“十四五”新型基础设施建设专家谈之五:在高起点上推动信息基础设施创新发展

来源:中华人民共和国国家发展和改革委员会  作者:    阅读次数:127  发布时间:2021-12-08

  编者按:

  党中央、国务院高度重视新型基础设施建设,中央经济工作会议和政府工作报告提出明确要求,“十四五”规划《纲要》作出专门部署。为使社会各界更好理解“十四五”时期新型基础设施建设的形势,了解发展的主要任务,国家发展改革委组织有关专家学者对热点问题进行研究,提出意见和建议。本期推出“在高起点上推动信息基础设施创新发展”主题。

  当前,在全球范围内新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起,以5G、人工智能、大数据、云计算、区块链等为代表的新一代信息技术成为率先渗透到经济社会生活各领域的先导技术。为有效推动新一代信息技术在全社会大规模商业化应用,加快构建新型信息基础设施成为各国的优先战略选择。“十三五”时期,在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下,我国建成了全球规模最大、普及率高、技术先进的信息通信网络。“十四五”时期,我们要在这一基础上,顺应技术创新发展趋势,面向经济社会发展重大需求,持续推进信息基础设施演化升级,构建高速泛在、天地一体、集成互联、安全高效的信息基础设施,不断强化信息基础设施对经济社会发展的引领和支撑作用,为加快构建现代化经济体系奠定坚实的基础。

  一、信息基础设施正在全球范围内加速演进升级

  2020年突如其来的新冠肺炎疫情,在带来巨大灾难的同时也促进了全球数字经济的高速发展,整个社会的数字化、网络化、智能化进程正在加速,人类社会逐渐进入万物感知、万物互联和万物智能的新时代,给信息基础设施发展带来巨大机遇,也对信息基础设施的能力提出了新的更高要求。

  (一)网络设施能力提升仍然是长期发展需求。推动网络基础设施向高速、泛在、空天一体演进仍是全球未来发展主流。移动通信方面,全球加速从4G向5G网络的演进升级。截至2021年3月底,全球已有64个国家/地区的154家网络运营商开始提供5G商用服务,5G网络覆盖人口数达到15.62%。固定宽带方面,千兆光纤升级是发展重点,全球已有57个国家的234家运营商发布了千兆带宽服务。骨干网络方面,超高速大容量光网络向200G/400G传输演进。卫星互联网方面,低轨卫星互联网进入商用部署阶段,美国SpaceX公司引发全球新一轮角逐竞争,其入轨卫星快速增至1737颗,英国政府和印度电信运营商Bharti Global各持股45%的OneWeb公司也已达218颗。物联网方面,全球部署/商用的LTE-M网络已经达到51个,超过100个国家部署/商业化推出了NB-IoT网络。截至2020年底,全球物联网设备连接数量高达126亿个。

  (二)算力设施成为信息基础设施发展的新重点。在多种ICT技术融合发展和各行各业加速数字化转型的大背景下,全球数据量正在迎来新一轮爆发式增长。根据IDC的预测,未来3年全球新增的数据量将超过过去30年的总和,到2024年,全球数据总量将以26%的年均复合增长率增长到142.6ZB。这使得数据存储、数据传输、数据处理的需求呈现指数级增长,不断提升对算力资源的需求。同时,很多智能应用都需要在线实时提供,如车联网场景中自动驾驶汽车与周围车辆、路侧单元和信号灯等设施实时互动,智慧工厂场景中对传感器、AR/VR设备、射频扫码识别器等联网设备采集到的数据实时处理反馈等,这对算力的泛在供给和及时提供提出更高要求。为适应这一发展趋势,以数据中心、超算、云计算、边缘计算、人工智能计算中心等设施构成的多层次计算设施体系正在演化形成,不同层级、不同体系的算力融合协同将成为基础设施发展的一大趋势,持续推动云网融合、云边融合和算网融合等发展。

  (三)新技术基础设施正在加快成长。随着越来越多设备接入网络,越来越多业务流程实现数字化和智能化,人们将在数字世界构建越来越复杂的经济和社会系统,这要求信息基础设施向人们提供更多用户界面友好、使用成本低廉、性能优越可靠、获取及时方便的通用信息技术工具。除了基础的网络基础设施、算力基础设施外,新型信息基础设施正在依托新技术,探索发展更多基础设施形态。例如,欧盟等多个地区探索区块链基础设施化建设模式,美英等宣布探索量子互联网和数字孪生体等新型基础设施。围绕数据采集到价值挖掘应用的全生命周期,新型信息基础设施体系不断发展完善。

  二、我国加快信息基础设施建设基础扎实但挑战突出

  从全球范围看,新型信息基础设施建设路径正在探索之中,我国的建设部署与主要发达国家处于同一起跑线。经过多年发展,我国信息基础设施已形成感知、网络、算力、新技术等基础设施全面发展的格局,建设规模和发展水平位于全球前列。推动信息基础设施持续创新发展我国具有良好基础,但也存在诸多挑战。

