智次方·物聯網智庫在“智能物聯AIoT 2.0”系列文章中預判，2024將是AIoT產業發展的分水嶺，“智能物聯AIoT 2.0”即將開啟，進入“通感智值一體化”的階段，啟動新一輪的強勢增長。
一方面，個體間的網絡連接、信息交換和資源調配正在從“中心化”向“分布式”演變，進而推動物理世界眾多基礎設施都有機會通過全球社區中個體的大規模協作，“自下而上”地來建設，并對當前由中心節點主導的“自上而下”建設的基礎設施，形成良好互補。
在未來的經濟社會中，從“中心化”到“分布式”、“自上而下”與“自下而上”并進的邏輯會不斷加強、向前演化，使AIoT的發展從互聯互通的1.0階段，躍遷至智能化和價值化的2.0階段。
另一方面，在當前強調融合與共生的時代，AIoT的產業架構也必將邁上一個新的臺階。從我們的觀察來看，原先“端-邊-管-云-用”的架構正日漸升級為“通感智值一體化”（即“通信、感知、智能、價值的一體化”）的新架構。
目前，業界已有眾多推進“通感智值一體化”的先行探索案例。
見微知著——將傳感、通信和計算的能力深度打通，實現多個功能之間的相互協作、資源共享，追求信息感知的分布性、智能控制的自適應性、系統整體的協調性，最終提高綜合的智能化和價值化水平，將成為智能物聯AIoT 2.0最顯著的發展演進特征。
本文由智次方研究院的研究總監梁張華撰寫，進一步闡述目前業界關于“通感智值一體化”的領先實踐，以及促成相關實踐的重要動力來源，本文分為如下幾個部分進行呈現：
“通感一體”場景應用加快推進
“感智一體”解決方案面世
“通感智一體”取得重要進展
“通感值一體”產品日漸興起
網、算、智無處不在將為“通感智值一體化”注入強大動力
“通感一體”場景應用加快推進
通感一體化是基于軟硬件資源共享或信息共享同時實現感知與通信功能協同，未來的通信系統因此同時具有了通信和感知兩個功能。對于即將到來的5G-A和未來的6G，通感一體化將是無線通信系統最核心的特性。目前，頭部企業和發達地區已紛紛探索開展應用場景驗證和技術應用。
華為率先完成“通感一體”技術和應用場景驗證
早在2021年底，華為即已在中國信通院IMT-2020（5G）推進組的指導下，在懷柔外場完成了全球首個面向5G-Advanced的通信感知一體技術驗證。
該團隊成功驗證了通感一體在智慧交通和園區入侵檢測的應用，通感一體基站的探測距離超越主流交通雷達一倍以上，位置精度達到車道級，對車輛和人員探測準確率達到100%，為通感一體的應用和技術創新提供了重要參考。
2023年5月，中國移動研究院聯合華為等企業在深圳鹽田海域率先完成“通感一體”結合應用場景的驗證。
中國移動將通感一體關鍵技術作為其“5G-A創新鏈產業鏈”行動的重要一環，在深圳開展5G-A“先行者計劃”，亦即，通過部署4.9GHz頻段通感一體基站，針對20公里內的海域場景，從位置、速率、軌跡等方面，對船只進行分辨感知、速率檢測和軌跡跟蹤等全面的感知能力驗證。其刷新率可達1秒，并能檢測出未安裝GPS的船只信息。
中移&華為面向深圳鹽田海域部署的通感一體基站
后續還將在距離、精度等關鍵指標上開展進一步對比驗證，促進面向實際應用的產品加速成熟。
這是截至目前，全球首個5G-A海域通感的多站驗證。與傳統雷達相比，通過基站設備實現通信與感知的功能，不僅拓展了感知服務的廣度和深度，也提高了感知服務的時效性。
隨著本次5G-A感知能力的驗證，可以預見不久的將來，將有更多的海域場景及應用應運而生。
當基站擁有通信感知一體化能力，將可以按需部署低空區域，為低空經濟打開新的商業空間。
