专访莫一林：5G是未来网络的基石 在这之上能实现更多

　　2019年被称为5G元年，放眼全球，无论大到国家还是小到个人，都前所未有的关注5G，在这其中，中国人可能是最关注5G的一群用户。然而，虽说5G已经成为社会热点，但对绝大多数人来说，对5G的了解是片面的，并且没有更清晰的认知。对此，CNMO携手华为邀请5位行业专家，通过华为5G CPE Pro率先体验5G，并畅谈5G会对他们所在的领域带来哪些变革。

清华大学自动化系副教授莫一林

　　5G对于广大人民群众来说，是这两年间冒出来的新词汇，但对于清华大学自动化系副教授莫一林来说，5G与他的工作却有着太多的交集。在他的世界中，网络是可以被分为很多层的，5G是位于底层的基石，在5G之上，我们能够实现更多的东西。

CNMO：对您来说，您最关注5G哪一方面特性？这一特性会带来哪些正向的影响？

　　莫一林：由于工作性质，我更关注5G网络的可靠性。我的导师于2003年至2007年在加州大学伯克利分校读博士，他当时的研究课题是通过理论研究，让上层算法解决无人机底层网络传输出现的各种问题，2007年，我在卡耐基梅隆大学（CMU）沿着他的研究方向继续研究。因此对我来说，无论是无人机、工业自动化亦或是自动驾驶，只有当网络足够可靠才能真正实现场景落地。

清华大学自动化系副教授莫一林

　　从控制角度来说，安全要有三个方面，就是机密性、数据完整性和可用性。在此之前，我参与新加坡国防部的一个自动驾驶项目，在这个项目中，我们要解决自动驾驶中的许多问题。比如像我踩一个刹车，踩住之后就必须得刹住车，不能说我发送一个指令，然后半天才响应甚至不响应。或者我要刹车，那么这个信息会不会被人篡改了？比如说刹车被改成不刹车，或刹车被改成油门。另一方面，这个刹车信号会不会被人拦截了，一旦出现这样的情况，就会出现非常严重的问题。

　　目前来看，4G的完整性已经做的相当不错了，5G在4G的基础上，加入了更多对于安全性的考量。总的来说可靠性从0做到99%很难，从99%到99.999%甚至是100%更难。

　　就像现在，很多无人驾驶车辆宣称跑了多少公里不会出事故，但这只是在一个可控范围内进行的自动驾驶测试。如果有一天全中国都变成自动驾驶，那么即使是每十万公里，百万公里出一次事故也是不能接受的，所以自动驾驶目前在可靠性方面仍有待提高。

　　提高自动驾驶可靠性的方式有很多种，比如为车辆配备更先进的雷达、更智能的算法，让单车智能程度更高。另一方面还可以利用基于5G网络的C-V2X技术，让自动驾驶车辆能耳听六路，眼观八方。C-V2X中的C是Cellular，V2X就是vehicle-to-everything，指车与外界的信息交换，它是基于蜂窝网络的车联网技术。其中包括车辆与车辆之间的通信（V2V）；车辆与路边基础设施的通信（V2I）；车辆与行人的通信（V2P）；车辆与蜂窝网络的通信（V2N），统称为（V2X）。

　　有了C-V2X能干什么呢？虽然车辆配备的传感器能采集周围环境的信息，并通过车载大脑进行判断，但仍会受到周围环境因素影响。而当汽车通过5G网络接入到整个车联网系统之后，无论是前车、后车还是道路两旁的路测设施都会成为自动驾驶汽车的眼睛，让自动驾驶汽车看到更多。

　　另一方面，5G 网络低时延的特性，使得未来如基站、路边单元等或均将部署车联网的边缘计算，来完成本地端的数据处理、加密和决策，降低网络负荷的同时也提升了数据安全性和隐私性。如果说单车智能是将自动驾驶从0变为1，那么5G网络下的C-V2X，就是从1变为10。

CNMO：您认为在工业自动化方面，5G会带来哪些变革？

　　莫一林：我觉得从工业自动化这个角度来说，其实帮助是很大的，工业需要依托信息化实现工业自动化，但其实很多企业连信息化都没能特别好的完成，很多时候都是工人拿着一个小本本，每天去现场抄录这些信息，所以这些信息极容易出现误差，连信息化都不能完成，就更不可能有自动化和智能化。

