什么是5G？及其带来的优势

xiaobing86203

做设计有时需要开拓思维，今天我们来聊一聊信息化新技术。
相信大家手机都已普遍是4G，那么5G也呼之欲出。
电信公司和网络运营商都同意，5G应该能够以高速和高容量的方式随时随地提供数据，但是决定5G存放的具体技术还处于研发阶段。
不过，第一个实验性的5G网络的似乎呼之欲出。这可能是为什么英特尔、爱立信和三星等不约而同作出有关5G的声明和公告，急于将其技术扩张到“其它地盘”，希望将其概念证明变为事实上的标准设定者的原因。
但是，5G并不是技术界的淘金热; 这种紧迫性不仅仅跟实现市场份额有关，还跟满足真正的市场需求有关。移动网络上的数据使用量在爆炸性增长，仅在2015年就高达74％。 世界目前每月压缩3.7艾字节，其中倚仗高速数据连接的流媒体服务和应用程序占大多数。基于当前数据量的增长趋势， 4G电信标准未来根本无法满足需求。
企业和消费者已经欣然接受了物联网（IoT）和智能家居产品，而且由于移动视频的需求猛增，网络运营商迫切需要新的技术标准来满足我们对移动数据的迫切需求。这个问题不可谓不重要： 2017年将是印度13亿人真正参与移动数据革命的一年，同时即使在最不发达国家，要找到一个只有寥寥几个人使用智能手机的村庄也绝对不是容易的事。
消费者应用可能是5G的焦点， 但是5G最诱人的地方是在工业和公共基础设施中的应用。
虽然5G标准 ——也被称为高级LTE——仍在拟定中，但毫无疑问的是，其速度将轻松打败目前最快的有线宽带。联合国分支机构国际电信联盟已经设定：任何被称为5G的技术，其必须高于以下基准：最低峰值下载速率为20Gbps，上限为10Gbps。不过，这是对网络级别的预期。 现实生活中的用户还是要大幅降低他们的预期——降至100Mbps的“体验性质的下载速率”和50Mbps的“体验性质的上传速度”。 那是相当于铜缆电缆ADSL宽带（不过今天的一些高速移动网络已经相当接近这些速度）。
5G不太可能大爆炸一般出现; 相反，我们会看到一种不紧不慢的扎实步调前进。芬兰网络设备制造商诺基亚去年9月宣布，将在2016年底前推出一个临时解决方案4.5G Pro。诺基亚说，这个标准可保证数据速度比传统4G网络快10倍，诺基亚将接着很快推出4.9G，数据传输速度将达到每秒几千兆比特。
AT＆T和Verizon正在美国进行5G试验，接着可能会在未来10年内逐步扩大，慢慢成为更大众化的网络。这项试验是在由国家科学基金会领导和美国前总统奥巴马（Barack Obama）启动的高级无线研究计划下进行。一些专家认为，唐纳德·特朗普总统大幅放松规管可能会带给美国5G领先优势，不过其同样可能会让美国消费者重历几十年来由于手机标准的四分五裂带来的种种不便。
另一个5G领跑者——瑞典电信巨头爱立信，正在与法国的网络运营商Orange合作，并与芯片制造商英特尔和电信巨头NTT Docomo在日本搭建5G试用环境。韩国电子巨头三星也在重金投资5G研究，并在移动世界大会上宣布推出5G家庭路由器，其支持高达1Gbps的数据速率。这些设备会被部署在韩国和日本，作为2020年东京奥运期间的5G示范的一部分。
推动着5G创新不仅仅是巨头们。 一间小规模爱尔兰公司Taoglas已经开发出一种技术，将5G移动基站天线变为乐高式积木。Taoglas联合首席执行官罗恩·昆兰（Ronan Quinlan）表示：“ 5G时代越来越近，对5G天线的市场需求正在增长，一旦有了现成的标准，马上就可扩展和应用这些天线，”他保证，如果需求增长和运营商需要扩大规模，安装和重新配置天线会非常容易。
对5G的投资将来自移动运营商。 据称大约25个运营商正在实验室测试该技术; 其中五个已经达到35Gbps以上的数据速度。阿拉伯联合酋长国的Etisalat声称其数据速度最快（36Gbps），而Ooredoo正在以35.46Gbps的速度进行试验。
当然，5G最重要的是需求，而不是供应。 那么行业如何从5G网络中获益呢？

