本書深度解析新一代信息技術(shù)、人工智能、航空航天、生物醫(yī)藥、量子科技等領(lǐng)域的科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，探討全球人工智能發(fā)展的前沿、趨勢(shì)與挑戰(zhàn)，以及人工智能倫理治理等問題，體現(xiàn)了科技與人文的對(duì)話、技術(shù)發(fā)展與社會(huì)變革的聯(lián)動(dòng)，既有前沿高度又能收獲新知，有助于讀者理解新質(zhì)生產(chǎn)力的概念、內(nèi)涵及其在推進(jìn)中國(guó)式現(xiàn)代化發(fā)展方面的重要作用。

2019年6月6日，國(guó)家給四大運(yùn)營(yíng)商發(fā)放了5G商用牌照，經(jīng)過半年多的5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和業(yè)務(wù)發(fā)展，無(wú)論是5G的網(wǎng)絡(luò)覆蓋還是5G的用戶發(fā)展，中國(guó)已經(jīng)在全球處于絕對(duì)領(lǐng)先位置。

5G發(fā)展看中國(guó)，中國(guó)引領(lǐng)5G商用

1.40年全球移動(dòng)通信史，中國(guó)經(jīng)歷了從空白到引領(lǐng)全球的過程

移動(dòng)通信是個(gè)高度標(biāo)準(zhǔn)化的行業(yè)，標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)帶來(lái)很多好處，比如國(guó)人用的手機(jī)都支持全網(wǎng)通、全球通，這意味著基本可以無(wú)縫漫游對(duì)接任何一個(gè)國(guó)家的任何一個(gè)運(yùn)營(yíng)商，一部手機(jī)就能走遍全球，這就得益于全球移動(dòng)通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化。同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)化也會(huì)帶來(lái)相當(dāng)大的商業(yè)利益，因此，標(biāo)準(zhǔn)化過程也是各國(guó)、各組織之間激烈競(jìng)爭(zhēng)的過程。

移動(dòng)通信技術(shù)基本是10年一代，從1G到如今的5G經(jīng)歷了40年發(fā)展歷程。最開始的1G誕生于20世紀(jì)80年代，一廠一標(biāo)。到了2G和3G時(shí)期，幾個(gè)國(guó)家或者一個(gè)區(qū)域做一個(gè)通信標(biāo)準(zhǔn)。2G時(shí)代，歐洲用GSM，美國(guó)用CDMA，日本有PHS即小靈通技術(shù)；3G時(shí)代，中國(guó)開始嘗試做標(biāo)準(zhǔn)，推出了本國(guó)主導(dǎo)的TD-SCDMA通信標(biāo)準(zhǔn)；4G時(shí)代，業(yè)界終于達(dá)成共識(shí)——多標(biāo)準(zhǔn)不利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展，僅保留了兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)；5G時(shí)代，迎來(lái)了全球統(tǒng)一的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，包括手機(jī)、芯片、基站。

在移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，我國(guó)經(jīng)歷了1G空白、2G跟隨、3G突破、4G同步、5G引領(lǐng)的過程。

國(guó)內(nèi)第一次部署1G模擬通信網(wǎng)絡(luò)約在1987年；90年代初，2G產(chǎn)業(yè)成熟，第一個(gè)GSM網(wǎng)絡(luò)開通約在1995年；3G第一版標(biāo)準(zhǔn)在2000年前后凍結(jié)，開始全球商用，因?yàn)槲覀冏约褐鲗?dǎo)TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)，到2009年初國(guó)家才發(fā)放3G牌照；4G時(shí)代，我國(guó)在2013年發(fā)牌照，同樣未進(jìn)入全球第一波應(yīng)用市場(chǎng)；而5G時(shí)代，我們終于在2019年走在了全球首批規(guī)模商用的市場(chǎng)之列。

2G時(shí)代，華為第一次嘗試做無(wú)線通信設(shè)備，開始時(shí)大部分用在國(guó)內(nèi)廣大的偏遠(yuǎn)地區(qū)、城鄉(xiāng)接合部或郊縣農(nóng)村，那時(shí)叫邊際網(wǎng)；3G時(shí)代有了突破，華為無(wú)線通信設(shè)備第一次走出國(guó)門，進(jìn)入了歐洲等發(fā)達(dá)市場(chǎng)，并得到了廣泛應(yīng)用；4G已經(jīng)基本上領(lǐng)先了國(guó)外的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，在4G網(wǎng)絡(luò)的市場(chǎng)份額上，中國(guó)是全球第一；至于5G，從標(biāo)準(zhǔn)到設(shè)備，華為實(shí)現(xiàn)了全面的引領(lǐng)。所以，華為的發(fā)展歷程同樣也是中國(guó)通信設(shè)備制造領(lǐng)域從空白到引領(lǐng)的過程。

2.5G市場(chǎng)龐大，無(wú)論是用戶數(shù)量還是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上，中國(guó)均有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)

2018年下半年，5G第一版標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)，隨后5G行業(yè)發(fā)展速度和用戶數(shù)量遠(yuǎn)超預(yù)期。在3G或者4G時(shí)代，從標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)到第一部手機(jī)上市約需3至4年時(shí)間，在5G時(shí)代只用了短短一年。當(dāng)然，5G標(biāo)準(zhǔn)并非一成不變，而是不斷迭代、不斷演進(jìn)的，5G的能力也在不斷提升。

