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5G时代 我们生活的基础设施正在发生革命性变化

  2019年6月6日,工业和信息化部向中国电信集团有限公司、中国移动通信集团有限公司、中国联合网络通信集团有限公司、中国广播电视网络有限公司等四家基础电信企业颁发了5G牌照,标志着5G迈开了商用的步伐。

  作为新型基础设施的重要代表,5G商用,给我们带来了广阔的想象空间,对于随之而来的改变也充满期待。事实上,不只是5G,随着新一轮产业变革的孕育兴起,支撑经济社会发展的基础设施也在发生着革命性变化,体现出诸多新的特点。

  新一轮工业革命的核心基础技术体系就是信息物理系统(CPS:Cyber-PhysicalSystems)。根据中国电子技术标准化研究院牵头编写的《信息物理系统白皮书(2017)》中的定义,CPS通过集成先进的感知、计算、通信、控制等信息技术和自动控制技术,构建了物理空间与信息空间中人、机、物、环境、信息等要素相互映射、适时交互、高效协同的复杂系统,实现系统内资源配置和运行的按需响应、快速迭代、动态优化。其本质是实现现实世界与虚拟世界的相互协同和交互的一套综合技术体系。以5G、人工智能、工业互联网、物联网为代表的新型基础设施,就是为CPS系统在智能制造、智能交通、远程医疗、智能电网、航空航天等领域得以广泛应用提供基本保障。

  相比传统基础设施,新型基础设施有以下几个特点:

  一是功能与机理不同,高速公路、铁路、航空等基础设施,是实现现实物理世界的连通,互联网、电信网络等信息基础设施是实现虚拟空间的连接,而新型基础设施实现的是从现实世界到虚拟世界再到现实世界的连接。二是包涵的内容不同,传统基础设施只包含具体的硬件设施,新型基础设施既包含5G、工业互联网、物联网等硬件设施,也包含人工智能等抽象的软件系统。三是核心支撑技术不同,传统基础设施是传统产业所支撑的,而新一轮工业革命核心技术的发展,支撑着新型基础设施的建设。

历史的演进

  从人类社会发展史看,历次工业革命的爆发都会引发新一轮的基础设施建设潮流,大规模基础设施的建设,也进一步推动工业革命向纵深发展。

  18世纪60年代爆发于英国的以蒸汽机作为动力机被广泛使用为标志的第一次工业革命,英国诞生世界上第一条铁路——“斯托克顿—达林顿”铁路,于1825年9月27日建成正式通车,全程21公里。紧随其后,1830年开通的曼切斯特到利物浦的铁路,让全世界见证铁路给人类带来的巨大改变。随着“铁路时代”迅速到来,铁路让英国的工业腾飞起来。

  19世纪70年代后,德、美、日等国的以电力的广泛应用为标志的第二次工业革命爆发。1908年,美国建成世界第一条110kV输电线路。电力的广泛应用,对美国工业发展所起的巨大推动作用,远胜蒸汽动力所创造的奇迹。汽车、高速公路相继出现,人类社会的沟通效率得到极大提升。

  20世纪70年代出现了以计算机及信息技术革命为标志的第三次工业革命。1969年美国国防部建成因特网,1977年芝加哥安装世界第一条光缆。此后,美国实施“信息高速公路”战略、“因特网—II”“下一代互联网”计划等国家战略计划,通过信息技术革命引领了二战以来最长的经济繁荣。

  历次工业革命与基础设施建设之间的发展历程可谓相辅相成、互为促进。工业革命创造了对基础设施建设的巨大需求,基础设施是支撑经济发展尤其是工业发展的重要基础。因此,每一轮工业革命浪潮引发的工业快速发展,必然对基础设施建设提出更多更高的需求。此外,工业革命为基础设施建设提供技术支持。技术进步是基础设施发展的核心推动力,工业革命带来技术跨越式发展,持续推动基础设施水平的不断提升。

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