5G應用場景探討

王宏偉

一、移動通信發(fā)展歷程

從移動通信的發(fā)展歷史看，我們經歷了從1G到5G。1987年11月，廣東省開通全國第一個移動通信網(wǎng)，首批700名用戶，他們的移動電話是像半塊磚頭一樣的“大哥大”。說到當初的“大哥大”，就是一個字“貴”，擁有一部“大哥大”不僅是財富的象征，更是身份的象征。但當時“大哥大”只能打電話，這是1G時代。從2G開始我們進入到了數(shù)字通信時代，我們可以通過手機發(fā)短信，當時最流行的就是短信拜年。3G時代，由于通信速率的大幅增加，加上智能手機的出現(xiàn)，基于蘋果、安卓等手機操作系統(tǒng)的APP軟件應用而生，我們可以通過手機收發(fā)電子郵件、瀏覽網(wǎng)頁，進行移動辦公。4G時代，通信速率進一步增加，微信、抖音、支付寶等大量社交、游戲、支付軟件出現(xiàn)，徹底改變了人們的生活方式，由此進入了移動互聯(lián)網(wǎng)時代，造就了阿里、騰訊、百度等互聯(lián)網(wǎng)公司巨頭。舉個例子，在中國，不同年齡層的人們都在受惠于無現(xiàn)金支付帶來的巨大變化的便利。無論是年輕人、中年人還是老年人，無現(xiàn)金社會給人們帶來的不僅是生活方式的變化，也將會是思維的變化和區(qū)隔的消解，中國成為亞洲第一個無現(xiàn)金社會。

但4G時代，還只是改變了我們的生活，主要是面向我們的消費領域。到了5G時代，我們將進入萬物互聯(lián)時代，5G通過賦能人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術，將改變的是我們的產業(yè)，也就是說，5G改變的是我們的社會。

另外，移動通信的發(fā)展史也是國家之間的博弈史，最早1G模擬通信時代，美國處于主導地位并占據(jù)了全球市場，造就了摩托羅拉這樣的公司。到了2G時代，歐洲開始抱團與美國競爭，提出了GSM標準，并占據(jù)了中國市場，造就了愛立信、諾基亞、西門子等歐洲企業(yè)，美國的摩托羅拉開始衰落，這個階段我們中國處于落后階段。到了3G時代，我們中國加入了戰(zhàn)團，提出了TD-SCDMA標準，并利用美國和歐洲的博弈，成為國際3G三大標準之一，中國終于在國際舞臺上發(fā)出了自己的聲音，形成了對技術、標準，對這個領域初步的積累，這個階段，我們處于跟隨階段。到了4G時代，我們的移動通信技術能力越來越強大，基本處于并跑階段。到了5G時代，我們中國企業(yè)提交的國際標準和專利數(shù)量已經遙遙領先，已經處于領跑地位。

工信部已于2019年6月6日發(fā)放5G商用牌照，標志著我國正式進入5G商用時代。5G商用牌照的發(fā)放將進一步推動運營商加快5G網(wǎng)絡建設，促進芯片、終端、信息技術等全產業(yè)鏈發(fā)展。堅持自主創(chuàng)新與開放合作相結合，我國5G產業(yè)已建立競爭優(yōu)勢，產業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)已經基本達到商用水平。

二、5G典型應用場景

與傳統(tǒng)2G/3G/4G相比，5G有“高帶寬、低時延、大連接”三大核心特性，可以說是一個“全能冠軍選手”。5G時延最低可達1毫秒，超低時延使無人駕駛、遠程醫(yī)療成為現(xiàn)實; 5G帶寬可以達到10G級別，是4G的100倍，一部高清影片幾秒鐘就可下載完; 5G網(wǎng)絡下每平方公里終端接入數(shù)可以達到100萬的數(shù)量，根據(jù)預測， 2025年將達到1000億連接數(shù)，其中人的連接100億，物的連接900億，這么大的連接數(shù)，4G網(wǎng)絡是支撐不了的，只有5G 的大連接特性才能實現(xiàn)萬物互聯(lián)。5G的這些強大特性，讓我們對5G的未來充滿了無限的想象。

