- 迈向万物智联新世界:5G时代·大数据·智能化
- 5G与高质量发展联合课题组
- 9984字
- 2025-04-07 16:49:20
第三节 未来展望
5G、大数据、人工智能等数字技术是产业升级和创新的重要使能器,将开启信息化发展的新征程,催生各行各业的不断创新。移动网络将使能全行业数字化,成为基础的生产力。5G的极致联接能力将促进政府和企业的数字化转型,改变人们现有的生产和生活方式,最终提升人们的生活品质和体验。
一 城市:智慧高效的城市治理
5G的超高速率、超低时延和每平方公里百万联接,将引领一个万物互联时代的到来。基于5G、大数据与人工智能等各种数字技术的融合,以及VR/AR、无人机、机器人等智能设备的广泛应用,城市治理将实现向数字化和智能化的方向转型。

运营管理:城市管理者通过城市运营管理中心这样一个驾驶舱,可以全面掌握城市的运行指标,实时了解当前的城市各项业务的健康状况、城市治理及服务水平以及风险隐患分布。在重大事件发生时,可以调度多个业务部门的资源,比如人员、车辆、物资、机构协同运作,远程了解事件处置进展情况,真正实现运筹帷幄,决胜千里。
交通管理:市民驾车出行会更加通畅,因为交通违章的人越来越少。由于5G可以解决高清视频、移动AR/VR的回传问题,以及5G和人工智能的深度融合,交通违章将被实时“发现”并实时推送给司机,这样既提升了管理效率,也给市民带来了良好的出行体验。
公共安全:未来,基于AR技术与人脸识别的结合,城市巡检的警察、海关查验的工作人员等可以通过佩戴便携式AR眼镜,对重点人群进行人脸识别、实时告警,及时采取行动。

应急管理:无人机被广泛应用于各种应急场景,当发生大型灾难时,如地震、燃气爆炸等,无人机可以替代人员迅速赶到现场,通过挂载5G模块+ 360度全景相机,把实时情况及时回传给后端系统,使智慧城市运营中心呈现现场的高清画面,辅助实时决策。无人机在救援作业中,可以第一时间到达现场,实行灾难中救灾物资以及救援抢救中的医疗资源的投递等,提升救援效率,减少灾难损失。
办事服务:政务服务的办理将更加便捷,基于5G无处不在的联接,以及AR/VR等智能化手段,市民办理政务服务,不需要再跑到办事大厅,可以随时随地实现远程身份核验,从“只跑一次”做到“足不出户”。
公共设施管理:城市里的各种公共设施,包括桥梁、道路、水坝、公用电梯、公共娱乐设施等将一览无余,让人更加放心,管理人员可以实时掌握设施状态,进入老化期需要保养的公共设施会及时自动告警,并可以实现自动应急处理,及时发现风险,规避灾难的发生。
市民生活:未来,智能服务机器人将出现在人们生活的方方面面,它将成为解决劳动力问题的重要途径,送货机器人、看护机器人、AR辅助医疗机器人、管家机器人、导盲机器人、远程医疗机器人等将为人们提供各种各样的便利服务。
二 制造:传统制造的智慧转型
未来,5G与人工智能、大数据、工业互联网、物联网、AR/VR等先进技术协同,将升级传统制造业,提升制造业的产能和效率,解决传统制造业普遍面临市场需求响应滞后、生产线落后、生产周期长、运维成本高,以及人口红利消失、用工成本居高不下等问题,实现中国从制造大国向制造强国迈进。
柔性制造:制造企业的订单、采购、生产、物流等将被打通,实现线上接纳个性化需求、柔性制造、物料供应预测与精准采购、精准配送等,为细分市场提供差异化、个性化服务。柔性制造企业的发展将带来新商业模式的演进,个性化设计能力强的专业设计公司更容易获取订单,具有低成本、高质量优势的柔性制造企业更容易获得个性化定制产品的机会,设计与生产逐渐分离。例如,买鞋的客户在电商平台上通过需要的鞋子类型和颜色确定了某款产品,上传脚的尺寸(或脚的视频、图像)、自定义的LOGO等,订单生成后,生产企业通过需求平台抢单,与设计公司对接数据进行柔性制造,直至将产品送达该客户,人们差异化、个性化需求得到普遍满足。
智能工厂:借助5G实现高可靠、低时延的通信服务(uRLLC),为物与物、物与人、人与物之间提供实时、可靠、安全的即时通信,解决传统技术,如Wireless HART等时延长、抗干扰能力弱等问题。5G将极大降低厂区智能设备之间、智能设备与核心控制系统的通信时延,为智能工厂各环节有序运行提供了保障。
首先,在生产自动化环节,借助5G海量联接能力,智能设备、工业机器人、核心控制系统之间能够实现数据的实时采集与控制。结合大数据和人工智能技术,从而实现主动预测问题并及时处理。在自动化作业过程中,借助光学字符识别(OCR)等计算机视觉技术,流水线机器人可以替代劳动密集型工种,精准识别坏件,与ERP系统联动,修补设计瑕疵,降低坏品率。同时,在时延极其敏感的高精度生产环节,工业机器人借助5G实时传输生产数据,实时执行核心控制系统操控指令,完成高难度的动作,比如毫米级焊接、钻石切割等。此外,加持了5G通信模块和本地AI推理芯片的工业机器人,可以像人类一样,在突发情况时启动应急预案,比如人员误入生产作业面时,立刻终止作业,主动触发视频告警,整个过程可以在5ms内完成。