例如，當通感一體用于交通時，可實時感知道路上的車流狀態，實現人、車、路的高效協同，保障交通安全，提升交通系統運行效率；在氣候環境監測中融入通信感知能力，將可以對降水量、污染氣體排放和空氣質量等進行實時監測，實現諸如臺風預警、洪水預警和沙塵暴預警等功能，為災害防范提前預留時間。
珠三角等地加快推進“通感一體”車路互聯技術應用
中國科學院院士、國家可信嵌入式軟件工程中心首席科學家何積豐在2023第六屆上海人工智能大會介紹了通感一體的車路互聯技術在智慧交通領域的應用案例：
基于通感一體部署，路端可感知實現收集交通及周邊信息，車路通信完成車輛的感知信息共享。車的感知提供給路面及交通的感知信息。路端感知和車端感知信息實現實時動態的孿生元宇宙。
在高速應用場景，通過雷達高精度支持所有目標位置、速度、軌跡，可以實現高速霧天不封路，幫助快速引導通行。在城市道路場景，圍繞“治堵”“暢通”，通過雷達+攝像頭感知提升通行效率，可實現紅綠燈動態控制、交通隱患分析治理、交管效率提升。
目前，惠州市“暢通工程”城市智慧交通建設項目，已通過“攝像頭+雷達”構建了感知功能；廣州也計劃未來三年投入28.5億元建設全息路口，路段標配“攝像頭+雷達”。
從技術的發展應用進展來看，在封閉場景，有剛性需求和應用生態，商用模式清晰，正在加速推動商用，代表案例是卡車自動駕駛。
在半開放場景，高速干線物流條件逐漸成熟，有利于降低運輸成本，提升通行量。
在開放場景，還需要穩步推進城市場景探索，比如在智慧交通管理、輔助駕駛、自動駕駛等領域的應用。
“感智一體”解決方案面世
2023年10月，中國科學院空天信息創新研究院（空天院）科研團隊基于自主研制的遙感智能解譯基礎模型，聯合國內相關研發機構，共同研發出“空天·靈犀”遙感智能訓推一體機。
該機型突破了基礎模型輕量化等關鍵技術，實現遙感基礎模型的高時效靈活部署，可以提供數據、模型、平臺、硬件一體化的解決方案。
“空天·靈犀”遙感智能訓推一體機
此前，遙感影像分割任務中，在單張圖形處理卡上，利用基礎模型處理一景50公里×50公里幅寬的遙感影像，推理耗時一般為小時級，難以滿足實際應用中數據快速處理的需求。
“空天·靈犀”遙感智能訓推一體機集成遙感多模態數據、輕量化基礎模型、智能解譯軟件系統，較傳統遙感任務執行有了新的質的提升：
在多任務高精度方面，模型支持包含地物要素提取、區域變化檢測等9大類36子類下游任務，多任務平均精度較經典網絡模型提升6-12%。
在模型高效訓練推理方面，一體機內嵌模型微調技術，僅需更新不到5%的訓練參數即可實現同等效果，在昇騰環境下推理速度可提升3.5倍。
在靈活自主部署方面，相較于大參數量模型通常部署在高算力、高功耗的大型服務器，“空天·靈犀”可在星載、機載、車載等多個邊緣場景低成本靈活部署。
在自主創新方面，一體機適配昇騰AI環境與昇思MindSpore框架，實現軟硬一體的自主創新。
“空天·靈犀”遙感智能訓推一體機能夠在自然資源、交通住建、農林牧漁、應急救災及水利等國民經濟多行業實現要素精細分類、實景三維重建、地物廣域搜索等多任務應用。
以復雜環境下地物要素分類為例，模型實現了數十類典型要素的精細化自動分類，部分可細化至子類，如水生耕地、旱耕地、工業建筑、低矮住宅、商業建筑、城市道路、鄉村道路等，精度較傳統模式提升20%以上，單幅影像處理耗時大幅降至分鐘級。
“通感智一體”取得重要進展
中國聯通、中國移動等運營商聯合合作伙伴，已率先在交通行業紛紛取得“通感智一體化”商用/技術驗證等重要進展。
上海聯通率先商用全球首個5.5G“通感算一體”車聯網
