5G技術(shù)未來發(fā)展與應(yīng)用設(shè)計

摘 要：5G是當下最熱門的話題之一。本文通過了解5G現(xiàn)狀和對5G普及問題的社會調(diào)查，分析5G未來發(fā)展，并設(shè)計5G未來在交通、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、教育、金融等領(lǐng)域的應(yīng)用，希望本研究對5G未來發(fā)展趨勢研究有一定的幫助。

關(guān)鍵詞：5G;發(fā)展研究;應(yīng)用設(shè)計

0 引言

5G的呼之欲出，預示著萬物互聯(lián)時代的降臨。超高的傳輸速度、超低的傳輸延遲使5G成為“十三五”期間國家重點支持的產(chǎn)業(yè)，隨著華為在5G通信技術(shù)方面展現(xiàn)出世界最先進的水平，中國也成功在5G領(lǐng)域占得先機。5G的未來發(fā)展與應(yīng)用領(lǐng)域備受關(guān)注，全世界都在矚目5G能徹底改變?nèi)祟惖纳睢?/p>

1 5G市場的現(xiàn)狀和普及調(diào)查

2019年10月31日，中國國際信息通信展覽會上，工信部副部長宣布5G商用正式啟動。在北京，首位5G用戶正式誕生，標志著5G已經(jīng)正式面向市場。據(jù)權(quán)威數(shù)據(jù)預測，2019年會有30多個5G移動終端上市，5G預約用戶也達到了千萬級別，所以5G真的完全進入我們的生活了嗎？答案是否定的。2019年5G手機的市場份額不足1%，預計到2020年也不會超過10%，究其原因是5G手機普遍定價太高，且5G的高速度帶來了5G流量的大消耗，5G的套餐費用也比4G有了很大程度的提高，同時5G還沒有真正實現(xiàn)全覆蓋，雖然建立了上千個基站，但還不如4G的覆蓋面。

筆者針對2019年5G市場的普及情況，在全省各地向不同年齡層次的人群發(fā)放問卷1365份，去掉部分無效問卷，最終回收有效問卷1102份，有效回收率80.73%，內(nèi)容涉及5G的一些預測、問題、應(yīng)用等方面。另外對有效問卷，通過SPSS軟件進行分類匯總，得到如下結(jié)果：

1.1 最早接觸的網(wǎng)絡(luò)

在這次調(diào)查中，最早接觸的網(wǎng)絡(luò)是1G的占比僅為1.63%，最早接觸2G的占比92.92%，最早接觸3G的占比5.45%，可見絕大多數(shù)人都是在2G時代開始使用互聯(lián)網(wǎng)的，也是一代梟雄諾基亞的見證者。1G是大哥大時代，通信技術(shù)還沒有成形，且價格昂貴，因此使用過的人極少。

1.2 5G速度

使用5G下載一部大小為500M的電影需要多久？問卷結(jié)果顯示，451人認為1S以內(nèi)就可以完成，占比40.93%;587人認為需要5S，占比53.27%;認為需要10S的僅為64人，占比5.80%?？梢姶蠖鄶?shù)人都非?？春?G的速度，認為其可以形成質(zhì)的飛越。

1.3 5G吸引力

5G產(chǎn)品誕生多久后會更換成5G產(chǎn)品？調(diào)查結(jié)果顯示，立馬愿意更換的僅為8.89%，3～6個月更換的為31.76%，1年及以上更換的為59.35%，追問其緣由，大部分受訪者表示，5G效果還沒有達到最好的狀態(tài)，套餐價格高，覆蓋面還不夠廣，狀態(tài)不穩(wěn)定，還需要等待一段時間。

2 5G未來的應(yīng)用設(shè)計

5G通信技術(shù)具有高容量、低時延、低能耗、泛在網(wǎng)等優(yōu)勢，未來可以應(yīng)用在交通、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、教育、金融等領(lǐng)域。

