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智慧升级5G新基建设施建议方案一、背景与形势5G时代新基建建设背景与形势5G商用人工智能工业互联网物联网数据中心充电桩轨道交通1、趋势与内容政策支持：加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度。—中共中央政治局常务委员会2020年3月;工信部召开加快5G发展专题会，加快新型基础设施建设。—工信部2020年3月;《上海市推进新型基础设施建设行动方案（2020-2022）》，未来三年实施第一批48个重大项目和工程包。—上海市政府2020年4月;目标支持：加快5G商用和人工智能、工业互联网、物联网等新型基础建设是发挥投资关键作用，促进形成强大国内市场，推动经济社会高质量发展的重要力量。资金支持：2月21日中共中央政治局会议强调发挥好有效投资关键作用，加大新投资项目开工力度，加快在建项目建设进度。全国13个省市区发布了2020年重点项目投资计划清单，共计10326个重大项目，总投资额近34万亿。其中重庆2020年推进924个重大建设项目总投资额2.7万亿，云南“双十”重大工程总投资额3.6万亿等。2.1基本内容2.2特征特点2.3建设意义2.4发展现状二、建设内容2.1基本内容数据是要素连接是基础算力是核心整合是关键•新型基础设施主要是指面向现代化建设和数字经济发展、支撑数据的感知、连接、汇聚、融合、分析、决策、执行、安全等各个环节运行，并提供智能化产品和服务的新一代数字基础设施体系。2.2特征特点特征快速迭代智能引领融合创新安全至上泛在连接新型基建设施在推动人、机、物的数字化、网络化、智能化过程中，伴随着技术的持续快速迭代。围绕“自主可控、安全可信”，新型基础设施建设和应用对网络安全提出了更高的要求，相关新技术、新产品、新模式、新业态的安全模式、标准和规划有待建立完善。新型基础设施连接范围大幅扩展，推动数字化、网络化、智能化广度、深度和速度大幅跃升。人工智能具有溢出带动性很强的“头雁”效应具有深度学习、融界融合、人机协同、群智开放、自主操控等特点，对新型设施建设和数字经济发展全局起到引领作用。通过物理世界与数字空间的整合集成、相互映射、全面创新，提供全局性的价值属性，实现全局资源优化配置。•5G与人工智能、工业互联网、云计算、物联网、区块链等领域结合，为新技术新模式深度融合与系统创新创造了条件，带动社会经济的效率提高、成本降低和能力提升。2.3建设意义带动有效投资的“关键投入”释放经济活力的“强劲引擎”实现创新驱动的“有效路径”推动高质量发展的”重要支撑“新型基础设施建设需求大、投资多、周期长，在我国促投资稳增长中发挥了重要作用，同时带动传统基础设施智能改造和传统产业数字化升级，进一步发挥投资乘数效应。人工智能、物联网与实体经济正在加速走向深度融合，必将释放更多的经济活力和消费需求，对实体经济产生全方位带动作用。以新型基础设施建设为抓手，集中优势力量，加强科技创新提升关键核心技术和产品的自研能力，实现关键技术自主可控，对抢抓新一轮革命和产业变革机遇，实现创新驱动发展具有关键意义。新型基础设施建设发挥前沿布局牵引作用，为有效提升各领域建设质量、运行效率、服务水平和管理水平提供强有力支撑。关键投入有效路径重要支撑强劲引擎2.4发展现状•1、中国：加快推进新型基础设施建设•目前处于5G网络大规模商用准备阶段，5G网络设备制造水平全球领先，各省市纷纷团结智慧城市、智慧生活、智慧工厂、智慧医疗、智慧交通等领域，大力培养5G应用生态，未来5G+模式有潜力伴随各行业互联互通和数字化转型推进，形成在全球具有先进意义的各类应用场景，并进一步催生面向新一轮科技革新和产业革命的动力产业、先导产业和引导产业，构成现代化经济体系和高质量发展的重要基础。