新基建赋能智慧社会发展

2022-02-06 21:21宋晓琳
生产力研究 2022年2期
关键词:基础设施智慧智能

宋晓琳,李 佳

(上海理工大学 管理学院,上海 200093)

一、引言

近年来,“新基建”一词多次在政府文件及工作报告中出现,领衔我国基建领域的发展,进一步释放对于经济增长的拉动力。根据央视报道,“新基建”包括七大领域:新型信息技术领域的大数据、人工智能、工业互联网、通信网络方面的5G 以及传统领域数字化智能化领域的特高压、新能源汽车充电桩和城际高速铁路、城际轨道交通。据腾讯云数据,2020 年“新基建”七大领域总投资规模达到约1 万亿元规模,其中大数据中心投资规模占比五成左右,预测指出人工智能在未来两年投资规模将超千亿元。

党的十九大报告中明确指出,“加强应用基础研究,拓展实施国家重大科技工程项目,突出关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新,为建设科技强国、质量强国、航天强国、网络强国、交通强国、数字中国、智慧社会提供有力支撑”。智慧社会的建设是基于数字化新技术群,在原有的信息社会形态基础上,以基建和传输效应、协同效应、平台效应为支撑来助推生产力升级发展,实现创新驱动发展和社会结构转型升级的过程。在智慧社会的新形态中,以智能技术在社会生产生活领域(制、产、运、食、住、行、游、购)以及社会治理的多元化应用使得生活变得更加便捷、舒适、高效,最终实现社会生产、生活、治理的智慧化。

在数字经济背景下,“新基建”与高端科学技术的加速融合、协同发展,将成为支撑我国新一轮工业革命和产业、科技革命的重要驱动。以“新基建”赋能智慧社会,构建智慧社会各领域参与新型基础设施的产业创新生态,推动前沿技术创新能力建设,将在我国数字经济领域发挥更深层次的渗透效应。

二、“新基建”的含义演变及解读

“新基建”即新型基础设施建设,其定义和内涵自2018 年年底提出以来经历了数次更新,从“新基建1.0”框架演变至范围更为广泛的“新基建3.0”。与传统基建相比,新型基础设施不仅拥有新技术,还开辟新领域、创造新场景,在当前数字经济时代中承担着更为重要的角色,以七大领域协同发展稳增长、促创新,为打造高水平智能经济产业链奠定基石。

(一)“新基建”的最新含义

2018 年12 月底,中央经济工作会议提出“要发挥投资关键作用,加大制造业技术改造和设备更新,加快5G 商用步伐,同时加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设”[1],强调以数字化基础设施建设推动数字经济发展,但此时人们对于“新基建”的理解还仅限于狭义的5G、人工智能、工业互联网和物联网等几大领域,也没有更广泛的认知。而从2019 年开始,随着中央会议的不断召开以及政府文件中对新型基础设施的多次提及,人们对“新基建”也有了不同维度的理解和认识。

据2019 年3 月的央视媒体报道,“新基建”是基于科技端联合发力的基础设施建设,主要包括5G基建、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、数据中心、人工智能和工业互联网等七大领域。“新基建”进入2.0 时代,是对新型基础设施的重新定义与融合,以5G、大数据等科技创新带动交通、能源等领域发展,以数字基建为核心补齐传统领域短板,带动上下游行业发展,推动产业数字化和数字产业化。

最新的含义提出是在2020 年4 月20 日,国家发改委为“新基建”内涵正式定调,认为新型基础设施是以新发展理念为引领,以技术创新为驱动,以信息网络为基础,面向高质量发展需要,提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系,并且指出新型基础设施有三大类之分:信息基础设施、融合基础设施和创新基础设施,新的涵盖范围推动“新基建”的内涵不断演变,进入“新基建3.0”时代。

(二)“新基建”的最新解读

“新基建”的应际而生,能够有效应对在数字时代下人们对生活方式与技术发展的更高需求。“新基建”的本质是发展数字经济,以数字化生产要素创造社会新场景。发展“新基建”,需根据三大方向量体裁衣、多管齐下,共同推动创造智慧社会生活新模式。

