智能时代信息基础设施发展趋势分析

文/徐雨

1 信息基础设施的内涵、特征及意义

基础设施是为社会生产和居民生活提供公共服务的物质工程设施，是用于保证国家或地区的社会经济活动正常进行的公共服务系统。如公路、电力、煤气等，具有先行性、基础性、整体不可分性和准公共物品性等特征。信息基础设施的概念来源于1993年美国政府发表的国家信息基础设施行动动议，主要指网络，包括：光缆、微波、卫星、移动通信等网络设备设施。

信息基础设施对于国家的信息化发展的支撑作用主要体现在以下方面：

（1）持续拉动经济增长。信息基础设施不断培育信息经济新动能，催生了以ICT为代表的信息科技产业和新兴的互联网公司；同时，促进传统经济的转型升级带动传统产业的提质增效，如智能制造、智慧农业等；

（2）提升社会治理现代化水平。信息基础设施的建设和发展大幅度提高了公共服务供给能力，推动社会治理信息化升级和模式创新。通过发展电子政务，优化精简公共服务，提升教育、医疗、养老等公共服务的可获取性和供给水平。

2 智能时代的信息基础支撑

当前，以人工智能、大数据、云计算、物联网为代表的新一代信息技术推动我国的信息化发展从“互联网+”向“智能+”升级。算法、算力和数据是发展人工智能、大数据、云计算、物联网等新技术的核心要素，算力、算法、数据能否被充分供给和使用，直接影响着智能化所能到达的程度。围绕核心要素的供给，笔者认为智能时代的信息基础支撑应包含以下方面：

2.1 智能时代的“水”——充足、完整的数据供给

数据是信息时代的战略资源，数据资源正逐渐成为如“水”一般智能化发展的公共需求。智能时代应让有能力使用数据的主体充分得到有效的数据，同时避免数据的滥用带来的隐私侵犯和安全威胁。因此，有必要在基础设施层面对数据进行统一的规划和调度，保障数据资源的完整性（打破数据孤岛，提高数据质量），易获取性（降低企业、高校等主体使用数据进行创新的成本），安全性（规范数据流通，降低数据滥用造成的网络安全风险），自主可控性（保障国家战略安全），形成完整的数据资源供给体系，使数据能够像水一样方便获取、自主控制、按需使用。

2.2 智能时代的“电”——强大、泛在的计算能力

智能时代对算力的需求与日俱增。美国人工智能研究机构OpenAI表示：自2012年以来，AI算法训练所用的算力每3.5个月就会翻倍，6年里增长了30万倍。算力已成为驱动智能化发展的能源。随着信息社会数据总量的增加和智能算法的复杂度的提升，算力的需求将进一步增长。鉴于智能化应用场景的丰富和增多，计算能力的需求将无处不在，如智慧交通、智慧城市等场景对数据处理实时性和安全性要求较高，远离应用场景的“云计算”难以满足要求，算力需要更加靠近应用场景。智能时代，计算能力需要更加泛在，传统的计算中心将不断下沉，边缘计算逐渐兴起，算力将像“电”一样，成为一种能够高效、灵活利用，易于获取的“能源”。

2.3 智能时代的“路”——高速、泛在的网络支撑

网络是传统的信息基础设施，智能时代对网络提出了更高的要求：智能时代的网络需要具有更高的质量——逐渐实现5G的三类应用场景，从以人为中心的增强移动宽带（eMBB）逐渐发展到万物互联的海量机器通信（mMTC）以及质量更高、实时性更好的万物互联的超高可靠低时延通信（uRLLC）。更立体的层次——有数据的地方就需要有网络，未来需要构建5G、光纤、卫星互联网等多类型的网络，促进新型网络和传统网络的相互融合，以形成天地一体、多层次、可融合的网络体系。更丰富的功能——感知能力将是未来社会重要的基础功能，感知网络实现物理世界状态全面感知、实时记录和网络接入，是信息世界的“神经系统”并构成智能时代网络体系的重要组成部分。智能时代的网络体系将支撑人与人、人与物、物与物的泛在互联与高速交互，为丰富的智能化应用提供密集、畅通的“高速公路”。

3 智能时代信息基础设施的发展趋势

智能时代的信息基础设施为新技术引领的智能化的发展提供基本的能力支撑，实现新的信息技术核心要素的低成本接入，并解决其作为一种基础公共服务的实现和交付。在此目标的影响下，智能时代的信息基础设施会呈如下发展趋势：