图1-13 5G与柔性制造
其次,在智能运营运维环节,借助5G+VR+AI,工作人员不仅可以360度无死角观察到整个生产车间的机器人的生产协作情况,同时,当VR眼镜在特定区域停留时,智能终端与后台信息系统联动,基于大数据智能分析以及专家经验,可以帮助工作人员精准识别故障类型,并给出解决措施建议。
最后,在智能资产增值利用环节,基于分布式人工智能体系,智能工厂可获得应需而变的持续升级能力。比如基于5G和大数据提供的海量价值数据,建立深度学习神经网络的模型,厂区所有机器人具备自主学习能力,智能工厂运营方可以根据市场需要,通过AI领域算法结合生产线要求,为机器人赋能,更新机器人技能,从而实现个性化生产和柔性制造,实现厂区机器人重复利用、投资保护的目的。因此,借助5G+AI,智能工厂将具备中长期持续发展能力,不断适应市场变化,盘活资产,持续运营,实现商业成功。
智能供应链:基于5G、人工智能等技术,将实现海量货物的实时运输状态监控,支持端到端物流环节的动态跟踪。比如,工业机器人基于AI多模态感知和高精度地图导航能力,自主避障,自主导航,将货品运送到指定区域,供物流装箱使用。在装箱环节,利用AI计算机视觉,规避暴力拣货,根据货品大小、货品目的地,通过AI算法计算最佳物流路径,给出最合理的装箱方案,从而提高物流车空间利用效率,降低成本。
三 教育:身临其境的学习体验
传统教育面临很多挑战,比如到了教室才能接受教育,同年学生接受同等程度的教育,边远地区无法接受高质量的教育等。未来,将5G、VR/AR、AI等技术引入教学场景,将给学生带来不一样的学习体验。
虚拟课堂:未来,5G+VR等技术手段的结合将提供身临其境教学体验,辅助教师进行高效授课。在VR教育环境中,学生可以身临其境地探索教学场地,可以在各种场所与从未见过的生物进行互动,可以体验在现实生活中因太危险而不便接触的场景。想象一下,与一群恐龙同行,在火星表面漫步,探索人体内部世界或原子结构,会是何种体验。借助VR,学生能够获得传统教材无法实现的沉浸式学习体验,实现更高的知识保留度。VR能够改变我们学习方式,学校和其他教育机构已经开始使用这种前景广阔的新技术。
因材施教:借助人工智能技术,将实现以人为本的个性化教学。实体课堂通过加持AI芯片、视觉识别和情感识别算法的智能摄像头,可以实时录制超高清视频,分析学生面部表情、情绪变化等,通过5G网络与后台智能系统实时联动分析,对异常情况及时预警。同时,通过大数据智能分析,形成每个学生课堂表现、专注度情况报告,为个性化教学、心理疏导提供价值数据参考。借助OCR技术,将学生历次试卷、作业录入系统,与知识图谱、知识库结合,通过大数据分析和AI算法,帮助老师实现智能阅卷、智能批改作业、智能分析学生答题的准确率情况,形成学生对知识点掌握程度的周期性分析报告,为老师给学生提供个性化辅导、制定个性化教学内容提供价值参考,从而改变过去题海战术、填鸭式教学模式,一定程度上杜绝学生厌学、弃学甚至轻生的现象发生。