5G產(chǎn)業(yè)鏈中最重要的是5G芯片，各個(gè)芯片大廠都在發(fā)力制造5G芯片，華為海思、高通、三星、聯(lián)發(fā)科已經(jīng)能規(guī)模供貨。其中有5G基帶芯片，即負(fù)責(zé)5G基本通信功能的芯片；5G手機(jī)SoC處理器，即集成了5G基帶的手機(jī)處理器芯片。目前華為海思和高通等已發(fā)布了第二代、第三代5G芯片，均非常成熟。

芯片的成熟可極大促進(jìn)終端產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。截至2020年一季度，全球發(fā)布的5G終端已超過250款，其中60多款已面市銷售；250多款中87款是手機(jī)、77款是CPE（Customer Premise Equipment的縮寫，意為客戶前置終端設(shè)備，如網(wǎng)口或WiFi等）、43款工業(yè)模組、20多款行業(yè)終端，還有個(gè)人的移動(dòng)熱點(diǎn)（MiFi），所以5G的終端發(fā)展也是百花齊放。4G時(shí)代，上市2000款終端的時(shí)間從標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)后用了約5年。據(jù)預(yù)測(cè)，5G時(shí)代終端數(shù)量超過2000款大概只需要兩年時(shí)間，這也是5G產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展的一個(gè)佐證。

在5G行業(yè)應(yīng)用備受關(guān)注的5G模組也在加快開發(fā)步伐。隨著5G模組的上市，各行各業(yè)的終端可直接內(nèi)置5G模組，直接接入5G網(wǎng)絡(luò)，5G應(yīng)用發(fā)展會(huì)更快。無(wú)人機(jī)、VR眼鏡、直播攝像機(jī)等都是5G模組應(yīng)用的潛在市場(chǎng)。

5G模組主要有兩種接口形式，一種是M.2，一種是LGA封裝。前者主要用在消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品，如筆記本類；后者能被連接到印刷電路板上或直接焊接到電路板上，支持工業(yè)數(shù)字化。5G模組整體的市場(chǎng)空間龐大，因?yàn)樗蓮V泛用于各類行業(yè)應(yīng)用，像無(wú)人機(jī)、攝像機(jī)、車載。車載是傳統(tǒng)4G模組里的重要場(chǎng)景運(yùn)用，5G模組可支持4G/5G一體化，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換，所以將會(huì)部分替代這一4G模組的應(yīng)用領(lǐng)域。

自2019年啟動(dòng)5G商用以來(lái)，5G用戶數(shù)持續(xù)增加。我們說(shuō)中國(guó)5G引領(lǐng)全球，其中一大優(yōu)勢(shì)就在于龐大的用戶規(guī)模。

從網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上來(lái)講，2019年國(guó)內(nèi)四大運(yùn)營(yíng)商完成了50個(gè)全國(guó)主要城市的5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，2020年要覆蓋300個(gè)地級(jí)以上城市，2022年實(shí)現(xiàn)5G全覆蓋。我們國(guó)家的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)是絕對(duì)領(lǐng)先全球的，大家出國(guó)后會(huì)體會(huì)得更強(qiáng)烈一些，國(guó)外的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)遠(yuǎn)比不上國(guó)內(nèi)流暢。所以，不僅是5G用戶數(shù)量，我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)建設(shè)和行業(yè)應(yīng)用上都是全球領(lǐng)先的。

華為5G持續(xù)投入，10年研發(fā)投入40億美元

華為的業(yè)務(wù)是圍繞信息的“生產(chǎn)—傳送—分發(fā)—存儲(chǔ)—計(jì)算”整個(gè)生命周期，產(chǎn)品涵蓋了從終端到聯(lián)接到計(jì)算，面向億萬(wàn)消費(fèi)者、全球運(yùn)營(yíng)商、全球政府和行業(yè)客戶這三類客戶群提供ICT全面解決方案。

華為數(shù)十年如一日持續(xù)投入研發(fā)，從2009年開始5G產(chǎn)品預(yù)研，之后10年累計(jì)投入40億美元在5G研發(fā)上，在全球分布了9個(gè)5G相關(guān)的研發(fā)中心，參加了100多個(gè)5G相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)組織，5G相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)人員總計(jì)超過1萬(wàn)人。

當(dāng)然，5G技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)并不是華為獨(dú)家發(fā)明或者創(chuàng)造的，是整個(gè)產(chǎn)業(yè)通力合作的一個(gè)結(jié)果，是產(chǎn)業(yè)共同努力帶來(lái)的技術(shù)進(jìn)步。在3GPP這個(gè)5G標(biāo)準(zhǔn)組織里，截至2019年年底，華為累計(jì)提交的5G相關(guān)提案達(dá)26000多個(gè)，華為的5G專利數(shù)量居第一，占比超過了20%。所以，華為在整個(gè)5G的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)發(fā)展過程中起到的貢獻(xiàn)最大。

華為的持續(xù)投入還體現(xiàn)在基礎(chǔ)研究上，推動(dòng)了5G端到端系統(tǒng)商用化。5G端到端系統(tǒng)是一個(gè)非常長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈，也是非常復(fù)雜的系統(tǒng)，包括無(wú)線基站、承載網(wǎng)、核心網(wǎng)、智能終端等。華為在5G核心系統(tǒng)的關(guān)鍵芯片上實(shí)現(xiàn)全自研，如首個(gè)5G基站核心處理芯片天罡系列，智能手機(jī)上用的5G基帶芯片巴龍5000，5G核心網(wǎng)里核心處理芯片是基于ARM架構(gòu)的鯤鵬系列芯片。

除了個(gè)人用戶應(yīng)用以外，華為在各種類型的ToB行業(yè)終端上也做了很多投入，包括隨行WiFi、室外型CPE、工業(yè)級(jí)CPE、數(shù)據(jù)卡、工業(yè)模組等。