5G让万物皆AI成为可能，高通敲开分布式AI大门

伴随着5G时代的到来，正在沿着“道生一，一生二，二生三，三生万物”的趋势，使得人类与AI的关系从目前的手机AI拍照、智能助手扩展至生活中的各种终端，小到一个物联网中的传感设备，再到驾驶的汽车，甚至是一个工厂、一座城市。
假如AI是那个万物中的“道”，那么5G就是衍化过程中的那个“生”。高通产品管理副总裁Reiner Klement不久前在世界人工智能大会上就表示称：“大部分AI执行对时间非常敏感，所以在过去，AI不可能完成终端和云端的协同，5G的低时延特性帮我们将这一不可能变为可能。”
恰巧，5G网络目前在美国、欧洲、韩国、中国等地区已经正式开通，5G网络正在一个城市接着另一个城市的进行部署，5G用户也正在伴随着运营商的推广而不断增加，5G的全新性能也正在开启侧端和云端协同的分布式AI大门。

“一生二”低头玩手机，抬头看XR

手机内部芯片中的网络连接能力与低能耗的特性目前也正在让未来AI能够拓展到更多终端中提供了前提条件。高通对于手机与AI的结合更是由来已久，2007年高通便启动人工智能项目，2013年开始研究人工神经处理架构。在2015年的骁龙820移动平台中便加入了AI Engine与神经处理SDK，目前骁龙855移动平台中的AI Engine已经发展至第四代。甚至在2017年底，骁龙820还能够成为索尼自主娱乐机器人AIBO的AI中枢，也展现出了当年骁龙820 AI Engine的前瞻性。

当时间来到2019年，无论是Google的Pixel，还是三星的Galaxy手机，或是国内的小米、OPPO、vivo，在产品发布展示时AI用例都绝对是必不可少的一环，骁龙移动平台中的AI Engine在这背后无疑起着至关重要的作用，而骁龙8系、7系、6系也已经几乎全部集成AI Engine。
除了被很多人所熟知的智能拍照、语音助理等功能外，AI Engine现在还正在帮助用户提升游戏娱乐体验。例如在目前大火的吃鸡游戏《和平精英》中，基于第四代人工智能引擎AI Engine，骁龙855能够利用深度学习和传统信号处理相结合的方式，实现单通道手机AI通话降噪，让玩家在任何地点都能与队友清晰交流。
未来，通过与5G低延迟特性的结合，还可以将大部分游戏的处理和渲染任务从手机搬到云端。同时，玩家也将不会再遇到傻傻的“人机”，与机器人对抗时竞技性也将大幅提高。Reiner Klement透露称：“在端云协同的AI下，游戏还具备“学习”的能力，随着玩家等级越高，游戏难度也不断升级，所有这些新用例都是在5G和AI的结合下实现的。”
手机之外，在5G部署的初期。XR眼镜将成为手机的迁移式使用场景，游戏、导航、观影都能从手机迁移至XR眼镜中。同时，XR眼镜也将继承移动平台中网络连接与低功耗上的优势。
5G+AI的组合也会使XR眼镜率先受益，摆脱此前略显鸡肋的娱乐功能。XR设备本身就被看作是eMBB用例下的最先受益者，通过云技术，可以让其画质轻松进入8K时代，告别粗糙的画质。同时，业界目前还已找到了解决XR设备容易造成人晕眩的方法。Reiner Klement表示可以利用分布式智能在边缘云上完成大多数计算任务，同时结合5G的超低时延特性来避免“晕屏症”。
通过“5G+AI”解决了现有痛点的XR，剩下的便是属于用户的享受时刻，“5G+AI”的光场捕捉和处理还能带来沉浸式的体验，让人身在家中就能找到身临体育赛场、演出现场的感觉。
低头玩手机，抬头看XR，很可能就是5G+AI最先带来的“一生二”式的改变。

“二生三”开启全新驾乘时代

以前，每当人们看到正在测试的自动驾驶车辆出现交通事故的时候，不少人都会给出“需要5G+AI”的答案。现在，5G、AI以及边缘云已经为变革汽车行业做好准备，并将重新定义驾乘体验。对于一辆未来的汽车而言将会“二生三”，受到关注的卖点可能还不只是驾驶员与车，还要加上对于AI能力的考量。