教育机器人:借助语义分析、语音识别能力,与教育平台知识图谱、知识库结合,基于自然语言处理(NLP)技术,拓展服务机器人在教育领域的应用。比如弥补留守儿童陪伴教育的缺失,为幼儿提供早教启蒙等,通过教育机器人趣味性、互动性、有问必答等多种技能形态,激发孩子快乐学习、享受学习。
远程教育:5G+AI的结合,将进一步促进传统远程教育系统的升级转型,不需要看录播,可以足不出户实时享受全球优质教育服务。比如VR远程实时课堂分享、跨时空互动。结合人工智能电子白板,实现异地超高清视频、数据、语音实时共享、互动、课堂讨论。结合AI、大数据智能分析形成优质课件资源,形成智能订阅服务等。
四 金融:无处不在的立体金融服务
未来将实现无处不在的立体金融服务,基于5G网络无处不在的联接,实现随时随地随人随需接入金融服务。
立体金融服务:未来,银行开户,可以用5G VR对接虚拟柜台,银行对用户直接进行立体身份验证。人们出行购物、旅游不再需要携带现金、卡片和手机。对于对网络技术不太了解的老年人来说,不需要使用移动支付,就可以实现刷脸认证和刷脸付款。随着5G将联接的门槛大大降低,身边的办公桌、墙面、镜子、街边灯杆等都可以随时联网,实现在任意地点可以接入网络,也就可以实现在任意地点接入金融服务。

实时信用:基于区块链+5G实现实时信用体系,保障人们在任何交易中不用担心安全问题。凡是交易对象有不良信用记录的人或实体都会受到AR眼镜或者周边智能屏幕的实时提醒,阻断或进一步确认交易。更进一步说,因为信用降低带来的风险太大(导致生活大为不便),没有人愿意做降低信用度的事情,真正实现“天下无贼”。
智能金融中心:到任何地方出差、旅游时,智能金融中心将会为个人自动做好换汇、购买保险等服务,并提供出行规划和预算规划。因为金融机构和沿途旅游景点和涉及的其他设施进行了对接,人们出游更加便捷,也不再需要对比价格了。
五 交通:无感知的出行体验
未来,自动驾驶以及车联网的广泛应用,将使智慧交通成为现实。在车联时代,路更透明,车更安全,全面的无线连接可以将诸如导航系统等附加服务集成到车辆中,以支持车辆控制系统与云端系统之间频繁的信息交换,减少人为干预。
5G将可能成为统一的连接技术,满足未来共享汽车、远程操作、自动和协作驾驶等连接要求,替代或者补充现有连接技术。通过为汽车和道路基础设施提供大带宽和低时延的网络,5G能够提供高阶道路感知和精确导航服务。ABI Research预测,到2025年5G连接的汽车将达到5030万辆。汽车的典型换代周期是7~10年,因此联网汽车将在2025~2030年之间大幅增长。
那么,让我们畅想一下未来人们的出行。
市区出行:首先由于VR技术的广泛应用,许多工作可以远程完成,本身就降低了城市拥堵机会。需要出门时AI提前规划错峰进一步提升效率。在决定出行时,可以选择自动驾驶共享汽车,由于共享汽车由AI通过5G网络统一调度,所有车辆基本都处于运转状态,对停车场停车位的需求也进一步降低,比其他出行方式更加省钱省时。