交通：交通方面主要是車聯(lián)網(wǎng)中的無人駕駛領(lǐng)域。無人駕駛就是基于計算機系統(tǒng)，通過車載傳感器感知周圍的道路情況，通過模擬器修正規(guī)劃的路線、方向、速度，從而實現(xiàn)無人操控的自動駕駛行為，需要的就是在同一時空內(nèi)所有的設(shè)備連接進入互聯(lián)網(wǎng)從而統(tǒng)一進行管控，對容量的要求非常高，所有的汽車、路障、行人等都需要在系統(tǒng)中出現(xiàn)，避免感知不到而做出錯誤判斷的不良后果。同時要及時反饋感知到的數(shù)據(jù)，路面的狀況復雜，一旦有延遲，就會發(fā)生交通事故。5G的低于10ms的延遲可以使車輛互聯(lián)溝通做得更好，從而解決道路擁堵、停車難等問題。

醫(yī)療：醫(yī)療方面主要運用在一些AR外科手術(shù)中。比如之前的開放式脊柱的外科手術(shù)，外科醫(yī)生需要較大的切口才能很好地觀察到需要手術(shù)的脊柱情況，而通過AR，只需微小的創(chuàng)口，然后通過成像的方式做手術(shù)，大大減輕了軟組織損傷、失血等情況，外科醫(yī)生通過智能眼鏡可以看到設(shè)備預定的放置修復部位，比人的觀察準確得多，同時AR技術(shù)可以讓人體呈現(xiàn)360度的3D圖像，醫(yī)生可以根據(jù)精準的成像來預估手術(shù)情況。同樣，在一些關(guān)鍵的大手術(shù)中，AR技術(shù)需要5G的低時延的幫忙，負責一次微小的延遲就有可能導致大量失血和手術(shù)失敗。精準的成像技術(shù)以及自動評估技術(shù)可以避免醫(yī)生因為經(jīng)驗不足或把握不準導致的修復達不到預期的情況。同時有些手術(shù)的時長達到兩天，經(jīng)常有報道稱醫(yī)生大手術(shù)結(jié)束后直接睡在手術(shù)室，因此儀器續(xù)航也十分重要，低能耗可以增加機器的續(xù)航時間，大大提高手術(shù)的成功率。

農(nóng)業(yè)：農(nóng)業(yè)方面主要運用在種植和監(jiān)測方面?，F(xiàn)今人力勞作時代已經(jīng)慢慢過去，大規(guī)模機械化的時代已經(jīng)來臨，農(nóng)業(yè)上首先需要把控當前的溫度濕度，大棚的生產(chǎn)尤其如此，還有土壤的酸堿度、墑情都會影響產(chǎn)品的產(chǎn)量。5G技術(shù)可以精準地監(jiān)測這些地區(qū)的不同作物，其泛在網(wǎng)功能可以監(jiān)測各種地形的各種作物，同時低能耗可以降低監(jiān)測的能耗，從而延長監(jiān)測的時長。運用5G，可以判斷作物生長情況和病蟲害情況，降低人工使用率，實現(xiàn)智能化的種植、管理、采摘活動，按照標準嚴格執(zhí)行，從而生產(chǎn)出讓人放心的產(chǎn)品。

教育：教育方面主要運用在教學管理上。5G技術(shù)的開發(fā)有助于教育模式的轉(zhuǎn)變，學生不需要到校就可以完成教學。老師可以通過遠程教學實現(xiàn)虛擬課堂，多維度的空間讓教師可以自己發(fā)揮，同時也可以檢測學生的學習情況。課后的練習也進入了智能化評閱模式，形成智能管家，系統(tǒng)精準地評估學生的各項素質(zhì)。教育資源的分布不均問題也可以得到解決，學生通過5G網(wǎng)絡(luò)可以收看來自全球各地的視頻課堂內(nèi)容，從不同學校的圖書館借閱或下載圖書資源，還可以獨立進行虛擬科學實驗，避免操作失誤帶來的風險，學生可以自主學習。

金融：金融方面主要運用在大數(shù)據(jù)的搜集和管理上。5G速度快、延時低，可以簡化金融類的交易流程，同時大數(shù)據(jù)的搜集更加精準，可以更好地控制一些風險，無論是投資人還是被投資人都可以將風險降到最低，減少全球性的金融危機。另外5G技術(shù)也可以增加金融行業(yè)的安全性，移動支付是時下最重要的支付手段，但移動支付的弊端近些年也凸顯出來，安全性能不足成為了最致命的環(huán)節(jié)，而5G技術(shù)可以通過加密的方式杜絕一些假冒的賬號、用戶，加密傳輸保證了數(shù)據(jù)的安全性。

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作者簡介：黃文澤（1998—），男，江蘇南京人，本科生。

指導老師：鐘馬