“新基建”怎样赋能数字中国?

引言

3月4日,中共中央政治局常务委员会会议强调,加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度。“新型基础设施”成为了资本市场逆势走强的板块,同时也将成为今年社会发展的主基调。当前,官媒盖章的“新基建“主要包括5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网七大领域。

在疫情全球大流行、国际金融海啸的背景下,新基建兼顾了稳增长和促创新的双重任务,无疑是经济发展新增长点,具有很强的带动效应、放大效应和乘数效应。

“新基建”点亮中国经济的未来

中央近期密集点名的新基建,其内涵并不局限于信息领域。在央视频道划分的7大领域,特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩均非信息领域。

以5G基站、大数据中心为代表的信息新基建领域均是耗电大户,这些实现都需要依赖充足清洁的电力保障,而智慧交通、智慧城市的构建离不开基础的充电桩、交通轨道的铺设。

政策一出,即使疫情下全球股市都动荡下跌,但以特高压、充电桩为首的“新基建”板块却轮番启动、逆势走强。为何新基建能赢得朝野共识、资金青睐呢?又如何能够为经济增长提供新动力呢。

  • 网红5G:领衔新基建

第五代移动通讯技术(5G)是新基建的领衔项目,因其应用广泛、上下游产业链丰富,被定调为经济发展的新动能。2019年6月6日,工信部正式向三大运营商颁发牌照,中国正式进入5G商用元年。2019年底,中国三大运营商共建设5G基站约15万个。截至2月底,我国80%的5G网络建设按计划实施。疫情之下,运营商表示今年“5G网络覆盖全国地级以上城市“目标不变。

在全球智能物流峰会上,全球移动通信协会高级顾问王建宙说道:“从1G到4G的升级,是移动通信行业本身的技术升级,而5G似乎超越了通信升级本身,受到各界关注。”

回溯从1G、2G、3G到4G的飞速演进,整个通信网络的逻辑架构,一直都是“手机→接入网→承载网→核心网→承载网→接入网→手机“;而通信过程的本质,就是编码解码、调制解调、加密解密的过程。通信设备更新换代,无非是设备的升级转移,其功能本质并没有发生改变。而通讯网络的发展研究,其主要来自于两个驱动力——更高的性能和更低的成本。

在RAN(无线接入网)一端,运营商将原来的BBU、RRU、供电单元一体化,逐渐将RRU拆分、拉远,变为更低耗、更灵活的D-RAN(分布式无线接入网);将分散各处的BBU全部集中于中心机房(CO,Central Office),又实现了多点协作传输(CoMP)和网络功能虚拟化(NFV)。

在核心网一端,5G时代从原来的单体式架构升级到微服务架构,采用基于云原生架构设计的SBA架构(Service ba sed Architecture,即基于服务的架构)。SBA架构把原来具有多个功能的整体分拆为多个具有独自功能的个体,从而实现每个个体的微服务。

同时在5G时代,BBU、RRU、天线被重构为3个功能实体:CU、DU和AAU,并拆分BBU为CU和DU;4G核心网的EPC被分为New Core(5GC,5G核心网)和MEC(移动网络边界计算平台)两部分。MEC移动到和CU一起,实现了所谓的“下沉”(离基站更近)。BBU功能拆分和核心网部分下沉,实现了5G时代创新的网络切片。

5G全新的网络架构,使其具有跨界融合的天然属性,能够实现更灵活的控制和更友好的能力开放。NFV技术的解决方案,使运营商实现了云化组网,成为运营商核心网扩容和新建的优选考虑。5G核心网与NFV基础设施结合,为普通消费者、应用提供商和垂直行业需求方提供网络切片、边缘计算等新型业务能力。

在全新性能的通讯架构下,5G能为庞大数据量和信息量的传递提供高速传输信道,补齐制约人工智能、大数据、工业互联网等在信息传输、连接规模、通信质量上的短板。

根据国际标准化组织3GPP的定义,未来5G应用将覆盖增强型移动宽带(eMBB)、海量物联网(mMTC)、超可靠低时延(uRLLC)三大类场景。可见,5G如同一张“信息高速公路网”,其优先布局大大加快了云计算、大数据、物联网、人工智能等领域的铺设,共同支撑起我国产业数字化转型和智能经济的发展。