  从感知设施看,我国已建成全球最大的窄带物联网(NB-IoT)网络,部署百万规模的NB-IoT基站,基本实现县城以上连续覆盖,移动物联网连接数超11.36亿。从网络设施看,我国移动通信网络和光纤网络全球规模最大、覆盖广泛、技术领先。截至2020年底,全国已有4G基站575万个,开通5G基站超过71.8万个,移动电话普及率达到113.9部/百人,5G终端连接数超过2亿。宽带接入光纤化改造基本完成,百兆以上宽带用户占比超90%,超过300个城市开始建设千兆接入网络。全国行政村、贫困村通光纤和通4G比例均超过98%,预计2021年底未通宽带行政村将实现动态清零。从空间设施看,北斗三号全球卫星导航系统开通,全球范围定位精度优于10米。中星16号高通量卫星、天通一号移动通信卫星等都进入商业运营,中低轨卫星星座进入实验星验证阶段。从算力设施看,其市场化程度最高,发展取得积极成效。互联网数据中心规模持续快速增长,并向规模化、大型化发展。截至2020年底,全国在用数据中心标准机架数约为440万架,云计算规模接近4300万核,平均上架率约50%,能耗水平逐步下降。超级计算能力位于国际前列。一批专用于人工智能的高性能开放算力平台、智能计算中心等设施正在逐步形成。从新技术基础设施看,人工智能、区块链等基础设施开始探索部署。人工智能逐渐形成开发平台、通用AI能力平台和行业专用AI能力平台等基础设施新形态。骨干企业开发的深度学习平台已开源运营,智能语音、计算机视觉、自然语言处理等通用AI能力平台逐渐成形,辅助诊疗、自动驾驶、城市大脑等行业专用AI能力平台在快速推广。自主化的区块链底层平台不断涌现。

  尽管我国新一代信息通信基础设施发展迅速,但仍然面临一些亟待解决的问题:一是感知、算力、区块链等基础设施领域尚未形成融合发展、协同推进的发展格局。感知设施部署多呈碎片化、烟囱型,难以形成规模效应,发挥基础设施的作用。算力设施、区块链基础设施等相互竞争,在促进技术和服务持续进步的同时,也存在各自为政、重复建设、盲目建设的现象。算力设施和网络设施的融合协同也需积极推进。二是信息基础设施的行业应用市场还有待培育。面向全新的产业互联网市场,5G、光纤宽带、人工智能等基础设施的能力亟待提升,应用配套成本亟待降低,商业模式需要持续探索。此外,如何妥善应对受制于人的供应链安全隐患和网络安全新挑战,如何释放数据要素价值,充分发挥新型基础设施的倍增效应等也是亟待解决的问题。

  三、加快建设面向未来的新型信息基础设施

  “十四五”期间,信息基础设施要面向全球技术创新前沿,以建促用、以用带建,加快形成可持续的信息基础设施建设发展模式,构建融合数据感知、传输、存储、计算、处理、安全为一体的智能化综合基础设施,为发展数字经济、促进共同富裕、实现高质量发展提供强劲动能。

  (一)创新建设模式,发展泛在协同的感知设施。近年来,随着传统领域数字化发展,以视频采集设备和触觉传感器为代表的感知设施在安防、交通、环保、城市管理等领域加快普及,感知设施的共建共享有了一定的基础。在“十四五”期间,要创新感知设施的部署模式,统筹推进物联网综合管理和应用体系建设,探索建立感知设施的统一标识体系、统一数据格式,充分利用供电、网络和空间点位等资源进行集约化部署,推进技术性开发平台和行业性管理平台建设,通过应用管理平台对外提供感知数据服务,提升感知设施的综合利用水平,强化物联网设施跨行业、跨领域共享。

  (二)顺应技术经济发展趋势,持续升级网络设施能力。信息网络是新型基础设施发展的基础,要适应经济社会数字化、网络化、智能化发展要求,加快新技术引入,推动网络设施演进升级。一是推进5G网络全面深度覆盖和能力升级。顺应技术和应用发展趋势,面向2C和2B精准优化布局,建成覆盖广泛、技术先进、品质优良的5G网络。面向垂直行业应用,加快推动端到端网络切片等技术和解决方案成熟,突破网络供给能力瓶颈。加强5G行业专网模式创新,推动5G虚拟专网建设落地,加大政策支持力度,加快行业应用规模化发展。二是持续推进宽带网络升级。在接入网层面,面向城镇家庭、中小企业和商业用户需求,加快城市地区千兆宽带接入能力供给。鼓励高速宽带应用创新,组织开展千兆宽带应用示范,拓展应用空间。

  (三)加强统筹布局,有效提升算力设施效能。计算能力是智能社会发展的最重要驱动力,万物互联和行业智能化的发展需要类型互补、灵活调度、按需分配、绿色高效的算力基础设施给予支撑。“十四五”期间,要以市场需求为牵引,持续优化数据中心布局,推动形成“热数据处理集聚一线城市及周边地区,冷数据处理集聚中西部资源富足地区,低时延数据贴近用户分布式部署”的数据中心建设格局。同时,积极推动云计算、边缘计算部署与信息通信网络架构优化演进深度融合,大力推进数网融合、算网融合和云边协同发展,形成分布式端到端算力全覆盖,满足云、网、边之间按需分配和灵活调度计算资源、存储资源等需求。持续推动算力设施向绿色化、智能化、大型化、高密度方向发展,不断提高算力设施的能效水平和算效水平,向碳达峰碳中和方向发展。

  (四)面向新兴需求,积极培育新技术设施。“十四五”期间,对于通用性强的新兴技术,应鼓励创新技术应用模式和建设运营模式,加速基础设施形态形成,更好地发挥赋能作用。一是结合产业实际和区域优势推进人工智能基础设施建设。合理布局人工智能计算中心,大力发展更高性能、更低成本的计算能力。推动不同框架、通用平台之间的互联互通。结合区域特色和行业需求,发展普惠型的“智能+”行业赋能平台。二是探索推进区块链基础设施建设。探索建设跨链平台,促进产业链上下游的衔接和区域协同发展,面向产品溯源、数据共享、供应链管理、电子存证等重点领域,推动应用落地。三是加强量子通信、量子计算、新型网络基础架构研究,适时开展试验网络建设和应用探索,超前布局培育新型基础设施形态。(中国信息通信研究院政策与经济研究所副总工程师 韦柳融)

分享到: