5G能給我們帶來什么

[摘要] 近年來，5G成為最引人注目的“網(wǎng)紅”之一，在此之前從來沒有哪個純粹的技術(shù)話題能圈到如此多的“粉絲”。作為最新一代移動通信系統(tǒng)，5G的技術(shù)特點和應(yīng)用場景已經(jīng)對整個社會的消費模式、社會運作方式及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，未來還將成為數(shù)字經(jīng)濟增長的新引擎。

[關(guān)鍵詞] 第五代無線系統(tǒng)（5G）;? 數(shù)字經(jīng)濟;? 萬物互聯(lián)

[中圖分類號] TN929.5? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? ? ? ?[文章編號] 0529-1445（2020）09-0052-03

人類進行通信的歷史很久遠(yuǎn)。從古代的烽火狼煙、鴻雁傳書，到近現(xiàn)代的電報、電話，人類一直在孜孜不倦地尋找更加便捷的聯(lián)絡(luò)方式。從這個意義上講，人類文明史就是一部通信發(fā)展史。20世紀(jì)90年代開始逐漸普及的移動通信技術(shù)終于讓人類認(rèn)識到，原來隨時隨地和任何人通信已經(jīng)不再是個夢想，即使遠(yuǎn)隔重洋也能視頻通話，古人“海內(nèi)存知己，天涯若比鄰”的情懷已經(jīng)成為當(dāng)今生活的常態(tài)。進入物聯(lián)網(wǎng)時代，無論生活還是生產(chǎn)都迫切需要實現(xiàn)人與人、人與物、物與物的“萬物互聯(lián)”。作為最新一代移動通信系統(tǒng)，5G的到來為實現(xiàn)這些美麗的愿景打開了一扇窗，因為其“初心”就是將“人與人”之間的連接擴展至“人與人+人與物+物與物”的連接。

新一代科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新的代表

5G全稱5th Generation Wireless Systems（中文譯為“第五代無線系統(tǒng)”，簡稱5G），指的是以超高寬帶的用戶體驗速率作為標(biāo)志性能力指標(biāo)，以大規(guī)模天線陣列、超密集組網(wǎng)、新型多址、全頻譜接入和新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)作為代表性技術(shù)的無線通信系統(tǒng)。國際電信聯(lián)盟定義了5G技術(shù)的幾大關(guān)鍵能力：峰值速率達(dá)到20Gbit/s，用戶體驗數(shù)據(jù)速率達(dá)到100Mbit/s，峰值頻譜效率達(dá)到30bit/s/Hz，移動性支持達(dá)到500km/h，時延達(dá)到1ms，連接密度達(dá)到每平方公里百萬設(shè)備，室內(nèi)流量密度達(dá)到每平方米10Mbit/s，可靠性能夠達(dá)到“五個9”（99.999%）。其中，與萬物互聯(lián)密切相關(guān)的是峰值速率、時延和連接密度3個指標(biāo)。

高速、便捷是人們對5G最直觀的感受。現(xiàn)階段，全球4G網(wǎng)速最高可達(dá)45Mbit/s，下載mp4格式的電影大片《紅海行動》需要將近4分鐘，而用5G下載只需要0.5秒。

5G可以提供超高可靠低延時通信。4G時代的時延可達(dá)到100毫秒，接近于人類的正常反應(yīng)時間，而5G理論上的最小時延可以控制到1毫秒。以自動駕駛和車聯(lián)網(wǎng)為例，假設(shè)車輛的行駛速率為每小時120公里，5G可把反應(yīng)距離從4G時代的3—4米降低到3—4厘米。

實現(xiàn)萬物互聯(lián)需要大連接、高容量能力。相對于4G網(wǎng)絡(luò)每平方公里只能支持2000—10000臺設(shè)備，5G網(wǎng)絡(luò)能把智慧城市建設(shè)中的每一個井蓋、智能路燈、實時監(jiān)控設(shè)備、道路上部署的傳感器等都連接到網(wǎng)絡(luò)中，使得大規(guī)模設(shè)備的無線互聯(lián)成為現(xiàn)實。

5G技術(shù)目前正在世界各地推廣，先進的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)計劃和協(xié)議已經(jīng)在一些大城市落地實施，我們將會更加深切地體驗到5G技術(shù)所帶來的進步。

