工業互聯網發展行動計劃(2018-2020年)》和《工業互聯網專項工作組2018年工作計劃》。我國工業互聯網標識解析國家頂級節點已先后在北京、上海、廣州、武漢和重慶等五地啟動。中國工業互聯網研究院組建,將承擔國家工業互聯網標識解析管理機構職能,研究制定工業互聯網標識解析體系架構。全國信息技術標準化技術委員會傳感器網絡標準工作組向國家OID注冊中心申請開通了傳感器網絡OID節點,已面向傳感器網絡領域企事業單位提供傳感器網絡OID的注冊、審核和解析服務。

隨著互聯網、物聯網向全球物聯網全面演進,標識技術體系也隨之發展。一是標識范圍擴大越來越多種類的物理對象和虛擬對象依托新的網絡標識體系實現互聯網接入;二是標識功能逐步増強,從簡單身份位置標記逐步發展為網絡對象間信息交互的入口;三是標識體系逐步融合,支撐人、機、物及內容和服務等海量對象相互交織形成新的互聯網應用。著眼全球物聯網協議體系發展,未來標識技術將作為各種新興技術共存的基礎,需要綜合考慮標識體系的兼容性、高效性、安全性和互操作性。

完 謝謝觀看

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