5G通訊技術:萬物互聯時代已經來臨
通過閱讀這一講的內容,你將會掌握以下 3 個問題的答案:
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為什麼說我們已經進入 5G 時代?
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5G 時代會帶來哪些新的機會?
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為什麼說 5G 芯片研發很難?
這個模塊我們要講的主題是 5G 通訊技術。
相信你對 5G 這個詞兒已經很熟悉了。就在 2018 年 6 月,國際移動通信標準化組織已經批准了第5代移動通信技術.這意味著,5G已經完成了第一階段全功能的標準化工作。
但是,這可不代表5G能馬上全面鋪設,還需要一個完善的過程。預計到 2019 年年底,會完成滿足國際電信聯盟要求的完整 5G 標準。到 2020 年,5G 會實現全面商用。
但是我們說,在 5G 通訊技術被批准的那一刻開始,我們就已經算是進入 5G 時代了。
而且實際上,5G通訊技術確實已經在被應用了。
就在 2018 年 2 月,第 52 屆美國職業橄欖球大聯盟“超級碗”比賽.愛立信和美國電信業巨頭Verizon 就為運動員們打造了一款特殊的橄欖球頭盔,在上面加裝了攝像頭和一部VR 攝像頭。
也就是說,運動員在場內訓練,他的第一視角就會被完整地拍攝下來.然後所有圖像數據都實時上傳。你肯定也知道,橄欖球運動的傳球、跑動、攻防那可是相當激烈的,要想看得清楚,就必須保證實時畫面足夠清晰,這就會產生巨量的數據,只有 5G 網路的高速率、低延遲能滿足需求。
此外,在 2018 年 2 月,韓國的平昌冬奧會,就利用英特爾的 5G 技術,提供了大規模 5G 通訊網路。
從國內三大運營商來看:中國移動2018年就會在 4 到 5 個城市開展外場試驗,2020年會實現規模商用。
這一講,我給你介紹5G的概念,發展階段, 關鍵技術,以及與 AR、 VR 和人工智能結合之後,進發出的巨大機遇。
一、5G通訊網絡的重要性
那麼5G到底是什麼呢?
5G,就是第五代移動通信系統.英文叫 5th Generation Mobile Networks,從名字上聽,似乎是 4G 系統的延伸。但其實,在性能指標和功能模塊上,5G平台都具有 3G、4G 無可比擬的優勢。
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1G 是實現了基本的移動通話;
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2G 是實現了收發短信、語音通話和手機上網;
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3G則是拓展到了基於圖片的移動互聯網路.讓大家收發圖片、彩信成為可能;
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我們現在用的4G,標誌就是更大的頻寬和更快的網速,能在移動網絡裡看視頻、看直播、視頻聊天等等。
而 5G 最大的區別,就是它不再局限於移動互聯網,而是還能支持物聯網,AR、VR、自動駕駛、人工智能等海量的應用,讓我們真的進入到萬物互聯的時代。
所以 5G 最關鍵的指標之一是高傳輸速率。
