北郵喬秀全：5G的消費級殺手應用可能誕生於XR設備
作者|劉菲
北郵喬秀全：基礎學科是創新基礎 未來我們將進入虛實融合時代（來源：本站科技）
“未來的世界將逐漸虛實融合，我們會進入一個移動泛在的空間計算時代。”
5G建設方興未艾，通訊專家們現在都在做什麼？5G時代又會給我們帶來哪些期待？科幻電影裡的場景真的會出現嗎？
喬秀全教授認爲，帶上AR眼鏡眼前就能出現數據分析的電影場景；淘寶上看到喜歡的鞋馬上就可以隔空試穿；網頁上雲養的小動物也能從屏幕裡出來陪你玩。這些虛擬與現實相融合的場景，即將通過5G網絡的普及給我們的生活帶來更加富有科技感的變化，在不久的將來，手機也許會和嗶嗶機一樣，消失在時間的長河裡。
喬秀全教授是北京郵電大學網絡與交換技術國家重點實驗室、網絡服務基礎研究中心黨委書記，副主任。同時也是北京市科技新星、工信部人工智能專家組成員、北京市信息化和工業化融合服務聯盟副理事長、中國增強現實核心技術產業聯盟理事。承擔過包括國家重點研發項目課題、國家973課題、國家自然科學基金項目、移動通信網國家科技重大專項課題等10多項國家級項目。
其團隊研究目前主要圍繞基於5G的Web AR/VR普適服務應用。喬秀全教授認爲，Web AR/VR的技術研發將對普通人的日常生活帶來巨大的改變。Web是一個很好的通用化、普適性平臺，可以使內容和服務在互聯網上進行全球性的分發。
“我們從2017年開始鑽研基於Web的AR技術，現在正在做基於Web的輕量化SLAM技術，比如現在打開一個網頁識別熊貓的圖片，熊貓就可以落在地面上和用戶進行互動。逐漸的Web會變成一個沉浸式的AR/VR平臺，這個對Web整個生態和內容的普適化具有非常重要的意義。”
對於近幾年大家所熟悉的支付寶AR掃"福”活動，喬秀全教授解釋到，這只是AR的“啓蒙式“應用，主要採用識別能力和基於位置的服務能力。 “完整的AR需要做目標追蹤，就相當於掃描一個東西，虛擬信息要跟掃描的目標物虛實相融。比如在線上購物過程中，在網頁上看到一雙漂亮的鞋子，當你使用AR體驗之後，就可以把腳伸出來看到鞋子穿在你的腳上的樣子。”而對於5G時代可能會產生的消費級殺手應用，喬秀全教授認爲，很可能會新型終端的誕生上，如AR/VR眼鏡等便攜式終端。
此外，在談及目前我國5G所面臨的國際形勢困難時，喬秀全教授告訴本站科技《5G訪談》，這樣的情況其實各方早有預料。
“華爲早早就開始各種備胎計劃，如芯片設計、鴻蒙操作系統。鴻蒙操作系統原來主要是針對物聯網的應用場景推出的，系統成熟之後逐漸向手機、PC電腦領域進行擴展。但是現在隨着去年美國開始極限打壓，就必須大力把它推向前臺，重點突破和發展。”
雖然這場 “戰爭”早於所有人的預期，但喬教授依然保持樂觀態度，“這次事件對我國的企業來說也是一次很好的歷練，以前流行‘拿來主義’，覺得任何東西只要拿錢買就可以。現在能讓大家更多地意識到，我們需要有自己自主知識產權的產品和核心技術來做支撐。”
在喬秀全教授看來，正如任正非所說，科技的創新需要紮實的基礎學科，數學非常基礎。“研究到一定程度會發現，限制創新的往往就是基礎學科的不足。基礎的影響力很大，基礎會生髮出多個思維，甚至有可能帶動一個產業。當遇到天花板需要突破時，基礎學科問題就成爲必須要解決的。”“對於華爲來說已經可以活下去，如何活的更好，如何引領則更難。”
以下爲專訪對話內容，略有刪減：
要產生真正的5G消費級應用，首先要改變終端
本站科技：首先請您談談您的主要工作和研究方向，主要負責那些項目？
喬秀全教授：近年來我們團隊主要是圍繞基於5G的Web AR/VR展開研究，我們認爲以後AR/VR技術應該變得更加普適化。5G是非常好的助推器，因爲Web的計算力弱，在瀏覽器容器裡沒法達到對終端本地資源完全的使用率。在AR裡要實時感知物理世界，打開攝像頭，對視頻做實時分析，再把虛擬的東西如3D模型和現實物品的視頻融合在一起呈現，對Web的計算力要求比較高。
我們現在一種方案是依託於5G網絡，可以把一些計算密集型任務卸載到網絡的邊緣服務器或者雲端服務器上，減輕網頁計算壓力。我們現在正在做基於Web的輕量化的SLAM技術，比如打開一個網頁識別熊貓圖片，熊貓就可以落在地面上和用戶進行聊天互動。我們希望把Web打造成新一代沉浸式的AR/VR平臺，這個對Web整個生態和內容普適化具有非常重要的意義。
本站科技：這樣一個技術大概在什麼時候可以成熟？我們什麼時候可以體驗到您剛纔描述的場景呢？
喬秀全教授：類似的AR體驗現在應該已經開始逐漸的在各種App上已經出現，但是基於網頁級的AR應用目前主要還在研發、測試和初步的體驗階段，各個瀏覽器的支持程度參差不齊，這個實際上非常依賴Web標準的進展，目前Web XR（融合AR/VR）的相關標準正由國際萬維網聯盟（W3C）組織推進。
