欧洲科学院外籍院士任广禹:5G在商用落地过程中有这三个挑战

· 2019-11-04 10:19

5G跟AI结合的时代,会对我们日常生活产生什么重大影响?

11月1-2日,由中国国际科技交流中心、深圳市科学技术协会、深圳产学研合作促进会联合主办的“2019大湾区机器人与人工智能大会”在深圳盛大举办,向世界传递超前新思维,为产业激发空前新动能。

在开幕式上,欧洲科学院外籍院士、华盛顿大学清洁能源研究所首席科学家、香港城市大学学务副校长任广禹参与了前瞻对话环节,在粤港澳大湾区人工智能的发展方向提出自己的建议。并在“5G物联网发展趋势论坛”上发表了《利用有机和钙钛半导体应对5G挑战和AI发展》的主题演讲。

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任广禹参与前瞻对话

会后,任广禹接受了创客猫的采访。谈到5G跟AI结合的物联网时代会对我们日常生活产生的影响时,任广禹表示,5G跟AI的结合后,我们身上可以有很多穿戴式的器件,生理上的各种资料都可以从传感器的检测借由无线通讯直接送到医生或者你的数据库里。另外他指出,现在人类的寿命越来越长,但到了一定的年纪后,老人家的子女都去工作,老人会很孤独,这样就容易引起老人痴呆的问题。而假如有AI 或者穿戴式的装置,它就可以把老人身上所有的资料紧密监控起来,这对老人来说非常关键。

可穿戴其实随着人工智能的进程已经发展多年,但目前的发展状态并不如预期。任广禹认为,可穿戴跟5G是息息相关,穿戴式需要有颠覆性材料的发展,因为穿戴式需要不怕水等各种条件,在材料跟功能都需要做一个纵向的集成。现在大部分的穿戴式只检测非常简单的讯息,并不是一个很理想的状态。所以他希望借由香港高校跟大湾区公司的在产学研方面的紧密合作,可以推动穿戴式的发展更快一点。“香港有5所进入全世界排名前100的大学,而且香港的大学都在大湾区想要设立分校,这首先就可以为整个大湾区招揽人才,并且输出高等的科技人才,这对AI、机器人的发展是一个重要的作用。”

最后说到5G在商用过程中可能会遇到的挑战时,任广禹指出,第一是频谱,因为5G的天线距离不像4G是比较远的地方,所以基站的数目要增加;第二,人工智能的器件公司需要跟5G能配合起来;第三,隐私性跟机密性,不管是在云端的储存还是传讯,怎么样维持安全性,不会让人把信息截留下也是一个问题。

以下为任广禹参与前瞻对话的部分实录内容:

白雪(深圳产学研合作促进会副会长兼秘书长):GBAS已经四年了,今天我们GBAS进行对话的环节,就是想针对大湾区的发展进行一些探讨。现在世界上有四大湾区,他们的特色都非常的鲜明,后起之秀的粤港澳大湾区怎么打造人工智能创新的高地?

任广禹:从人工智能发展的角度上,未来的走向是移动互联网,移动互联网需要把很多的功能集成,比如传感器和显示器还有能源,所有的这些都需要有一个系统化的集成,怎么集成?这个就需要学术界和产业界紧密的合作。

从学术界的角度上,香港有5所进入全世界排名前100的大学,现在香港也重点投资了很多做AI的项目。每一个投资的项目都是5亿港币的范围,借由这样的一个重大投资,他们的条件就是需要与世界上最前沿的大学一起发展这些东西。所以香港拿到基金的团队都是从哈佛、剑桥这样学校的人才,这个也是一个很好的资源。因为有香港这么一个渠道,延伸到世界所有前沿的科学家,和国内的华为、中兴、腾讯的产业界的人对接起来,这样就可以发挥一些战略的优势。

香港也有很多世界前沿的优势,比如清洁能源和机器人以及传感器和超快速通讯都有杰出的表现,假如可以把这些所有的功能集成在一些新的人工智能的器件上,香港和整个大湾区的学界、产业界结合起来就有一个非常大的优势。

白雪:每一个地方都大力的支持这个产业的发展,粤港澳大湾区怎么保持引领,同样怎么留住更好的人才,包括更多的资金融入我们大湾区?

任广禹:讲到要维持我们这边人工智能或机器人以及制造业领先的优势,人才的培养就非常重要,中央政策的关系,香港的大学都在大湾区想要设立分校,首先就可以为整个大湾区招揽人才,因为我们每一个渠道都需要人才。让一流的学生来到大湾区,成为大家源源不断的助力。所以政策上研究生的名额可以分配到香港的大学里面,另外各个的城市吸引人才的计划也是非常重要的。

白雪:我们GBAS大会2017年的时候发起了一个研究院,开始筹备大湾区蓝皮书,2018年我们请了科技部和工信部的领导,他们做了蓝皮书的撰写,到了2019年的蓝皮书对比来看,好像没有颠覆性的企业,和以前没有大的差距,怎么让更多的人才在大湾区落地?