下面，選擇幾項5G典型的應用場景，為大家做個介紹。

（一）高清直播、VR/AR業(yè)務

高清直播、VR、AR是5G時代的第一個殺手級應用。相對WIFI和4G網(wǎng)絡，5G網(wǎng)絡憑借2-10ms的低時延、最高可達10Gbps的高帶寬，可以實現(xiàn)4K/8K，AR沉浸式體驗、VR直播、VR購物以及VR課程教學，在家就能享受高清直播、暢爽VR游戲，足不出戶就能與名校名師面對面，游遍大好河山。

（二）工業(yè)制造

在工業(yè)制造方面，依托5G網(wǎng)絡高帶寬、低時延、高精定位的支撐，將加速推進制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)的深度融合，通過工業(yè)設備數(shù)據(jù)采集、遠程控制、AI質量檢測、AR/VR輔助生產等技術，實現(xiàn)控制自動化、生產可視化、維護遠程化，助力制造產業(yè)轉型升級、加速新舊動能轉換。在國產大飛機C919研發(fā)制造過程中，5G技術憑借低時延，高可靠性、部署靈活的特性得到了廣泛的應用，解決了傳統(tǒng)有線控制模式壽命低、部署周期長、工作效率低等長期困擾制造業(yè)的難題。

（三）無人駕駛

人對外部的反應時延大約是100毫秒左右， 4G的端到端交互時延一般是200毫秒，而5G的端到端交互時延理論上可以做到20毫秒以下，也就是說，在5G網(wǎng)絡的加持下，系統(tǒng)自動控制比我們人的反應要快，因此也更安全。無人駕駛在智慧園區(qū)、車隊編排行駛、極端工況、共享汽車停放調度等領域前景廣闊。

（四）遠程醫(yī)療

5G的高帶寬、低時延特性，可以將手術現(xiàn)場清晰、實時、全景的送達遠端專家，輔助專家在遠程進行手術操作。2019年，世界首例5G遠程外科手術在我國成功實施，揭開了醫(yī)學史上的新篇章。此外，在遠程超聲診斷、遠程手術協(xié)助、AR醫(yī)療教學、移動救護、查房機器人等場景領域，5G也大有用武之地。在不遠的將來，5G智慧醫(yī)療服務將會走進千家萬戶，一些大病、重病可以得到及時、高水平的診斷和治療。

（五）萬物互聯(lián)

5G時代是萬物互聯(lián)的時代。5G依托廣覆蓋、低功耗、大連接、低時延能力，結合物聯(lián)網(wǎng)、云計算技術，能夠讓網(wǎng)絡超越人與人的互聯(lián)，讓物物實時互聯(lián)、可靠操控。當前，智能萬物互聯(lián)正處于連接數(shù)快速增長的階段，中國全面實施了“大連接”戰(zhàn)略并保持了良好發(fā)展勢頭，PC、手機、平板用戶超30億，智慧路燈、智慧井蓋等也將廣泛應用到日常生活中，預計到2025年全球連接數(shù)將達到1000億，其中900億是物與物的連接。

（六）智慧城市

5G網(wǎng)絡首先會覆蓋城市區(qū)域。通過5G網(wǎng)絡，我們可以重構城市的神經體系，賦能人工智能、人臉識別、大數(shù)據(jù)分析等技術，城市管理將由現(xiàn)在的智能化走向真正的智慧化。5G在智慧城市的應用主要有公共場所監(jiān)控、無人機安防、移動AR檢測、道路監(jiān)控及管理。目前，一些城市已經推出“無人機立體安防”，使安防范圍得到極大拓展。各級政府也在著力升級打造一批5G城市、5G園區(qū)、5G社區(qū)、5G特色小鎮(zhèn)。

5G時代已經來臨。5G將引領社會變革，促進產業(yè)轉型升級，使社會治理更加精細，使人民生活更加美好。