自驾旅行:如果需要自驾长途旅行,自动驾驶汽车驶入专门规划的5G车联网高速公路后,可以实现全程自动驾驶。车辆自动根据网络指令统一调度车速,高速车道车速可以提升到150千米/小时以上。并提前预知前方路况车况,避免危险因素。
其他交通方式:如果需要坐飞机或者火车旅行,自动驾驶汽车网络将与航空、铁路系统自动对接,完成行程全自动规划和执行。加上AI身份全自动识别,旅行者可以仅根据提示做上车下车动作即可完成全流程无感体验。
六 文娱:全息带来的颠覆式体验
全息技术正在走出科幻电影来到人们身边,并开始影响人们的生活。现在,观看一场大型全息演唱会已经成为现实。未来,随着5G和AI技术的快速发展,全息技术将迎来新一轮的应用爆发期。基于5G+AI,通过全息技术与文化内容的深度融合,下一代文娱时代将加速到来,首当其冲的就是全新体验的电影和游戏。
5G+AI可以支持多台全息设备联动,实现全息投影设备、控制设备等之间的协同。这将大幅改善当前全息体验在范围、内容互动设计等方面的局限,有望打造可实时变化的大场景、互动式全息体验。
全息游戏与电影:未来,游戏玩家们将可以“走”进游戏中来一场“真刀真枪”的比拼。游戏场景与装备选择均栩栩如生。每一场游戏犹如一次身临其境的冒险。电影观众也不再“看”电影,而是来一场置身其中的全新的体验之旅。你所“看”到的电影人物就“站”在你面前。
这种创新将极大地改变电影与游戏产业的模式,从内容策划、制作到受众互动模式设计等各环节将发生颠覆式的改变。

七 社会:高效便捷的生活方式
5G将人和物更广泛地联接起来,AI让机器可以像人一样感知物理世界,推动机器人、自动驾驶、VR/AR、智能可穿戴设备等应用发展,人们的生活和工作方式变得更便捷、高效和自由。
便捷办公:人们通过逼真的虚拟办公环境在家办公,物理办公室需求越来越少。外出时以搭乘自动驾驶车辆,由于道路不再拥堵,时间可以准确预计,不再需要预留弹性时间,工作按分钟计划并执行,效率很高。由于便捷出行、虚拟环境替代双重影响,人们对居住地要求降低,城市也因此变得更扁平。
随身翻译:任何人与外国人会议或在海外旅行时,佩戴智能可穿戴设备,用自己的母语交流,针对主要语言的翻译、同传等岗位将逐步被机器替代。国际交流或宣传用的资料也可以用母语印刷,读者通过智能眼镜阅读、电子化携带。未来,外语作为通用课程的学习要求降低,更多地作为专业课程研究,推动机器翻译的进一步完善。

残疾人关爱:多数残疾或失能人士获得解放,如语音导盲、视觉障碍人士借助OCR发声阅读书籍、听障者借助机器交流(对方声音自动翻译成文字,或将对方声音直接传递到听神经)、将失语者的唇动转换成声音、通过机械外骨骼帮助失能人士行走或抓取物品等,大多数残疾人和失能人士可以借助辅助设备达到与正常人接近的生活水平。
机器人陪护:老龄化社会来临,老人陪护、小孩看护与教育辅导等需求增长,服务机器人将更多地进入家庭,承担家庭暖心陪护、教育辅导、保安、家政服务等职责。服务机器人自动预判老人和小孩的需求,主动读书、讲故事或笑话、唱歌、表演等,在指令下提供安全的服务,帮助并陪伴外出,服务机器人与宠物一样将成为家庭成员。