2023年5月17日，上海聯通攜手合作伙伴率先在上海嘉定完成全球首個5.5G“通感算一體”車聯網連片組網試驗區建設，測試結果顯示，“通感算一體”各項指標符合車聯行業標準，促進上海城市車聯網、智慧交通、自動駕駛、高精地圖導航等多方面實現了能力躍升，為未來5.5G乃至6G演進夯實了網絡能力。
上海聯通通感算一體車聯網數字孿生應用平臺
上海聯通的“通感算一體”將傳統的移動通信、雷達、算力等多種技術進行融合，實現通信、感知和計算一體化，對目標對象跟蹤定位、測距測速、成像識別，突破傳統通信維度，提供泛在通感算融合服務。
實際上，上海聯通早在2021年已在上海交通大學完成通感一體無人機感知能力商用首發；2022年“517電信日”攜手中通速遞完成通感一體無人機感知全球首商用；2023年“517電信日”進一步完成車聯場景全球首商用。
在嘉定車聯網試驗區現網部署中，上海聯通率先攻克“通信感知波形一體化技術”、“多站協同感知技術”、“多傳感器數據融合技術”和“自動糾偏技術”，構建車聯網數字孿生場景，實現了對車輛、道路和人員的多目標監測識別跟蹤，同時借助現網5G SA網絡，將融合算力引擎匯聚的多方信息高效快速的傳遞至各道路相關方。
經現場實測驗證，道路移動目標識別準確率超過93%，平均端到端時延達到10ms內，定位精度達到亞米級，速度精度達到0.3m/s，角度精度0.25度，覆蓋嘉定區兩條道路近5km區段，多站協同感知時延達到微秒級，相比傳統雷達在覆蓋、距離、分辨率、測角精度方面領先3倍以上，實現對道路移動目標的精準識別。
中國聯通發布《6G通感智算一體化無線網絡白皮書》
2023年6月，中國聯通發布《6G通感智算一體化無線網絡白皮書》，在總結中國聯通面向5G-A及6G在智能節能、智能編排、RIS、通感等方面的多項技術試驗及應用成果的基礎上，提出“6G通感智算一體化無線網絡”演進架構及技術方案，下一步將在通信網絡的各層面引入感知、智能、算力能力，以實現“智能、融合、綠色、可信”的6G愿景。
與此同時，白皮書還提出了未來6G智能節能、智能編排、物理層智能、通感融合、智能超表面等“通感智算一體化”應用設想。
以智能節能為例，未來6G智能節能將在通感智算一體化的架構下實現，結合人工智能、大數據等技術，實時感知用戶的情況及業務需求，利用網絡算力資源，訓練智能節能模型，推導出精準匹配每個小區的節能策略，突破傳統節能方案中管理難度高、節能效果欠佳的瓶頸，從器件級、設備級、網絡級等層面實現不同的技術方案，在保障用戶業務體驗的同時，可以采用器件/模塊關斷、業務調度、網間協作等方案來降低基站設備能耗。
網絡智能節能方案將打破基礎設施數字化孤島，實現網絡能耗數據實時、高精度采集，支持靈活的電源、備電等機房基礎資源智能化管控。同時，節能方案包括網絡級節能策略、站點級節能策略、設備級節能策略，可實現多制式網絡智能協同、“一站一策”差異化節能調度，達到“用戶無感知、網絡高能效、運維低成本”的目標。
中國移動聯合中興通訊完成首個“低頻通感算控一體化”多目標感知技術驗證
2023年5月，中國移動研究院、廣東移動聯合中興通訊于深圳在5G低頻通感算控一體化解決方案研究中取得重要進展：業界首個5G“低頻通感算控一體化”系統——傳統4.9G基站在提供通信能力的同時具備“雷達”般的感知能力，結合5G算力基站提供的強大算力，集“通信、感知、計算、控制”于一體，并于業界首次實現復雜移動環境下多目標軌跡的感知，探測距離最遠超1.4公里，感知距離精度最大達到亞米級，對人、車、無人機等地空多目標實現全方位感知，展現出超強的感知能力。