1.信息数字技术跨界共享,在供需两端推动实现万物智能。“新基建”中的信息基础设施涉及通信网络、新技术和算力基础设施等三大模块,以信息技术领域为支撑,将数据和信息融合共享、落地应用,数字化联接物理空间与信息空间。作为“新基建”之首的5G 基站与终端建设打造了信息的“通路”,是我国经济增长的基石。据中国信息通信研究院的数据预测,2020—2025 年,我国5G 赋予商用领域间接拉动的经济总产出值将达到24.8 万亿元[2]。数据作为生产要素是价值的代表,大数据中心的建设融合云计算的应用助推企业“上云用数赋智”,为智慧社会的建设夯实基础;工业互联网通过大数据的建模和挖掘,推动边缘计算的快速发展,为工业用户带来产业协同新场景[3]。人工智能培育智能经济形态,为区域经济体发展带来新引擎。跨界融合的新技术群通过数据分析、驱动和智能应用,链接政府、企业、用户、管理层等各利益方,不仅在供给端促进技术颠覆式发展,在需求端超越消费者的期待,还能够实现从万物互联到万物智能的转变,助力“云-网-边-端”协同一体化发展。

2.信息技术深度应用,开启传统-智慧新生态。“新基建”的第二大类即融合基础设施,即将大数据等信息技术深度应用于传统基建中,促进实现数字化、网络化和智能化的产业发展新生态。融合基础设施的本质是让数据与数据之间产生相关性,通过技术手段进行辅助决策[4],利用高效的算法算力“广感知”结合密集的网络终端“泛在网”,推进传统设施演化升级,提升传统行业如交通、能源业的服务管理效率。特高压、新能源汽车充电桩和城际高铁作为“新基建”发展的新兴领域,广泛融合多元化技术,打通了全球能源互联网,构建起城市群网络。另外,我国也在密切部署智慧水利、智慧市政等领域的融合基础设施建设,为传统产业智慧化转型添砖加瓦。

3.创新基础设施“超前部署”,实现创新驱动发展。在国家发改委最新确定的“新基建”范围中,创新基础设施主要是指支撑基础科研、新技术开发、产品研发制造的具备公益属性的基建,涵盖领域众多,包括重大科学技术、科教以及产业创新基础设施。创新基础设施将通用技术的基础研究与公益、商业模式属性进行有机结合,通过政府、企业的资源整合,推动传统、数字产业的投资建设。当前我国正处在经济由高速发展转为高质量发展和加速新旧动能转换的关键时期,以科技为代表性创新带动经济增长潜力巨大。“新基建”发力于科技端,七大领域的科技导向与属性表现强烈,将创新基础设施列入“新基建”的这一重要布局能够积极推进我国建设世界科技强国。同时,需综合施策加快构建创新基础设施的融合生态体系,为“新基建”赋予核心驱动力。

三、“新基建”赋能智慧社会发展的实现路径及场景应用

党的十九大报告中首次提出“智慧社会”这令人耳目一新的概念,并将之与科技强国、数字中国等战略并列。继农业社会、工业社会和信息社会之后,“智慧社会”的形成帮助构建了人类社会、物理世界与信息空间的“三元结构”化系统,通过开展生产主体多元化的网络化和智能化柔性生产,以数据和信息为载体整合、协调社会各领域的资源从而综合实现社会最大效益。

对于“智慧社会”的定义和内涵,贾开等(2019)[5]认为智慧社会是以新型信息技术群为基础,以知识生产为内核,借助制度框架的全方位变革凝聚社会资源、牵动所有领域,最终响应创新驱动发展的政策并解决我国当前主要社会矛盾的一种社会形态;丁波涛(2019)[6]从历史、理论和实践的三重维度进行分析,以知识主义和技术主义的双重视角对从信息社会到智慧社会的演变历程进行梳理,认为智慧社会的目标是服务全体人民,以数字化信息和智能技术为载体的一种新型社会形态,是“国家信息化建设和信息社会发展的最新阶段”;李超民(2019)[7]则认为智慧社会基于智慧城市试点建设,通过信息技术、大数据的深度融合、创新集成来智能驱动社会生产、生活、生态和治理等几大领域的建设与发展。