任广禹:现在还没有颠覆的结果出来是比较正常的,因为在人工智能上你需要把几种功能集成在一起,所以在这样的情况下,不管是学界还有产业界这样紧密的合作和资金的投入,都可以把这个东西带动起来。我最近访问了华为他们几个大的公司,他们都有非常强的科技,怎么把这些科技整合在一些人工智能上,这个是我们未来努力的目标。

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任广禹发表主题演讲

以下为任广禹在“5G物联网发展趋势论坛 ”上的演讲实录:

不管是5G还是物联网,基本的材料和器件组成都是在半导体上的一些发展。从过去几年快速的发展你可以看出来,日本已经从以前的领先地位,到欧洲一些国家比如德国、法国半导体的产业上并没有特别的突出。反而是韩国、美国是半导体产业的龙头。中美贸易战里面一个非常重要的核心点就是争先进半导体和5G的主导地位。我们可以看到摩尔定律,现在我们说已经快要到了极限,继续下去就是3、4纳米这样的进展,要做这样的半导体就需要非常大的投资。
基于半导体支撑下的5G和人工智能,已经快速来到了我们的生活。什么是5G?大部分人都知道,就是最先进的通讯科技将移动式器件还有传感器与先进的操作系统整合在一起做各种工作,所以它需要的是低时延,高速率,并且量是非常大的。
还有一个是它的整个基站,因为5G的天线距离就不像4G是比较远的地方,所以基站的数目要增加。就像这边的主题一样万物互联,还有一个最关键的就是低能耗。因为按照现在5G和人工智能发展的趋势,假如没有一个新颠覆性的能源的产业出来的话,按照现在的能源是无法支撑5G和6G发展的。

5G之所以非常重要就是因为可以改变我们社会各个领域,因此大家在这里一提到半导体都想到硅做的晶片,我想分享的是硅以外还有什么新兴的半导体?
第一个就是钙钛半导体,这个是一个新兴的半导体体系,用硅材料的话要高温和上千度的提纯,有的时候你做器件就像一个报纸,你可以打印出来。还有这种有机的材料具有半透明性,可以广泛应用在显示器、晶体管、照明、太阳能电池上,包括还有集成光子学上的应用。我们讲5G的时候,假如里面有一个机制可以让你达成超快速的上传,你的5G发展就是没有限度的。
这样一个半导体它的前景可能是百亿兆元的产业,大家知道OLED是有机半导体作为主题的显示器,他们现在做了电视,这边是它的显示屏,你把三种颜色混起来就会变成一个照明的系统。
现在新的产品比如iPhone还有相关的产品都已经问世,这个技术的发展最终会变成一个大面积的电视屏,这个电视屏会非常的清楚,而且是高分辨率。而且因为它可以非常的薄,我们看到的这个可以变成一个荧幕墙。当你把刚才我讲的三个光的基本颜色混在一起的时候,它就变成了一个白色的光。你用这个白光的时候就可以变成一个LED的照明,现在你所看到的基础的照明大部分是点光源的性质,但是是用OLED做的照明是一个面光源。以后这么一个大厅除了墙上的几张纸,一打开整个大厅都亮了。

日本的OLED的照明已经有了广泛的应用,不管是办公室还是餐厅已经开始实施了。就是你把照明和显示器结合在一起的话,你躺在床上的时候,你的心跳和呼吸以及你在床上的运动都可以记录下来,之后分析你的睡眠品质。所以当这些所有的传感器结合在一起的时候,你就可以发觉生活的意识形态上已经更加依靠万物互联的情形。我们的日常生活中,以前我们是用电脑处理我们的数据,但是现在基本上就是用你的手机在不同的场合处理这些数据。但是进入最终的场合你可以看到你从公共空间到社区空间到个人空间,里面还有你的体能空间。

个人空间就是一个人你在的办公室,和你的器件结合在一起,当你更进一步的时候,有了一些穿戴式的器件的时候,这个时候就不断需要快速处理数据,而且需要低能耗的方式。所以5G快速发展的新趋势是移动式的互联网络,所有的东西都是戴在身上。
你可以不断的接受讯息和发出讯息,所以移动互联网一个最基本的东西就是你怎么样可以快速的处理你的这些数据,所以在这样的一个前提下,今天上午我们谈有没有颠覆性的产品,比如这个电光的材料就可以处理你的所有数据。你就可以看出来你的电光材料都已经可以达到100G以上的速率。

所以这样的情况下,你有这样的器件和机制可以接受和分析大量的数据,这个就是未来的走向。但是你要支撑这样一个快速通讯的话,你就需要巨大的能源消耗。假如你现在按照线性发展,现在的能源无法支撑5G的发展。不管是华为还是其他,他都消耗很多的能量。

这里讲到新的完美的半导体体系,最近几年钙钛半导体的发展非常的好,可以低温的加工,所以可以用太阳能电池和感应器,因此过去几年来国家已经把这个列为重大项目,全世界也把这个半导体作为再生能源的规则的改变者。

你可以把它做成这种半透明的太阳能电池,你增加了空间之后,深圳市每一个窗户都可以变成一个半透明的电池,每一辆车子都可以变成这样的电池,这个前景很值得思考。
太阳能的眼镜,一方面可以戴这个眼睛产生电源,用这个电源做你的传感器。所以你可以看出来不管是有机还是半导体的材料,都可以加工之后做成透明的传感器。所以基本上你可以看出来整个半导体在穿戴式到车辆以及与电网连接的太阳能电站都有应用。基本上2种材料都可以在清洁能源上产生巨大的影响。
5G+AI不但需要大量及便宜的半导体,更需要大量的科技人才。就是我们需要什么样的人才,我们还讲到5G、人工智能是建立在已有的基础训练上,以及在扎实的中文和英文语言能力上。我们现在有这个人才供应渠道吗?大家现在说人工智能和5G,我们有这么多的人才支撑吗?
到现在位置,中港台美是紧密的合作,因为香港是两岸三地的缓冲地,加强和高校的合作,香港现在五大学校都会在大湾区设立分校培养人才。现在在香港最近也有一些新的科创局的项目,每一个项目都是5亿港币的投资规模,所有合作的学校都是一些英美的名校,利用香港的渠道以及深圳的地理位置,利用人才来做互联网和5G的快速发展。人才的投资和长期的培养非常的重要。