什么是5G？及其帶來的優勢

xiaobing86203

做設計有時需要開拓思維，今天我們來聊一聊信息化新技術。
相信大家手機都已普遍是4G，那么5G也呼之欲出。
電信公司和網絡運營商都同意，5G應該能夠以高速和高容量的方式隨時隨地提供數據，但是決定5G存放的具體技術還處于研發階段。
不過，第一個實驗性的5G網絡的似乎呼之欲出。這可能是為什么英特爾、愛立信和三星等不約而同作出有關5G的聲明和公告，急于將其技術擴張到“其它地盤”，希望將其概念證明變為事實上的標準設定者的原因。
但是，5G并不是技術界的淘金熱; 這種緊迫性不僅僅跟實現市場份額有關，還跟滿足真正的市場需求有關。移動網絡上的數據使用量在爆炸性增長，僅在2015年就高達74％。 世界目前每月壓縮3.7艾字節，其中倚仗高速數據連接的流媒體服務和應用程序占大多數。基于當前數據量的增長趨勢， 4G電信標準未來根本無法滿足需求。
企業和消費者已經欣然接受了物聯網（IoT）和智能家居產品，而且由于移動視頻的需求猛增，網絡運營商迫切需要新的技術標準來滿足我們對移動數據的迫切需求。這個問題不可謂不重要： 2017年將是印度13億人真正參與移動數據革命的一年，同時即使在最不發達國家，要找到一個只有寥寥幾個人使用智能手機的村莊也絕對不是容易的事。
消費者應用可能是5G的焦點， 但是5G最誘人的地方是在工業和公共基礎設施中的應用。
雖然5G標準 ——也被稱為高級LTE——仍在擬定中，但毫無疑問的是，其速度將輕松打敗目前最快的有線寬帶。聯合國分支機構國際電信聯盟已經設定：任何被稱為5G的技術，其必須高于以下基準：最低峰值下載速率為20Gbps，上限為10Gbps。不過，這是對網絡級別的預期。 現實生活中的用戶還是要大幅降低他們的預期——降至100Mbps的“體驗性質的下載速率”和50Mbps的“體驗性質的上傳速度”。 那是相當于銅纜電纜ADSL寬帶（不過今天的一些高速移動網絡已經相當接近這些速度）。
5G不太可能大爆炸一般出現; 相反，我們會看到一種不緊不慢的扎實步調前進。芬蘭網絡設備制造商諾基亞去年9月宣布，將在2016年底前推出一個臨時解決方案4.5G Pro。諾基亞說，這個標準可保證數據速度比傳統4G網絡快10倍，諾基亞將接著很快推出4.9G，數據傳輸速度將達到每秒幾千兆比特。
AT＆T和Verizon正在美國進行5G試驗，接著可能會在未來10年內逐步擴大，慢慢成為更大眾化的網絡。這項試驗是在由國家科學基金會領導和美國前總統奧巴馬（Barack Obama）啟動的高級無線研究計劃下進行。一些專家認為，唐納德·特朗普總統大幅放松規管可能會帶給美國5G領先優勢，不過其同樣可能會讓美國消費者重歷幾十年來由于手機標準的四分五裂帶來的種種不便。
另一個5G領跑者——瑞典電信巨頭愛立信，正在與法國的網絡運營商Orange合作，并與芯片制造商英特爾和電信巨頭NTT Docomo在日本搭建5G試用環境。韓國電子巨頭三星也在重金投資5G研究，并在移動世界大會上宣布推出5G家庭路由器，其支持高達1Gbps的數據速率。這些設備會被部署在韓國和日本，作為2020年東京奧運期間的5G示范的一部分。
推動著5G創新不僅僅是巨頭們。 一間小規模愛爾蘭公司Taoglas已經開發出一種技術，將5G移動基站天線變為樂高式積木。Taoglas聯合首席執行官羅恩·昆蘭（Ronan Quinlan）表示：“ 5G時代越來越近，對5G天線的市場需求正在增長，一旦有了現成的標準，馬上就可擴展和應用這些天線，”他保證，如果需求增長和運營商需要擴大規模，安裝和重新配置天線會非常容易。
對5G的投資將來自移動運營商。 據稱大約25個運營商正在實驗室測試該技術; 其中五個已經達到35Gbps以上的數據速度。阿拉伯聯合酋長國的Etisalat聲稱其數據速度最快（36Gbps），而Ooredoo正在以35.46Gbps的速度進行試驗。
當然，5G最重要的是需求，而不是供應。 那么行業如何從5G網絡中獲益呢？

