趋势洞察
揭开未来十年企业自动驾驶网络面纱
面向2030,从联接百亿人到联接千亿物,通信产业将遵循2个发展规律,围绕3大典型场景,通过6个关键能力,构建起一个立体超宽、绿色智能的未来网络。
文/杜伟 华为ICT联接与网络首席战略规划专家
智能世界正呼啸而来
2010年,德国知名设计公司Frog Design曾经展望过10年后线上与线下融合OMO(OMO,Online-Merge-Offline)的新生活方式,如“如果你看上一样东西,你可以随时随地知道它的名字,价格及可以在哪里买到”,“2020年的麦当劳,点餐之后,就能知道吃下这些东西会给人体增加多少能量,并给出建议如何消耗多余的能量”,得益于“移动互联网+云”的高速发展,这些设想今天已经实现,2020年,数字技术已经成为人类生活不可或缺的助手。
2021年,Frog Design再次描述了关于未来家庭、个人与办公环境等一些令人向往的变化——“家庭和办公室之间将不存在界限,出现虚拟与现实融合的新型办公工具,并支持远程交互”,“人性化的数字体验将延伸到每个人的生活,人与外界之间将形成新的个性化的数字孪生体”,2030年,数字世界将可以代替人类进行交互,甚至决策。
未来学家胡安•恩里克斯在《新财富宣言》一书中提出:“在过去的几十年里,主宰世界的字母只有两个符号:0和1。”人类的智慧正逐步从书架转移到数字世界。库兹韦尔在《奇点临近》中表达了更进一步的预测:“在未来几十年,数字世界将迈入高级智能阶段,达到甚至超越人类的智力水平,数字世界即将觉醒”。
我们关于智能世界的美好想象,在未来十年将逐渐成为现实,而未来通信网络则是将理想带入现实的必经之路!
未来通信网络发展遵循两个基本规律
- 网络能力:更宽、更快、更多
“更快、更高、更强”是奥林匹克格言,通信网络的发展也遵循类似的规律,从时域、空域、频域三个方向不断突破极限,构建带宽更大、连接数更多、时延更低的网络能力。
- 智能进化:感知、认知、先知
生命智能化的水平由低到高可以分为感知、认知到先知,学术界喜欢将物理世界的变化进行拟人化描述,以便于人们更容易理解技术对世界的影响。最近10年,网络出现了神经系统的进化,从网络控制(SDN/ADN)到网络感知(空间感知、位置感知、算力感知、语义感知等);未来,网络还将进化出“大脑”,一个可以构建虚拟世界,并自主完成推理和决策的数字孪生系统,这将是网络进化为“高等生命”的标志。
未来通信网络需要围绕三大场景构建全新体验
面向个人,通过下一代人机交互网络构建沉浸式体验:当虚拟世界还是冰冷机器主导的时候,人机交互方式是人要主动适应机器,PC时代需要学习使用鼠标键盘,智能手机时代需要学习使用触摸屏,传统汽车时代需要学习操作按键和旋钮;而当虚拟世界达到高级智能阶段,人机交互方式将转变为机器要主动适应人,机器(智能大屏、智能家居、智能汽车、智能外骨骼等)能够理解人的手势、眼神,甚至脑电波,实现与物理世界更加自然的融合,为人机交互带来虚拟与现实融合的超现实体验。超现实交互体验不仅需要人性化的终端(感知、采集和呈现),需要服务于个人的超现实的计算平台,还需要一个全新的“以人为中心”的下一代交互网络,实现人与虚拟世界的紧密连接。
面向家庭和车,通过立体超宽网络构建住行合一体验:在对未来自动驾驶汽车的畅想中,较具有吸引力的就是在汽车里也可以享受到和家庭一样的沉浸式影音、社交、办公体验,车内和家庭都将出现多屏、3D、全息的应用场景,家庭8K/16K大屏、车内MR将逐渐普及,从5G/F5G时代开始,移动和固定宽带基本上是同步迈入千兆时代。未来10年,伴随着人类的足迹走向海洋、大漠、天空等更加广阔的区域,宽带也需要像水一样随时可获取,一张由卫星和地面交织的宽带网络将为人类住行合一的新体验提供服务。
