5G改變我們的生活

陳之秀

2019年10月31日，在中國國際信息通信展覽會上，工信部宣布：5G商用正式啟動，這也標志著5G時代正式到來。那么，5G的到來，將會給人們的生活帶來怎樣的改變？5G對我國農業會產生怎樣的影響？有關5G的相關問題，記者對九三學社中央科技委委員、九三學社中央促進技術創新工作委員會委員、北京華夏工聯網智能技術研究院院長王喜文進行了專訪。

從1G到5G，看移動通信技術的發展

“5G的G是英語單詞‘Generation的首個字母，也就是‘世代的意思。也就是說，5G是第五代移動通信系統，也被定義為‘新基建的焦點概念。2019年6月6日，工業和信息化部向中國移動、中國聯通、中國電信和中國廣電頒發了5G牌照，標志著5G時代正式到來，我國率先進入5G商用元年?！蓖跸参恼f，5G作為第五代移動通信技術，與前四代移動通信技術有本質的區別。第一代是模擬技術，第二代實現了數字化語音通信，第三代是以多媒體通信為特征的3G技術，第四代是已經成熟的4G技術，其通信速率大大提高，標志著進入無線寬帶時代。但是，前四代都是單一的移動通信技術，而5G則是前四代技術的總和并加入高頻通信技術，這使得5G擁有更高通信峰值、更低延時、更大傳輸量和更低的功耗。所以，5G的商用將催動通信行業價值鏈的升級換代，帶動經濟社會的繁榮發展。

王喜文進一步介紹了從1G到5G時代移動通信技術的發展過程。他說，1986年，第一代移動通信系統在美國芝加哥誕生，也就是1G網絡。 1G移動網絡在20世紀80年代初投入使用，它具備語音通信和有限的數據傳輸能力（早期能力約為2.4Kbps）。1G網絡利用模擬信號使用類似AMPS和TACS等標準在分布式基站（托管在基站塔上）網絡之間“傳遞”蜂窩用戶。

20世紀90年代，2G移動網絡催生出第一批數字加密電信，提高了語音質量、數據安全性和數據容量，同時通過使用GSM標準的電路交換來提供有限的數據能力。在20世紀90年代末，2.5G和2.75G技術分別使用GPRS和EDGE標準提高了數據傳輸速率（高達200Kbps）。后來的2G迭代通過分組交換引入了數據傳輸，為3G技術提供了進身之階。

20世紀90年代末到21世紀初，3G網絡通過完全過渡到數據分組交換，引入了具有更快數據傳輸速度的3G網絡，其中一些語音電路交換已經是2G的標準，這使得數據流成為可能，并在2003年推出了第一個商業3G服務，包括移動互聯網接入、固定無線接入和視頻通話。3G網絡現在使用UMTS和WCDMA等標準，在靜止狀態下將數據速度提高到1Gbps，在移動狀態下提高到350Kbps以上。

2008年推出4G網絡服務，充分利用全IP組網，并完全依賴分組交換，數據傳輸速度是3G的10倍。由于4G網絡的大帶寬優勢和極快的網絡速度提高了視頻數據的質量。

當前，第五代移動通信技術（5G）正在到來，它將以全新的基站系統、網絡架構，提供遠超4G的速率、毫秒級的超低時延和千億級的網絡連接能力，開啟萬物廣泛互聯、人機深度交互的新時代。

5G將賦予人們四方面改變

“無論是家居生活，農林養殖、建筑業、醫療、教育，還是工廠以及救災搶險，5G將從四個方面賦予人們巨大的改變——輕松感、存在感、靈敏度、智力度。”王喜文說，5G作為第五代移動通信技術，與前四代移動通信技術有本質的區別。5G的到來，作為新的基礎網絡設施，不單為人服務，還為物服務，為社會服務。5G的連接能力，從金融服務到醫療，再到零售，將推動萬物智能互聯。在其三大特性（低延時、高帶寬、高速率）的推動下，將會為萬物互聯的發展裝上高速助推器，工業互聯網將會得到突飛猛進的發展，無線高速傳輸將會給人工智能產業帶來無限的商機。

