5G引領第四次工業(yè)革命

山田敏弘

| 5G的潛在力量 |

在筆者拿到手的一份約60頁的美國政府內部文件中，美國政府強調有必要掌握即將帶來重大變革的5G時代主導權。文件提出，5G不是單純比4G快速的技術，這種劃時代的通信技術可以讓美國的全球競爭力獲得飛躍提升，為美國公民提供安全可靠的通信設施。

“為了獲得‘通過官民協(xié)力，利用現(xiàn)有技術，在幾年之內進入5G時代的機會，強大的領導力必不可少?！碧乩势照幸馔七M5G政策，還特地指出不允許讓擁有5G技術的中國企業(yè)占據(jù)有利地位。通過文件，我們可以明確看出，美國政府預測5G會讓我們的生活發(fā)生翻天覆地的變化，甚至為美國帶來沖擊性的震動。

5G是第五代移動通信技術的簡稱，它能提供的通信量預計將達到2010年移動網(wǎng)絡的1000倍以上。人們期待5G引導人類社會的“第四次工業(yè)革命”，成為歷史性的技術革新。曾經，電視的出現(xiàn)一下子改變了人們的生活，近年來互聯(lián)網(wǎng)的普及又讓世界發(fā)生了劇變。幾十年前，沒人能想象到智能手機的出現(xiàn)及它帶來的便利。5G或許能讓我們想象中的未來成為現(xiàn)實。

美國從2018年10月起在幾個限定城市運行5G通信網(wǎng)絡，韓國則從2019年3月底開始提供5G手機通信服務。日本計劃于今年秋季開始試驗性運營5G，計劃在2020年舉辦東京奧運會時提供5G網(wǎng)絡。據(jù)說中國也將在今年開啟這項服務。

人類即將迎來的“5G社會”究竟是什么樣子呢？

| 百倍于4G速度的超高速通信 |

1G移動網(wǎng)起始于40年前的日本。1979年日本電信電話公司（現(xiàn)在的NTT）在東京建立了全球首個手機網(wǎng)絡，在日本全國推廣使用，通過模擬技術，讓無線通話成為了可能。

不同頻率的電波擁有不同的特性和用途。

在那之后，移動網(wǎng)絡極速進化。2G網(wǎng)絡出現(xiàn)之后，手機價格更低、體積更小，并實現(xiàn)了文字傳輸。發(fā)展到3G網(wǎng)絡時，移動網(wǎng)絡可以連接互聯(lián)網(wǎng)，傳輸圖片影像。4G網(wǎng)絡環(huán)境下的智能手機可以使用豐富多彩的APP，并實現(xiàn)了流式視頻通信。

2019年可謂5G網(wǎng)絡元年，看看全球各大商品展銷會，就能體會到人們對5G的關注程度。今年一月，2019年度國際消費類電子產品展會在美國拉斯維加斯舉行，5G正是它的主題之一;二月在西班牙舉行的2019年世界移動通信大會也將5G定為重大議題。

從去年開始，5G相關的新聞就在世界范圍內引起軒然大波。美國特朗普總統(tǒng)在2018年8月簽署了《國防授權法案》，禁止美國政府和政府承包商使用中國大型通信企業(yè)華為和中興的技術及儀器。美國政府懷疑在5G時代，中國企業(yè)技術及設備的推廣會造成所謂的“中國竊聽威脅”，本文開頭提及的文件將這種懷疑擺上明面，并將禁用政策擴展至所有美國同盟國范圍。

5G的登場有望讓3D全息影像技術在醫(yī)學領域的應用取得飛躍式發(fā)展。

去年十二月，加拿大政府逮捕了華為常務董事兼CFO孟晚舟，引起一片嘩然。諷刺的是 5G正是作為中美對立的要素之一，借由此事件被全世界的人們所知曉。

5G機制本身并不復雜，它是利用與過去完全不同的高頻電波實現(xiàn)高速通信。不過，高頻電波無法像4G電波一樣呈扇形發(fā)散，只能趨近直線傳播，而且容易被建筑物甚至雨點阻擋、衰減，傳遞距離短。4G電波能傳輸70公里遠，5G電波只能傳輸至1公里的距離。所以要使用5G網(wǎng)絡，就必須增加基站數(shù)量，除了過去的信號塔，還需增建許多小基站。

5G的網(wǎng)速是4G的100倍，數(shù)據(jù)容量則是后者的1000倍。舉個例子，現(xiàn)在我們需要用五分鐘時間下載一部時長兩小時的電影，如果使用5G超高速大容量通信網(wǎng)絡，只需三秒鐘就可完成這一操作。

除此之外，5G還有“超低時延”“多點連接”等優(yōu)點。5G的理論延時只有一毫秒，即便遠距離通信，也基本不會出現(xiàn)延遲。5G網(wǎng)絡可支持每平方公里100萬臺設備聯(lián)網(wǎng)。美國思科公司表示到2030年為止，將通過5G網(wǎng)絡實現(xiàn)5000億設備聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)。此外，5G網(wǎng)絡還有數(shù)據(jù)傳輸更穩(wěn)定、電量消耗更低的特點。

| 5G時代暢想圖 |

5G技術會打開新時代的大門。技術革新將蔓延至多個領域，5G會直接解決通信瓶頸，在各行各業(yè)催生商機。

根據(jù)美國大型半導體企業(yè)高通的調查，到2035年，5G引領的全球經濟規(guī)模將達到12兆美元以上，僅僅是5G相關產業(yè)的規(guī)模預計就可達35000億美元，為2200萬人提供就業(yè)機會。