  • 特高压:实现能源高效配置的“大动脉”

先说说建设能源互联网、保障能源供应安全的关键一环——特高压。2月28日,今年国家电网公司首个新开工的特高压工程即陕北—湖北的±800千伏特高压直流工程开工,总投资金额185亿元,预计可直接带动设备生产规模约120亿元,带动电源等相关产业投资超过700亿元,增加就业岗位超过4万个。

特高压电网可分为±1000kV交流变电网和±800kV直流电网两类,是目前世界上最先进的输电技术。其中,特高压直流电网在点对点长距离传输、海底电缆、大电网联接与隔绝等领域优势突出;特高压交流输变网在构成交流环网和短距离传输领域优势突出,两种特高压输电模式配合使用,共同构成输电骨干网架。

国内看,特高压的建设可以解决目前西北部电量富余与中东部用电紧缺的突出问题;同时特高压的输送容量大、传输距离远、运行效率高和输电损耗低等技术优势,大幅提升区域整体的能源利用效率。此外,特高压作为世界最先进的输电技术,工程建设能够推进包括换流阀、电力电子、新材料等高端装备制造的发展,符合国家产业转换和升级的趋势。

国际上,欧美国家率先使用特高压输电技术,但却因经营效益问题最终导致停滞。而我国是特高压输电领域唯一实现大规模投入商业运营的国家,未来不仅可为“一带一路”沿线国家提供电力领域基础设施建设服务,且能够为全球能源互联网建设提供国际领先的中国方案。从2015年开始,新兴经济体市场陆续开始特高压建设布局,我国国家电网作为全球领先的特高压工程总包服务商积极推进合作。

  • 充电桩:缓解里程焦虑的“毛细血管”

如果说特高压是保证南北地区能源高效配置的大动脉,那么新能源汽车充电桩就是城市内消除里程焦虑的细化分支。新能源汽车作为一项战略性新兴产业近年来获得了快速发展,备受瞩目,但是充电桩不足等原因仍然是掣肘智慧交通发展的“短板”,因此,其入选为亟待突破的新基建之一。

目前国内充电桩的建设现状如何呢?可以用严重不足和分布不均衡来简单概括。据统计,截至2019年12月,中国充电桩保有量达到121.9万台,其中公共充电桩51.6万台,私人充电桩70.3万台,车桩比约为3.4∶1,远低于《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020)》规划的1∶1的指标。

从区域分布来看,广东、江苏、北京、上海充电桩保有量较高,均高于5万台,紧随其后的是山东、浙江、安徽等地区,全国前10个省份建设的公共充电桩占比近74%。预估到 2020年,新增集中式充换电站超过 1.2 万座,分散式充电桩超过 480 万个,以满足全国 500 万辆电动汽车充电需求——显然,整个领域还有很大的增长空间。

值得注意的是,充电桩数量重要,其性能和效率也很重要。目前从行业竞争格局来看,充电市场虽有万亿市场在召唤,但市场运营商在加速优胜劣汰。新能源汽车充电桩不仅仅是传统的充电桩,“新”代表新的数字化技术,是指充电桩与通信、云计算、智能电网、车联网等技术有机融合。根据赛迪顾问发布的研究报告,未来10年,中国新建充电桩将达到6300万,将形成超1万亿元的充电桩基础设施建设市场。

  • 人工智能:引领产业变革的“发动机”

相比”高冷”的特高压、“低调”的充电桩,人工智能显得更可知可感。尤其近期在疫情防控中,人工智能技术发挥出强大威力,在病毒分析、药物研发、智能测温、辅助诊断等方面起到重要作用。如果说大数据相当于信息化数字化社会的石油,那以人工智能为代表的算法正在成为发掘数据价值的”发动机“,实现数据、知识与其他要素的相互渗透融合,能够充分放大和提升各类要素的价值创造能力。

人工智能的发展将催生新技术、新产品、新产业、新模式,引发经济结构重大变革,深刻改变人类生产生活方式和思维模式,促进社会生产力的整体跃升,因此人工智能也被称之为引领产业变革的赋能科技。

