购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

5G的威力与魅力

如今,我们已经步入5G时代,那么,5G到底有哪些特点和独特的功能?这些功能对人们的生活又会带来哪些改变?下面,我们进行详细介绍。

5G魅力无穷

5G概念初问世时,因缺乏对比参照的东西,一些用户无法理解5G存在的意义,更无法想象5G的未来应用场景与趋势,而4G技术已经非常成熟,相关应用也非常丰富,给用户带来了非常好的体验,比如图片、视频的加载速度非常快,而且画质清晰,使得用户可以在移动端随时随地刷微博、刷剧。资费也在可接受的范围之内,不用担心万一睡前忘了关流量开关,第二天一睁眼就要卖房子还债。

尽管如此,如果网速可以更快一点,网络时延可以更短一点,网络信号可以更稳定一点,信号覆盖区域可以更广一点,人们也不会拒绝的。而5G不仅可以在上述四个方面更好地满足人们的需求,而且由于其自身所具有的一些特性,人们对5G的期待早已超越了上述四个方面。随着5G魅力的逐渐显现,用户对5G时代的想象空间不断拓展,对5G时代的到来充满憧憬。这一切,都离不开5G的六大特性。

1.高速度

如果问2G、3G、4G、5G的区别是什么,可能大多数用户的答案都是网速更快了。网速对用户的网络服务体验的影响不言而喻,如果可以1秒下载完王者荣耀,谁又愿意多花好几分钟等进度条呢?理论上,5G的下行速度可快至10Gb/s,是4G的近百倍,且5G的基站峰值要求不低于20Gb/s,这意味着即使是在万人齐聚的演唱会、运动会等人流极其密集的地方,也不会出现由于抢带宽而导致的4G变2G的情况。

2.泛在网

所谓泛在网,就是广泛存在的网络,它以实现在任何时间、任何地点,任何人、任何物都能顺畅地通信为目标。泛在网整合了多样化的信息通信技术,包含了物联网、互联网和通信网等所有已有的网络。如果泛在网的目标得以实现,那么我们将真正迎来万物互联的时代。比如,地下车库不再是网络盲区,小型基站将遍布整个车库,以支持汽车进行自动启动和停车等操作;当人们身处高山峡谷、深山老林等自然环境恶劣的地方,也不会因为无法联网而必须绞尽脑汁摸索复杂地形,小型基站的存在让人和所有联网设备可以随时保持在线状态,整个网络资源触手可及。

3.低功耗

对于一些MTC终端,比如水表、电表等,可能需要部署在无法供电的地方,在这种情况下往往会使用电池为设备供电。目前,手机终端的最大待机时长为5周左右,正常使用时间甚至会短至几小时,这对于MTC终端来说显然是不可行的。因此,对于使用电池供电的5G MTC终端,需要能够满足超低功耗的要求,即用两节AA高能电池提供长达10年以上的续航能力。只有当5G MTC终端具备了这样的续航能力,才能真正实现万物互联。

4.低时延

在第二节三大场景中我们已经对低时延有过介绍,简单来说就是信号从一个终端传输到另一个终端的响应速度更快了。而5G的超低时延使得很多领域看到了转型升级的可能性。比如在工业互联网领域,德国某研究所在5G网络下对飞机喷气式发动机所用的扇叶盘进行测试,发现利用毫秒级的低时延能力控制和实时监控生产工艺,可以将打磨时间降低25%,质量提升20%。除此之外,对于像自动驾驶、VR等对时延有很高要求的领域,5G通信网络的引入将大大提高生产效率和可靠性。