但是，美國PSB調查公司對3500名企業(yè)管理人士進行的調查顯示，91%的受訪者表示尚未對5G新商品和服務進行規(guī)劃，也就是說人們必須將預測的經濟規(guī)模納入?yún)⒖迹ゾo時間開發(fā)新技術和服務。

發(fā)生急劇變革的5G社會究竟是何光景？三月上旬，筆者參加了在以色列舉辦的2019年OurCrowd全球投資者峰會，多個新興企業(yè)預計將在5G時代飛速發(fā)展。我們似乎可以窺見5G時代的“未來暢想圖”，發(fā)表于全球各地的先進技術、最新文獻和報告也可成為我們展望5G世界的工具。

| 上班、購物、防災的變化 |

目前是多臺機器共享電波。而在5G 網(wǎng)絡下，電波將分配給各個用戶，保證通信速度。

5G世界最大的變革或許在于人際溝通方式。在“多點連接”的網(wǎng)絡環(huán)境下，所有家電都將時刻聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)全部存儲于云端，個人手頭的終端設備及遙控器體積將變得很小。因為照片、郵件等數(shù)據(jù)可以在終端和云端之間無延遲傳輸，沒必要將數(shù)據(jù)存儲在用戶手中的設備里。

交流本身也會發(fā)生巨大變化。人們基本不再需要鍵盤，電腦操作將以觸屏及聲音輸入為主。超高速、大容量通信還能實現(xiàn)多語言同步翻譯，或許未來的人們不必再學習外語，語言壁壘即將消失，不擅長外語的人也能踏上國際舞臺。人們的價值觀也會明顯變化。個性將更受重視，人種與國家的概念可能得到強化。

在4G環(huán)境下，視頻通話已是稀松平常的事，5G網(wǎng)絡中我們或許可以進行全息影像通話，電影《星球大戰(zhàn)》中的3D投影會議將成為現(xiàn)實。

在日常生活中，無人駕駛汽車將變得常見，并可能取代大部分公共交通設施。傳感器會收集道路狀況、天氣、突發(fā)事件信息，通過人工智能迅速選出最佳路線，消除出行壓力。如果個人能擁有這樣的汽車，就可以自由利用上班途中的時間打盹、工作。這樣一來，就算路上時間較長也沒關系，住所離公司遠也不再是大問題，人們對房產價值的理解或許也會發(fā)生改變。

自古以來，人們就有“每天離家外出工作”的概念。今后我們可以通過全息投影開會，從個人終端獲取數(shù)據(jù)，不必天天去公司，外出時間相應縮短，也就不會再有電車滿員的情況，不必承受人擠人的壓力。需要照顧幼兒的年輕父母可以選擇更多樣的工作方式，生活因此發(fā)生巨大改變。

在5G世界，無人機將成為我們生活中不可缺少的重要工具，可將商品配送至任何位置，即便人在行駛的車上也能收到包裹。

5G還能拯救日本這樣自然災害較多的國家。我們可以用全球氣象衛(wèi)星、多普勒雷達、傳感器等設備收集數(shù)據(jù)，更加準確地預報天氣，并利用無人機實時監(jiān)測危險區(qū)域，探知地上行人及其他物體的動向、溫度，全方位正確把握現(xiàn)場狀況，高效率避難、援助。

5G網(wǎng)絡還能影響環(huán)境問題。據(jù)說每八個人當中就有一人因大氣污染損害健康、走向死亡，全球92%的人口生活在大氣嚴重污染區(qū)域。在5G時代，我們可以準確定位各地大氣污染程度，隨時共享區(qū)域狀態(tài)，保證人們不前往高度污染地區(qū)。

| 手術成功率大幅提升 |

在醫(yī)療領域，5G也將帶來極大的益處。

首先，超低延遲通信讓遠程手術成為可能。因為專業(yè)醫(yī)生的稀缺，現(xiàn)在全球有超過1億臺手術無法實施，如果畫面及遠程操作通信不再有時滯，身在遠方的專業(yè)醫(yī)生就能為病人進行手術，拯救許多生命。

除此之外，醫(yī)生還能通過MRI和CT數(shù)據(jù)模擬出病人體內的狀態(tài)，利用立體影像提前練習手術。手術過程中，醫(yī)生可以切取、旋轉影像里的內臟，立體化確認手術進展。不僅是患者，醫(yī)生的壓力和負擔也能因此減輕，手術成功率將大幅提升。

5G還會對治安產生影響。據(jù)說現(xiàn)在全球有3.5億個攝像頭，但普通大眾并不能看到這些攝像頭收集的影像。到了5G時代，這些數(shù)據(jù)都將由人工智能集中解析，通過實時面部識別等技術，個人活動將完全透明。這樣一來，犯罪案件偵破率將大大提升。市民失去了自由與隱私，但換來了安全。

在娛樂方面，5G的超低延遲可以讓多人遠距離合奏樂曲，舉辦全息投影演唱會。面對書籍和報刊，今后人們的喜好將從“讀”轉向“聽”，只需佩戴專用眼鏡等儀器，用手指點到想看的文字就能聽到閱讀聲。借助終端設備，我們可以瞬間用耳朵了解當前發(fā)生的事情。

通過5G網(wǎng)絡，科幻作品中的世界將變?yōu)楝F(xiàn)實。我們或許將面對當前無法想象的社會，生活方式和思考方式也會受到巨大沖擊。

就在不久的將來，5G將引導第四次工業(yè)革命的發(fā)生，讓人類進入新次元。

[譯自日本《AERA》周刊]

責任編輯：周丹丹