一、5G網絡有什麽優勢特點
2019年6月6日,中國工信部正式向中國電信、中國移動、中國聯通以及中國廣電四家公司發放5G商用牌照,批准四家公司經營“第五代數字蜂窩移動通信業務”,這也意味著2019年是中國5G正式商用元年。
2020年初,全國各省相繼發布了2020年5G基站建設目標:
遼甯省2020年計劃投資100億,初步規劃建設兩萬個5G基站,實現14個地級市覆蓋5G網絡;
河北省2020年規劃建設2萬個5G基站,實現省內全部地級市覆蓋5G網絡;
福建省2020年規劃建設1萬個5G基站,到2022年全省建成5萬個5G基站;
山東省2020年規劃建成5G基站3萬個以上;
廣東省2020年全年將完成建設6萬個5G基站….
既然國家和政府極爲重視並大力投資建設5G基礎設施,那5G到底是什麽?5G即前文所述的第代數字蜂窩移動通信技術。
相較于以往的移動通信技術,5G具有高數據傳輸速率、低時延、大容量等優勢特征。5G網絡的數據傳輸速率最高可達10Gbit/s,比當前4G移動網絡要快100倍。5G的網絡延遲時間低于1毫秒,而4G則爲30-70毫秒。由于數據傳輸速率更快,網絡時延更低,5G網絡將不僅僅爲手機提供服務,還能實現人與物、物與物之間相連,真正實現萬物互聯,即我們常說的物聯網(IOT,The Internet of Things)。
二、5G會給我們的生活帶來什麽
5G網絡的普及,將影響到我們生活的方方面面,原先的不可能將變成可能。憑借高傳輸速率、低時延、強延伸、高可靠的場景特點,5G網絡技術可大量運用于無人駕駛、遠程醫療、智能制造等高新技術領域,以及高鐵、機場、智慧家居等各個場合。
總而言之,5G網絡將是智能産業時代的基礎,並全方位激發産業革命大爆發,激發金融、消費、交通、制造業等的無限潛能,在方方面面改變我們現在的生活。
(1)萬物互聯成爲現實
萬物互聯是互聯網未來發展的趨勢。受制于當前網絡環境,我們當前所看到的一些物聯網産品,比如智能門鎖、智能開關、智能監控等,都存在高時延,傳輸不穩定,體驗差等缺陷,並且這些所謂的物聯網産品也僅僅是通過遙控器或者智能手機來控制連接,並未真正實現智能互聯互通。也就是說,4G網絡背景下,互聯網僅僅只是實現了人與人之間的相連,而遠未能達到人與物、物與物之間的相連。2020年,聯網設備的數量預計將超過300億,當前的4G網絡更難以滿足萬物互聯的需求。
物聯網是一個不斷增長的物理設備網絡,它需要能輕松連接到互聯網,也可以互相連接,具有收集、共享和分析大量信息、數據的能力,因而對網絡的要求極高。而5G網絡的連接數量將達到每平方公裏百萬的水平,可支撐千億級別的智慧節點接入,傳輸穩定,高網絡覆蓋,完全可以滿足物聯網的要求。
另外,萬物互聯也是能量消耗的過程,物與物相連,需要一定的電能、電池等能源驅動。5G時代,由于5G基站極度密集,這種密集度爲物聯設備的互聯提供了極大的方便,物聯網設備端的功耗將進一步降低,物聯網的網絡也將更加完備。5G時代的物聯終端,可以使用更小的電池,更低的能耗,更長的使用周期。比如,以前電池能用10年的物聯網自來水表,以後可以幾十年,幾乎全生命周期不用換電池。這些硬件要求的降低,將給物聯網普及帶來質的飛躍。
(2)無人駕駛汽車
無人駕駛汽車是通過車載傳感系統感知道路環境,自動規劃行車路線並控制車輛到達預定目標的智能汽車。無人駕駛汽車是集自動控制、體系結構、人工智能、視覺計算等衆多技術于一體,是計算機科學、模式識別和智能控制技術高度發展的産物。無人駕駛汽車的研發始于上世紀70年代,近年來無人駕駛技術得到了快速發展,但離商用普及和在開放道路行駛依然還有很長的路要走。
無人駕駛汽車實現的基本條件是要實時更新高精密智能地圖和即時高速的信息反饋,監測周圍車輛、行人,監測交通標識、信號燈和規劃交通路線等,以便及時控制方向盤、油門、刹車系統和規避障礙物等。因此,無人駕駛汽車的商用普及需要高傳輸速率、高可靠性和低時延的移動網絡做支撐,而5G能滿足這一切基本條件。
關于時延對無人駕駛的影響,可以從刹車距離來看出不同,4G網絡下,從發現危險到刹車需要1.4米,而5G因爲時延短,只需要2.8厘米,這將極大的降低公路交通安全事故的發生。
另外,無人駕駛將改變整個公路交通通行效率,基于5G技術背景下,實時高精、低延時的信息傳輸和信息反饋,可極大的縮短車與車之間的安全行駛距離,而貨運運輸在獲取對方行駛目的地之後,甚至可以自行編隊,將彼此行駛距離壓縮到最小,以此充分利用道路空間,提高行駛效率。
