5G實驗室建設：5G時代下實驗室的革新，萬物互聯(lián)遠比你想象的更精彩

一、5G如何圍繞我們，影響我們

早在2019年，相信很多朋友都已經被5G刷屏了，它是中美貿易戰(zhàn)爭奪的重點，被特朗普屢次提及，國家工信部也在本月24號發(fā)表重要講話，提出要加快5G網絡建設部署、豐富5G技術應用場景、持續(xù)加大5G技術研發(fā)力度、著力構建5G安全保障體系、加強組織實施。

它離我們越來越近，但又似乎離我們很遙遠。除了通訊速度的提升，5G到底還能給我們帶來什么？4G已經夠快了，為什么就要升級5G?

其實，速度是5G*無聊的應用。5G不僅是一個技術方式，它本質上還是一個信息傳播的活動。“你發(fā)現表達就是誕生新的信息，新形態(tài)的信息。而它不僅僅是一個個人的表達，也可能是一個機構的表達，也可能是一個族群的表達，但是本質上是信息從A到B會在速率上有一個劇變。”

從工信部發(fā)布關于豐富5G技術應用場景，就可以了解未來5G將如何圍繞我們、影響我們。

1）培育新型消費模式。鼓勵基礎電信企業(yè)通過套餐升級優(yōu)惠、信用購機等舉措，促進5G終端消費，加快用戶向5G遷移。推廣5G+VR/AR、賽事直播、游戲娛樂、虛擬購物等應用，促進新型信息消費。鼓勵基礎電信企業(yè)、廣電傳媒企業(yè)和內容提供商等加強協(xié)作，豐富教育、傳媒、娛樂等領域的4K/8K、VR/AR等新型多媒體內容源。

2）推動“5G+醫(yī)療健康”創(chuàng)新發(fā)展。開展5G智慧醫(yī)療系統(tǒng)建設，搭建5G智慧醫(yī)療示范網和醫(yī)療平臺，加快5G在疫情預警、院前急救、遠程診療、智能影像輔助診斷等方面的應用推廣。進一步優(yōu)化和推廣5G在抗擊新冠肺炎疫情中的優(yōu)秀應用，推廣遠程體檢、問診、醫(yī)療輔助等服務，促進醫(yī)療資源共享。

3）實施“5G+工業(yè)互聯(lián)網”512工程。打造5個產業(yè)公共服務平臺，構建創(chuàng)新載體和公共服務能力；加快垂直領域“5G+工業(yè)互聯(lián)網”的先導應用，內網建設改造覆蓋10個重點行業(yè)；打造一批“5G+工業(yè)互聯(lián)網”內網建設改造標桿網絡、樣板工程，形成至少20大典型工業(yè)應用場景。突破一批面向工業(yè)互聯(lián)網特定需求的5G關鍵技術，顯著提升“5G+工業(yè)互聯(lián)網”產業(yè)基礎支撐能力，促進“5G+工業(yè)互聯(lián)網”融合創(chuàng)新發(fā)展。

4）促進“5G+車聯(lián)網”協(xié)同發(fā)展。推動將車聯(lián)網納入國家新型信息基礎設施建設工程，促進LTE-V2X規(guī)模部署。建設國家級車聯(lián)網先導區(qū)，豐富應用場景，探索完善商業(yè)模式。結合5G商用部署，引導重點地區(qū)提前規(guī)劃，加強跨部門協(xié)同，推動5G、LTE-V2X納入智慧城市、智能交通建設的重要通信標準和協(xié)議。開展5G-V2X標準研制及研發(fā)驗證。

5）構建5G應用生態(tài)系統(tǒng)。通過5G應用產業(yè)方陣等平臺，匯聚應用需求、研發(fā)、集成、資本等各方，暢通5G應用推廣關鍵環(huán)節(jié)。組織第三屆“綻放杯”5G應用征集大賽，突出應用落地實施，培育5G應用創(chuàng)新企業(yè)。推動5G物聯(lián)網發(fā)展。以創(chuàng)新中心、聯(lián)合研發(fā)基地、孵化平臺、示范園區(qū)等為載體，推動5G在各行業(yè)各領域的融合應用創(chuàng)新。

