1.5 新基建的实践推进
目前,与卫星互联网融合的新一代信息技术在一定程度上取得了突飞猛进的发展,但与卫星互联网的融合仍处于初步融合或概念阶段。新一代信息技术的不断发展,各种新技术应用场景、应用范围的扩大,应用能力的不断提升,必然会加快卫星互联网与各种新技术融合发展速度,促进社会进步与产业升级。新基建下的新技术建设及应用情况如下所述。
1. 卫星互联网
在静止轨道卫星互联网通信技术方面,国外进展比较迅速。在非静止轨道卫星互联网通信技术方面,OneWeb公司已经完成全球部署;SpaceX公司计划打造全球卫星互联网;Outernet公司计划发射上百颗卫星以提供单向广播服务;O3b公司则已运营多颗中低轨道卫星,为尚未接入互联网的欠发达地区提供互联网接入服务。2020年6月,北京联通与银河航天进行的5G与卫星互联网融合测试成功,国内首次完成低轨道卫星互联网链路测试验证。
2. 5G
为了加快5G建设进度,2020年3月,中国电信宣布与中国联通在2020年三季度完成全国25万座5G基站共建工作;中国铁塔也表示2020年全年计划部署5G基站50万座。此外,中国移动已全面完成5G一期工程建设,在50个城市实现5G商用;2020年3月,中国移动正式启动了2020年5G二期无线网主设备集中采购。截至2021年6月,我国5G基站超过70万座,全国所有地级以上城市均可提供5G商用服务。
3. 人工智能
按照人工智能产业发展态势,布局全国人工智能产业发展格局。其中,人工智能的算力主要集中在北京、深圳、上海、合肥等人工智能技术领先的地区;基于AI芯片、传感器、集成电路开发等人工智能基础设备的研发主要集中在北京和上海;人工智能算法平台主要集中在北京、上海、杭州和合肥;人工智能社会生产服务基地主要集中在制造业发达的青岛、广州、沈阳、西安、昆山等地;人工智能居民生活服务主要集中在中东部经济发达的大城市集群地区。
目前,人工智能已经与传统的基础设施形成初步融合,在民生领域中发挥了积极作用。同时,人工智能已从概念阶段进入典型应用阶段,新基建将极大地推动人工智能产业发展。
4. 区块链
区块链技术自2009年诞生以来,在金融、供应链、物联网、知识产权保护、能源、轨道交通、奢侈品身份鉴定、药品追踪等行业领域展现出良好的发展态势。目前,已经有比特币、以太坊、企业操作系统(Enterprise Operating System,EOS)、超级账本等多个公共区块链开发与应用平台,它们为快速开发与部署区块链提供了方便与快捷的基础。例如,在以太坊应用平台上,目前已经有2 667个应用,部署了超过4 200个的智能合约,每日活跃用户数量超过2.7万,已经构筑了一个强大的区块链分布式应用生态体系[11]。
区块链具有高度“自治”特性,并衍生出各类自主分布式管理属性,被广泛地应用到新组织结构管理、身份管理与隐私管理等领域。例如,不依赖任何中心机构,用户可以用一种安全的方式提供可验证的身份凭证,如Sovrin、TheDAO等分布式自治组织管理平台,通过这些平台用户可以最大限度地保护隐私。
基于区块链的“可信”特性,区块链技术在奢侈品销售、食品/药品追溯及供应链管理等领域有广泛应用。英国的Everledger公司基于区块链技术,可为每颗钻石的身份及交易信息提供记录,截至目前,已经在区块链上上传了98万颗钻石的身份及交易信息。法国巴黎的BlockPharma公司,用区块链技术进行药品追溯和防伪,制药企业在发布产品信息和矩阵二维码(Quick Response Code,QRC)时,嵌入医药企业信息系统的BlockPharma模块便可将相关信息记录到区块链上,从而为每个药物产品都提供一个身份信息,并可进行追踪。
此外,有不少研究人员正在探索基于区块链技术的未来网络基础设施的架构。通过区块链技术,能实现人、设备、服务在网络中的统一身份认证和管理,建立人与机器、机器与机器之间的可信通信,建立基于智能合约的多智能体实时交易,这些将成为融合互联网、工业互联网乃至卫星通信网络的下一代未来网络的核心与关键技术。
5. 大数据
大数据的应用主要分为政府服务类应用和行业商业类应用两大类。政府服务类大数据与民生密切相关,可为政府管理提供强大的决策支持能力,其应用场景主要包括城市规划设计、智慧交通、智慧医疗、智慧家居、智慧安防等。这些智慧化的大数据应用将极大地拓展、丰富、方便民众生活[12]。
在城市规划设计方面,对城市地理、气象、地质等自然信息和经济、社会、文化、人口等人文社会信息的深度挖掘、统筹分析,可为城市规划设计提供强大的决策支持能力,加强城市管理服务的科学性和前瞻性。
在道路交通管理方面,通过对道路交通信息的实时汇总、挖掘,并给予反馈,能够有效疏通交通、缓解交通拥堵,快速响应突发状况,为城市交通的安全有序运行提供科学决策依据。
在舆情监控方面,通过对关键词搜索及语义的智能分析,可全面提高舆情分析的及时性和全面性,全面掌握社情民意,提高公共服务能力,快速应对网络上突发的公共事件。
在应急安防领域,通过大数据的深度分析与挖掘,可以实时感知自然灾害或恐怖事件,提高应急处理能力和安全防范能力。
行业商业类大数据应用场景较多,主要是将大数据与传统企业相结合,有效提升运营管理和结构效率,推动传统产业升级转型。
因此,各行业都在深入挖掘大数据价值,研究大数据的深度应用,使之成为中国经济快速增长的新动力。
6. 量子计算
量子计算历经了从1个量子比特到10个量子比特的发展过程。目前,量子计算仍然处于原理演示的探索性研究阶段。近年来,我国研究团队在量子计算的一些领域中做出了部分有国际影响力的贡献[13]。
中国科学技术大学的研究人员利用核磁共振量子计算的4个量子比特,演示了至今最大的143的因子分解,用光学量子计算演示了15的分解和求解线性方程组,还成功制备了3个量子比特的半导体量子芯片;随着量子比特数的增加,将实现更大数字的因子分解舒尔算法;在金刚石氮空位中心系统,各研究机构分别演示了简易型Deutsch算法、量子克隆和几何逻辑门操作等量子计算基础操作,以及基于动力学退耦的量子态保护。