在信息社会与“智慧城市”的基础上,智慧社会在平台层以通信网络全覆盖的方式推动统筹完善城乡一体发展,5G、NB-IoT、WIFI、ZigBee 等无线通信技术的不断演进与深化连通企业、住宅与社会公共设施,实现了人与人、物与物、人与物的强连接,万物互联催生出AICDE(AI:人工智能,IoT:物联网,Cloud Computing:云计算,Big Data:大数据,Edge Computing:边缘计算)在社会生活、生产、治理领域的广覆盖,在应用层以5G+典型创新场景的不断延展打破城乡间信息孤岛的难题。智慧社会还借助数据层智能化利用CIM(城市信息模型)与GIS(地理信息系统)帮助构建城乡管理数据库,提升城乡规划、国土利用等一系列城乡基础设施的科学化与信息化水平。

当前,全球信息化发展趋势迅猛,新兴数字技术的广泛融合应用以及与资本的深度重叠引发了产业、业态的突破创新和变革。智慧社会在积累了人类社会的前几个发展阶段宝贵的物质和精神财富之上,以数字化、网络化、智能化等主要特征构建我国关键核心竞争力,支撑我国步入万物感知、万物互联时代。构建智慧社会是新时代推动经济社会可持续发展的必然选择,对当前满足人民日益增长的美好生活需要具有十分重要的现实意义。

(一)“新基建”赋能智慧社会发展的实现路径

作为经济社会发展的核心基础,基础设施建设被认为是自我国改革开放以来经济腾飞的主要推动力。“新基建”在传统基建中去粗取精,以智能化改造和数字技术赋能强有力支撑了我国数字经济,推动社会生活、生产及治理领域的智慧化水平迭代升级,在智慧社会发展命运共同体中主动有为。

第一,基于数据共享、技术融合的业态创新。作为数字经济时代的关键生产要素,数据以存储、加工、集成到应用分析等全生命周期的活动助力行业市场的数字化转型,大数据中心的融合、协同、开放式发展引领数字基础设施的创新;5G 基站的建设为数据量和信息流的传递提供了高速传输的通道,实现人与物、物与物以及人与人之间的强连接。人工智能以AI 芯片为算力基础,通过对多维数据资源和机器学习、深度学习等算法及开源开放平台的整合,赋能商业落地应用,帮助实体系统实现从感知到决策的目标。新技术群借助人、机、物的要素互联,软硬件一体化牵引千行百业实现产业结构不断优化升级[8],以完整的数字体系促进经济社会新产业、新业态、新模式诞生。

第二,支撑产业数字化转型升级。传统产业发展到一定阶段会面临资源少、技术老旧、运输难等挑战,而“新基建”则是将传统基础设施行业与新型信息技术行业深度融合,利用大数据、物联网、区块链等一系列技术对运维管理所需数据进行集成和综合分析,塑造促进产业数字化智能化转型升级的创新生态体系。当前,我国身处迈向数字中国的关键时期,国内的大规模市场优势为产业优化升级开拓了丰富的应用场景[9],新型基础设施的建设为技术与产业的融合提供了容错、试错和改善的宝贵机会,新型基础设施建设必将为产业生态融合与生产力提升打开新的空间。

第三,提升人民生活幸福感。“新基建”的建设意义旨在惠民生,在医疗、环保、文娱等社会基础设施方面给予更多重视。在社会生产方面,新型基础设施建设通过技术融合实现对产品的全生命周期智能化管理,以产业链协同为主要支撑推动设计、生产、物流、管理等流程的柔性化与自动化,解放劳动者双手的同时让企业享受到智能制造带来的巨大经济效益。数字化技术帮助实现供需精准对接和匹配,在医疗、文化、体育等方面赋予消费者更多选择,提供更加多元化、个性化的服务,打造更为优质的社会生活环境。

