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科普作家来聊聊:未来二十年,5G将如何改变生活?

【人工智能网】

2019年10月31日,中国三大电信运营商在同一天宣布了5G的资费价钱,这标志着我国的5G收集正式进入商用化。过去那末多年,一向被人们争论不休的5G时期不再是将来,它已开启了。

 

作为一个科普作者,关于5G,我最常被问到的一个题目是:我要不要把手机换成5G手机啊?

 

这个题目,真的没法一句话给个是或不是的结论,由于这个题目的答案与你是什么样的人,以及你的详细需求息息相干。愿望一切体贴这个题目的人,本事心肠把本文看完,然后本身作出最适合你本身的决议。

 

起首,你要相识5G信号掩盖的近况,由于5G手机只能在有5G信号的处所发挥最大的代价。在没有5G信号的处所,它就依旧只是一个4G也许3G手机,手机的5G标志就只是一个摆设。而与5G信号掩盖面积大小直接相干的数据,就是5G基站的数目。

 

我们以全国首个5G试用都市上海市为例。来看看假如要完成上海市5G信号的全掩盖,须要多少个基站。

 

依据三大运营商合营控股的中国铁塔公司的数据,停止2019年第一季度末,上海全市共建成4G基站铁塔2.6万个。我国的5G收集如今是事变在3300兆赫-5000兆赫之间的频段上的。这是一个很高的频段。然则,频次越大,衰减就越凶猛,所以基站与基站之间的间隔就必需收缩。假如想要到达与4G雷同的收集掩盖率,5G基站密度将是4G的3倍摆布。也就是说,假如想要5G信号在上海市完玉成掩盖,须要建立约莫7万个5G基站。

 

然则,好消息是,假如须要对5G装备举行大局限推行,一切已建好的4G铁塔都不须要重修,只须要举行比较简单的供电革新,然后把5G装备挂上去就可以用了。这是推行5G比4G有上风的处所。所以,5G基站的建立速率会凌驾4G基站的建立速率。

 

而且,5G装备发射信号的波长更短,波长越短就意味着天线可以做得更小,毫米波许可把天线阵列做得很小而没有干涉现象发作,所以发射装备也比4G装备要玲珑许多。都市里的红绿灯、路灯、监控杆以及小区楼房的屋檐下都可以吊挂5G基站。这也是我们可以以超疾速率推动5G建立的缘由。

 

据报导,上海市计划到2019年岁尾,建立凌驾1万个5G基站,到2021年累计新建3万个5G基站,届时将基本完成上海市区局限内的5G信号全掩盖。

 

除了这些发射功率较大的基站,5G另有一种特地用来处理建筑物内收集信号题目的微基站。如今已开通的上海火车站内的5G试点,就是由几十个微基站构成的信号网,但布置的难度并不高,只用了很短的时刻,试点就投入了运转。

 

所以你看,虽然我们老是听到某个都市动辄就要建立几万个5G基站,听起来工程浩大的模样,但现实上的难度应当照样在三大运营商的才局限以内的。何况,三大运营商的背地是国度的支撑,在须要的时刻,他们还会取得海量的贷款支撑。我国在办这类事变的时刻,迥殊能体现出一声令下,悉数发动,集中力量办大事的特性。能够你不晓得,我国的人口是天下五分之一,但我们具有的4G基站的数目占了天下二分之一。所以,关于我国来讲,能用钱处理的事变都不算大事。比拟于5G面对的其他停滞,我反倒是对基站建立速率最乐观的。

 

然则,5G手机面对的停滞不单单议只需基站题目,另有其他一些庞杂的题目。其中有一个很大的停滞是通讯协定规范一致的题目。

 

挪动通讯协定就好比我们寻常措辞一样,假如我们俩所运用的言语不一样,是没办法相互交换的。所以5G也必需设立一个全球一致的规范协定。一定协定这个事变,是由一个叫做3GPP的国际组织担任的。如今关于5G的通讯的稳定版本是R16版。然则这个版本估计要比及2020年的6月,才终究一定下来。所以说,我们如今能体验到的5G,还只是试验性子的准5G。

 

许多人老是喜好用下载影戏快不快来推断5G时期是不是已到来,但这现实上是异常业余的主意。一秒钟下载一部高清影戏这类事儿,不能够也没必要发作在手机上。

 

通常你在消息中看到的一秒钟下载一部高清大片的报导,都是在试验室中抱负状况下的测试。一切的带宽都分配给一部手机用,那当然快啦。但一旦民用,那就是无数的手机一同运用。而且我们如今试点的5G收集都是非自力组网的收集,事变频次也并非在抱负的24千兆赫的波段。但我想说,实在一秒钟下载一部大片的事变根本就是一个伪需求,网速快到了一定水平后,就不再须要当地存储影片了,一切的效劳都是云效劳。