目前,全球人工智能产业化总体上看仍处于早期阶段,机遇与挑战并存。我国已逐步将人工智能产业提到国家战略高度,明确了到2030年,人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平,成为世界主要人工智能创新中心的奋斗目标。

近年来,中国快速涌现出寒武纪科技、商汤科技、华为海思、中天微系统等一批智能芯片公司。在阿里巴巴、腾讯、百度等开放创新平台的引领下,中国企业在计算机视觉、机器学习、图像识别、生物识别、语音识别和自然语言处理关键技术领域不断取得突破。

人工智能将改变世界。普华永道预测,2030年,人工智能将为美国贡献3.7万亿美元的GDP增长,为中国贡献7万亿美元的GDP增长,是美国的约两倍。通过新一代人工智能与先进制造技术的深度融合,必将形成新一代智能制造技术,成为新一轮工业革命的核心驱动力,进而推动全球制造业发展步入新阶段,最终实现社会生产力的跃升和经济可持续发展。

  • 城际高铁、大数据中心、工业互联网:实现经济社会效益的最大化

由上可知5G基站是信息网络的重要纽带,特高压和充电桩是能源网络的高速通道,而接下来要讲的城际高速铁路和城际轨道交通高铁,就是推进城市群一体化、都市圈同城化实实在在的道路。

从国内外经验看,城市发展的高级形态是都市圈城市群。城市群都市圈更具生产效率,更节约土地能源,是支撑中国经济高质量发展的主要平台,是中国当前以及未来发展的重点。目前国内城市已开通运营的城市轨道交通制式包括有地铁、轻轨、单轨、市域快轨、现代有轨电车、磁悬浮交通、APM等,凭借人均能耗低、承载量大、互通互联等诸多优点,成为助力绿色出行、创建智慧城市、缓解拥堵等的重要手段。

就刺激产业而言,城际高速铁路和城际轨道交通的产业链条也非常长,从原材料、机械到电气设备再到公用事业和运输服务,它将在推动整个社会发展和交通数字化、智能化方面起到基础性作用。

对于大数据中心,赛迪顾问称之为国家竞争力新内涵。随着数字化浪潮的奔涌而至、区块链技术的蠢蠢欲动,这样的时代下“无数据不存储,无数据不计算,无数据不真相“,因此大数据中心是智能经济的底层基础设施,建设大数据中心是产业数字化转型的必然要求,是国际竞争力新内涵的集中体现。

目前我国大数据中心超大型、大型数据中心数量占比达到12.7%,规划在建的320个数据中心,超大型、大型数据中心数量占比达到36.1%,这一数据与美国相比仍有较大差距。预计2020年中国数据中心IT投资规模将增长12.7%,达到4166.8亿元;而到2025年,预计这一投资规模将达到7070.9亿元。

而工业互联网自从2015首提制造强国战略后,在政策层面便春风不断。2019年11月,工信部印发《“5G+工业互联网”512工程推进方案》,提出将5G网络的优势与工业互联网强势结合,产业发展内涵进一步提升。

工业互联网是满足工业智能化发展需求,具有低时延、高可靠、广覆盖特点的关键网络基础设施,是新一代信息通信技术与先进制造业深度融合所形成的新兴业态与应用模式,将成为新工业革命的关键支撑和深化“互联网+先进制造业”的重要基石,对未来工业发展产生全方位、深层次、革命性影响。

“新基建”到底“新”在哪儿

新冠病毒肆虐,诸多社会公共服务几乎停摆,但以5G、人工智能、大数据中心等为代表的新型基础设施却构建起一个新的社会“循环系统”。

我们通过5G+超高清视频+VR技术实现了亿万“云监工”,共同见证了火神山、雷神山的搭建;通过5G+VR+机器人技术协助远程诊断、“非接触式”探视等工作,有效降低了一线医务人员交叉感染风险;通过5G+大数据+智能光子实现了大客流实时测温,筑起了防疫复工长效战线。

在疫情防控阻击战中,新兴科技已经显露锋芒,实现对新冠状病毒精准打击。那以这些黑科技为代表的”新基建“到底新在哪呢?将为我们带来什么样的崭新未来?

