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创业邦研究中心结合5G热点,经过对相关资料的研究,并与多位业内人士进行交流讨论,完成了这篇文章。以下为文章的上篇,请欣赏。

程奎元 | 作品

创业邦研究中心 | 出品

刚刚过去的寒冬似乎根本没有浇灭5G的热度。猪年春晚,央视联手中国移动、华为进行了5G传输4K仁青多杰超高清转播。深圳分会场的4K超高清电视信号通过中国移动的5G网络传输到北京的春晚主会场,这是春晚的首次4K直播。

2019世界移动通信大会(MWC19)上,5G智能手机成为各厂商的必争之地:三星发布的Galaxy Fold、华为发布的Mate X、LG的V50ThinQ、以及中兴天机Axon 10 Pro等智能手机均表示支持5G通讯。各大厂商也纷纷喊出5G的口号:小米——“What do you think about 5G?”;一加——“5G is Here”;中兴——“Leading 5G Innovations”。

华为Mate X

4G时代以来,特别是2018年三大运营商疯狂宣传“无限流量”之后,我们逐渐养成了脱离WiFi用手机随时随地上网的习惯。街上的主播用直播分享自己的生活,全民通过实时转播见证了IG成功夺冠和被偷拍吃热狗的思聪,地铁上的上班族刷着抖音,在外的游子与亲人互通着视频通话,遍地的共享单车,随手的扫码支付,越来越快的网购……越来越多的移动场景随着移动通信网络技术的进步成为了可能。

我们似乎并不满足于此,8K视频、杜比视界带来的极致体验、用VR/AR体验体育场和游戏等沉浸式场景、自动化的智能家居、协同的智慧城市、远程医疗、无人驾驶等等,美好愿景加速了5G的诞生。

5G即第五代移动通信技术,是一系列通信技术的统称,根据不同的场景下对通信的需求的不同,5G为我们带来如下三个应用场景:

eMBB(Enhance Mobile Broadband)增强型移动宽带。给大家的最直观感受是更快的移动网速:看超清视频不再卡顿,“吃鸡”“农药”不再因网速的问题坑队友。与4夹枕头G网络相比, 5G带宽更大,峰值速率可达20Gbps,是4G的20倍,用户体验速率可达1Gbps以上,是4G的100倍。5G的传输速度超过光纤,这带来了更多的可能性。以通讯为例,经历了1G的通话、2G的短信、3G的图片以及4G的视频后,5G可以带来全息通讯:利用如韦达定理,qq靓号,庆阳全息投影达到面对面的交流,而不仅仅局限于屏幕当中。当然,这也需要终端及其他技术的支持,但5G的到来会催生新技术的到来并加速相关产业的发展。mMTC(massive Machine Type of Communication)海量机器类通信。设备连接密度相比4G提升10-100倍,支持每平方公里100万台设备的连接,支持的设备连接数量至少为1000庆红宝西瓜亿台。mMTC应用于海量低功耗、低带宽、低成本和时延要求不高的场景,如智慧路灯、可穿戴设备等。基于此情景,目前运营商积极布局的有两大标准:NB-IoT和eMTC,在智能门锁、共享单车上已开始应用。这两项已授权标准是5G mMTC的基础,5G的到来并不会替代这两项标准,相反5G的实现还依赖于这两项标准的演进,mMTC的固定标准也会以这两项标准进行平滑升级。

uRLLC(Ultra Reliable & Low Latency Communication)超高可靠与低延迟通信,与4G相比延迟降低5-10倍,端到端能做到仅20ms的时延,这为需要超低延时的工作带来了极大的动能。如救护车通过5G可以实现超低延时视频,在送往医院的过程中帮助医生提前掌握病情;自动驾驶也需要超低时延的通信传输,根据驾车时不同的情景及时的做出响应,以确保交通安全。

5G的部署最先会以eMBB落地,我们首先会看到5G智能手机的到来。uRLLC和mMTC广泛应用于物联网,其标准协议的制定仍需要大量工作。根据3GPP组织标准制定的时间表,2019年底完成全部5G标准的制定。高斯雪岚运营商会根据应用场景对uRLLC和mMTC进行个性化部署。对于需要前沿技术配合的产业如车联网、智能工厂等,运营商会与产业伙伴合作,进行特定的场景技术开发,共同推动产业成熟。万物互联终将到来,但过程仍然漫长。