 

现实情况是,我国并没有直接运用带宽足够的毫米波来推行5G,而是采用了逐步升级的战略,这是由于:

 

第一,在如今的厘米波频次上,我们可以充足的运用现有4G收集的基本装备,疾速推动5G信号的掩盖。这是投资起码,奏效最快的计划,也是最得民意的计划。

 

第二,我们的毫米波频次,如今是有一些特别的用处占用着的,比方我们的航天项目、高空探测项目和射电天文研讨,就须要运用毫米波的波段。假如想把一整块带宽资本都拿出来,给5G通讯运用,国度也须要足够的时刻去谐和。

 

第三,就是我们的毫米波商用装备实在还不够成熟。比方说我们要用在基站上的毫米波天线,如今仍处于试验阶段。毫米波绕过停滞的才很差,会遭到降雨、雾霾天气的严重影响,许多题目另有待于手艺上的打破。

 

看到这里,也许你照样一头雾水,不晓得本身什么时候须要换5G手机。那末如许,我换个体式款式来回覆这个题目,我给你大抵描写一下5G在将来的生长时刻节点,你可以本身对号入座,看看本身属于哪一类人群。

 

最初,身处5G试点地区的人,可以体验到使人冷艳的上网速率。由于,这时刻与你分享带宽的人数会很少,网速天然就会相称快。这件事变如今正在发作。

 

随后,跟着5G收集掩盖面积的增大,用户数目也会急剧上升,带宽分享一定会带来网速的下落,虽然这时刻的5G网速一定还会比4G时期快许多,但一定已谈不上冷艳了。这个历程会发作在将来2-3年以内。

 

再厥后,有50%的用户升级到5G收集,这可以定义为5G收集完玉成掩盖的主要时刻节点。我展望,这个时刻节点会在将来4-5年内到来。

 

在5G的提高历程当中,会有一种奇异的智能硬件降生。与现有的智能硬件差别,新款的智能硬件将会自动直连5G收集,不再须要WIFI的支撑,它们默许就是联网状况的。这些智能硬件的厂家早已与运营商签订了协定,它们将毕生免费运用5G收集,无需你为它们交纳网费。这类硬件会在5年后大量出现,它们的运用领域也屡见不鲜。到那个时刻,大多数人才会意想到,本来5G不等于手机。

 

很快,你还会发明,一些厂家的配套家电之间会支撑自动的通讯。比方说,你的空调能够会在开启前帮你把窗户关上。也许你的冰箱会把鸡蛋从电商网站到场你的购物车里。你的康健手环和体重秤也不会再与你的手机通讯,它们会直接把数据上传到云端,交给人工智能康健管家去治理。假如你家里一切的家用电器悉数选购的都是同一个品牌,那末它们很有能够做出一些更有想象力的事变。这件事变在将来5-10年之间会逐步呈星火燎原之势。

 

5年后,在一些公开场合,比方体育馆、火车站和飞机场等职员麋集的场合,你会发明上网速率比你的家里要快上几倍以至十几倍,这是由于毫米波5G已在这些需求最高处所逐步提高了。10年后,只需在有公路的处所,我们就可以享遭到来自路灯灯杆上的毫米波5G供应的超高速收集。

 

使人无穷期待的自动驾驶手艺,极能够会在15年今后才逐步走向现实运用。自动驾驶手艺比家用电器难题的处所不单单议是手艺细节,更有两个庞大的停滞须要打破。一个是通讯协定上的一致。只需一切的汽车厂商都遵照这个协定,自动驾驶汽车才在路面上完成通讯和合作。另一个题目是新老汽车的交替,也必定须要一个冗长的镌汰历程。

 

计算机科学家吴军博士曾预言,事变在物联网装备上的芯片须要更低的能耗,同时也须要一个越发轻盈的操作系统与之合营。这将会降生别的两个巨子型的公司。在互联网时期,这两家公司是微软和英特尔;在挪动互联网时期,这两家公司是谷歌和ARM;在万物互联的时期,5G 已最先周全融入普通人的衣食住行。经由猛烈的合作以后,两个新的互联网巨子也会初露端倪,贸易江湖的款式最先从新洗牌。

 

关于5G,我异常喜好邬贺铨院士的那句话:“4G转变生活,5G转变社会。”

 

好了,如今你晓得本身什么时刻须要换5G手机了吗?

 

(作者汪诘为科普作家,著有《星空的琴弦》《亿万年的伶仃》《未解的宇宙》《少儿科学头脑造就书系》等书。

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