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5G機器人什么時候可以迎來主場

2018年年底的中央經濟工作會議提出，“加快5G商用步伐，加強人工智能、工業互聯網、物聯網等新型基礎設施建設”，新基建的概念由此產生，并被列入2019年政府工作報告。2019年兩會期間和同年7月的政治局會議中再次強調以5G人工智能、機器人和工業互聯網等為代表的新基建在逆周期調節中將承擔更為重要的角色，要進一步加快推進信息網絡等新型基礎設施的建設。進入2020年，新基建作為對沖疫情影響和推動實現全面建成小康社會目標的重要抓手，近期在多次會議中被頻繁提及。從1月3日的國常會、到2月14日的中央全面深化改革委員會會議、2月21日的政治局會議、2月23日的疫情防控和經濟社會發展工作部署會議和3月4日的政治局常委會議，頻率之高可見其重要程度。 5G是新基建之首，5G商用化下的機器人令人期待，據悉5G不僅能使其設計出可與其它機器人或人類員工實時溝通的機器人，而且其中一些機器人能透過直接觀察或計算機程序學習新任務。許多專家認為，5G還將有助于降低機器人在工作場所和家中的成本，并使其更便宜。為什么機器人需要5G？對于機器人開發人員來說，網絡延遲是首先要面臨最大的挑戰：如果接收和處理輸入命令的時間太長，導致計算和執行某個動作之間間隔太大，那么機器人技術的發展就會受到嚴重的制約。到目前為止，傳輸操作機器人所需的大量數據的唯一方法是讓它們保持有線連接的狀態。但現在多虧了5G網絡技術，無線數據傳輸已經變成了可能。更令人興奮的是，低延遲、高可靠度、高帶寬移動網絡將允許我們在這一領域引入云計算和人工智能技術。通過5G連接到云端的機器人，可以使用機器學習技術來找到其在環境中和執行任務和導航的最佳方式，同時無需事先進行專門編程技術，節省大量的人力和物力。 5G機器人能做什么？機器人可進行高效、精細的大量生產，長期以來一直被用于自動裝配、汽車和其他產品的制造。機器人還可以用來運輸貨物，或者在實用層面上用以清理工廠地板上的雜物。由自動機器人執行瑣碎和重復的任務，就能夠讓人工抽出更多時間從事更有價值的工作。盡管自動機器人已經在世界各地的工廠和零售場所投入使用，但要使機器人能夠智能地與環境進行實時互動，就必須在瞬間傳遞大量信息。這對制造商來說是極大的挑戰，他們被迫必須建立復雜的機器控制系統，這不但減緩了開發周期，也阻礙了新領域的發展。由5G支持的云機器人將能夠解決這些問題，因為可以通過5G技術將大量系統信息存儲于云端，簡化機器人在工廠車間的操作，提高它們的易用性和效率。要擁有高生產力機器人的關鍵在于擁有強而穩定的5G連接，只要數據傳輸的路徑更接近連接源，5G就能比無線連接擁有更快的傳輸速度，并大幅提升數據傳輸量。除此之外，5G的靈活性更強，這使制造商能夠在保持較低成本調整的同時，適應不斷變化的制造環境。除此之外，5G機器人在疫情中也發揮了重要作用。巡邏機器人、消毒機器人、送餐機器人等在疫情防控前線為醫護人員分擔了大部分壓力，減少醫患直接接觸，降低了風險。 5G催生了哪些機器人應用場景？ 5G技術在機器人領域最重要的用途之一就是醫學領域，尤其是當通過經驗豐富的外科醫生操作機器人工具進行遠程手術的時候。通過遠程技術進行手術，其實并不完全是一項新的領域，但是5G技術可以讓手術實時進行，而且精確度更高。有了專門的設備，醫學專家（如大腦或心臟外科醫生）就可以為處于世界另一端的病人進行實時手術。這可以在時間緊迫、交通不便的情況下挽救更多人的生命，比如農村地區的中風病人。 5G機器人也可以在工廠內找到合適的工作。目前工業機器人我們已經司空見慣（尤其是在汽車裝配焊接車間，機器人已經成為了必備的工具），但5G的出現將使芬蘭電信巨頭諾基亞公司所描繪的“意識工廠”概念成為可能。這是一種新型的智能工廠，機器人配備了傳感器，提供有關制造過程各個方面的恒定信息流。對于目前的移動網絡來說，如此大量的數據規模先要及時處理具有非常大的難度。而5G網絡帶來的一個關鍵優勢就是能夠將帶寬劃分為很多個不同的“碎片”，這些“碎片”則可以分配給不同的特定任務。與此同時，人工智能技術來操作機器人，使用不同的碎片在無需軌道的情況下在有意識工廠中自動導航，同時使用云計算來完成處理器其運動的大量數據工作，而其他機器人（稱為“cobots”）也可以安全的與人類工人一起完成哪些需要人類直覺才能完成的特別復雜任務。在世界其他地方，配備5G的機器人則可以通過農業的進步，滿足世界上不斷增長人口對糧食的需求。