  • 新时代对基础设施产生新要求

中国社会的主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾,中国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段。因此新型基础设施建设既要适应中国社会主要矛盾转化和经济迈向高质量发展要求,又要能更好支持创新、绿色环保和消费升级,在补短板的同时为新引擎助力。

所以新基建主要立足于科技端的基础设施建设,一方面弥补有些传统基建项目如新能源汽车充电桩、特大城市地铁、繁忙线路高铁等存在的结构性短缺,促进智慧城市、智能交通、都市生活圈的发展,另一方面构建5G、人工智能、数据中心、工业互联网等科技创新领域的基础设施,推进教育、医疗、金融等重大民生领域的消费升级。

  • 新科技带来智慧城市新图景

根据日前摩根士丹利发布蓝皮书报告《中国城市化2.0: 超级都市圈》预计,到2030年,中国的5大超级都市圈的平均规模将达到1.2亿人、城际通勤铁路里程较目前增长8.5倍、万物互联和数据市场将达到1万亿美元。

人口的大面积涌入,不仅会对城市的轨道交通、城际铁路、教育、医疗等基础设施服务产生大量需求,还会对城市治理的各方面能力提出更高的要求。而拥抱新科技将提升城市的综合承载力。这次身负使命的“新基建”将会有助于构建未来智慧城市新生活的图景,智能家居、智慧医疗、智慧交通、智能政府等将不再遥远。

以智慧政府为例,数字科技基建的建立,可以让城市中的万物互联互通,建立起城市的大数据监控中心——交通管理部门可以通过酷炫的可视化图表,实时监控到道路拥堵状况、异常路段报警、交通实时热力等数据,更加快速科学的决策;

环保监控部门可以全面开展大气、水、声、辐射、生态等环境质量监测,对区域环境质量、排污收费、污染源在线监控、视频监控、环境执法、排污许可、机动车尾气治理、环境应急、环境预警、污染减排、环境投诉、建设项目审批等复杂的系统中,实施数字化、网络化、智能化的认知与管理;

同时还可以将各个区域交通堵塞、人员流动的异常状况,与自然灾害、公共卫生事件、社会安全事件、重大活动等外部数据整合起来,提供紧急事件预警,有利于管理者快速拟定应急方案,并高效分配人员处理,实现精细化、实时化、智能化的管理。

  • “新基建”塑造都市新生活圈

其实,早在新型智慧城市提出之后,交通领域的智能升级就成为各行业破解城市病的热点投资领域,尤其新能汽车、无人驾驶早已成为人们的热点话题。在现实中,受制于充电桩的缺少、网络传输的延时、交通监控的缺陷,智慧交通的全新体验无法落地。

但在”新基建“的铺设下,5G低延时的可靠保证、充电桩的相应匹配、数据监管的升级、城际轨道的铺设等,将构建智能交通的解决方案,提高交通系统的感知能力,实现车车、车路的信息交互和共享,有效避免或减少交通事故,迎来车、路、网协同的智能交通迎来快速发展期。

2019年9月国务院发布《交通强国建设纲要》,要求到2035年,基本形成“全国123出行交通圈”(都市区1小时通勤、城市群2小时通达、全国主要城市3小时覆盖)和 “全球123快货物流圈”(国内1天送达、周边国家2天送达、全球主要城市3天送达)。

城际高速铁路和城际轨道交通高铁的铺设,有利于推动干线铁路、城际、市域、城轨“四网融合”,打造出行便利的轨道上都市圈。在新一代信息技术和城市创新生态的双向驱动下,无人驾驶、智能物流和电网有望提速发展,物联网、云服务、智能制造将逐步铺设,智能家居、智慧医疗、高速通勤塑造全新都市生活圈。

总结

“新基建“涉及的七大领域,都是面向未来的“硬核力量”,背后连接着巨大的投资和消费市场,是中国经济增长的新引擎。展望未来,“新基建”的顺利落实也能为中国带来更多可能和新的机遇。随着短板修复、基建铺设、创新带动,智能制造、智慧城市、繁华都市圈的场景将逐渐被勾画出来。看似遥远的数字中国,随着新基建服务的快速推进,正大步向我们走来。

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