1.所有人的数据都会更快更多
5G不仅可以处理更多的数据，还可以连接更多的设备，减少延迟和提高可靠性。5G的诀窍是将不同频段的带宽汇集起来，提升了范围和速度。你的移动或无连接的物联网设备将汇总数据，以便快速下载和上传。
“5G意味着无缝连接”，国家基础设施委员会最近的一份报告指出。“它以超低延迟、超快、超可靠、超高容量传输。它将支持现有网络和新应用的不断增长的数据需求，从增强现实到连接车辆和物联网，还有更多东西未知的东西，就像10年前我们对现在认为理所当然的4G服务的概念一样。”
现代机械制造厂往往要使用传感器; 5G会尽可能避免使用通讯线路，哪怕数据使用量很大。当然，公司也可能需要升级他们的本地数据网络，但是由于网络功能虚拟化和由软件定义的网络等新方法，这做起来甚至比听起来更简单。
2.摆脱物联网的阻力
物联网在家中迅速形成，但如果说有一件事情阻碍了工业物联网发展的话，就是实现正确连接有不小的麻烦——特别是对于哪些无处不在的“东西”来说。但是，有了5G，工程师终于可以建立高度互联的设备生态系统。它将提高生产力，帮助预测可靠性问题，并在生产的各个阶段和机器的整个使用周期中简化维护。
由芯片制造商Qualcomm（其公开承认推出5G将让其获益良多）委托进行的一项研究得出结论：到2035年，由5G网络支撑的行业总共将生产价值12.3万亿美元的商品和服务。其本身就可能带来高达3.5万亿美元的收入，并雇佣2200万个新工作岗位。扣除物价因素，在2020年至2035年之间，全球GDP可能会有3万亿美元的增长。这相当于增加了印度的经济规模。
当然，这是最好的情况，但如果不能成功达成真正的全球5G标准，我们面对的将是效率低下的局面。物联网要想取得成功，所有要连接的设备必须使用相同的协议来实现低延迟、高容量和高可靠性的连接。
另一个问题是高级LTE / 5G要有向后兼容性——尽管较旧的设备也可连接到5G网络，但它们将无法享受该技术聚合带宽所带来的好处。
顺便说一句，要想推出物联网，由于基于虚拟化核心和智能边缘服务的网络一体化，5G将不得不与其他无线技术一起工作，如mmWave，Wi-Fi，4G等。