二、5G在醫(yī)療上的應用

面對2020年一開年突如其來的疫情考驗，各種高科技手段頻頻亮相助力疫情防控，剛剛商用不久的5G也在這場疫情斗爭中發(fā)揮了重要的作用。例如5G+直播支撐“火神山醫(yī)院云監(jiān)工”，例如5G+人工智能緩解醫(yī)護人手不足，例如負壓隔離病房智能監(jiān)測，例如5G+熱成像體溫篩查，筑起**道防線。

諸如此類，還有達摩院CT診斷、疫苗研發(fā)、遠程手術、ICU病房VR探視、遠程問診會診、防疫無人機、智能影像識別等，都是5G在醫(yī)療上的重要應用。通過這次疫情，讓我們也看到了“5G+醫(yī)療健康”的真正可實時性、可落地性。

三、5G時代下實驗室的革新

一）理念革新：

1. 5G時代在工程層面*突出的革新，就是實現了建筑全過程的可視化。通過模擬建筑過程、虛擬現實、效果動畫，顛覆了工程管理全過程。

2. 提升了企業(yè)管理實驗室安全的手段。實驗室使用者及供應商，可以檢測整個實驗室的運行情況、達到對整個智能環(huán)境的控制，對一些問題進行提前診斷和預警，例如送排風的流量、壓力梯度等。從而提高實驗室設備的使用壽命、運行的安全性。

3. 節(jié)能。眾所周知，實驗室能耗很大，尤其是微生物實驗室、理化合成實驗室，在整個投資比例中，占的比重較大。而通過5G智能技術，把水、電、風，各個設備的運行情況管控起來，從根源上找到節(jié)能的方案，從前期概念性設計的時候，就對整個過程進行模擬、預算的預控。通過各種智能化的感應，以及元器件的系統(tǒng)分析，把整個建筑變得更加智能。例如燈光在有人狀態(tài)和無人狀態(tài)下如何做到實時節(jié)能，這些都是提高工作實時度的體現，以及成本節(jié)約的源頭。

二）技術革新與流程革新：

智能實驗室的技術革新主要體現在四個方面：萬物互聯(lián)——統(tǒng)一管理——大數據分析——可視化展示。

5G智能實驗室建設，從技術層面上，從這四個方面，不管是LIMS系統(tǒng)，還是整個實驗室信息化環(huán)境控制，消防、智能安防，以及我們所關心的數據，都可以傳在一個“云”上，這個云就是我們所說的“達摩院的云”（這和生產的云是有區(qū)別的）。所以到此，每一棟實驗樓、每一座獨立實驗室的數據都會統(tǒng)一傳到云上，進行統(tǒng)一管理和分類處理。

另外我們在購買公共云的時候，通常有三大類：華為云、阿里云、騰訊云。鐘南山院士在這次疫情防控階段，就是和騰訊云合作，建立了一個人工智能實驗室，通過“云”的實驗室，對每一天/每一地區(qū)的疫情進行匯總和處理，這個團隊的運作，及鐘南山院士的醫(yī)療團隊診斷、醫(yī)療研發(fā)，正是圍繞這4大塊。

三）實驗室建設工具：

實驗室建設工具從*早的CAD，到3d max，到后來的BIM。其中BIM發(fā)展到了現在的BIM500，不光是在設計院、國家重點工程（包括橋梁、高位建筑）等都起到了重要的作用。當我們把實驗室全過程的BIM用數字化進行處理的時候，會得到一個數據共享平臺，在這個平臺里，就可以通過5G技術充分實現多方利益的共享和共贏，更大程度地發(fā)揮BIM的價值。 

在設計階段，BIM可以通過它的可視化、多工種協(xié)作，把項目所建設的各個工藝的專業(yè)，在三維立體上展現出來，進行空間碰撞、材料統(tǒng)計，進行各個專業(yè)的數據分析等等。

在施工階段，通過三維的立體圖紙，可以進行施工優(yōu)化，從而簡化工序、提高效率，縮短工序時間。