莫一林和华为5G CPE Pro

　　目前信息化面临的一大问题就是成本问题，工厂不光要在每个节点布置一个传感器，还要为传感器布线，这就会产生一系列的问题。进入2000年后，美国就考虑把工业上的一些东西变为无线。从而达到降低成本的目前，但基于当前网络环境，大部分工业无法做到无线化。未来通过5G技术在工业物联网方面能够提供更好、更可靠的无线传输，通过布置无线传感器，就能使企业信息化降低很多成本。

　　通过额外的传感器，还能打通不同设备之间，机组与机组之间的信息流通问题。目前工厂中许多机组和设备都不是同一厂家，每个厂家的操作系统和数据无法实现更好的互通，并且还有很多设备根本就无法接入网络，因此数据无法形成有效流通。

清华大学自动化系副教授莫一林

　　现在通过在设备上安装独立的传感器，用这些传感器来收集各机组，各设备之间的数据，然后将这些数据进行收集汇总，将这些信息汇总到一个统一的云端平台，并进行分析比对，从而实现更多智能化的应用。例如当生产线出现问题时，就可以对比过往的数据，快速找到问题发生点。在这其中，5G网络能提高无线传输中的可靠性，用于推动工业自动化的进程。

　　另一方面，我也跟很多工程师聊过，他们也希望工业现场能够实现视频无线传输，通过视频监控实现更多的事情。例如检测零件质量是否合格或查看工人的着装和操作是否合乎规范。5G的大带宽，能够对视频提供强有力的支持，当然除了上述提到的这些外，5G在工业自动化还能做的更多。

CNMO：莫教授您认为未来5G从发展到完善还需要多长时间？以及5G会对您的日常工作带来哪些帮助？

　　莫一林：我觉得5G就像高铁一样，国家目前大力扶持5G的发展，所以在中国未来几年内，无论是5G基站的建设数量还是5G网络的覆盖程度，都会得到快速的提升。3G时代是由欧洲主导，4G时代更多是由美国公司主导，5G时代中国加入领先队伍，因此，中国可以率先吃到5G带来的红利。

华为5G CPE Pro

　　2003年，我进入清华的校门，到了06、07年的时候，校园里才陆陆续续出现了WiFi，现在无论是家中还是公共场所，WiFi已经成为生活中的一部分。放眼全国，清华的网络建设相当完善，然而学生使用的校园WIFI仍面临着一些小问题。我在研究生办公室和主教学楼内使用华为5G CPE Pro为学生提供5G网络信号。从反馈来看，实际体验效果还是不错的。

　　就像WiFi一样，随着5G的快速发展，未来可能会通过更多像华为5G CPE Pro这样的产品，逐渐取代校园WIFI，这在未来几年是可以预见的。另一方面，目前清华的IPv6建设并不理想，使用IPv6网络中后，我可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验，同时时延更低。IPv6不但解决了网络地址资源数量的问题，也解决了多种接入设备连入互联网的障碍。

　　除科研外，我目前还有授课工作，教授偏数学方面的课题，上课时不但要使用PPT，还需要使用黑板写板书。基于目前的智能手机和4G网络的远程授课和直播，会出现一个非常尴尬的局面，那就是使用手机直播时，摄像头无法拍清楚我在黑板上书写的板书内容。同时，由于板书面积过大，手机镜头无法拍下全部板书。

　　未来随着5G网络的加入，配合AR、VR技术和全景拍摄技术，能实时传输4K甚至更高分辨率的360度视频流。而另一端的学生将通过虚拟现实设备看到教室的全貌，也能看清我书写的板书。同时，得益于5G低延时、大带宽的特性，我还能与另一端的同学进行实时互动，通过互动和对线上作业的批改，我能在第一时间掌握他们的学习动态以及对知识的掌握程度，最终给出一个中肯的评判。

　　就目前来看，我们对于5G更多的是憧憬，但你如果没有实际体验过，你就不会知道这些憧憬距你究竟有多少距离，有可能梦想中的场景在未来会很快被实现。从3G过渡到4G，许多人们无法预测的场景成真，所以，4G到5G，现在所憧憬的场景很可能只是一小部分，现在华为5G CPE Pro这款产品，也让我在工作中，率先体验到未来，也体验到5G时代将会发生的场景。