目前,最快的 4G 網路傳輸是每秒 150 兆比特 ( Mb / s )。按照預期,5G 會比 4G 快 10 倍左右,也就是說,保守估計至少能達到每秒 1,000 兆比特 ( Gb / s ) 的速率。傳輸一部 1GB 大小的視頻,只需要 10 秒。
另外,5G 通訊技術還擁有低延遲的突出特點。延遲是指當數據量過大,受到網絡流量限制,就導致數據傳輸緩慢,也就是平時所說的卡頓現象。比如在 4G 網絡下,自動駕駛的數據傳輸就無法做到實時, 這是在駕駛狀態下無法接受的。
也是基於這個特點,可以說 5G 就是下一代互聯網,智慧城市、物聯網、車聯網、遠程醫療等應用都會隨著 5G 時代而到來,它會滲透到各行各業,加速經濟社會的數字化轉型,構築萬物互聯的世界。
二、關鍵的5G芯片
在5G方面,中國非常積極。
2013年,就由工信部、發改委和科技部聯合成立了〝IMT – 2020 推進組〞,目標就是持續快速推進國內 5G 通訊技術的發展,到2018 年,已經在懷柔建成了全球最大的 5G 試驗網絡,除了國內以華為為首的通信企業參與之外,英特爾這樣的芯片巨頭也參與到了其中。
因為談到 5G,就一定不能不講芯片,因為它是 5G 通訊技術最關鍵的部分。
就在 2018 年 2 月 25 日,在西班牙巴塞羅納舉行的 MWC 展會上,華為正式發布了旗下首款 5G 商用芯片,Balong 5G01 和 5G 商用終端,華為 5G CPE,這標誌了國內芯片設計有了比較大的進步。
對於 5G 芯片來說,研發難度比 4G 芯片大得多,因為它既要支持 6 千兆赫茲 ( GHz ) 以下的低頻段通訊,還要支持 24千兆赫茲以上的高頻毫米波。
所謂毫米波,是指波長在 1 到 10 毫米之間的電磁波,頻率大約是在 30 到 300 千兆赫茲之間。
你不用太在意這些數字,只需要知道,就是因為這樣的通訊頻段要求,極大地增加了芯片的研發難度。
參與 5G 芯片研發的,基本就是高通、英特爾、三星、華為這幾家超大型科技企業,因為其他企業很難同時既擁有研發能力,又有足夠的資本,同時還要有足夠龐大的通信領域合作鏈條,再強的芯片造出來,如果沒有配套的各類技術和產品,也是沒用的。
總體來說,對於需要長期積累的芯片產業來說,還是國外的大公司佔據著優勢。
三、創意產業的新機會
那麼這是否就意昧著 5G 時代只是大公司的舞台呢?
套用哲學家維特根斯坦的話來說:
想像一種語言就是想像一種生活。
我們可以這麼來說:
想像一種科技就是想像一種生活。
我認為,5G 時代來臨,雖然在基礎設施領域,中小企業很難找到機會,但創意產業在科技手段加持後,一定會迎來大爆發,也就是說,中小公司和創業者們可以充分利用巨頭們打造的 5G 網絡,發展自己的業務,就像現在的互聯網巨頭們一樣,依靠自己的創意成長為新的國際化的大公司。
就拿我一直講的,相比虛擬現實 VR 更容易落地的增強現實 AR 技術來說。
5 年前,一位名叫 Nickolay Lamm 的藝術家和8位無線工程師一起,描繪了一幅利用肉眼,可以直接看見無線手機信號時的世界。信號越強,顏色看上去越偏紅色。數年之後,一款可實時實現無線信號可視化的神器終於橫空出世。
2018年5月,日本通訊運營商 NTT DoCoMo 宣布開發出了〝5G 實時可視化無線信號工具〞,他們通過 AR 技術實現了無線信號的可視化,讓人用肉眼就能直接看到五彩斑斕的互聯網世界。
可以說,我們正處於一個數字虛擬世界和物理世界交融的時代,5G + VR / AR 就能釋放出人類運用數據能力的無限創意和想像力,尤其在網游世界,5G 的低延遲特性會帶來全新的遊戲體驗。
你還記得以前我們講過的風靡全球的找小精靈的Pokémon Go 遊戲嗎?
