5G引領(lǐng)第四次工業(yè)革命

山田敏弘

| 5G的潛在力量 |

在筆者拿到手的一份約60頁的美國政府內(nèi)部文件中，美國政府強(qiáng)調(diào)有必要掌握即將帶來重大變革的5G時(shí)代主導(dǎo)權(quán)。文件提出，5G不是單純比4G快速的技術(shù)，這種劃時(shí)代的通信技術(shù)可以讓美國的全球競爭力獲得飛躍提升，為美國公民提供安全可靠的通信設(shè)施。

“為了獲得‘通過官民協(xié)力，利用現(xiàn)有技術(shù)，在幾年之內(nèi)進(jìn)入5G時(shí)代的機(jī)會(huì)，強(qiáng)大的領(lǐng)導(dǎo)力必不可少。”特朗普政府有意推進(jìn)5G政策，還特地指出不允許讓擁有5G技術(shù)的中國企業(yè)占據(jù)有利地位。通過文件，我們可以明確看出，美國政府預(yù)測(cè)5G會(huì)讓我們的生活發(fā)生翻天覆地的變化，甚至為美國帶來沖擊性的震動(dòng)。

5G是第五代移動(dòng)通信技術(shù)的簡稱，它能提供的通信量預(yù)計(jì)將達(dá)到2010年移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的1000倍以上。人們期待5G引導(dǎo)人類社會(huì)的“第四次工業(yè)革命”，成為歷史性的技術(shù)革新。曾經(jīng)，電視的出現(xiàn)一下子改變了人們的生活，近年來互聯(lián)網(wǎng)的普及又讓世界發(fā)生了劇變。幾十年前，沒人能想象到智能手機(jī)的出現(xiàn)及它帶來的便利。5G或許能讓我們想象中的未來成為現(xiàn)實(shí)。

美國從2018年10月起在幾個(gè)限定城市運(yùn)行5G通信網(wǎng)絡(luò)，韓國則從2019年3月底開始提供5G手機(jī)通信服務(wù)。日本計(jì)劃于今年秋季開始試驗(yàn)性運(yùn)營5G，計(jì)劃在2020年舉辦東京奧運(yùn)會(huì)時(shí)提供5G網(wǎng)絡(luò)。據(jù)說中國也將在今年開啟這項(xiàng)服務(wù)。

人類即將迎來的“5G社會(huì)”究竟是什么樣子呢？

| 百倍于4G速度的超高速通信 |

1G移動(dòng)網(wǎng)起始于40年前的日本。1979年日本電信電話公司（現(xiàn)在的NTT）在東京建立了全球首個(gè)手機(jī)網(wǎng)絡(luò)，在日本全國推廣使用，通過模擬技術(shù)，讓無線通話成為了可能。

不同頻率的電波擁有不同的特性和用途。

在那之后，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)極速進(jìn)化。2G網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)之后，手機(jī)價(jià)格更低、體積更小，并實(shí)現(xiàn)了文字傳輸。發(fā)展到3G網(wǎng)絡(luò)時(shí)，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可以連接互聯(lián)網(wǎng)，傳輸圖片影像。4G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的智能手機(jī)可以使用豐富多彩的APP，并實(shí)現(xiàn)了流式視頻通信。

2019年可謂5G網(wǎng)絡(luò)元年，看看全球各大商品展銷會(huì)，就能體會(huì)到人們對(duì)5G的關(guān)注程度。今年一月，2019年度國際消費(fèi)類電子產(chǎn)品展會(huì)在美國拉斯維加斯舉行，5G正是它的主題之一;二月在西班牙舉行的2019年世界移動(dòng)通信大會(huì)也將5G定為重大議題。

從去年開始，5G相關(guān)的新聞就在世界范圍內(nèi)引起軒然大波。美國特朗普總統(tǒng)在2018年8月簽署了《國防授權(quán)法案》，禁止美國政府和政府承包商使用中國大型通信企業(yè)華為和中興的技術(shù)及儀器。美國政府懷疑在5G時(shí)代，中國企業(yè)技術(shù)及設(shè)備的推廣會(huì)造成所謂的“中國竊聽威脅”，本文開頭提及的文件將這種懷疑擺上明面，并將禁用政策擴(kuò)展至所有美國同盟國范圍。

5G的登場(chǎng)有望讓3D全息影像技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用取得飛躍式發(fā)展。

去年十二月，加拿大政府逮捕了華為常務(wù)董事兼CFO孟晚舟，引起一片嘩然。諷刺的是 5G正是作為中美對(duì)立的要素之一，借由此事件被全世界的人們所知曉。