第四,培育壮大数字经济新动能。“新基建”作为数字化生产力与生产关系相匹配的产物,是支撑数字经济发展的关键[10]。以新技术群为基础的新型基础设施通过网络效应、平台效应、渗透效应推动新业态的涌现,提升全社会资源配置效率。通过搭建“5G+AI+云计算”平台,将数据与信息技术深度共享,加速数字经济与实体经济的融合创新,催生出智能新零售、远程医疗、智能工厂、无人配送、在线教育办公、云游与VR 等一批新模式,填补了城市生活服务“真空”,同社会生产和生活各行业紧密结合,构建全场景数字化社会。

(二)“新基建”在智慧社会中的场景应用新趋势

在新一轮科技革命与产业变革蓄势而为的背景下,一个由第四次工业革命为引领的万物感知互联、产业链条智能化的数字时代正在开启,新型基础设施建设就是数字化时代下的新结构性力量。“新基建”创造数字经济新动能的关键就在于垂直行业的落地应用,以丰富的经济领域应用场景和社会服务治理的全新运行方式充分展现我国经济社会发展的效率提升与价值创造。从车联网到无人驾驶、从远程诊断到医疗机器人、从无人工厂到定制生产,“新基建”化疫情之危为变革机遇[11],推动应用场景频创新、广覆盖,发挥乘数效应。

1.智慧城市。当前,社会生产、生活与治理需求的个性化与多元化不断推动新一代信息技术在城市智慧化运行、公民数字化生活等方面的广泛应用,智慧城市的服务建设广受青睐。智慧城市在安全、低时延、高可靠的高速信息网络支撑下,基于物理世界的终端感知体系通过AI、IoT、GIS、VR/AR 以及区块链等数字化平台,以标准开放的多通道API(应用程序接口)连接应用生态层场景,对城市治理及公共服务作出及时响应,实现对城市的智能规划、建设、协调与服务等全周期管理。根据中国智慧城市工作委员会提供的数据,我国智慧城市市场规模正逐步扩大,预计到2022 年将达25 万亿元。

(1)新技术群协同融合完善顶层设计与决策体系,提供安全保障的有力支持。具体而言,物联网通过“云-边-管-端-智”标准生态进行对城市内大数据和信息的感知、采集、处理、存储、传输和远程控制,与AI 的结合驱动城市管理数据、信用评价数据等决策自动化。数据中心与云计算提供共享的虚拟资源池,以IaaS(基础设施即服务)、SaaS(软件即服务)、PaaS(平台即服务)等云服务模式面向企业、政府与公众供应云服务解决方案,区块链技术以P2P 网络结构和PBFT(实用拜占庭容错算法)的共识机制构建城市数据安全流转框架,使城市运营更便利。根据上海市政府2020 年2 月出台的《关于进一步加快智慧城市建设的若干意见》,上海市加快推行政务和公共服务流程“一网通办”、城市运行、应急安全与基层治理“一网统管”等措施,依托核心数字技术汇聚高效数据中枢、科学完善“城市大脑”,优化新一代城市基建,推进高效联动。

(2)新技术群协同融合助力城市治理、市政设施、公共服务的智能管理,提升整个城市的运行与管理效率。智慧城市中海量的个人、企业、市政基础设施等大数据借助有线网络与无线网络进行联结,通过城市大数据平台的数据共享交换、数据可视化、资源编目及数据管控等能力为城市实际应用场景提供业务协同支撑[12]。借助人工智能的语音图像与人脸、文字识别合成以及自然语言处理等技术,汇集数据与算法,形成工业、政府、医疗、教育和交通等各行各业的公共数据集[13],智能调配公共资源,快速响应城市居民的有效需求与基础设施的精确化管理。

2.智慧交通。数字文明时代,新技术群通过广泛连接交通参与者与数据提供方,智能感知与共享交通信息,推动基于车路协同的智能交通系统逐步趋于成熟。智能交通借助车路协同交互不仅能加速传统交通的网联化转型,提高现有交通设施的运行效率,还有助于培育信息通信技术在交通行业的新型产业生态。目前,信息化新技术群在智慧交通领域的应用主要体现在以下三个方面。