虚拟助理:每个人都可以拥有一个或多个虚拟私人助理,虚拟助理帮助自己安排工作或约会的时间,甚至可以代替自己工作,包括在社交圈展示自己美好形象等。虚拟助理、真实个人、类人机器人一起共同生活。同时,“人”的相关法律将可能成为新的社会学课题。
类脑智能交流:通过脑机接口设备,采集大脑皮层视听触嗅觉等不同认知区域的时空感知信息,类脑智能模拟大脑神经中枢计算,形成人类意识和对外行动表现,比如聋哑人、行动不便的残疾人,可以通过脑机接口设备传递大脑意念,无障碍实现与正常人沟通交流、控制机器人、家电设备的使用等。未来,随着类脑智能关键技术的突破,传统人与人、人与物的沟通交流方式将彻底颠覆,比如与朋友沟通,只需一个眼神,即可心神领会;与机器沟通,只需一个意念,即可传达。
八 医疗:关爱就在身边
5G和人工智能的结合将颠覆传统医院运营模式,促进医疗手段更加多样化、智能化,患者足不出户可以享受到快捷、优质的医疗服务,有效缓解大医院资源不平衡困境,改善医患关系紧张的局面。当前,智能可穿戴设备、医学影像AI辅助诊断、5G远程医疗手术、AI辅助中医诊断等,在慢病早期预防、大病预警、疑难杂症诊断、应急救治等方面,正逐步替代传统就医模式,为百姓带去无微不至的关爱。
个人健康管理:在亚健康改善、慢病早期预防、突发性疾病预警等方面,借助5G低功耗柔性传感器,智能可穿戴设备的功能更强大,可以24小时不间断实时采集并上报人体相关指标,比如血压、心跳、脉搏、呼吸、运动、睡眠情况等数据。一旦发生异常情况,告警信息将及时推送到医生或者患者家人的手机。另外,借助人工智能算法,系统可以评估一定周期人体关键指标的变化情况,预判病情发展情况,为医生提供数据驱动的医疗决策,给出最佳的治疗方案。当前,柔性智能可穿戴设备已经在心脑血管等疾病早期的预测、预警方面开始应用。
医疗影像AI辅助诊断:以中国为例,全国宫颈癌筛选病理诊断专家大概只有5000名,全国筛选一遍大概需要20年,如果采用AI辅助诊疗,诊断效率可以提升5~10倍。据了解,基于华为云医学AI平台,AI辅助宫颈癌检测正确判断病人的比例,又称灵敏度(真阳性率),超过99%;在保证检测准确的情况下,正确判断非病人的比例,又称特异度(阴性比例),大于80%。
借助AI不仅可以提高诊断准确率,还可以提升医院资源利用效率,帮助医生释放精力。以CT为例,大部分病人等待CT结果时间少则30分钟,多则甚至好几个小时,其中80%时间占用在于等待医生的诊断报告。若基于AI帮助医生诊断,病人等待CT报告的时间只需分钟级。
AI辅助医疗诊断实现的前提是,医院需要完成电子病历、医学影像、实验数据等信息的结构化和数字化,在此基础上,建立医学人工智能平台,结合专家经验、知识图谱和大量的机器学习,形成医学影像辅助诊断视觉算法。智能设备和机器人借助AI视觉算法和医疗影像病历知识库,协助医生自动阅片和辅助诊断。得益于AI,医生可以节省大量的时间释放精力去从事更深领域的医学研究。
远程医疗:基于在线视频、虚拟现实技术手段实现远程诊断、远程影像会诊、远程手术示教、远程监护等。对于应急、抗震救灾等紧急场景中,通过现场安装的无线远程影像工作站与后方医院无缝连接,借助现场医学影像数据信息设计抢救方案并指导现场医疗救助。
在偏远山区发生大型自然灾害等医疗专家无法及时赶到现场的紧急情况下,在5G+AI技术赋能下,医生可以实时操控智能机器人进行远程手术。远程超声通过5G网络信号将医生端设备与患者端设备建立连接,医生通过近端操纵杆可远程操作患者端机械臂上的探头在人体部位上移动和旋转,通过回传的高清超声影像检查患者的病情,从而实现医疗资源的公平化。