5G機(jī)制本身并不復(fù)雜，它是利用與過去完全不同的高頻電波實(shí)現(xiàn)高速通信。不過，高頻電波無法像4G電波一樣呈扇形發(fā)散，只能趨近直線傳播，而且容易被建筑物甚至雨點(diǎn)阻擋、衰減，傳遞距離短。4G電波能傳輸70公里遠(yuǎn)，5G電波只能傳輸至1公里的距離。所以要使用5G網(wǎng)絡(luò)，就必須增加基站數(shù)量，除了過去的信號(hào)塔，還需增建許多小基站。

5G的網(wǎng)速是4G的100倍，數(shù)據(jù)容量則是后者的1000倍。舉個(gè)例子，現(xiàn)在我們需要用五分鐘時(shí)間下載一部時(shí)長兩小時(shí)的電影，如果使用5G超高速大容量通信網(wǎng)絡(luò)，只需三秒鐘就可完成這一操作。

除此之外，5G還有“超低時(shí)延”“多點(diǎn)連接”等優(yōu)點(diǎn)。5G的理論延時(shí)只有一毫秒，即便遠(yuǎn)距離通信，也基本不會(huì)出現(xiàn)延遲。5G網(wǎng)絡(luò)可支持每平方公里100萬臺(tái)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。美國思科公司表示到2030年為止，將通過5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)5000億設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)。此外，5G網(wǎng)絡(luò)還有數(shù)據(jù)傳輸更穩(wěn)定、電量消耗更低的特點(diǎn)。

| 5G時(shí)代暢想圖 |

5G技術(shù)會(huì)打開新時(shí)代的大門。技術(shù)革新將蔓延至多個(gè)領(lǐng)域，5G會(huì)直接解決通信瓶頸，在各行各業(yè)催生商機(jī)。

根據(jù)美國大型半導(dǎo)體企業(yè)高通的調(diào)查，到2035年，5G引領(lǐng)的全球經(jīng)濟(jì)規(guī)模將達(dá)到12兆美元以上，僅僅是5G相關(guān)產(chǎn)業(yè)的規(guī)模預(yù)計(jì)就可達(dá)35000億美元，為2200萬人提供就業(yè)機(jī)會(huì)。

但是，美國PSB調(diào)查公司對(duì)3500名企業(yè)管理人士進(jìn)行的調(diào)查顯示，91%的受訪者表示尚未對(duì)5G新商品和服務(wù)進(jìn)行規(guī)劃，也就是說人們必須將預(yù)測(cè)的經(jīng)濟(jì)規(guī)模納入?yún)⒖迹ゾo時(shí)間開發(fā)新技術(shù)和服務(wù)。

發(fā)生急劇變革的5G社會(huì)究竟是何光景？三月上旬，筆者參加了在以色列舉辦的2019年OurCrowd全球投資者峰會(huì)，多個(gè)新興企業(yè)預(yù)計(jì)將在5G時(shí)代飛速發(fā)展。我們似乎可以窺見5G時(shí)代的“未來暢想圖”，發(fā)表于全球各地的先進(jìn)技術(shù)、最新文獻(xiàn)和報(bào)告也可成為我們展望5G世界的工具。

| 上班、購物、防災(zāi)的變化 |

目前是多臺(tái)機(jī)器共享電波。而在5G 網(wǎng)絡(luò)下，電波將分配給各個(gè)用戶，保證通信速度。

5G世界最大的變革或許在于人際溝通方式。在“多點(diǎn)連接”的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，所有家電都將時(shí)刻聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)全部存儲(chǔ)于云端，個(gè)人手頭的終端設(shè)備及遙控器體積將變得很小。因?yàn)檎掌⑧]件等數(shù)據(jù)可以在終端和云端之間無延遲傳輸，沒必要將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在用戶手中的設(shè)備里。

交流本身也會(huì)發(fā)生巨大變化。人們基本不再需要鍵盤，電腦操作將以觸屏及聲音輸入為主。超高速、大容量通信還能實(shí)現(xiàn)多語言同步翻譯，或許未來的人們不必再學(xué)習(xí)外語，語言壁壘即將消失，不擅長外語的人也能踏上國際舞臺(tái)。人們的價(jià)值觀也會(huì)明顯變化。個(gè)性將更受重視，人種與國家的概念可能得到強(qiáng)化。

在4G環(huán)境下，視頻通話已是稀松平常的事，5G網(wǎng)絡(luò)中我們或許可以進(jìn)行全息影像通話，電影《星球大戰(zhàn)》中的3D投影會(huì)議將成為現(xiàn)實(shí)。