1.所有人的數據都會更快更多
5G不僅可以處理更多的數據，還可以連接更多的設備，減少延遲和提高可靠性。5G的訣竅是將不同頻段的帶寬匯集起來，提升了范圍和速度。你的移動或無連接的物聯網設備將匯總數據，以便快速下載和上傳。
“5G意味著無縫連接”，國家基礎設施委員會最近的一份報告指出。“它以超低延遲、超快、超可靠、超高容量傳輸。它將支持現有網絡和新應用的不斷增長的數據需求，從增強現實到連接車輛和物聯網，還有更多東西未知的東西，就像10年前我們對現在認為理所當然的4G服務的概念一樣。”
現代機械制造廠往往要使用傳感器; 5G會盡可能避免使用通訊線路，哪怕數據使用量很大。當然，公司也可能需要升級他們的本地數據網絡，但是由于網絡功能虛擬化和由軟件定義的網絡等新方法，這做起來甚至比聽起來更簡單。
2.擺脫物聯網的阻力
物聯網在家中迅速形成，但如果說有一件事情阻礙了工業物聯網發展的話，就是實現正確連接有不小的麻煩——特別是對于哪些無處不在的“東西”來說。但是，有了5G，工程師終于可以建立高度互聯的設備生態系統。它將提高生產力，幫助預測可靠性問題，并在生產的各個階段和機器的整個使用周期中簡化維護。
由芯片制造商Qualcomm（其公開承認推出5G將讓其獲益良多）委托進行的一項研究得出結論：到2035年，由5G網絡支撐的行業總共將生產價值12.3萬億美元的商品和服務。其本身就可能帶來高達3.5萬億美元的收入，并雇傭2200萬個新工作崗位。扣除物價因素，在2020年至2035年之間，全球GDP可能會有3萬億美元的增長。這相當于增加了印度的經濟規模。
當然，這是最好的情況，但如果不能成功達成真正的全球5G標準，我們面對的將是效率低下的局面。物聯網要想取得成功，所有要連接的設備必須使用相同的協議來實現低延遲、高容量和高可靠性的連接。
另一個問題是高級LTE / 5G要有向后兼容性——盡管較舊的設備也可連接到5G網絡，但它們將無法享受該技術聚合帶寬所帶來的好處。
順便說一句，要想推出物聯網，由于基于虛擬化核心和智能邊緣服務的網絡一體化，5G將不得不與其他無線技術一起工作，如mmWave，Wi-Fi，4G等。