(3)遠程醫療
不同地方經濟發展的差異化,使得各地醫療資源分配不均,老百姓看病難,尋醫難,跨地域就醫更難,這也是一直以來醫療行業發展的痛點。5G時代,遠程醫療也許能夠在一定程度緩解各地醫療資源分配不均的問題。不同于當前的遠程醫療系統,受制于網絡條件,只能進行簡單的遠程在線挂號等簡單功能,5G時代的遠程醫療將真正實現遠程診斷、遠程手術、應急救援、遠程超聲等功能目的。
——遠程診斷
遠程診斷是通過5G網絡,將醫生、專家與遠處醫院患者連接起來,借助5G網絡高速率、大容量的特性及高精密電視電話系統,對患者的表情、臉色、症狀等作出判斷。另外,5G網絡支持醫學影像數據的高速傳輸與共享,患者的電子病曆、醫院影像等可以快速、高清晰的傳輸給遠方的醫生和專家,降低患者來回轉院風險,提升診斷效率,促進優質醫療資源下沉。
——遠程手術
手術的一大特征,就是實時性,遠程手術要做到實時性就必須要有高可靠性、低延時的網絡做支撐,顯然5G網絡可滿足這些要求。利用 5G 網絡切片技術,可快速建立醫院之間的專屬通訊通道, 有效保障遠程手術的穩定性、實時性和安全性。
依賴于5G網絡,遠程的專家與手術現場的醫生可以進行聯手開展手術。高清晰、低延時的手術現場畫面可以實時傳送給遠程專家,專家以此進行遠程指導,與現場醫生共同完成手術治療。
2019年4月8日,廣東某地方醫院就是利用5G網絡,將手術室與遠在400公裏外的廣東省人民醫院連接,把患者的現場手術影像傳送給省人民醫院專家,現場醫生聽取專家遠程實時指導進行手術治療,並取得了手術成功。
從這個案例來看,5G時代,遠程手術將成爲醫院治療的常態化措施。而隨著科技不斷的進步,未來遠程醫療還不止以上所描述的,包括手術機器人等高新技術設備也會層出不窮的出現。
(4)VR和AR將得到普及
VR(Virtual Reality的簡稱,即虛擬現實技術)和AR(Augmented Reality的簡稱,即增強現實技術)的使用需要基于高速率、大容量的網絡基礎。VR和AR通信不僅需要傳送大容量的VR和AR內容,還對使用者視點移動給以實時反應提出了更高要求,而目前的VR和AR正是不能滿足這些要求以致于使用者常出現頭暈目眩等症狀。5G在大容量、高速率、低延時方面的突破,無疑將是解決VR和AR體驗不佳的最好途徑。
5G時代,5G網絡可以從雲中直接下載VR內容,這樣VR頭顯將變得更加便宜和更輕巧,且具有更長的電池壽命。同時,5G環境下,使用者可以共享VR體驗,從而解決單一用戶的限制,促進遊戲互動。
VR/AR技術的發展還需要建立在一個健康發展的生態體系中,包括VR/AR內容創造等,而5G的到來將給整個行業帶來巨大的想象空間。
(5)改變現有視聽內容行業
2013年是中國4K超高清電視元年,2018年各大彩電廠商也紛紛推出8K電視,但受限于網絡條件和4K/8K內容資源,硬件設備的搶灘並不代表行業發展順利。4K/8K內容傳輸需要依賴于大容量、高速率的網絡條件,5G將夯實4K/8K大規模應用的地基,促進4K/8K內容生態的豐富,從而改變現有視聽內容産業模式和用戶體驗。
另外,5G將促進社交全景化發展,信息將不再是文字、圖片或直播視頻的傳播方式,用戶可通過360度的全景視頻與對方進行社交接觸,促進在線辦公類業務,比如遠程全景會議等業務的發展。5G低延時特征,可保障觸覺反饋的實時性,讓視聽觸覺體驗幾乎無延時。
當然,除了上面幾個方面之外,5G還將促進人工智能的突破、加速智慧城市建設、加速智能制造的推進,加快實現工業4.0。總而言之,5G的全面落地,將推動整個國民經濟産業的發展,促進産業革命,促進金融、消費、交通、通訊等的大爆發。各行各業的運作方式、商業模式等都將發生革命性變化,比如隨著無人駕駛汽車的出現和商用普及,交通事故將大幅下降,汽車保險業將遭受到重創。又比如,隨著工業4.0的到來,制造業工人將大量減少,生産效率將大幅提升。
不過5G發展也不能一蹴而就,由于需要密集的基站投資建設,5G的投資成本也極爲巨大,故而這是一個循序漸進的過程。5G時代,也將暴露新的問題,比如無處不在的智能識別攝像頭是否會侵犯個人隱私,信息化時代如何保障個人信息安全等等。當然,我們相信這些問題都能慢慢得到解決的。