王喜文表示，5G不僅僅比4G多1G，很多企業界、醫療機構、直銷產業、影視機構、交通機構、工業、制造業、農業都要用5G來實現產業的互聯網、工業的互聯網?；ヂ摼W二三十年發展，無外乎是搜索引擎、電子商務。所以，前二三十年的互聯網叫消費互聯網，未來叫產業互聯網。因為互聯網有了5G的基礎，各行各業都可以基于5G，基于產業互聯網創造新的增長點，打造一個新的模式和業態。在5G的高速推動下，超清視頻將會得到快速發展。目前，整個互聯網的流量大多屬于視頻流量，超清視頻的應用將會給電信運營商帶來巨額收入。5G在帶來更好的數據應用體驗的同時，也會促進交互方式的再次升級。在信息娛樂方面，5G將推動視頻、游戲等應用向超高清、3D和沉浸式體驗方向發展，成為8K超高清視頻等新應用不可或缺的網絡支撐。在學習方面，人們將能夠通過VR、AR技術進入虛擬教室，通過頭戴式設備、沉浸式參與自己喜歡的課程，并與課堂上的老師和同學進行全景式交流。可以預見，5G時代到來后，將會驅動AR、VR技術成為主流科技。同時，5G的到來，為車聯網（車聯網指的是通過衛星導航系統、無線通信、傳感器等技術，對車輛進行數字化管理，包括實時跟蹤、監管車輛運行狀況等，并根據不同的功能需求對所有車輛的運行狀態進行有效的監管無人駕駛解決了尤為核心的移動通信技術問題）依靠5G的低時延、高可靠、高速率、安全性等優勢，將有效提升對車聯網信息及時準確采集、處理、傳播、利用、安全能力，有助于車與車、車與人、車與路的信息互通與高效協同，有助于消除車聯網安全風險，推動車聯網產業快速發展。

5G將帶來智能農業高速發展

談及5G將會給我國農業發展帶來怎樣的影響時，王喜文說：“5G將帶來智能農業的高速發展。在農民持續減少的背景下，利用人工智能技術實現智能農業將是最好的一項選擇。5G可以為農民提供實時數據，以監控、跟蹤和自動化的農業系統，從而提高盈利能力、效率和安全性?！?/p>

智能農業主要是指通過農業智能傳感與控制系統、智能化農業裝備、農機田間作業自主系統，以衛星遙感技術、無人機航拍以及傳感器等，收集氣候氣象、農作物、土地土壤以及病蟲害等各種數據，通過天空地一體化的智能農業信息遙感監測網絡采集的大數據，進行分析挖掘，為農場、合作社以及大型農業企業提供農業大數據智能決策分析系統服務等。

王喜文表示，世界各地的農民正在使用物聯網技術來優化農業過程，如水管理、灌溉施肥、牲畜安全和成熟度監測、作物交流和空中作物監測。5G技術可以促進物聯網設備的采用，從而實現這一目標。未來發展智能農業，也主要是指研制農業智能傳感與控制系統、智能化農業裝備、農機田間作業自主系統等。建立完善天空地一體化的智能農業信息遙感監測網絡。建立典型農業大數據智能決策分析系統，開展智能農場、智能化植物工廠、智能牧場、智能漁場、智能果園、農產品加工智能車間、農產品綠色智能供應鏈等集成應用示范。

采訪的最后，王喜文說：“到2022年以后，5G商用將持續深入和拓展，通信業與垂直行業將跨界融合，涌現更多的新業態、新模式、新場景。尤其是，5G作為未來數字經濟時代的關鍵使能技術和基礎設施，將強有力支撐垂直行業的智能化轉型，如智能制造、智能農業、智能醫療、智慧城市、智能環保、無人駕駛、智能機器人以及工業互聯網等新場景也將層出不窮?！?img src="https://cimg.fx361.com/images/2020/12/10/qkimagesspjispji202011spji20201103-2-l.jpg"/>

本期人物：

王喜文，遼寧葫蘆島人，工學博士、博士后，高級工程師。在工業和信息化部工作8年，歷任電子商務研究所所長、工業4.0研究所所長和工業經濟研究所所長。現為九三學社中央科技委委員、九三學社中央促進技術創新工作委員會委員，北京華夏工聯網智能技術研究院院長。出版專著有《工業4.0：最后一次工業革命》《工業互聯網：中美德制造業三國演義》《智能制造》《新產業政策》以及《中國制造2025 大眾讀本》系列叢書共計20 多本。近年來，受邀為政府機構、大型企業以及高等院校進行工業4.0、人工智能、智能制造、5G和工業互聯網等500多場培訓。被學員譽為“比體制內專家懂技術，比企業界講師懂政策”的授課老師。