3.真正自动的车辆
许多汽车制造商认为，如果想要无人驾驶车辆满街跑，5G移动网络将会是关键的基础设施; 就好像推出4G对智能手机一样重要。5G将帮助无人驾驶的车辆安全改变车道、识别信号、创建准确的地图，并相互交流有关潜在或即将发生的交通事故、交通堵塞和天气情况等信息。
为了防止事故发生，5G还将汽车连接到云服务以进行物体辨识。至于娱乐方面，5G或会带给我们稳定的现场和随选电视节目等坐在后座的乘客喜欢的东西。
汽车能获得的好处，无人机也能获得。 5G可以让无人驾驶车辆或无人机发挥出真正的工业潜力。依英特尔市场开发总监Lynn Comp的说法，可能不久就会有5G支持的装有相机的无人驾驶飞机从石油钻机发回高清视频了。
4.虚拟、增强和混合现实
VR，AR和MR技术有巨大的工业潜力 ——从更好的规划建筑布局和生产线工作流程到手中的虚拟专家进行远程维护等。
它们起步艰难，部分原因是缺少连接性。 最实用的VR和AR系统需用电线连接到能力强大的计算机，这大大限制了它们的实用性。5G可以让这些机器摆脱电线，真正释放VR、AR和MR的威力，将当今只属于科幻领域的它们应用于工业应用中。比如说，一条船上的工程师想修复发动机的一个复杂部件，他可带上AR护目镜，依照身在发动机供应商处的顶尖专家的指引操作，省得坐飞机跑来跑去。
5. 触觉互联网
最后，一个有触觉的互联网是怎么样的？一些公司和学术机构正在开发一种手套，能够通过其所有（或大部分）感官能力来复制人类手指的触觉。这个构想是，一旦有了5G的支持，人们就可以远程维修坏掉的机器。有经验的工程师可通过简单的机器人，或指导生疏的当地操作人员来维修，甚至通过近乎实时引导的机器手进行。或者外科医生可以通过指导发展中国家的当地人员执行棘手的操作进行远程手术。
或者还需要等上四五年时间，但我们不用怀疑5G已经呼之欲出了。如果没有标准之争，世界各地的政府能将国别问题放在一边，开始在无线电频谱中为该技术储备全球带宽，机器将很快就能做到今天做不了的实时大量捕获和分析数据。
剩下的将是工程师的工作来开发能够将干扰数据和有用数据成功识别的新设备，利用5G的速度和带宽将数据传输到云中的大数据分析引擎，并接收返回的可操作信息。
但是，与所有移动网络技术一样，出岔子的机会也很高。尤其是，5G可能带来更大的数字鸿沟：在城市中心5G信号可能无处不在，而基于农村地区的工业应用最多还处于3G速度。有些人可能会明白在真正用到5G之前，还要等待很长时间。
5G技术的5个障碍
• 我们都要更换新手机，而机器需要重新连接。
• 5G基站较小，但得部署要远为密集。 这意味着需在城市搭建数百个甚至数千个基站。（相比之下，对于中国来说，截至至2016年，中国电信企业加快了移动网络建设，新增移动通信基站92．6万个，总数达559万个。其中4G基站新增86．1万个，总数达到263万个）
• 由于到基站的距离最为关键，农村在这次数字化升级中可能再次失败。（我们不完全赞同此种观点，这也有可能是农村信息化发展的契机）
• 标准尚未确定，如果一些国家反对全球标准——例如想支持当地行业领头羊，5G承诺很快将变成单个设备必须支持多少种标准的技术噩梦。
• 谁出钱时最大的问题。是消费者，行业还是网络运营商呢？硬件成本并不是唯一令人望而生畏的。 政府也会尽力通过拍卖带宽赚钱。

未来第一站

原来2M的网和同事分着用，玩魔兽看电影两不误，现在20M刚好看个电影。

淡然

科技的发展日新月异，一切皆有可能。

韩寒11

现在20兆光纤能普及就已经很不错了

albert.tang

2G快退出市场了吧？

xiaobing86203

未来第一站 发表于 2017-4-14 20:10
原来2M的网和同事分着用，玩魔兽看电影两不误，现在20M刚好看个电影。

虽然网络流量端口在增大，但现在做出来的资源也越来越耗流量；特别是手机上的APP，安装包动辄几百兆，即使每月有1G的流量，不小心就用光了

xiaobing86203

淡然 发表于 2017-4-14 21:16
科技的发展日新月异，一切皆有可能。

行业对比中，信息化发展得最为迅猛

xiaobing86203

韩寒11 发表于 2017-4-14 22:24
现在20兆光纤能普及就已经很不错了

这个速度，飞起来的感脚

xiaobing86203

albert.tang 发表于 2017-4-14 22:56
2G快退出市场了吧？

是该淘汰掉了

一重科技

其实感觉4G已经挺快了，5G估计要起飞了……