北邮乔秀全谈 5G 、华为芯片 / 鸿蒙:基础学科百事2平台是一切创新基础,学好数学很重要

“未来的世界将逐渐虚实融合,百事2平台我们会进入一个移动泛在的空间计算时代。”

5G 建设方兴未艾,通讯专家们现在都在做什么?5G 时代又会给我们带来哪些期待?科幻电影里的场景真的会出现吗?

乔秀全教授认为,带上 AR 眼镜眼前就能出现数据分析的电影场景;淘宝上看到喜欢的鞋马上就可以隔空试穿;网页上云养的小动物也能从屏幕里出来陪你玩。这些虚拟与现实相融合的场景,即将通过 5G 网络的普及给我们的生活带来更加富有科技感的变化,在不久的将来,手机也许会和哔哔机一样,消失在时间的长河里。

乔秀全教授是北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室、网络服务基础研究中心党委书记,副主任。同时也是北京市科技新星、工信部人工智能专家组成员、北京市信息化和工业化融合服务联盟副理事长、中国增强现实核心技术产业联盟理事。承担过包括国家重点研发项目课题、国家 973 课题、国家自然科学基金项目、移动通信网国家科技重大专项课题等 10 多项国家级项目。

其团队研究目前主要围绕基于 5G 的 Web AR/VR 普适服务应用。乔秀全教授认为,Web AR/VR 的技术研发将对普通人的日常生活带来巨大的改变。Web 是一个很好的通用化、普适性平台,可以使内容和服务在互联网上进行全球性的分发。

“我们从 2017 年开始钻研基于 Web 的 AR 技术,现在正在做基于 Web 的轻量化 SLAM 技术,比如现在打开一个网页识别熊猫的图片,熊猫就可以落在地面上和用户进行互动。逐渐的 Web 会变成一个沉浸式的 AR/VR 平台,这个对 Web 整个生态和内容的普适化具有非常重要的意义。”

对于近几年大家所熟悉的支付宝 AR 扫 " 福”活动,乔秀全教授解释到,这只是 AR 的 “启蒙式 “应用,主要采用识别能力和基于位置的服务能力。“完整的 AR 需要做目标追踪,就相当于扫描一个东西,虚拟信息要跟扫描的目标物虚实相融。比如在线上购物过程中,在网页上看到一双漂亮的鞋子,当你使用 AR 体验之后,就可以把脚伸出来看到鞋子穿在你的脚上的样子。”而对于 5G 时代可能会产生的消费级杀手应用,乔秀全教授认为,很可能会新型终端的诞生上,如 AR/VR 眼镜等便携式终端。

此外,在谈及目前我国 5G 所面临的国际形势困难时,乔秀全教授告诉网易科技《5G 访谈》,这样的情况其实各方早有预料。

“华为早早就开始各种备胎计划,如芯片设计、鸿蒙操作系统。鸿蒙操作系统原来主要是针对物联网的应用场景推出的,系统成熟之后逐渐向手机、PC 电脑领域进行扩展。但是现在随着去年美国开始极限打压,就必须大力把它推向前台,重点突破和发展。”

虽然这场 “战争”早于所有人的预期,但乔教授依然保持乐观态度,“这次事件对我国的企业来说也是一次很好的历练,以前流行‘拿来主义’,觉得任何东西只要拿钱买就可以。现在能让大家更多地意识到,我们需要有自己自主知识产权的产品和核心技术来做支撑。”

在乔秀全教授看来,正如任正非所说,科技的创新需要扎实的基础学科,数学非常基础。“研究到一定程度会发现,限制创新的往往就是基础学科的不足。基础的影响力很大,基础会生发出多个思维,甚至有可能带动一个产业。当遇到天花板需要突破时,基础学科问题就成为必须要解决的。”“对于华为来说已经可以活下去,如何活的更好,如何引领则更难。”

以下为专访对话内容,略有删减:

要产生真正的 5G 消费级应用,首先要改变终端

网易科技:首先请您谈谈您的主要工作和研究方向,主要负责那些项目?

乔秀全教授:近年来我们团队主要是围绕基于 5G 的 Web AR/VR 展开研究,我们认为以后 AR/VR 技术应该变得更加普适化。5G 是非常好的助推器,因为 Web 的计算力弱,在浏览器容器里没法达到对终端本地资源完全的使用率。在 AR 里要实时感知物理世界,打开摄像头,对视频做实时分析,再把虚拟的东西如 3D 模型和现实物品的视频融合在一起呈现,对 Web 的计算力要求比较高。

我们现在一种方案是依托于 5G 网络,可以把一些计算密集型任务卸载到网络的边缘服务器或者云端服务器上,减轻网页计算压力。我们现在正在做基于 Web 的轻量化的 SLAM 技术,比如打开一个网页识别熊猫图片,熊猫就可以落在地面上和用户进行聊天互动。我们希望把 Web 打造成新一代沉浸式的 AR/VR 平台,这个对 Web 整个生态和内容普适化具有非常重要的意义。

网易科技:这样一个技术大概在什么时候可以成熟?我们什么时候可以体验到您刚才描述的场景呢?