從消費互聯(lián)網(wǎng)到產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的革命

4G時代，全球數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模從2015年的2.5萬億美元迅速攀升到2017年的12.9萬億美元，規(guī)模擴大了5倍。4G在世界范圍內(nèi)，尤其是在中國，展現(xiàn)出強大的國內(nèi)生產(chǎn)總值的拉動能力。當(dāng)前，面對新冠肺炎疫情帶來的全球經(jīng)濟衰退，各國都將5G視作刺激經(jīng)濟復(fù)蘇和增長的新動力，原因是5G對傳統(tǒng)市場格局、經(jīng)營模式和生產(chǎn)模式的顛覆和升級，完全可能在更短時間內(nèi)釋放出更加巨大的經(jīng)濟能量。據(jù)美國高通公司的預(yù)測，到2035年，5G將在全球范圍內(nèi)創(chuàng)造出12萬億美元的產(chǎn)值和2200萬個工作崗位。習(xí)近平總書記提出要打好轉(zhuǎn)危為機的戰(zhàn)略主動戰(zhàn)，明確指出要“加快5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進度”，并借此“把被抑制、被凍結(jié)的消費釋放出來，把在疫情防控中催生的新型消費、升級消費培育壯大起來，使實物消費和服務(wù)消費得到回補”。1事實上，作為推動經(jīng)濟社會發(fā)展的新動能，5G已成為國家戰(zhàn)略的重要部分。

5G升級4G的消費模式，以延續(xù)4G帶來的巨大消費勢能。全息視頻、裸眼3D以及虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實（AR/VR）等應(yīng)用在5G時代將變成消費的重要對象。無需厚重的頭盔，只要一副VR眼鏡即可獲得沉浸般的感受，身處異地的醫(yī)生就像有患者坐在面前一樣為其診斷，顧客就像身臨其境一樣進行虛擬購物、虛擬買房。一旦出現(xiàn)類似新冠肺炎疫情等突發(fā)事件，5G打造的消費模式將成為經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定的“定海神針”。

5G為我國解決產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級、地區(qū)發(fā)展不平衡等戰(zhàn)略層面的問題提供了全新的思路。一方面，5G將促使傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和實體經(jīng)濟實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級，帶來面向萬物互聯(lián)的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，由此帶動智能家居、自動駕駛、智慧醫(yī)療等領(lǐng)域的興起，蘊含著千億元甚至萬億元規(guī)模的藍(lán)海市場機遇。另一方面，5G將推動遠(yuǎn)程醫(yī)療以及在線教育等領(lǐng)域的發(fā)展，進一步解決教育和醫(yī)療這兩大民生領(lǐng)域社會資源分布不均和發(fā)展不平衡的問題。正是基于上述兩個前景，北京郵電大學(xué)呂廷杰教授認(rèn)為，5G帶來了一場從消費互聯(lián)網(wǎng)到產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的革命。

深刻改變社會運作模式和生活方式

從大消費（即互聯(lián)網(wǎng)電商消費、信息服務(wù)消費、互聯(lián)網(wǎng)金融消費等一系列新的商業(yè)模式）、大金融（即移動支付、微信理財、二維碼支付、虛擬信用卡等各種移動互聯(lián)網(wǎng)金融產(chǎn)品）到大交通（即智能公交電子站牌、手機公交卡、共享單車等支持網(wǎng)絡(luò)出行的設(shè)備），我們親眼見證了4G對人類生活方方面面的顛覆，已經(jīng)與我們親密接觸的5G將通過物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬現(xiàn)實等對整個社會的運行方式產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

5G將促進人類交流方式的升級。5G將推動人類的交互方式從平面交互向更具效率的三維交互轉(zhuǎn)變，使人類置身于一個智能、可互動的網(wǎng)絡(luò)空間里，徹底改變我們的社交與互動方式。如今，600年的故宮也開發(fā)了虛擬旅游，游客戴上5G+VR頭盔，通過“發(fā)現(xiàn)·養(yǎng)心殿——主題數(shù)字體驗展”可以實現(xiàn)“召見大臣”“鑒賞珍玩”等場景，體驗做“皇帝”的感覺。

5G將深刻改變?nèi)祟惿罘绞健?G將加速智能家居、網(wǎng)絡(luò)直播和無人駕駛等新行業(yè)的興起，徹底改變我們的生活方式。2020年6月27日，滴滴自動無人駕駛在上海率先落地，延續(xù)了上百年的人類出行方式將會出現(xiàn)重大變化，汽車無人駕駛的時代終于來了。

5G將加速城市治理智能化。城市治理的智能化在很大程度上取決于管理者對城市方方面面狀態(tài)的感知能力，物聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)感知的重要基礎(chǔ)設(shè)施。根據(jù)相關(guān)機構(gòu)的預(yù)測，至2025年，全球的互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將達(dá)到550億臺的水平，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出2017年的90億臺。5G技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的深度融合，能顯著提高城市綜合治理的效率和快捷性。