5.万物互联

1G到4G解决的是人与人之间的通信,而5G则侧重解决人与物、物与物的通信,将实现“随时随地万物接入”,也即万物互联。从连接的本质来看,相较于原来的孤立的、不连续的连接,万物互联实现的是可以全程跟踪、任何时刻的连接。往小了说,在一辆汽车里,比如特斯拉汽车里有几百个传感器监控汽车运行的情况,并进行行车记录,包括司机有没有握好方向盘,是不是在行驶过程中使用了手机等等。汽车一旦出现故障,厂家可以马上定位问题的原因,而不需要像其他汽车维修中心那样在修理之前还要花上几个小时去排查故障原因。往大了说,IBM(国际商业机器公司)曾提出“智慧地球”的概念,认为通过把感应器嵌入和装备到全球每个角落的电网、铁路等各种物体中,普遍连接形成物联网,然后通过超级计算机和云计算将物联网整合,最终就能形成“互联网+物联网=智慧地球”。

6.重构安全体系

5G将实现更为广泛的人与物、物与物之间的连接,同时这也意味着一旦出现安全漏洞,将会是系统性的,其破坏力大大增加。试想,如果无人驾驶系统被攻破,那么可能整条街道甚至整座城市的汽车都将被黑客控制,这会造成怎样的混乱?试想,如果智能健康系统被侵入,那么大批用户的个人健康资料被泄露,这会造成怎样的恐慌?在泛在网时代,人与人、人与物、物与物都通过网络连接在一起,牵一发而动全身,所以,为了保证整个泛在网的安全,在5G网络构建中就应该在底层解决安全问题。从网络建设之初,就应该加入安全机制,信息应该加密,对于特殊的服务还应该建立起专门的安全机制。随着5G的大规模部署,越来越多的安全问题将会逐渐出现,世界各国应该就安全问题形成新的机制,最后建立起全新的安全体系。

5G威力十足

2019年被称为5G元年,从除夕夜央视VR春晚节目直播到港珠澳大桥珠海公路口岸的试运行,从广东首例5G+4K远程手术直播到“智慧城市”构建,无不展现着5G的威力。

1.5G助力工业自动化

工业和信息化部部长苗圩在谈及5G未来的应用场景时曾表示,未来5G应用场景的80%会在工业互联网,工业互联网是将机器和先进的传感器、控制和软件应用进行连接的结果。根据GE(美国通用电气公司)预测,工业互联网将影响46%的全球经济,其在未来的重要性不言而喻。

如今,我国的工业生产多以手工与机械化生产相结合的形式运行,在资源和人工成本日益高企的今天,这种运行方式的效率就显得很低了。效率低,实际上也可以说是对有限资源的一种浪费。工业自动化是提高工业运行效率的一个重要手段,而5G则给工业自动化带来了更大的想象空间。2019年4月10日,5G智能制造生产线在武汉启动,这也意味着中国移动湖北公司与中国信科集团联合打造的基于5G的工业互联网应用“5G智慧工厂”正式进入生产阶段。据了解,该智慧工厂改造前是华中地区规模最大、自动化程度最高的无线产品制造基地,年产能逾50万件。引入“5G无线+5G边缘计算+移动云平台”组网模式后,可以实现设备点对点通信、设备数据上云、横向多工厂协同、纵向供应链互联,生产效率较改造前提升30%以上。

在2019年11月14日的黄石工业互联网大会上,中国电信湖北公司副总经理石三平表示,5G将通过工业互联网在以下三个方面给我们的经济、社会和生活带来颠覆性的变化:第一,工业连接。在工厂外施行互联互通,工厂内以工业互联为核心,5G与边缘计算结合,实现云AR,未来将颠覆工业装备的产业形态。第二,工业云网。工业云网是物联网、云计算、大数据等新一代通信技术与现代工业技术深度融合的产物。中国电信已经利用工业云网,实现了不同地区生产设备和智能终端数据汇总、分析的场景。第三,工业平台。中国电信的天翼云,支持多种架构的运用和云服务,可以用于营造5G工业互联网的新生态。

2.5G推动万物皆媒的新形态成型

5G时代,当万物接入广泛存在的物联网时,它们就具备了很多人都没有的部分能力,或者大大超过了人的某些能力。比如,像无人机等设备就能够进行连续的信息采集,除了极个别的极端情境,在大多数日常场景中它们几乎不会受到周边环境的限制,仅这一点就大大拓展了信息来源。而且,它们可以将采集到的信息自动加工并传播给用户,大大简化了信息传播的程序,提高了信息传播效率。