3GPP是国际无线标韦贤妃准化机构,负责制定无线通讯协议标准,并向ITU(国际电信联盟)汇报。目前5G NR标准SA(独立组网)神探女仵作方案于2018年6月正式确定,并计划于2019年底完成全部5G标准的制定。中国移动、中兴、华为皖h88888等在5G标准制定中有巨大的话语权。

我们在憧憬着未来时,未来却已经到来,在不经意间,新的事物就已经诞生。过去未曾想象到的情景如今已成为普遍现象。5G的到来不仅会实现我们的憧憬,同时也会带来更多现在无法想象到的可能性。

5G会为我们带来什么?未来究竟如何?

下面,我们分别从智慧生活、智慧城市、智慧生产展望未来。

5G与智慧生活

1.8K超清视频

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mMTC

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目前一线城市光纤带宽最高为500Mbs,而5G的传输速度理论上已经超越光纤。固定无线接入(WTTx)利用了移动网络技术而非传统的固定线路提供家庭互联网接入,从而5G WTTx不仅能提供超越光纤的网速,还有效解决了传统光纤宽带部署的困难、成本高等问题,且随着用户对带宽的需求越来越高,WTTx可以更快地进行带宽提升的部署。5G的网络切片技术可以实现在同一物理网络下提供不同的网络带宽,以满足不同的网络需求。5G的到来使未来家庭网络水煮西游接入更趋于无线化。目前Verizon和AT&T已在美国投资试点,用5G代替光纤入户。据华为预测,到2020年,3.5亿户家庭有可能购买WTTx服务。

5G WTTx会为我们带来更好的家庭娱乐体验。典型案例是超高清8K视频。截止2016年8月,全球4K/UHD电视用户已经占据40%以上份额,Sony等大厂商也开始发布一系列成本更低的4K/8K电视,8K视频的带宽需求超过100Mbps,5G WTTx快速部署的优势为超清视频普及提供了很好的支持。

2.游戏

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首先云游戏将受益于5G。云游戏将玩家所有的操作处理、画面渲染和数据压缩全部放在云端进行,降低了设备终端的硬件要求。但目前大部分家庭仍然无法达到云游戏所需的网络性能,5G能使终端的大量数据及时上传到云端处理并迅速回传,提供4K及超低延时的沉浸式游戏体验。

腾讯在MWC19上展示了与英特尔联手打造的云游admition戏平台“腾继承人戴波讯即玩”, 该平台结合5G技术与云端服务器,摆脱了硬件的束缚,同时省去下载游戏的时间,实现了1080p60fps以及低于40ms延时的高品质游戏的体验。

另外,与AR/VR功能结插女儿合的高响应触觉游戏设备为玩家带来全新的游戏感官维度,触觉响应的加入带来更加沉浸式的游戏体验。5G的高带宽和低延时很好地满足AR/VR设备的要求,4K画质使画面更加逼真,超裴怀贞低延时视频也减少了眩晕感,尤其是迅速响应的触觉反馈,使《头号玩家》中沉浸式游戏体验离我们越来越近。

游戏的宣传也将受益于5G。随着5G带宽的提高,玩家可直接在App Store、Google Play中进行游戏的试玩,游戏运行也不再需要在设备上安装大容量的APP,每个游戏厂家可将自家游戏集中在一个客户端上作为入口,所有游戏的处理全部放在云端进行,未来用户将不再为终端容量太小而担忧。

3.社交网络视频

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社交网络视频化是目前最显著的趋势。短视频为代表的社交视频、直播为代表的移动实时视频被越来越多的人所接受。传统社交网络也在视频领域做着积极的布局:Facebook、Twitter推出直播视频;微信推出即刻视频,微博也在最新的更新中分出视频板块。视频社交比传统的文字、图片社交更具社交性与互动性,让更多人实时的联系在了一起。