乔秀全教授:类似的 AR 体验现在应该已经开始逐渐的在各种 App 上已经出现,但是基于网页级的 AR 应用目前主要还在研发、测试和初步的体验阶段,各个浏览器的支持程度参差不齐,这个实际上非常依赖 Web 标准的进展,目前 Web XR(融合 AR/VR)的相关标准正由国际万维网联盟(W3C)组织推进。

随着标准的确定,各大浏览器厂商也会逐渐开始升级浏览器,那么我们从浏览器上都可以普遍性体验这样的业务。目前一些应用提供商基于浏览器正在做一些上层应用开发来实现这样的功能,但是效果没有基于浏览器内部引擎功能增强之后的效果好。我觉得应该在近两到三年之内,会真正的走入我们日常的生活当中。

网易科技:您觉得现在我们国家的 5G 大概发展到了一个什么样的阶段,现阶段在技术上或者是在普及上还有哪些困难和问题?

乔秀全教授:从去年 6 月 6 号发布牌照后,我们国家 5G 网络建设的推进速度在全球走在第一梯队。目前 5G 处于初期部署的铺网阶段,其中一个大问题是成问题。4G 刚开始赚钱,又要投入大量资金做 5G 网络建设,这对运营商的压力非常大。

研发角度上,现在 5G 部署的版本更多还是基于 5G Release 15 版本,更多的是在 4G 网络的基础上扩展了高带宽的业务类型,适用于高清视频和对带宽要求比较高的业务类型。但是对于 5G 万物互联、物联网和对低延时、高可靠的工业互联网自动控制这两方面的应用场景,标准还没有完全定型。

现在的 5G 核心网主要基于 IP 网络,它是一种尽力而为的服务,不保证服务的质量。所以目前来说,这种确定性的服务怎么在 IP 网络上提供也是一个很大的一个挑战。但今年上半年 Release16 版本已经冻结,接下来技术厂商就可以按照标准进行系统升级和部署。

但在部署和应用开展方面,现在也面临一些挑战,比如说现在面向消费级的手机终端用户,换了 5G 手机,跟 4G 相比没有让人眼前一亮的明显带有 5G 特性的业务。实际上 5G 大概 80% 的业务量应该是在垂直行业应用上,跟行业的结合将是一个漫长的过程,任重道远。

5G 时代信息安全问题会更严峻,让数据回归个人迫在眉睫

网易科技 : 5G 成熟,关于个人的信息数据的收集可能会更频繁,我们如何保障隐私不会受到侵犯,运营商和一些公司搜集到的个人信息又应该怎么保障它们的安全呢?

乔秀全教授: 5G、万物互联时代,各种各样连接到网络的传感器会不停收集现实世界中的数据,比如你带的手环、手机还有身边的各种视频摄像头无时无刻在监测你,这个问题在 5G 时代确实会显得更加的突出。

现在提出了数字主权概念,制定相关法律来保护是最根本的,技术上不管如何改变,法律要先行。什么情况下用户数据可以被使用,什么情况下不允许使用,泄露了之后要承担什么样的责任,这些都要明确,并且惩罚力度要大,如果一些公司从个人信息中的收益比处罚的损失还高,那法律就失去了约束。

谁的数据谁说得算,没有授权情况下,是不能把数据泄露出去的。欧盟现在已经制定了隐私保护和通用数据保护条例 (GDPR) 来约束和规范互联网信息化企业合理使用用户数据,但是咱们国家好像目前还没有相对完整的相关法律。

另外,数据保护技术也要跟上,现在国内外正在研究新一代 Web、新一代 WWW,希望把用户数据和应用系统分离开。用户可将数据储存在云端或者一个去中心化的网络中,通过用户的授权,App 可以通过数据链接来进行访问,然后使用区块链技术把访问、使用记录保存下来,一旦出现泄露造成损失,可以追踪数据倒查责任主体,将数据的管理权归还给用户。

5G 智能化休眠是绿色节能手段 将成为常态

网易科技:5G 基站休眠会成为常态吗?会对我们的日常生活造成哪些影响?

乔秀全教授:传输速率应该不会受影响,受影响应该更多在覆盖范围上。一般来说运营商休眠前会做设计,保障绝大部分人的覆盖。5G 建设投入成本、运营成本都比 4G 高,因为 5G 基站覆盖的范围比 4G 基站小,举例来说,原来 4G 的一个基站,可能现在 5G 基站需要三到四个来覆盖。每个基站的耗电也是很大成本。5G 的智能化休眠,应该是以后的一种网络运营策略。

我们使用通信业务都有高峰和低谷,白天让基站满负荷或者是百分之七八十的负荷运转,到了凌晨实际上使用人数很少,可以把相对空闲基站的一些业务切换到某一个基站上,这样一部分基站就能够休眠。

新技术要有突破 学好数学确实很重要

网易科技:今年高考填报志愿很多学生希望了解 5G 相关专业未来有什么发展,对自身的素养有什么要求?

乔秀全教授: 5G 不只是简单的通信技术,而是多个学科的融合。对于广大同学来说,不一定 5G 热就一定选择通信专业,它的面很广。比如 5G 网络也会应用到云计算、边缘计算、软件定义网络 SDN,网络功能虚拟化 NFV,这些都是计算机技术。另外芯片也涉及到材料、设计等制造工艺。

任正非讲数学要好,他已经认识到基础教育或者基础学科非常重要,同学们如果对 5G 感兴趣,先学数学也挺好,学数学之后有了扎实功底,研究生可以转计算机或者统计,功底好发展的潜力会更大。

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