中興通訊低頻通感算控一體化多目標感知技術驗證
相關方樂觀預計，未來“通感算控一體化”系統將大有可為：高效感知道路、車、人的實時狀態，幫助城市交通管理和優化，同時對交通運輸、智慧出行、車路協同等領域進行全方位支撐；還可應用在智慧低空領域，識別無人機的飛行狀態、對無人機進行路徑規劃等，通過整合園區安防設施，提供偵測、定位、識別、跟蹤、反制五位一體低空安防解決方案，為低空領域資源的開放和管理提供強有力的技術保障。
“通感值一體”產品日漸興起
隨著區塊鏈技術和物聯網技術的不斷發展，DePIN（去中心化物理基礎設施網絡）已經成為了物理基建管理領域的新生力量。
DePIN可以在多種硬件設備上運行，通過組合這些設備來構建一個去中心化的基礎設施。這里的“基礎設施”可以是無線網絡中的Wi-Fi熱點，也可以是能源網絡中的太陽能家用電池。
通過去中心化管理、智能合約和數據共享等技術，DePIN可以有效地提高物理基建管理的效率、降低管理成本、提高信息透明度等方面的優勢。
作為回報，參與構建去中心化基礎設施的貢獻者將獲得財務補償以及他們所建設和提供服務的基礎設施的所有權份額（以通證激勵的方式實現）。
基于DePIN，目前已有眾多“通感值一體”產品出現。
例如，DePIN可以為消費者提供去中心化的身份驗證服務。用戶可以利用DePIN創建和管理自己的數字身份，實現跨應用和服務的統一認證，同時保護個人隱私。
現有的產品有Ucam，這是首款基于區塊鏈的攝像頭，曾榮獲CES創新獎2020年網絡安全與隱私獎。Ucam配備了去中心化的身份識別系統，通過專屬的分布式賬本來進行用戶身份驗證，安全加密并且該識別系統無需用戶支付gas費用。
再例如，在DePIN網絡中，上鏈設備產生的數據可以在可信計算技術環境下進行加密處理，確保數據在傳輸和存儲過程中的完整性和可信度。
這對于需要確保數據真實性的場景（如監控、安防等）具有重要價值。在這塊比較突出的產品是pebble運動傳感器，作為一款捕獲物理世界數據的設備用戶可以通過pebble收集到位置、溫度、傾斜角度、亮度等等信息，在物流運輸、供應鏈、工業生產和智能合約執行等領域有著廣泛的應用。
網、算、智無處不在將為“通感智值一體化”注入強大動力
我國網絡、算力和智能基礎設施建設處于全球領先水平，日益壯大和無處不在的信息通信基礎設施，將為“通感智值一體化”的快速健康發展提供有力保障，注入強大動力。
網絡方面，根據工信部公布的《2022年1-8月通信業經濟運行情況》，截至8月末，中國三大運營商蜂窩物聯網終端用戶數量達16.98億戶，首次超過移動電話用戶數量，實現“物超人”，蜂窩物聯網迎來里程碑式新發展。
其中，5G作為具備高速率、低時延和大連接特點的新一代寬帶移動通信技術，是實現人-機-物互聯的網絡基礎設施。我國5G基站建設全球領先，根據工信部數據，截至2022年底，中國累計建成并開通5G基站達231.2萬座，總量占全球超過60%，其中2022年新增88.7萬座。
2023年9月，中國5G基站進一步大幅增至318.9萬座，較2022年底增幅高達37.9%。5G網絡已覆蓋所有地級市城區、縣城城區，每萬人擁有5G基站數達22.6個。超90%的5G基站實現共建共享，5G網絡正加快向集約高效、綠色低碳發展。5G行業虛擬專網已超2萬個，為行業提供穩定、可靠、安全的網絡設施。
2019年-2023年9月中國5G基站累計開通數量（萬座）
算力方面，國家規劃“東數西算”工程，在全國鋪開八大算力樞紐節點和十大數據中心集群。