它就是使用手機,然後用 AR 技術在現實世界裡尋找虛擬世界裡的小精靈。但是受限於 4G 通訊技術,這個遊戲的體驗其實遠算不上好。
未來幾年,當高頻寬、低延遲的 5G 網路開始普及,地理數據傳輸速度就會更快,遊戲設計師在設計 AR 角色時,可以不用像現在這樣過多考慮技術上限,不得不犧牲角色的複雜性和趣味性。
就比如說,未來的小精靈可以和玩家玩捉迷藏,它們可以爬上樹、藏在椅子後面或者躲進建築物裡。更快的網路還能支持玩家們組隊進行 AR 遊戲。
四、與人工智能的結合
5G 時代,除了創意的價值更加凸顯以外,還需要結合人工智能。因為 5G 會加速 AT 應用的落地,另一方面,Al 也讓 5G 更智能、更貼心地提供服務。
實際上,人工智能和 5G 兩種突破性的技術, 是互促互進,相得益彰的。5G和人工智能的結合將使設備更加善於快速學習。快速、可靠的 5G 數據傳輸,會讓人工智能設備迅速從錯誤中學習經驗教訓,並理解情境,從而準確高效地完成任務。
比如,未來自然語言交互模式將無所不在,在人工智能驅動的半自動或自動駕駛中,你必須迅速作出判斷並快速調整。而連接時間的延遲,極大陰礙了自動駕駛技術的大規模應用, 必須讓延遲時間縮短,優化到 1 毫秒、2 毫秒才可以。
所以說,5G 不只是一項通訊技術,它在為我們勾畫美好願景的同時,也創造出了你以前無法想像的機會。5G 平台也為人工智能的創業公司提供了更加廣闊的施展平台。
你也許了解 Minecraft 生存遊戲,我們的課裡也曾經專門講過。Minecraft 從發布以來,已成為全球超過 4,000 萬人通過各種終端來體驗的大熱遊戲。
為什麼這個遊戲會受到熱捧呢?
因為它是高度自由的開放世界.玩家可以建構自己的世界及運作規則,沒有一套固定的玩法或任務。
2014年,微軟以25億美元的價格收購Minecrafi,中文譯為“我的世界”。後續研究團隊運用Minecraft 的虛擬遊戲環境,建立了一個人工智能實驗平台,來訓練機器人更智能地完成工作,比如教它們的角色如何爬上山丘、執行各種動作。2015年,發布了一款AR版遊戲〝Minecraft〞以及 HoloLens 頭盔,戴上後整個屋子都變成了一個虛擬遊戲環境。
可以想像的是滿在 5G 基於複雜的網絡系統, 極高的反應速率和小於 2 毫秒的極低延遲的平台下,Minecraft 生存遊戲,結合 Al 和 AR 技術以後,將充分發揮激發出玩家和設計者的創造性,讓現實和虛擬更有趣、更緊密地結合在一起。
總結一下,5G是一個通用的基礎平台,是下一代互聯網。在這個平台上,人工智能、 AR、VR、MR 等各項技術都將加速發展,相互促進。尤其是對於創意產業,需要做的是, 充分利用技術手段,在這個平台上讓創意的價值最大化。
一 課程小結 一
這一講我為你分析了5G通訊技術的進展,以及與AR. VR,人工智能相互促進的發展機會,希望你能掌握以下三點:
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第一,我從用戶的角度來關注 5G 時代。4G 通訊技術的發展.支撐了類似手機視頻、移動支付等移動互聯網各種應用的大爆發,現在你通過手機可以下載得到App,收聽各種知識服務產品,就是在4G環境下出現的。而 5G 將擁有比 4G 快 10 倍以上的傳輸速率,以及小於 2 毫秒的極低延遲,這些特性讓其擁有更加卓越的性能表現。
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第二,5G 技術還在準備中,到 2020 年就會全面實現商用,未來的應用環境將會非常多樣化,我們更看好創意產業的大機會,尤其是結合了人工智能,AR、VR、MR以後,將會呈現更多維度的全新體驗。
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第三,想像一種語言就是想像一種生活,想像一種技術就是想像一種生活。5G 不僅開闢了移動通信發展的新時代,更重要的是,它是下一代互聯網,構築了萬物互聯的基礎。5G時代的生活值得我們期待。
來源:《王煜全-5G通訊技術:萬物互聯時代已經來臨》