聽院士講5G將帶來怎樣的明天

移動通信從面向個人通信的1G、2G、3G、4G以十年一代的速度發展到現在，面向產業互聯網和智慧城市應用的“5G時代”終于要來了。5G的到來將帶來哪些領域的顛覆性變革？與前幾代移動網絡不同，為何智能制造、互聯網等產業界對5G寄予如此厚望？在日前舉行的2020深圳灣5G應用創新大會上，中國工程院院士鄔賀銓和郭仁忠對此進行了深入解讀。

增強移動寬帶，支持上云賦能與高清高速傳輸

理解5G在未來的應用，首先要從其特性說起。在鄔賀銓院士看來，5G具有增強移動寬帶、超可靠低時延、廣覆蓋大連接的優勢。“和4G相比，5G的多個性能有數量級的提升，5G寬帶的能力峰值是4G的30倍，體驗數據是4G的10倍。”這也就是說，5G的傳輸速率有極大提升，相比4G百兆級的速率，可以一躍達到千兆級別，而這一特性能夠支持許許多多需要大量傳輸、計算密集型的應用場景。

“5G首先解決了上云賦能的問題。”鄔賀銓說，傳統的視頻會議、游戲、數字文化產業、工業協同設計都需要將核心程序下載到本地完成計算，因此對計算機的內存成本要求比較高。現在終端可以通過5G連到互聯網再連到后臺的云計算平臺，依靠云端服務器的運算能力和傳輸能力，人們就不再需要下載終端和程序，可以做到即插即用、多屏合一，實現流暢的體驗。

此外，5G的超寬帶、每小時500公里的運率速度，使得超高清分辨率的4K、8K和高速移動視頻成為現實。例如時速高達每小時250公里的高山滑雪，如果在運動員的頭盔和雪橇上安裝5G攝像頭，5G就可以進行超清視頻直播，讓場外觀眾也感受到運動員的高度、速度、難度。“此前中國聯通已經采用5G把超高清8K的乒乓球比賽傳到場外，對多機位的信號進行合成處理，所以場外觀眾可以獲得360度的場景體驗，用戶可以自行選擇觀看角度。”鄔賀銓說，已經有商家嘗試對不同角度進行不同收費，例如溫網當中，名將費德勒的視覺角度就可以賣出更高的票價。

超可靠低時延，與傳統新興產業可無縫對接

5G的另一個顯著特點就是其極低的時延。由于覆蓋范圍和網絡容量的極大提升，5G的時延能夠低于1毫秒，遠比4G要更加穩定流暢。因此，5G未來最典型的應用場景要數VR和AR的應用。目前的4G還難以支持VR/AR的實時傳輸，但是5G卻能夠支持其高密度的計算。

“例如我們在‘故宮中國’戴上5GVR的頭盔，就可以親身感受珍寶，觀看明朝的古畫，甚至變為動畫的一部分。”鄔賀銓說，這不僅對文化旅游有很大的幫助，對未來的教育也能帶來很大變革，可以讓人們直觀地了解生物中的微觀世界、宏觀天體的運行、古代歷史場景，以及應用于醫生的職業培訓等等。

按照這一邏輯，包括智能裝配制造、自動駕駛汽車、智慧醫療、智慧農業、工業互聯網等對網絡延遲很敏感的領域，5G的應用都可以帶來變革性的影響。

“去年3月，一名解放軍總醫院的醫生在三亞通過5G遙控在北京301醫院的機械手，為帕金森患者完成了開顱的手術。疫情期間通過人工智能大數據，5G輔助醫生對CT進行讀片，結合核酸檢測對新冠肺炎進行診斷，大大提升了效率。”鄔賀銓說。

利用5G這項“技能”，陜西的一家農場已經讓帶有5G攝像頭的無人機掃描整個蘋果園的開花情況，通過后臺的智能分析，可以清楚地數出每棵樹有多少花，哪些花可以結果，提前3個月預測蘋果的產量，從而把蘋果當期貨賣出去。

真正萬物互聯，讓城市建設運行更加智能

物聯網，是指每平方公里至少100萬臺設備連接。而5G的特性，使其能夠真正支持“萬物互聯”。“感知、傳輸、存儲、計算是智慧城市建設必備的四大能力。”在郭仁忠院士看來，5G將從移動傳輸、實時響應、室內外連續定位及創新應用四個方面助力智慧城市建設。

“我們要建智慧城市就必須建起城市的數據模型，像深圳這樣一個城市，包括馬路上的車道線、下水道、地下管線要完全跟實體世界一樣，這將帶來巨大的數據量，目前這種應用只能在有限的光纖環境下使用，還不能到移動端。而5G可以讓其進入終端設備，惠及每個市民。”郭仁忠表示，有了5G，未來就可以讓無人機在空中巡查時自動和三維模型相匹配，例如對高峰期的路況進行快速感知和實時調度，對壞掉的公共設施進行快速處理，從而更好地服務百姓。

同時，由于5G基站密度加大，頻率提升以及天線的陣列，使得5G的定位能力、定位精度大大提高。4G的移動定位在百米級，衛星的動態定位在十米左右，而5G的精度可以達到亞米級，在0.7、0.8米左右。這意味著什么呢？

“例如抗擊新冠肺炎疫情，如果有人感染了，他的移動軌跡可以由手機記載到亞米級的精度，我們就能對其進行跟蹤，迅速知道他和哪些人有過密切接觸，同時根據其他人的軌跡進行比對，判斷出潛在的感染對象，讓隔離和病毒溯源更加精準高效。”郭仁忠說。

“3G出現后，人們有了移動手機、移動電子商務、微博、微信，4G出現后，我們有了掃碼支付、共享經濟、網約車、網絡直播。根據移動通信的發展歷史，5G的出現，除了以上這些，可能還會帶來一些意想不到的應用。”鄔賀銓認為，新一代信息技術賦能新應用，推進智慧社會的發展，支撐產業數字化，5G必將成為數字經濟的新引擎。

（本報記者黨文婷 嚴圣禾）