2022年2月，國家發改委、中央網信辦、工信部、國家能源局聯合印發通知，同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝、內蒙古、貴州、寧夏等8地啟動建設國家算力樞紐節點，并規劃了10個國家數據中心集群。
根據相關統計，2022年上半年，我國算力規模已達到150EFlops，規模世界第二，僅次于美國；同時建成了多個數據中心、人工智能算力中心，覆蓋全國各地。
“東數西算”規劃八大樞紐節點和十大集群
中國數據中心區域分布情況
同時，物聯網發展帶來的數據量激增，不斷提振邊緣計算需求，算力逐步向云-邊-端三級架構推進。面對物聯網數 據量的爆發，傳統云計算弊端逐漸凸顯，如無法滿足海量數據處理訴求、無法滿足實時數據處理訴求等等。
邊緣計算的出現，可在一定程度上解決傳統云計算遇到的這些問題，物聯終端設備產 生的數據不需要再傳送至遙遠的云數據中心處理，而是就近在網絡邊緣側完成數據分析和處理，更加高效和安全。
智能方面，隨著算力網絡的建設普及，人工智能算力網絡將各地的人工智能計算中心聯接成網，動態實時感知算力資源狀態，實現統籌分配和調度計算任務，構成區域內感知、分配、調度人工智能算力的網絡。即通過將各地人工智能計算中心聯接成一張人工智能算力網絡，以“一網絡”實現“三匯聚”——算力匯聚實現各人工智能計算中心的聯接，打造全局計算資源的統一管理、協同調度及彈性分配，為各區域的大模型訓練提供充裕的算力；數據匯聚由區域主導建立一個開放、融合的數據共享機制，根據各地優勢建立高質量共享數據集，支撐更高精度的模型開發及更高質量的行業應用孵化；生態匯聚將模型能力以及最新應用創新成果開放、共享給算力網絡內各區域，讓人工智能加速走進千行百業。
不僅如此，人工智能還正在加快速度從“云端”走向“邊緣”，進入到越來越小的物聯網設備中。眾多企業正在利用TinyML（即在終端和邊緣側的微處理器上實現的機器學習過程，被稱為微型機器學習）相關的技術與產品，探索如何在這些無處不在的小型設備上，更好地搭載機器學習，以便提高設備的分析能力和運行效率。
寫在最后
智能物聯AIoT 2.0是“站在海岸遙望海中已經看得見桅桿尖頭了的一只航船”，“通感智值一體化”的時代潮流已滾滾而至，關于“通感智值一體化”更多的精彩內容，歡迎讀者朋友回顧：
《邁入智能物聯AIoT 2.0，從“端-邊-管-云-用”到“通感智值一體化”》
《智能物聯AIoT 2.0來襲，3大轉變讓你在數字浪潮中砥礪前行》
同時，為了更好地解讀“智能物聯AIoT 2.0”，我們將在12月15日舉辦“中國AIoT產業年會暨2024年智能產業前瞻洞察大典”，歡迎您的參與。
參考資料：
1.《中國聯通6G通感智算一體化無線網絡白皮書》，中國聯通
2.《一文讀懂即將引爆的TinyML：在邊緣側實現超低功耗機器學習》，物聯網智庫
3.《7個商業案例展示，DePin如何實現數據的共享和價值發現》，Medium
4.《DePIN將撬動全球化2.0：基礎設施及其蘊含價值的全球化》，物聯網智庫
5.《何積豐院士：推動通感一體車路互聯技術應用 服務智慧城市建設》，中國證券網
6.《中國移動研究院&廣東移動聯合中興通訊在深圳率先完成業界首個“低頻通感算控一體化”地空多目標感知技術驗證》，C114
7.《上海聯通率先商用全球首個5.5G通感算一體車聯網》，通信世界網
8.《中國移動研究院聯合華為等率先完成通感一體結合應用場景的驗證》，IT商業新聞網
9.《突破遙感基礎模型關鍵技術 我國科研人員研發出遙感智能訓推一體機》，央視新聞客戶端
10.《數字中國建設關鍵基礎設施，“算力網絡” 時代來臨》，東方證券