2、美国：发挥先发优势布局工业互联网等新型基础设施•美国通过积极实施国家信息基础设施运行行动协议、国家宽带计划、联邦政府云计算等系列战略，掌握了全世界数量最多最先进的“互联网+”关键技术，拥有发达的互联网基础设施，关键性云计算市场份额占有率超过六成，全球排名前20的芯片公司大多集中在美国。还拥有完善的wifi标准、芯片、感知、云云计算、人工智能、物联网等产业生态，均处于国际领先水平，并从政府、法律、技术和投资层面形成了全方位的组织推进模式。美国尤其大力推行工业互联网，促进制造业和互联网深度融合，集中了全球近半数工业互联网平台，建设全领域、全产业链和全价值的创新技术集成应用体系。3、日本：推进基础设施革命打造超智能社会•日本以谨慎、务实为原则，在5G时代到来之际，推进包含基础设施革命在内的五大革命。日本在芯片和传感器领域处理国际领先地位，围绕工业互联网已形成较为完善的产业供应链。“机器+IoT”制造已形成常态化，创新技术应用范围不断扩大，垂直行业数字化转型不断加快，新型基建与各行业业务创新的融合度不断提高。同时，日本高层重视人工智能发展，积极推动超智能社会基础设施建设，加快人工智能在金融、医疗、交通等领域的应用。•4、韩国：聚集十大新型基础设施关键产业•韩国政府迫切希望通过新一代信息技术应用打造其竞争优势，分别于2016年和2018年宣布新基建相关九大领域国家战略项目与《人工智能发展战略》，从人才、技术、设施三个层面详细规划了未来发展方向、投入水平与建设标准。目前，韩国智能信息技术（移动通信、AI、IOT、大数据、云计算等）产业聚集10大产业5大业务，跨领域行业融合已初见成效，在高端芯片、半导体制造、5G通信等方面具有世界领先水平；未来“5G”“AI”等模式，韩国将结合场景应用和升起行业应用，探索新型基建设施融合应用，以进一步巩固制造业高精尖产品优势。））3对十大领域的影响三、十大关键领域•1、传感器与物联网围绕航天、医疗、稀有气体感知等领域的特定用途高精尖传感设备与物联网设备；近距离机器通信等物联网核心技术等关键技术3对十大领域的影响•2、5G技术基于5G技术应用愿景，包括光传输器件、基站等依赖进口比较大的设备；超100G相干DSP、FPGA、高端千兆以上以太网芯片、光收发模块和高端滤波器等5G核心技术。•3、云计算全新技术体系及完整的技术生态云计算体系结构的创新及持续迭代。•4、高端芯片高端通用芯片、先进工艺、关键材料和设备；通用芯片CPU、GPU、AI芯片等基础芯片；高端光电子芯片、硅光电子芯片、硅光集成芯片、高速光器件测试封装等产品工艺平台，400G硅光器件等关键技术；光刻胶、超净高纯试剂、电子特种气体、硅晶圆材料等关键材料技术、光刻设备、刻蚀设备、薄膜沉积设备、离子注入设备、湿法设备等核心设备。•5、开源性平台建设围绕开源性平台的大数据处理软件、开源云计算平台等新型平台基础设施；端边云网协同的分布式数字基础设施；连接、计算、存储、AI算法等一体化的数字基础设施平台。。•6、人工智能关键算法人工智能算法创新，针对现有框架的差异化发展路径；自主实用新型算法及算法训练场景；行业算法开放平台。•7、操作系统自主研发的云端操作系统；基于自研操作系统的软、硬件及智能应用开发平台；围绕城市、制造、医疗、交通等各个领域，涵盖行业资源的行业操作系统平台。•8、软件芯片设计软件、CAD/CAE设计软件、虚拟仿真软件等核心工业软件；国产电子设计自动化（EDA）等芯片工具软件国产化；基础软件的云化、平台化和服务化；关键环节行业知识结晶的软件化构建升级。•9、混合现实技术研制AR/VR技术，搭建虚拟现实开放平台，构筑对各行业基础软件和数据构建的核心引擎；行业操作系统和行业基础软件领域在重构周期中的优势技术获取。•10、区块链区块链点对点技术、非对称加密技术与分布式技术等核心技术跨行业跨类别使用；区块链+各类场景及有关安全保障技术。4.1智慧工厂4.2车联网4.3智慧金融4.4智慧社区4.5智慧农业四、应用场景4.6智慧安防4.7智慧电网4.8智慧医疗4.9智慧教育4.10智能媒体逐渐衍生出众多服务于生产生活和城市管理的应用场景。