图1-14 5G与智慧医疗
医疗辅助机器人:未来,机器人在医院的采用,在某种程度上将缓解医院护理人员紧缺的问题。结合云端计算机视觉、语音识别能力,机器人将更加智能化、拟人化,病人可以远程进行SOS智能呼叫,同时,集成文娱功能,为病人提供情感关怀。
中医智能化:传统中医“望闻问切”过度倚重医生的经验,且中医专家资源稀缺。借助大数据和人工智能进行人体生物特征识别,有望将中医诊断过程客观化、量化,形成我国中医可传承的标准。比如综合节气、温湿度、舌像、脉象、工作节奏等综合信息进行亚健康以及病变判断,代替医生进行客观、精准的感知和判断,实现中医的辩证识质,这将在全民保健、未病方面的预防等领域发挥巨大的价值。
九 环保:还你一个绿水青山
绿水青山就是金山银山,美好的生态环境是人类赖以生存的根本。随着云计算、5G、大数据和生物技术等在环保领域的应用不断拓展和深入,环保科技将绿色技术融入各领域,从环境问题产生的根源采取措施,促进环境与经济社会协调发展。

垃圾分类:通过引入AI、云计算等新ICT技术帮助市民有效识别“你是什么垃圾”,减少市民对垃圾分类的困惑。对于AI难以识别的垃圾,公众可以手动输入垃圾信息并传送到云端,建立云端AI数据库,通过模型训练,最终不可识别的垃圾也能快速识别。
动物保护:近年来,动物赖以生存的自然环境被掠夺式、粗放型的开发,导致不少物种濒临灭绝。譬如,热带雨林里,住着一群身材娇小的蜘蛛猴,然而近几十年来,由于它们的栖息地被不断破坏,受到滥伐森林的威胁,降水量的减少,旅游开发,被土著捕食等,数量正在急剧减少。
由于森林面积大,靠森林警察传统巡逻式的搜寻偷盗分子显得力不从心,而在未来可以应用5G+AI技术解决这一问题。通过在森林中各个重要位置部署监控终端,实时收集和传输音频、视频数据,对这些庞大的数据进行快速分析,准确识别盗伐树木、猎杀动物的异常情况,并发出告警及时阻止盗伐、猎捕的发生,同时精准定位异常地点快速出警处理,从而保护生态环境不被破坏。

森林防火:未来基于5G的消防无人机将能有效解决目前森林灭火效率低且可能引发人员伤亡的问题。无人机装载有5G模块和高清摄像机,消防员通过分析无人机实时传送回来的视频图像,能够知道火灾蔓延的路径,并且派出机器人建立隔离带,防止大火扩散。通过监测热量密度、是否有人困在浓烟区、风向等,帮助消防员清晰实时地了解火灾情况,高效且安全地实施救援和灭火。
十 能源:无处不在的电力保障
电力是第二次工业革命的发动机,至今仍是影响工业的主宰力量之一。电力用户希望用电成本低,而且永不停电。供电企业希望在满足用户需求的基础上高效运营。伴随着电力行业转型升级、电压等级持续提升、新能源发电集中并网,电力系统的运行更加复杂,对系统的调节能力要求进一步提高。5G将每一个电力节点联接起来,利用电力大数据平台进行能源调度和管理,充分利用比特(数据)来优化管理瓦特(能源)。同时,碎片化的新能源被高效利用,通过智能化的运维管理,实现无处不在的电力保障。
1.匹配5G无处不在联接的众筹供电
支撑5G不间断。万物互联需要海量站点,由于“最后一公里”低压供电线路与居民生活充分接触,意外供电中断难以避免,给5G网络可靠性带来风险。充分利用各种站点资源,如通信基站、灯杆等,以部分站点引入市电作为骨干,每一个重点站点供电线路均与两个以上站点互联,形成站点群智能微电网,当本站供电中断时,除可以使用本地储能外,还可以从周边站点获得电能,实现不间断的供电保障,支撑5G服务不中断。
站点众筹供电多赢。以站点群微电网为基础,社会上的光伏或风能发电、储能、用电设备都可接入,供电和储能共享,如有空闲屋顶的家庭安装太阳能接入微电网,从运营方获得供电报酬,有空余房间的家庭安装储能设备,接入微电网后一方面作为用电设备的后备电源,另一方面在低电价时充电、高电价时放电,从中获得差价收益。由于微电网支持发电、储能众筹,当运营商需要增补5G基站时,可以通过能源众筹降低供电投资,高额供电成本问题被解决,帮助5G网络实现纵深无缝覆盖。
为各行业数字节点不间断供电。随着电力众筹价值被挖掘,站点群智能微电网不断延伸,支持各行业获取不间断供电,如路灯、室外摄像机、交通控制红绿灯、危险区域指标牌、环境噪声传感器、空气质量监测传感器、广告牌、鱼塘增氧机、树林精确灌溉装置等,充电桩、加油站、城市屋顶、农村住房甚至健身房的自行车等都可成为微电网中的发电或用电节点。微电网越大,接入的成本越低,愿意加入电力众筹的家庭越多,最终实现占领屋顶发电、充满房间储能、随处不间断供电。站点群智能微电网中所有发电、储能、用电单元通过5G与大数据平台联接,通过能源智能调度,使站点群发电量最大、能耗损失最小、供电保障最优,最大化经济和社会效益。