在日常生活中，無人駕駛汽車將變得常見，并可能取代大部分公共交通設(shè)施。傳感器會(huì)收集道路狀況、天氣、突發(fā)事件信息，通過人工智能迅速選出最佳路線，消除出行壓力。如果個(gè)人能擁有這樣的汽車，就可以自由利用上班途中的時(shí)間打盹、工作。這樣一來，就算路上時(shí)間較長也沒關(guān)系，住所離公司遠(yuǎn)也不再是大問題，人們對(duì)房產(chǎn)價(jià)值的理解或許也會(huì)發(fā)生改變。

自古以來，人們就有“每天離家外出工作”的概念。今后我們可以通過全息投影開會(huì)，從個(gè)人終端獲取數(shù)據(jù)，不必天天去公司，外出時(shí)間相應(yīng)縮短，也就不會(huì)再有電車滿員的情況，不必承受人擠人的壓力。需要照顧幼兒的年輕父母可以選擇更多樣的工作方式，生活因此發(fā)生巨大改變。

在5G世界，無人機(jī)將成為我們生活中不可缺少的重要工具，可將商品配送至任何位置，即便人在行駛的車上也能收到包裹。

5G還能拯救日本這樣自然災(zāi)害較多的國家。我們可以用全球氣象衛(wèi)星、多普勒雷達(dá)、傳感器等設(shè)備收集數(shù)據(jù)，更加準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)天氣，并利用無人機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)危險(xiǎn)區(qū)域，探知地上行人及其他物體的動(dòng)向、溫度，全方位正確把握現(xiàn)場(chǎng)狀況，高效率避難、援助。

5G網(wǎng)絡(luò)還能影響環(huán)境問題。據(jù)說每八個(gè)人當(dāng)中就有一人因大氣污染損害健康、走向死亡，全球92%的人口生活在大氣嚴(yán)重污染區(qū)域。在5G時(shí)代，我們可以準(zhǔn)確定位各地大氣污染程度，隨時(shí)共享區(qū)域狀態(tài)，保證人們不前往高度污染地區(qū)。

| 手術(shù)成功率大幅提升 |

在醫(yī)療領(lǐng)域，5G也將帶來極大的益處。

首先，超低延遲通信讓遠(yuǎn)程手術(shù)成為可能。因?yàn)閷I(yè)醫(yī)生的稀缺，現(xiàn)在全球有超過1億臺(tái)手術(shù)無法實(shí)施，如果畫面及遠(yuǎn)程操作通信不再有時(shí)滯，身在遠(yuǎn)方的專業(yè)醫(yī)生就能為病人進(jìn)行手術(shù)，拯救許多生命。

除此之外，醫(yī)生還能通過MRI和CT數(shù)據(jù)模擬出病人體內(nèi)的狀態(tài)，利用立體影像提前練習(xí)手術(shù)。手術(shù)過程中，醫(yī)生可以切取、旋轉(zhuǎn)影像里的內(nèi)臟，立體化確認(rèn)手術(shù)進(jìn)展。不僅是患者，醫(yī)生的壓力和負(fù)擔(dān)也能因此減輕，手術(shù)成功率將大幅提升。

5G還會(huì)對(duì)治安產(chǎn)生影響。據(jù)說現(xiàn)在全球有3.5億個(gè)攝像頭，但普通大眾并不能看到這些攝像頭收集的影像。到了5G時(shí)代，這些數(shù)據(jù)都將由人工智能集中解析，通過實(shí)時(shí)面部識(shí)別等技術(shù)，個(gè)人活動(dòng)將完全透明。這樣一來，犯罪案件偵破率將大大提升。市民失去了自由與隱私，但換來了安全。

在娛樂方面，5G的超低延遲可以讓多人遠(yuǎn)距離合奏樂曲，舉辦全息投影演唱會(huì)。面對(duì)書籍和報(bào)刊，今后人們的喜好將從“讀”轉(zhuǎn)向“聽”，只需佩戴專用眼鏡等儀器，用手指點(diǎn)到想看的文字就能聽到閱讀聲。借助終端設(shè)備，我們可以瞬間用耳朵了解當(dāng)前發(fā)生的事情。

通過5G網(wǎng)絡(luò)，科幻作品中的世界將變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。我們或許將面對(duì)當(dāng)前無法想象的社會(huì)，生活方式和思考方式也會(huì)受到巨大沖擊。

就在不久的將來，5G將引導(dǎo)第四次工業(yè)革命的發(fā)生，讓人類進(jìn)入新次元。

[譯自日本《AERA》周刊]

責(zé)任編輯：周丹丹