隨着標準的確定，各大瀏覽器廠商也會逐漸開始升級瀏覽器，那麼我們從瀏覽器上都可以普遍性體驗這樣的業務。目前一些應用提供商基於瀏覽器正在做一些上層應用開發來實現這樣的功能，但是效果沒有基於瀏覽器內部引擎功能增強之後的效果好。我覺得應該在近兩到三年之內，會真正的走入我們日常的生活當中。
本站科技：您覺得現在我們國家的5G大概發展到了一個什麼樣的階段，現階段在技術上或者是在普及上還有哪些困難和問題？
喬秀全教授：從去年6月6號發佈牌照後，我們國家5G網絡建設的推進速度在全球走在第一梯隊。目前5G處於初期部署的鋪網階段，其中一個大問題是成問題。4G剛開始賺錢，又要投入大量資金做5G網絡建設，這對運營商的壓力非常大。
研發角度上，現在5G部署的版本更多還是基於5G Release 15版本，更多的是在4G網絡的基礎上擴展了高帶寬的業務類型，適用於高清視頻和對帶寬要求比較高的業務類型。但是對於5G萬物互聯、物聯網和對低延時、高可靠的工業互聯網自動控制這兩方面的應用場景，標準還沒有完全定型。
現在的5G核心網主要基於IP網絡，它是一種盡力而爲的服務，不保證服務的質量。所以目前來說，這種確定性的服務怎麼在IP網絡上提供也是一個很大的一個挑戰。但今年上半年Release16版本已經凍結，接下來技術廠商就可以按照標準進行系統升級和部署。
但在部署和應用開展方面，現在也面臨一些挑戰，比如說現在面向消費級的手機終端用戶，換了5G手機，跟4G相比沒有讓人眼前一亮的明顯帶有5G特性的業務。實際上5G大概80%的業務量應該是在垂直行業應用上，跟行業的結合將是一個漫長的過程，任重道遠。
5G時代信息安全問題會更嚴峻，讓數據迴歸個人迫在眉睫
本站科技: 5G成熟，關於個人的信息數據的收集可能會更頻繁，我們如何保障隱私不會受到侵犯，運營商和一些公司蒐集到的個人信息又應該怎麼保障它們的安全呢？
喬秀全教授： 5G、萬物互聯時代，各種各樣連接到網絡的傳感器會不停收集現實世界中的數據，比如你帶的手環、手機還有身邊的各種視頻攝像頭無時無刻在監測你，這個問題在5G時代確實會顯得更加的突出。
現在提出了數字主權概念，制定相關法律來保護是最根本的，技術上不管如何改變，法律要先行。什麼情況下用戶數據可以被使用，什麼情況下不允許使用，泄露了之後要承擔什麼樣的責任，這些都要明確，並且懲罰力度要大，如果一些公司從個人信息中的收益比處罰的損失還高，那法律就失去了約束。
誰的數據誰說得算，沒有授權情況下，是不能把數據泄露出去的。歐盟現在已經制定了隱私保護和通用數據保護條例(GDPR) 來約束和規範互聯網信息化企業合理使用用戶數據，但是咱們國家好像目前還沒有相對完整的相關法律。
另外，數據保護技術也要跟上，現在國內外正在研究新一代Web、新一代WWW，希望把用戶數據和應用系統分離開。用戶可將數據儲存在雲端或者一個去中心化的網絡中，通過用戶的授權，App可以通過數據鏈接來進行訪問，然後使用區塊鏈技術把訪問、使用記錄保存下來，一旦出現泄露造成損失，可以追蹤數據倒查責任主體，將數據的管理權歸還給用戶。
本站科技：5G基站休眠會成爲常態嗎？會對我們的日常生活造成哪些影響？
喬秀全教授：傳輸速率應該不會受影響，受影響應該更多在覆蓋範圍上。一般來說運營商休眠前會做設計，保障絕大部分人的覆蓋。5G建設投入成本、運營成本都比4G高，因爲5G基站覆蓋的範圍比4G基站小，舉例來說，原來4G的一個基站，可能現在5G基站需要三到四個來覆蓋。每個基站的耗電也是很大成本。5G的智能化休眠，應該是以後的一種網絡運營策略。
我們使用通信業務都有高峰和低谷，白天讓基站滿負荷或者是百分之七八十的負荷運轉，到了凌晨實際上使用人數很少，可以把相對空閒基站的一些業務切換到某一個基站上，這樣一部分基站就能夠休眠。
新技術要有突破 學好數學確實很重要
本站科技：今年高考填報志願很多學生希望瞭解5G相關專業未來有什麼發展，對自身的素養有什麼要求？
喬秀全教授： 5G不只是簡單的通信技術，而是多個學科的融合。對於廣大同學來說，不一定5G熱就一定選擇通信專業，它的面很廣。比如5G網絡也會應用到雲計算、邊緣計算、軟件定義網絡SDN，網絡功能虛擬化NFV，這些都是計算機技術。另外芯片也涉及到材料、設計等製造工藝。
任正非講數學要好，他已經認識到基礎教育或者基礎學科非常重要，同學們如果對5G感興趣，先學數學也挺好，學數學之後有了紮實功底，研究生可以轉計算機或者統計，功底好發展的潛力會更大。
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