面向组织,通过算力网络构建云网融合的确定性体验:从消费互联网到工业互联网,推动了云的部署从集中到边缘;信息使用者从消费者向行业迁移,将进一步推动了云的管理向分布式、去中心化的方向发展,智能世界“多云多网”将是常态。为满足家庭场景下办公和学习等业务需求、企业场景下安全和可靠性生产的需求,网络与计算的协同、融合将越来越明显,构建算力网络满足多行业之间,多行业与多云之间,以及多云之间全联接的确定性体验需求,并成为促进跨行业数据流通的新型ICT基础设施。
未来通信网络将具备六大关键特征
从联接百亿人到联接千亿物,未来十年将是通信网络创新的黄金十年,下一代人机交互网络、住行合一网络、卫星宽带网络、算力网络、工业互联网、认知网络等新型网络不断涌现,我们认为未来通信网络将具备六大特征:立体超宽、确定性体验、智能原生、通信感知融合、安全可信和绿色低碳。
未来通信网络的性能将持续提升,从今天的无线、光纤和 Wi-Fi的3个千兆增长到3个万兆,在网络覆盖能力上,要从地面走向空天地一体,满足人们居住、出行、办公多空间;地面、空中、海洋多维度的宽带需求。
未来通信网络将面向行业智能化的确定性业务体验需求,在用户到多级算力资源之间构建起城市内1ms、城市群10ms、骨干100ms三级时延圈,并支持大于99.999%的网络可用性,基于端到端网络切片技术,在基础网络上构建“一网多用”,有SLA保障的多个虚拟网络,满足多行业差异化诉求。
未来通信网络将支持智能原生,通过网络建模和AI技术将自动驾驶网络等级从L3提升到L4/L5,全面提升网络自动化水平和全场景服务能力,使网络具备认知能力,并感知千行百业多样的业务需求,提升业务体验。
未来通信的频谱会与传统的感知频谱重合,实现通信与感知资源的联合调度。通信感知融合包含无线感知、WIFI感知和光感知等多种基础感知技术,是通信技术外延的全新领域,未来发展空间很大。
未来通信网络的安全形势将更加严峻,一方面安全本身正在从传统集中式防护、外挂式的架构向网络内生安全新架构演变,另一方面从消费互联到工业互联将要求网络不仅安全,而且可信。安全可信将成为未来网络的关键特征之一。
网络规模的持续增加,网络智能的持续提升,需要持续提升网络的能效,才能够持续发展,绿色低碳将成为未来网络的关键特征之一。未来网络需要按照业务本质进行重构,构建起基础网、云网和算网三层极简网络架构。采用网络级、设备级、芯片级的三级光电混合技术,持续提升通信设备的能效,实现容量增加、能耗基本不变的绿色网络目标。
未来10年,我们乐观地判断全球联接数将达到2000亿,人均无线蜂窝网络流量将超过600GB,增长40倍,XR的用户数将超过10亿,包括个人、家庭、组织,物理世界与虚拟世界的交互将达到一个全新的高度,超现实的体验将无处不在。
著名科幻小说家、《神经漫游者》的作家威廉·吉布森曾讲过这么一句话:“未来已来,只是尚未流行”。影响通信网络未来发展的3个关键技术,即云、AI和光,已经在重构计算产业,除了我们熟悉的云和AI技术之外,最近10年,光技术也开始深度影响计算产业的发展。目前,业界在光计算领域有两个研究方向:一是利用光学器件替代电子器件,构建光电混合计算机;二是利用其并行处理能力,构建算力增强百倍、极低功耗的光学神经网络。未来网络在设计绿色低碳架构时也可以借鉴光在计算领域应用的经验。
对于目标网络,我们已经可以找出一些关键词来描述。如果基于网络自身的能力,从泛在千兆到立体万兆,6G/F6G将是关键词;如果基于网络外在的表现,从面向消费互联到面向工业互联,工业互联网将是关键词;如果基于业务实质的变化,从面向人的认知到面向机器的认知,联接海量用户数据与多级算力服务,算力网络将是关键词;如果基于底层技术变迁,从电子技术到光子技术,全光网络将是关键词;如果基于网络智能的提升,从L3到L5的自动驾驶,认知网络或者数字孪生网络也将是关键词。
未来10年,通信网络既充满想象空间,也存在很多不确定性,需要全产业共同努力,共同探索这些新技术方向,共建通信网络2030!