传统行业与5G技术的深度整合，提高了产业生产效率，提升了生活的舒服度与便利度，拓展了各行业领域的应用圈，催生了智能生产与智慧生活的落地。在工业、农业、金融、交通、教育、电力、医疗、城市管理、公共安全、媒体等领域，逐步涌现出有望率先实现技术突破并形成商业闭环的应用场景。十大应用场景新型基础设施应用场景生产领域场景生活领域场景城市管理场景智慧农业智能电网智能工厂车联网智慧金融智慧教育智能媒体智慧社区智慧安防智慧医院……农机自动驾驶、智能分布式配电自动化5G切片+MEC+智能制造工业专网分流网联汽车自动驾驶智能支付5G+4K远程互动教学5G+VR全景视频直播数字化小区监控视频存储上云远程医疗。。。。。。•智慧工厂通过各种形式采集生产环节中的数据，传输至工业互联网平台，用于分析、控制、预测各类生产参数，5G技术高速率低时延的特性有效地为工业数据的传输提供了保障。•以智慧工厂工业专网分流应用场景为例，其基础设施主要包括5G终端，5G基站，MEC,5G核心网，通过切片商城、无线切片感知、端到嘴切片安全隔离、切片动态迁移、切片的UPF下沉和UPF分流等关键技术，实现机器视觉切片的快速部署和视频流的快速回传。4.1智慧工厂智慧制造工业专网分流示意图•车联网的服务分为车载娱乐业务、交通安全辅助驾驶业务、自动驾驶业务，随着C-V2X（4G/5G）技术的应用，车联网实现了汽车与道路基础设施（V2I）、车与车（V2P）的点到点通信，提高了交通安全和通勤效率；而辅助驾驶业务的升级版则是自动驾驶，目前自动驾驶在矿山、港口等封闭道路已基本实现。•以车中协同自动驾驶为例，其基础设施主要包括：路侧基础设施建设（通信基站、差分基站、路侧感知设备、智能网联红绿灯改造等）、通信管理建设、车路协同平台搭建、数据中心建设等。通过中侧部署的智能感知设备对道路情况、车辆情况等进行获取，利用5G网络、边缘计算能力将路侧和车端实时感知信息在边缘进行融合解算，形成决策信息下发到车端，融合车中协同，为自动驾驶提供驾驶决策辅助。4.2车联网5G车路协同自动驾驶架构•智慧金融信托于互联网技术、运用大数据、人工智能云计算等金融科技手段，使金融行业在业务流程、业务开拓和客户服务等方面得到全面的智慧提升、实现金融产品、风控、获客、服务的智慧化。•以生物支付为例，其基础设施主要包括5G稳定网络系统以及红外摄像头或者3D结构光/TOF相机。随着5G和AI的深度结合，以指纹、声纹、静脉、脸、虹膜等生物特性作为主要依据、依赖云平台的承载能力，4G/5G的优良通讯环境以及公安二代身份证数据库的搭建，生物支付将在金融交易及ERP商业交易中得到广泛应用。4.3智慧金融生物支付系统架构图数字化小区是基于国家新型城镇化提出的“以人为本”目标，采用信息化、智能化社会管理与服务构建的五大功能体系，包括“平安社区”“绿色社区”“人文社区”“宜居社区”“创客社区”等“5G+”社区模式。以数字化小区服务平台为例，其基础设施主要包括智能物联设备和通信网络设备，以4G/5G无线网和物联网建设为通信手段，以搭建智慧灯杆管理平台、智慧社区服务平台、智能小区服务平台为依托，按照万物互联、和谐、统一、美观的目标，构建“智慧社区+智能小区”的整体生态。4.4智慧社区数字化小区服务平台智慧农业是指利用5G技术、物联网技术、云技术技术和大数据等信息技术实现“三农”产业的数字化、智能化、低碳化、生态化、集约化，从空间、组织、管理整合现有农业基础设施建设、通信设备和信息化设施，使农业和谐发展，实现“高效、聪明、智慧、精细”和可持续生态发展，是将科学技术融合在农业发展领域中的具体实践和应用。以农业自动驾驶为例，其基础设施主要包括农机自动驾驶系统、农机车辆导航系统和车联网，利用角度传感感获取农机偏移数据、摄像头获取周围作物生长数据及导航卫星实时定位跟踪车辆信息数据，将三者获取的数据经过无线网络传输到控制端，对数据进行分析，实现农机的作业监测、路径规划和决策控制。4.5智慧农业农机自动驾驶功能体系4.6智慧安防伴随物联网、5G网络图像传输和处理技术、终端接收技术的迅速发展，网络视频监管系统将传统的视频、音