即便是在自动驾驶的等级还没有提升至彻底告别方向盘的情况下，AI便也可以率先成为驾驶员好伙伴，通过AI可以完成用户界面、仪表盘、座椅设置的个性化，可支持汽车在用户进入车厢时即刻根据其偏好进行自动设置，自然用户界面可支持用户通过语音和手势与车辆进行交互。AI还能保证驾驶员的安全，Reiner Klement表示AI可进行驾驶员意识监控，当其出现昏昏欲睡、疲劳驾驶等情况时可及时作出提醒。
实际上，Reiner Klement陈述的场景已经离我们并不遥远，今年年初高通正式推出第三代骁龙汽车数字座舱平台，基于骁龙820A平台的技术打造，支持沉浸式图形图像多媒体、计算机视觉和AI等功能。其中涵盖的体验便包括通过AI Engine支持驾乘人员的个性化设置与自适应人机界面，实现高度直观的AI体验。同时还包括支持情景安全、智能导航、丰富的视觉体验及沉浸式音频体验。当时，高通就已经赢得了全球领先的25家汽车制造商中18家的信息影音以及数字座舱系统的平台项目，相信拥有全新驾乘环境的汽车目前正在路上。
摄像头与雷达让汽车有了双眼，C-V2X又让汽车有了耳朵，AI则让汽车有了大脑。Reiner Klement表示AI、C-V2X、边缘云计算和汽车终端侧AI将共同实现对于交通信号灯、行人、车道检测等的环境视图感知，还能通过对于包括摄像头、激光雷达、雷达等传感器的融合来提供车辆周围的情况，并根据路径规划进行驾驶决策。
届时，城市交通将实现联网，在整个车辆高速行驶过程中，基于边缘AI的RSU可以侦测到前方道路的临时情况，从而对车道进行重新规划，利用C-V2X技术RSU可以将车道重新规划后的道路模型发送至汽车。在复杂城市道路中，边缘AI又能实现对于行人或危险的侦测，通过5G新空口C-V2X又能发送具有危险提示的3D高清地图更新，从而保证道路安全。
通过5G实现边缘AI与车辆间的连接，通过车内AI来帮助驾驶员进行意识监控，对车辆进行路线规划，通过C-V2X对路面形成感知，这一切均为自动驾驶铺平了道路。一辆汽车将不再是车与人的共存，而是车、人、AI的三者共存。

“三生万物”未来工厂万物有AI

AI最终也许能够让远古人类对于“万物皆有灵魂”的哲学思考成真。5G网络可以赋能新的网络部署方式的特性，让私有网络、以及包括毫米波在内的新频段部署可以赋能大量工厂，私有网络可为工业应用而设计，更易于部署且可被独立管理，其蜂窝级的安全性也可将敏感数据保存在本地，最终为AI和边缘云计算变革工业物联网提供机会。
据Reiner Klement在2019中国国际智能产业博览会第二届工业互联网高峰论坛上介绍，高通为工业互联网建立了5G测试平台，以推动和跟踪标准的进度，同时用于演示新的工业互联网的功能（如CoMP、eURLLC和TSN），并用来验证5G在工业互联网方面的应用。此前，高通在圣迭戈实验室的测试中曾基于毫米波技术、利用协作多点首次展示了时延低至1毫秒、数据可靠性高达99.9999％的无线网络支持的工业物联网环境。这也为需要依赖大量智能化终端无线连接的未来工厂提供了技术可能。
物联网设备尽管外观千差万别，但所有设备的共同点在于更接近物理世界更接近数据，并具备感知、推理、行动的能力，这些终端全部通过共享数据和信息来维持一个高效的生产环境。这也就意味着终端侧计算变得至关重要，才使得在最靠近数据源的位置进行数据处理，对云端处理进行补充。于是，功耗和热效率便成为了物联网设备支持AI重要指标，一方面能够完成AI工作负载面临的挑战，另一方面高效散热，能够支持长久续航全天使用。这时候，此前广泛应用于移动设备中的异构计算再次成为了终端侧智能的关键所在，厂商可以自行选择调用SoC中的不同模块，从而满足不同性能和价格段要求。
未来工厂中，工业机器人将会大展宏图，所有的生产环境都将处于监控和自动化的场景下。一方面高通的5G新空口及毫米波技术将会构建一个高度可靠、超低延迟的工业物联网环境，另一方面基于高通异步架构的视觉智能平台的物联网设备具备图像视觉处理和机器学习提供强大的计算能力，并具备出色的能耗，可以实现对生产线的监控，也能成为机器人的双眼，保证机器人能在生产线中自由穿梭。今年的2019年汉诺威工业博览会上，高通已经携手生态系统其他厂家推出了十多项基于5G的应用场景，展现了全新工业互联网应用。
显然，最终实现“三生万物”，万物皆有AI的理想也已经并不遥远。

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