3.真正自動的車輛
許多汽車制造商認為，如果想要無人駕駛車輛滿街跑，5G移動網絡將會是關鍵的基礎設施; 就好像推出4G對智能手機一樣重要。5G將幫助無人駕駛的車輛安全改變車道、識別信號、創建準確的地圖，并相互交流有關潛在或即將發生的交通事故、交通堵塞和天氣情況等信息。
為了防止事故發生，5G還將汽車連接到云服務以進行物體辨識。至于娛樂方面，5G或會帶給我們穩定的現場和隨選電視節目等坐在后座的乘客喜歡的東西。
汽車能獲得的好處，無人機也能獲得。 5G可以讓無人駕駛車輛或無人機發揮出真正的工業潛力。依英特爾市場開發總監Lynn Comp的說法，可能不久就會有5G支持的裝有相機的無人駕駛飛機從石油鉆機發回高清視頻了。
4.虛擬、增強和混合現實
VR，AR和MR技術有巨大的工業潛力 ——從更好的規劃建筑布局和生產線工作流程到手中的虛擬專家進行遠程維護等。
它們起步艱難，部分原因是缺少連接性。 最實用的VR和AR系統需用電線連接到能力強大的計算機，這大大限制了它們的實用性。5G可以讓這些機器擺脫電線，真正釋放VR、AR和MR的威力，將當今只屬于科幻領域的它們應用于工業應用中。比如說，一條船上的工程師想修復發動機的一個復雜部件，他可帶上AR護目鏡，依照身在發動機供應商處的頂尖專家的指引操作，省得坐飛機跑來跑去。
5. 觸覺互聯網
最后，一個有觸覺的互聯網是怎么樣的？一些公司和學術機構正在開發一種手套，能夠通過其所有（或大部分）感官能力來復制人類手指的觸覺。這個構想是，一旦有了5G的支持，人們就可以遠程維修壞掉的機器。有經驗的工程師可通過簡單的機器人，或指導生疏的當地操作人員來維修，甚至通過近乎實時引導的機器手進行。或者外科醫生可以通過指導發展中國家的當地人員執行棘手的操作進行遠程手術。
或者還需要等上四五年時間，但我們不用懷疑5G已經呼之欲出了。如果沒有標準之爭，世界各地的政府能將國別問題放在一邊，開始在無線電頻譜中為該技術儲備全球帶寬，機器將很快就能做到今天做不了的實時大量捕獲和分析數據。
剩下的將是工程師的工作來開發能夠將干擾數據和有用數據成功識別的新設備，利用5G的速度和帶寬將數據傳輸到云中的大數據分析引擎，并接收返回的可操作信息。
但是，與所有移動網絡技術一樣，出岔子的機會也很高。尤其是，5G可能帶來更大的數字鴻溝：在城市中心5G信號可能無處不在，而基于農村地區的工業應用最多還處于3G速度。有些人可能會明白在真正用到5G之前，還要等待很長時間。
5G技術的5個障礙
• 我們都要更換新手機，而機器需要重新連接。
• 5G基站較小，但得部署要遠為密集。 這意味著需在城市搭建數百個甚至數千個基站。（相比之下，對于中國來說，截至至2016年，中國電信企業加快了移動網絡建設，新增移動通信基站92．6萬個，總數達559萬個。其中4G基站新增86．1萬個，總數達到263萬個）
• 由于到基站的距離最為關鍵，農村在這次數字化升級中可能再次失敗。（我們不完全贊同此種觀點，這也有可能是農村信息化發展的契機）
• 標準尚未確定，如果一些國家反對全球標準——例如想支持當地行業領頭羊，5G承諾很快將變成單個設備必須支持多少種標準的技術噩夢。
• 誰出錢時最大的問題。是消費者，行業還是網絡運營商呢？硬件成本并不是唯一令人望而生畏的。 政府也會盡力通過拍賣帶寬賺錢。

未來第一站

原來2M的網和同事分著用，玩魔獸看電影兩不誤，現在20M剛好看個電影。

淡然

科技的發展日新月異，一切皆有可能。

韓寒11

現在20兆光纖能普及就已經很不錯了

albert.tang

2G快退出市場了吧？

xiaobing86203

未來第一站 發表于 2017-4-14 20:10
原來2M的網和同事分著用，玩魔獸看電影兩不誤，現在20M剛好看個電影。

雖然網絡流量端口在增大，但現在做出來的資源也越來越耗流量；特別是手機上的APP，安裝包動輒幾百兆，即使每月有1G的流量，不小心就用光了

xiaobing86203

淡然 發表于 2017-4-14 21:16
科技的發展日新月異，一切皆有可能。

行業對比中，信息化發展得最為迅猛

xiaobing86203

韓寒11 發表于 2017-4-14 22:24
現在20兆光纖能普及就已經很不錯了

這個速度，飛起來的感腳

xiaobing86203

albert.tang 發表于 2017-4-14 22:56
2G快退出市場了吧？

是該淘汰掉了

一重科技

其實感覺4G已經挺快了，5G估計要起飛了……