催生一批新產(chǎn)業(yè)新職業(yè)

5G作為一項顛覆性技術(shù)，通過和大數(shù)據(jù)、人工智能、3D打印、機器人等技術(shù)的融合，將會帶來生產(chǎn)要素的重組，不僅強烈沖擊傳統(tǒng)的制造業(yè)、服務(wù)業(yè)，導(dǎo)致一些傳統(tǒng)行業(yè)逐漸消失，也會孕育一些新的職業(yè)，一些正在走向消失的職業(yè)（如傳統(tǒng)手工藝等）甚至可能絕處逢生。

制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。未來相當(dāng)長的時間內(nèi)，以服裝、箱包為代表的勞動密集型產(chǎn)業(yè)由我國向東南亞國家轉(zhuǎn)移是大勢所趨，以5G促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級刻不容緩。全國已有多地在探索以3D打印為代表的新型制造方法，為社會提供更加個性化的定制生產(chǎn)模式。工業(yè)生產(chǎn)的自動化和云端化將使中國制造業(yè)具備柔性化生產(chǎn)能力，打破工廠圍墻的制約，實現(xiàn)共享車間、共享工人的大規(guī)模普及，從而把更多的工廠留在中國。阿里研究院預(yù)測，我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型的方向?qū)⑹菑膯渭儭吧a(chǎn)制造”轉(zhuǎn)向“供應(yīng)鏈協(xié)同”。5G是實現(xiàn)“供應(yīng)鏈協(xié)同”的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)保障。

新型服務(wù)業(yè)按需定制。由于5G解決了人和人之間的互聯(lián)問題，了解用戶的真實需求變得更容易，促使很多行業(yè)轉(zhuǎn)向提供定制服務(wù)。以醫(yī)療健康行業(yè)為例，按照2018年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，我國慢性病患者已超過2.6億人，占全國總?cè)丝诘?0%以上。未來，醫(yī)生可以通過5G網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星定位，與社區(qū)居民健康檔案數(shù)據(jù)庫進行連接，實時感知病人的身體狀況，并通過大數(shù)據(jù)分析，指導(dǎo)干預(yù)病人的治療、保健、飲食和活動。因此，醫(yī)療健康行業(yè)將成為一個全民共同關(guān)注的產(chǎn)業(yè)，同時也能創(chuàng)造出更多的就業(yè)機會，為我國進入老齡化社會之后，老年人的照顧和護理問題提供了一個可行的解決思路。

內(nèi)容產(chǎn)業(yè)地位突出。內(nèi)容產(chǎn)業(yè)包括信息、知識、智慧三個層次。隨著互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容的快速發(fā)展，其產(chǎn)業(yè)規(guī)模也在不斷擴大。根據(jù)美國思科公司發(fā)布的數(shù)據(jù)，2016—2020年期間，全球視頻內(nèi)容已經(jīng)增長了3倍，同期移動數(shù)據(jù)流量增長了近7倍。這種產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴大的趨勢反映出人們對視頻傳輸效率的需求十分迫切，針對網(wǎng)絡(luò)視頻的傳輸已經(jīng)成為消耗帶寬的主要業(yè)務(wù)之一。而提供大容量的數(shù)據(jù)傳輸，正是5G技術(shù)的優(yōu)勢之一。有了5G賦能，人們可以觀看4K高清視頻，甚至8K高清視頻。8K已經(jīng)超過人眼的分辨率，不僅會給用戶帶來全新的觀看體驗，甚至還可能催生新的觀影設(shè)備。屆時，高品質(zhì)、內(nèi)容豐富的視頻內(nèi)容生產(chǎn)將變得異常重要。

5G絕對不是人類對移動通信技術(shù)探索的終點，充其量只是一個光輝的里程碑。移動通信的發(fā)展和人類文明一樣，永遠(yuǎn)在路上，明天會更好。

[參考文獻(xiàn)]

[1] IMT-2020推進組. 5G概念白皮書[R]. 北京：IMT-2020推進組，2015.

[2] 楊驊. 全球5G標(biāo)準(zhǔn)、頻譜規(guī)劃與產(chǎn)業(yè)發(fā)展素描[J]. 中國工業(yè)和信息化，2018，（05）.

[3] IMT-2020推進組.5G愿景與需求[R]. 北京：IMT-2020推進組，2014.

（作者簡介：周亞建，北京郵電大學(xué)網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院副教授）

責(zé)任編輯 / 陳? ?思