除此之外,在信息传播的真实性和有效性方面,让物自己说话在很多时候比通过人说话更能反映出事实的全貌和真实情况。比如,通过数据检索等方式将关于同一事实的多维度信息整合在一起,以类似数据新闻的形式进行可视化展现,可以在一定程度上避免或者减轻媒体人在事实报道中有意或无意地掺入个人主观判断的情况。这样的话,公众从新闻报道中接收到的信息将更具客观性和中立性,从而可以作为个人做出独立判断的重要参考。

在传播学中有这么一个概念,叫“拟态环境”,由李普曼在1992年出版的《舆论学》一书中提出,其认为现代社会变得越来越巨大和复杂化,对超出自己经验以外的事物,人们只能通过各种新闻机构去了解。这样的话,现代人的行为在很大程度上已经不是对真实客观环境的反应,而成了对大众传播所营造出来的“拟态环境”的反应。不难发现,“拟态环境”其实并不是客观环境镜子式的再现,而是传播媒介通过象征性事件或信息进行选择和加工,然后重新加以结构化以后,向人们展示的环境。拟态环境的构建者传统上一直以媒体为主,但自媒体以及微博、微信等平台的兴起,让更多普通人的声音也能在舆论场中溅起浪花,从而新闻受众不仅通过拟态环境认识现实世界,同时又通过自己的发声作用于拟态环境,并进一步对客观现实产生影响,使得拟态环境和现实环境走向融合。

随着物成为新型传播者,拟态环境将越来越能反映真实的客观环境,如此,人们对拟态环境做出的反应,也将更接近对客观环境做出的反应,从而大大减少因传播信息脱离或扭曲现实而对人们推动社会进步的热情,以及人们为推动社会进步所采取行动的有效性所造成的负面影响。

3.5G促进社会结构转型升级

第一,虚拟社会与现实社会全面融合。

4G时代的网络世界已使人们对虚拟世界产生了初步印象,而在5G时代,场景化的出现,使现实世界与虚拟世界的边界进一步淡化甚至消失。5G技术的出现,打破了时空的限制,使人们能够进入如VR世界的全方位原景浮现的虚拟场景中,让用户无法准确判断是如临其境还是置身其境。因此,人们的生活方式实现了由现实生活向虚拟生活的过渡,比如线上提供与真实世界相同的场景,人们在这一虚拟场景中进行学习、娱乐。这使人与人、人与物的互动性和交流感进一步增强。总之,实体空间与虚拟空间的融合、人与技术的融合、技术与技术的融合将成为5G时代的发展趋势。

第二,全面进入物联网时代。

万物互联,可理解为5G使每个人、每个家庭、每个组织以数字化的形式相互连接,构建为万物互联的智能世界。如5G专家所言,5G网络将承载10亿场所的连接、50亿人的连接和500亿物的连接。比如人与人之间的远程交流,最初是以一个家庭一部电话进行信息传递;1G时代,一人一部手机进行交流;2G时代,短信互发深受人们追捧;3G时代,多媒体形式出现;4G的出现使人们进入网络时代,网聊成为普遍的交流互动方式;而在5G时代,除了人与人,人与物、物与物也可进行连接,比如智能机器人、无人驾驶、可穿戴设备等。这使人们的生活方式更加多样化、细致化,也推动了社会变革和发展。

4.未来场景的科幻色彩

“科学技术是第一生产力”的论断大家已经耳熟能详,其背后的意义是无止境的构想与建构。伴随5G技术的不断提升,无论是无人驾驶还是远程医疗,无论是智能检控还是虚拟场景体验,无论是智能机器人还是自动化工业,从生活到工业,从传媒业到服务业,各个领域无不发生着翻天覆地的变化,无不展现着未来场景的科幻色彩。

第一,车联网将成为现实。车联网是通过移动通信技术实现车与车、车与人、车与路和车与云端的互联,以实现车辆协同控制和交通安全的保障。关于车联网,在2019年3月的“博鳌亚洲论坛”上,工信部部长苗圩对此多有阐释。