图1-15 站点群智能微电网
2.骨干电网零意外停电
当检测到供电系统故障时,控制开关跳闸可以切除故障设备或线路。不完善的保护系统不能精确控制,不能及时、准确地切除故障线路,导致停电范围扩大。将供电各环节中的传感器联网组成先进的精准保护系统,通过同步分析同一时刻电流等电力参数,可以实现开关的选择性动作,仅切除故障设备或线路,消除正常区域不应有的意外停电。
精准保护要求毫秒级低时延通信、微秒级高精度授时,4G无法满足,而满足时延要求的光纤通信,其布线和运维的成本相对较高。5G具备超低时延和超高授时精度,满足精准保护时延要求,可以利用5G无线通信全面实现精准、快速的保护。同时,各配电支路电流被实时掌握,通过大数据平台及时发现过流并进行预警,提前规划电力扩容方案,最大限度减少意外停电,满足企业和居民用电需求。
3.更少人力投入的高效运维
人工方式巡检效率低,基层维护人员受知识和经验的制约难以发现,更遑论故障预测。
采用5G通信,具有视觉AI能力的巡检机器人或巡检无人机在发电厂、变电站、配电所及野外普遍应用,通过AI视觉及时发现树木过高、线路覆冰、电线缠绕漂浮物、电塔倾斜、局部锈蚀、山火、外力破坏预警等,配置红外摄像头可预警过热部件或电缆,室内视频可以预警火灾和盗窃,电缆、变压器等声音将被智能识别,及时发现隐患。
此外,用户电表通过5G无线方式全面接入,实现无人抄表,欠费用户远程控制断电或恢复供电,企业和居民通过互联网选购低成本的电厂冗余电力成为可能。新技术的应用,显著提升电力企业运营和维护效率。
4.更多本地新能源供电
城市和乡村屋顶将被晶硅太阳能电池板普遍覆盖,外墙玻璃、蔬菜大棚等安装薄膜太阳能电池发电的越来越多,发电无处不在。5G大联接能力使每一块不同大小的太阳能电池板都能单独接入,不但在局部遮挡条件下获得较高的发电效率,而且所有太阳能发电被纳入可视化电网管理和调度,通过大数据平台优化潮流分布,碎片化的本地发电量得到充分利用。
停在车位的电动汽车通过5G与电网相连,成为电网中的用电负载和储能单元,用电大户如充电站、数据中心等与储能站融合,在电网大数据平台上以综合效率最低的方式参与能源调度,帮助削峰填谷,不但使用户获得较低的用电成本,也降低了对外部电力输入的需求,城际输电容量得到释放。