5G RuralFirst是一個總部位于英國的項目，涉及的企業和組織包括了思科、斯特拉斯克萊德大學和各種商業伙伴，該項目致力于在遠離大城市的農村地區建立農業專用的5G測試平臺。該項目想法是非常激進（例如為奶牛佩戴健康追蹤項圈），但也有一些非常實用的機器人應用例子，可以顯著提高農作物產量，讓農民實現更大的產能。據悉，5G RuralFirst旗下一個名叫Hands Free Hectare的項目，已經成功的完成了植物的播種、種植和收獲等過程，甚至在整個過程中完全無需人類的雙手接觸植物。所有的工作都是由自動拖拉機和無人機完成的，而額外的數據則由用來監測土壤水平的微型傳感器提供。機器人農場設備可以大幅減少種植農作物所需的勞動力，使一位農民就可以管理更多的土地，而且由于土壤條件、害蟲和雜草方面的數據不斷變化，因此這一方法會顯得更加有效。企業紛紛切身力行據外媒報道，業內人士預言到2027年，5G機器人的出貨量預計將達到57萬臺，主要部署在關鍵任務和關鍵業務環境中。越來越多的機器人廠商在布局5G，包括機器人四大家族的他們都在做先行者。早在2017年3月，Kuka和華為Wireless X Labs無線應用場景實驗室合作一對機器人手臂在精確同步和協作中表演舞蹈和擊鼓，兩個機械臂之間每隔4ms就需要進行一輪的信息與指令交互，這需要無線網絡的端到端的傳輸時延要求滿足低于1ms才能成功完成演示。根據在KUKA實驗室的對接測試結果表明，基于無線的時延穩定在1ms以內，可靠性達到了99.999%。現今機器人已然進入實證階段，電裝機器人已經開始在旗下的自動化工廠對配置了5G通訊系統的工業機器人進行實證試驗。2019年1月21日，實證試驗首先在九州工業大學戶畑校區啟動，隨后于2月18日轉移至電裝九州工廠內進行。本次實證試驗在布設了28GHz頻段5G基站的試驗區內進行，將高精度三次元測量傳感器與機器人對應5G端口相連接，就可以通過5G進行測量數據和控制數據的傳送，進而對機器人進行高精度控制。 2019年3月，由新松機器人自主研發、遼寧移動提供網絡支持的5G智能巡檢機器人研發成功。在遼寧移動公司的牽頭下，這款機器人被應用到沈陽機床和華晨寶馬廠區進行實地的測試，替代人工對廠區的一些環境復雜、惡劣的區域進行巡檢。未來，在5G信號大范圍鋪設的前提下，5G巡檢機器人將能夠在包括危化品等特殊廠區以及人流密集的機場、火車站等地應用，智能巡檢機器人在代替巡視人員完成巡視工作的同時，既能保證巡視人員安全，也大大節約了巡視的時間，變人工巡視為“智慧巡視”。新基建促使機器人行業進入快車道 “新基建”成為焦點，一方面是數字經濟發展的必然結果，城市基礎設施建設需要結合云計算、大數據、AI等新技術獲得創新能力;另外，疫情背景下催生的“無接觸經濟”，使得機器人產業加速進入快車道。隨著人工智能的興起，機器人以創新式的落地應用，遍地開花，多次見諸報端。逐步在醫療、安防、金融、教育、零售、餐飲等多個行業樹立起標桿式應用案例。讓脫胎于科研實驗室的前沿技術進行商業落地轉化，并不斷的根據行業場景的特點不斷優化迭代，實現從樣機到批量化的跨越;完成多個應用方向“技術攻關”正在向“行業應用大規模落地”應用大規模落地有序遞進。行業發展之初，受新技術的突破及政策影響，機器人企業數量出現井噴式發展，各類型企業紛紛轉型切入機器人賽道，產生一定的行業泡沫。“疫情”像一面鏡子，照射出虛實，促使行業由脫虛向實轉變，形象價值衰減，實用價值彰顯，大致形成三條主流路徑。第一條是機器人+人，提升服務效率。近幾年，隨著用工資源的緊張和智能技術的成熟，眾多服務場景開始優化服務人員結構，開始使用服務機器人提升生產效率，緩解用工荒，逐步用機器紅利接棒傳統的人口紅利。第二條是近程+遠程，提升協同效率。隨著市場競爭的加劇和互聯網的發展，越來越多的服務場景通過互聯網遠程操控機器人，由機器人完成任務執行，縮短物理空間距離，人機耦合，從從而大幅提升協同效率，優化資源配給能力。第三條是AI+人腦，提升決策效率。目前，人工智能漸漸從探索階段進入到應用階段，部分行業龍頭企業與數據公司聯合攻關，通過海量數據和機器學習，積累海量的行業數據，從不規律中尋找規律，將不確定變為確定，用機器算法替代人工經驗，從而提升行業決策效率。新基建對機器人行業的影響遠不止于此，數字經濟與各垂直行業的深度整合，隨著5G網絡及智慧城市的逐步完善，“智能場景+機器人行業應用”的模式將在醫療、安防、教育、配送、清潔、零售等行業快速復制，形成龐大的機器人行業應用矩陣，推動眾多新業態形成。責任編輯：Ct

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