ETC(不停车收费系统)不断普及。ETC是基于DSRC(专用短程通信技术)的“初代”车联网应用,如今ETC已逐步落户全国各省市,现在只实现了高速网络付费,未来停车、加油、交通违规等场景也存在网络缴费的可能性。

C-V2X(一种先进的无线通信技术,能让车辆、信号灯、交通标识、骑行者和行人的通信设备实现互联,并共享当前状态、位置及行动意图等信息)或将成为国内车联网建设的主要方式。C-V2X的性能优于DSRC,一方面能够与车联网低时延、高可靠的需求相符;另一方面其应用价值、技术专利、产业成熟度等都具有一定优势,并且中国已完成全球首次C-V2X“四跨”测试。因此C-V2X或将成为国内车联网建设的主要方式。

V2X的建设重点是从铁路、公路、机场等传统基建升级到以信息基础设施为代表的科技新基建。如今,国家重点推进V2X网络先行,意味着全国车联网基础设施建设将加速升级。

当然,无论ETC还是C-V2X,RSU(路侧单元)都是建设先锋。车联网关键产业环节主要包括RSU、OBU(车载单元)、芯片/模组等。而路侧单元RSU是实现车联网网络连续覆盖的重要基础设施。

不管是ETC的普及,还是C-V2X的运用,都离不开网络基础设施,要更好地运用车联网的各节点设备,充分实现车辆协同控制、交通安全有保障,必定离不开5G的技术支持。5G网络是自动驾驶实现普及化的必备条件。

如今伴随着人民生活水平的提高,大部分家庭都拥有汽车,甚至不止一辆,在带来便利的同时,交通拥挤、交通事故时有发生,而监控的模糊画质、无法全方位记录全过程等问题时有发生,5G的出现,解决了这类问题,自动驾驶汽车可以在交叉路口与周围车辆进行自动交流,避免车车相撞的交通事故发生,即使不幸发生,汽车内的传感器和摄像头早已无死角地记录了全过程。

第二,远程医疗实现医疗资源平民化。

基于5G网络的远程动物手术(远程将一头小猪的肝小叶切除)的成功意味着远程医疗已成为可能。现阶段,药价高、就医难等问题困扰着百姓,医患矛盾也已上升至社会问题,5G的普及,将为这类问题开出一剂良方。前面提到,5G时代是一个万物互联的时代,医生与患者、医疗设备和患者之间都能实现连接,比如患者不用面约其主治大夫,医生借助相关设备甚至机器人便可以对患者进行远程治疗。再如,5G+AI可实现远程心脏手术。

第三,城市安全系数提高。

现今,模糊的监控画质成为寻找危险因素的绊脚石,而清晰的画质需要高分辨率和低失真度,4G技术尚未满足该需求。而5G的低时延、低能耗恰好符合这一需求,使监控设备达到8K分辨率,帮助办案人员或查证者能观看并传输具备高画质的监控视频,从而准确地判断视频中的人物和事件发生的全过程,发觉易忽视的细节。这也在一定程度上警示了那些居心不良之人,使他们不敢为所欲为,进而使城市安全系数得到提高。

第四,灾难救援效率显著提升。

中国的地域之大、人数之多令人自豪,很多时候是一种优势,但在发生灾难时,也成为一种劣势,因为不同地域具有不同的地势状况、经济条件、信息传播能力及人员分布状况。因此,面对突发灾难,我们常常因不了解真实情况而束手无策,5G技术的出现有效地缓解了这一问题。当灾难发生时,5G+无人机能够发挥出重要作用。先让装有先进监控设备的无人机飞在前面,让它把灾难现场的信息及时传送,救援人员就可以了解到最新消息,并可以根据现场状况做出正确决策。 jEhm4lm9ekNf7T5MjTYVpr4gYogRY3nOZIRh1RaNCxFWmpkLtB6j5N+rO109bWK/

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×