3.1 内涵丰富化——信息基础设施的内涵将不断拓展

随着信息社会的发展和升级，具备通用、基础功能的信息基础设施特征的载体逐渐增多，信息基础设施的内涵不断丰富：一是功能上的拓展，信息基础设施不再仅仅局限于通信功能，感知、计算和存储功能已经成为信息基础设施应当具备的重要功能。二是结构上的丰富，信息基础设施不仅包括由通信网络构成的“线”，也包括实现感知、计算、存储等功能的“点”。二是层次上的延伸，信息基础设施的层级逐渐从物理层向平台层延伸，包括各类云计算、大数据平台和数据中心在内的平台已经成为重要的基础设施。这些平台综合了硬件和部分软件，为经济社会的发展提供基础的信息服务和能力，成为了互联网快速发展下信息基础设施的新形式。

3.2 资源虚拟化——网络资源加大“云”化供给

虚拟化技术使硬件功能摆脱物理束缚，得以抽象到逻辑层面进行统一的调度，有助于完成从“信息业务被动适应网络”向“网络主动、快速、灵活适应信息业务”的过渡。随着智能化的深入，信息基础设施中的算力、网络等网络资源的需求将变得更加普遍，总需求量持续增加，动态性、差异性不断增强。算力、网络等相关资源的虚拟化有助于实现资源的整合和拓展，提高资源的灵活性和利用效率，使其能够按需提供，同时降低使用者的接入门槛。网络资源通过虚拟化以“云”的形式层次化进行供给，满足经济社会主体的多样化的智能化需求。对用户而言，公有云因相交私有云更低的使用门槛，其使用比例或将逐渐超过私有云，二者结合的混合云模式或将成为多数企业结合安全和成本等因素综合考虑后的理想选择。

3.3 运营一体化——全要素供给平台率先成为智能时代信息基础设施

信息化的发展普遍遵从“数字化-网络化-智能化”的发展规律。在一些数字化基础好，行业政策支持力度大，场景相对简单的条件下的智能化进程将会领先，相关行业会率先形成垂直、一体化的综合服务平台，如面向无人驾驶的车联网平台，面向工业智能化领域的工业互联网平台等。这些平台将比云计算、大数据平台更贴合行业需求，会综合算力、算法和数据等全要素为一体，行业用户的应用只需基于该平台进行较为简单的深化。由于传统企业的数字化能力不足，也缺乏整合众多信息技术的能力，因此，全要素的一站式服务的平台会成为传统企业实现数字化、网络化和智能化的便捷、高效的选择。在这些平台之中，涉及国计民生的公共平台，如：医疗、教育、交通等，具有基础性意义，会逐渐发展成重要的行业基础设施。

4 发展智能时代信息基础设施的建议

近年来，我国大力发展信息基础设施，出台了系列政策文件和重大工程，如：“十三五”规划《纲要》、“宽带中国”战略以及国家发改委办公厅组织实施的“新一代信息基础设施建设工程”，加快建设宽带、融合、安全的新一代信息基础设施。但我国信息基础设施的建设一直围绕通信网络，如：“百兆乡村”示范及配套支撑工程、5G规模组网建设及应用示范工程、国家广域量子保密通信骨干网络建设工程等，对感知、计算、数据方面基础设施的内容涉及较少。

为促进新一代信息基础设施的发展，笔者提出以下建议：

4.1 明确新一代信息基础设施的基本内涵

习近平总书记在中央政治局第二次集体学习会上强调，要加快构建高速、移动、安全、泛在的新一代信息基础设施。明确信息基础设施的内涵是建设信息基础设施的前提。随着信息基础设施功能上的拓展、结构上的丰富和层次上的延伸，应尽快明确信息基础设施的基本内涵并层次化地划分范围，为促进建设发展、制定管理办法、明确监管主体、完善等级保护提供基本依据。

4.2 加强顶层设计，统筹协调推进，研究融合部署

新一代信息基础设施的建设和管理是一项系统工程，投资大、耗时长，应当加强信息基础设施的顶层设计，保障其先进性，可持续性。统筹推进各类信息基础设施建设，避免重复建设，提高利用效率。同时积极研究信息基础设施和传统基础设施的融合部署，提高空间资源利用率，充分利用“智慧城市”建设，推动新一代信息基础设施的发展。

4.3 完善智能时代信息基础设施的综合管理体系

我国对信息基础设施的管理以关键信息基础设施的保护、云计算、大数据等运行主体的资质审查为主，缺乏全面系统的管理办法。应在此基础上构建从建设、组织、运营、退出等全过程，涵盖政府、国企、民企等全部参与主体的信息基础设施的综合管理体系。从分类准入、数据安全以及运营者主体责任等多角度加以规范，切实保障信息基础设施的安全。同时，研究制定涉及国际民生等基础性行业的数据的采集及使用的相关标准和使用规范，确保基础数据的安全合法使用，保障智能化发展健康有序进行。