(1)新技术群实现“人-车-路-云”交通要素协同,形成高效、安全的智慧道路交通系统。位于道路的RSU(路侧单元)和车端的OBU(车载单元)基于5G+C-V2X 对数据进行感知和收集,并运用人工智能、MEC(边缘计算)、大数据等技术实时安全传递道路交通及车辆驾驶信息,在分别以人、路、车为中心的应用层提供有效决策安排[14]。5G 网络切片能够实现端点到终端的按智能交通业务需求定制,在保证隔离性的前提下灵活配置管理,车路协同是构建智慧交通系统的强大基础。

(2)新技术群推动远程遥控驾驶、自动驾驶落地应用,打造丰富的城市交通出行体验。借助4G/5G网络、RSU、MEC 设备智能感知计算,帮助优化和辅助完成智能网联汽车的定位、感知及预测等任务,用于突发特殊工况时进行遥控车辆,达到远程作业目的的远程遥控驾驶。Apollo 是百度发布的自动驾驶计划,通过算法、数据、AI 引擎的有机结合,推出智能信控、智能停车、智能货运、智能车联等全方位服务,赋能“车路智行”的新交通模式。此外,Apollo平台还基于领先的传感器融合设计方案及车端海量数据练习验证,实现汽车智能化升级及无人驾驶的多场景应用。

3.智能制造。制造业作为我国国民经济的第一支柱产业,推动经济增长潜力巨大。近年来,我国相继出台制造强国战略以及相关政策文件推动企业智能化改造和转型,推动先进制造技术与数字化新技术群加速融合创新。工业网络基于新技术群实现生产、管理、物流、服务、研发全流程全要素连接[15],以产业链协同为支撑构建自动感知、自我调节、安全保障的智能化生产体系,对传统生产制造模式产生革命性变革。具体而言,信息化新技术群在智能制造领域的应用主要体现在以下三个方面。

(1)新技术群优化流程工艺,实现远程作业、智能监控、智慧生产。车间配备智能感知终端,利用大数据与GPS 定位技术对厂区环境以及设备运行数据实时传输处理,实现状态跟踪和设备运行状态的实时监控;在数据中心的基础上,智能工厂神经中枢与DCS(集散控制系统)的结合构建智能调度中心,促进传统车间向系统化操作、管控一体、所有分子工厂化转变。目前,作为全球首批灯塔工厂的海尔中央空调互联工厂,将COSMOPlat 工业互联网平台作为应用输出窗口,在生产环节就连接用户,根据用户需求实时调整进度和流程改进,使得生产端与消费端零距离、透明化连接,将物联网智能应用到空调主机、水泵等各部件中,保持所有场景最佳节能状态,构造智能制造生产线。

(2)新技术群智能调节企业生产上下游环节,实现产业链协同。依托工业大数据形成精准数据流闭环,挖掘工业核心数据、关键技术专利等数字化资产价值并精准分析和反馈[16];根据消费者和供应商需求,云计算与工业互联网建立产业链动态信息模型,保证需求端、采购端、生产端、流通端、销售端精准匹配、高效协同,完善企业内外部生产与供应的统一度。如立讯精密目前已达到“全自动智能”的超精密模块化制造标准,运用大数据和AI 算法赋予自动化生产线深度学习能力,应用即享云供应链平台确保供应商信息的实时获取和供应链人员的即时作业,从而使供应商按需进行供应配置,提升产业链实时协同能力。

四、助力智慧社会发展的对策建议

“新基建”中的5G、大数据中心、人工智能等新兴技术群融合交织,广泛应用于传统产业,在社会生产、人民生活、社会治理领域实现需求和资源的高效协调,推进智慧社会的数字化、网络化、智能化建设。现阶段我国正步入“十四五”规划时期,且正处于与美国和其他西方国家激烈竞争的百年未有之大变局之中,将智慧社会的建设提升到全局性、关键性地位至关重要,以新型基础设施建设助力智慧社会发展,为我国经济社会转型迈出坚实步伐提供对策建议。