但人们并不满足于现状。人们对超清直播、360直播、体育赛事场景下运动员视角直播、多人实时视频的互动等沉浸式视频的要求越来越强。Facebook在2017年推出了360直播平台,主播只要用Gear 360(2017)、Insta360 Nano / Air、Giroptic IO、Allie Camera等设备与手机相连即可在Facebook上进行4K分辨率的360直播歌迪服饰批发,观众可以直接在手机上或佩戴VR设备进行观看。这都需要100Mbps以上的带宽,5G的到来可以给予更好的支持。

4.智能家居

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5G对智能家居的贡献在于我们希望提供统一的无线局域协议标准。目前智能家居设备的连接协议都大不相同。以支持HomeKit的各厂家产品来看,飞利猎杀潜航ol浦“秀”江南才子电动车灯泡通过Zigbee协议与飞利浦桥接器连接以达到智能化控制;Eve Energy智能插座通过蓝牙进行数据交互女子步行街裸舞;D-Link摄像头则通过WiFi。总结来说,不同开发商都会采取不同的无线协议对智能家居设备进行控制,即使都采用相同的协议如ZigBee也需要各自的网关进行连接,这都会影响智能家居的协同侯镛性与场景体验。家居产品不同的耗电要求决定了不同的连接协议,部分非插电设备如门窗感应器等采用低功耗、短距离、低数据量的ZigBee协议会大大延长电池使用寿命,而插电设备如摄像头则倾向于WiFi连接以保证更好的网络连接和大数据传输。

但是,5G的到来并不会马上改变现有的智能家居市场。对于感应器、开关等对网络要求不高的家居设备来说5G耗能高是个首要问题,目前广泛采用的ZigBee协议下双节5号电池就可满足设备数年的使用。而且5G属于广域网,即使5G框架中的LPWAN(低耗广域网)用在家庭中也是一种资源浪费。虽然不同设备采用了不同的无线网络协议,但智能家居平台如苹果HomeKit、绿米Auara可以整合智能家居并达到自动化,如到家自动开门、日落自动开灯、温度低于某值开启空调等。所以,各协议共存在一段时间内仍是主流,5G究竟能否提供统一的无线协议也让我们拭目以待。

不过,当我们走出家门,5G在智能家居就有了用武之地。NB-IoT(窄带物联网)作为LPWAN(低功耗广域网)标准已在物联网领域实现了应用。多灵科技与中国电信及华为深度合作,推出了基于NB-IoT的智能门锁,基站通过NB-IoT与门锁进行通信,我们出门在外时APP端的操作通过基站直接对门锁进行控制。相信5G LPWAN的升级会为智能家居提供更好的体验。

NB-IoT智能门锁原理(来源:多灵科技官网)

5.智慧医疗

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人口老龄化问题越来越严重,随之而来的是健康问题,医疗对于我们来说越来越重要,5G的到来也为智慧医疗带来了动力。智慧医疗有以下几种典型场景。

(1)远程健康监控。人们开始随时随地掌握自己的健康状况并对疾病采取及时有效的处理。移动医疗设备实时不间断地采集个人身体信息,上传到云端,医院可根据健康数据对患者进行实时的医疗监控。结合AI模型可实现对健康状况进行智慧分析,情燃芦苇沟从而提供精准及时的健康管理、用药指导,必要时可以提供相应的治疗计划。5G的三大特征可以更好地支持医疗健康海量数据的实时传输、云服务及医疗物联设备的互联反馈。

(2)远程手术。偏远地区医疗资源相对匮乏,一旦需我爱酸酸乳要急救时就可以进行远程手术来实现资源的有效调配。远程手术对实时性的要求极其高,这就需要超低的时延,5G可以很好的满足。另外,由于远程手术无法直接临床进行,手术过程中的模拟触觉反馈对手术的效果极其重要,精确的力反馈是远程手术的重中之重,这决定了5G的超低时延和可靠性才能满足要求。力反馈的典型案例是法国Belle le enMer 医院的远程B超机器人,能够为偏远地区提供B超诊断服务,降低了就医成本,并已经达到可商用的程度。

手术机器人(来源:Remebot)

(3)超级救护车。在救护车送往医院过程中利用5G进行超清实时通讯,帮助医生提前掌握病人情况并进行预处理,使手术效果实现最大化。

5G会给智慧城市和智能制造带来什么样的动能,5G的未来究竟如何?且见下篇分解。

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