(一)充分发挥市场机制,构建“新基建”产业生态圈

推动智慧社会建设,应联合“新基建”打造政产学研交叉共享的合作开放型平台,深化合作推进科技成果转化,在全社会建立一体化协同的产业创新生态圈[17]。其次,应良好界定政府与市场间的关系。在除涉及大量公共信息、市场整合难度较大的信息基础设施与融合基础设施等领域,发挥市场资源配置的决定性作用。近年来,我国财政在新能源汽车充电桩等“新基建”领域的投入支出产生的盲目刺激的经验教训需要总结归纳,从“大水漫灌”向“精准滴灌”式演进,由于“新基建”涉及的领域均与高新技术密切相关,风险相对较大,仅靠政府力量难以全面推动“新基建”建设,在市场主体参与意愿较强的领域应拓宽市场准入,统筹协调、制定市场准入具体方针路径,鼓励引导中小企业、民间资本尤其是创新型科技型产业以技术入股等形式参与其中,优化营商环境,形成多元化融资体系。

(二)突破核心技术攻关,加强创新能力培育

全方位推进智慧社会建设,必须改变我国核心技术受制于人的局面。据IC Insights 发布的数据显示,2020 年我国芯片自给率仅为15.9%左右,要实现2020 年芯片自给率40%的目标还有一定的距离。数字经济时代,自主研发的底层算法框架是推动“新基建”持续发展的利器。必须加强国家自主创新示范区建设,在顶层设计、资金筹措、机构与人才设施等聚集效应方面予以强化,提升我国集中创新能力;在“新基建”领域鼓励企业加强对于先进工艺技术、核心材料与零部件等方面的应用基础研究,同时大力培育高质量人才。贯彻落实国家科技部《关于推进国家技术创新中心建设的总体方案(暂行)》和《新形势下加强基础研究若干重点举措》精神,国家计划以核心技术研发为使命,加强对产业发展中源头技术供给的基础研究问题的长期支持,比如,对人工智能、高性能计算、光电子通信等前沿领域与高风险、高投入基础研发项目给予资金、资源支持。在“大众创业、万众创新”形势下,搭建创新型平台,引导高质量人才与企业合作创新投身“新基建”领域,推动产业迭代升级[18],抢占国际产业价值产业链核心地位。

(三)促进数据融合共享,加强全球合作

2020 年4 月9 日国务院颁布的《关于构建更加完善的要素市场化配置体制机制的意见》首次绘出数据作为新生产要素的笔画,数据逐渐成为关系经济增长和社会发展的战略性资源。但农村地区数字基础设施的短缺及数字技能的缺乏以“双重数字鸿沟”拉大了城乡之间的发展差距,根据2021 年2 月发布的《第47 次中国互联网络发展状况统计报告》,截至2020 年底,我国农村地区网民约3.09 亿,占总体网民规模的31.3%,城镇地区占比则为68.7%;城镇地区互联网普及率为79.8%,农村地区为55.9%,城乡地区互联网普及率差异不断缩小,但仍有完善空间[19]。为了解决数据融合的难题,要建立“智慧社会”数据融合技术概念体系,从实际应用和真实需求角度出发建立全国一体化大数据平台,通过共享开放机制来促进数据信息由分散到融合,推动大数据相关产业纵深发展,在社会治理方面,建立政府数据模型,创建即时海量的数据和信息传输服务平台,推动各级各部门政务数据资源向政务数据共享平台迁移集聚,推动政府智慧化转型。从体制机制上创新和完善突发事件处理举措,应破除数据孤岛、条块分割等方面的壁垒和障碍,建立健全个人信息和数据保护机制,利用大数据、人工智能、区块链等新一代信息技术的交叉融合,构建智能化“社会中枢”,为社会各群体提供精准、智能的服务。另外,建设智慧社会需要积极参与国际对话,推进全球范围内的深度合作,通过国与国之间的交流平台搭建、发展战略对接,分享智慧社会多元化建设经验,以共建实现共享。

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