5G时代开启，你的生活将会发生颠覆性的改变

. \: o: d2 u; s" A( a0 F6 U当下非常火热的一个概念就是5G技术。从人们对5G的口口相传中，能深刻感受到人们对5G到来的热切期盼以及与有荣焉的自豪。6月6日，工信部正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照，标志着中国正式进入5G商用元年，正式跨入5G时代。
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5G时代的来临，将给人们的生活带来翻天覆地的变化。那么，到底什么是5G呢？它又是如何渗透到我们生活的方方面面的呢？

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什么是5G

5G 是指第五代移动电话行动通信标准，也称第五代移动通信技术，它主要的核心原理是完善一组技术来提升性能和满足多样化需求[1]。其主要特点有[2]：

5 K5 I* j2 A) m) b* ~  z （1）高速度。相对于 4G 来说，5G 最显著的一个特点就是速度有着巨大的提升。对于 5G 的基站峰值要求不低于 20Gb/S, 这个速度意味着每秒就可以下载一部高清电影。
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  T0 M! s  _8 t/ U! l5 Q0 G! l. ~: W （2）泛在网。在 5G 时代下，泛在网是指广度和深度两个方面。广度是指网络覆盖的范围广，网络不仅要覆盖有人的地方，无人的地方也要有网络覆盖；深度就是指网络的覆盖纵深，不仅地上要有网络覆盖，地下也同样有高速网络覆盖。

: w) L. ^5 w- \* ~, m$ c （3）低功耗。5G 通讯技术通过技术改造，极大的降低设备的功耗，使电子设备带电服务时间更长，增强了用户体验。

7 W; S# o, _7 G0 c/ |- n# c （4）低时延。 5G 对于时延的要求在 1 毫秒之内。
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（5）万物互联。在 5G 时代的理想状态下，每平方公里可以达到100 万个移动终端接入网络。在 5G 技术达到成熟以后，生活中的每一个物体都可以通过 5G 技术连接入网，比如耳机、书本、桌椅等。

5G通信技术的应用场景[3]

1. 云VR/AR——实时计算机图像渲染和建模

* t' f/ w* n& X: [4 ~4 }% c! {! \虚拟现实（VR）与增强现实（AR）是能够彻底颠覆传统人机交互内容的变革性技术。其业务对带宽的需求是巨大的。高质量VR/AR内容处理走向云端，满足用户日益增长的体验要求的同时降低了设备价格，VR/AR将成为移动网络最有潜力的大流量业务。

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（1）实时CG（计算机动画）类云渲染VR/AR需要低于5ms的网络时延和高达100 Mbps至9.4 Gbps的大带宽。
（2）除了高阶的云渲染CG VR外，目前VR市场在游戏和视频、广告领域也举足轻重。体育赛事（例如英特尔True VR）和现场活动（例如Next VR）的VR已经突破了一般体验。

2. 车联网——远控驾驶、编队形式、自动驾驶

驱动汽车变革的关键技术——自动驾驶、编队行驶、车辆生命周期维护、传感器数据众包等都需要安全、可靠、低延迟和高带宽的连接，这些连接特性在高速公路和密集城市中至关重要，只有5G可以同时满足这样严格的要求。
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5 L2 H" v8 B. B6 f' i（1）编队行驶。卡车或货车的自动编队行驶比人类驾驶员更加安全。 编队具有灵活性—车辆在驶入高速公路时自动编队，离开高速公路时自动解散。
; V2 ]2 }$ Q9 l, X（2）远程/遥控驾驶。车辆由远程控制中心的司机，而不是车辆中的人驾驶。 远控驾驶可以用来提供高级礼宾服务，使乘客可以在途中工作或参加会议；可提供出租车服务，也适用于无驾照人员，或者生病、醉酒等不适合开车的情况。

3. 智能制造——无线机器人云端控制

* n- Z2 E$ S" D5 c5 r对于最新最尖端的智慧制造应用，灵活、可移动、高带宽、低时延和高可靠的通信（uRLLC）是基本的要求。

同步实时协作机器人要求小于1毫秒的网络延迟。

图1: 智能制造 （来源 : ABI Research）

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4. 智能能源——馈线自动化

分布式馈线自动化系统从集中式故障通知系统中解脱出来，可以快速响应中断，运行拓扑计算，快速实现故障定位和隔离。馈线自动化系统需要超低时延的通信网络支撑，譬如5G，5G可提供10毫秒的网络延迟和千兆吞吐量。
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图 2: 5G让能源更智慧 （来源 : ABI Research）

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5. 无线医疗——具备力反馈的远程诊断
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无线内窥镜和超声波这样的远程诊断依赖于设备终端和患者之间的交互。力反馈的敏感性决定了只有低延迟网络才能满足要求。

应用场景

& ^4 v- t6 e, B# K! [8 f+ ^远程诊断是一类特别的应用，尤其依赖5G网络的低延迟和高QoS保障特性。

& n6 f  y$ l- A- I9 k7 }例如， Belle Île en Mer 医院（位于布列塔尼海岸附近的一个法国岛屿）的远程B超机器人能够为这个偏远的地区提供远程B超诊断服务，连接大陆上医生和临床医师进行咨询，从而降低了就医成本。

. ]" b7 L# B( f2 N8 b+ W+ J' y力反馈使得远程操作以更精确的方式作用于病人，减少了检查过程中病人的疼痛。力反馈信号要求10ms的端到端时延。

6. 无线家庭娱乐——超高清8k视频和云游戏
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0 m0 `9 ^( b& P: I% e5G的首要商业用例之一是固定无线接入（或称作WTTx） - 使用移动网络技术提供家庭互联网接入，部署起来更加方便。
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8K视频的带宽需求超过100 Mbps，需要5G WTTx的支持。带宽越高，视频流质量越好。
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其它基于视频的应用（如家庭监控，流媒体和云游戏）也将受益于5G WTTx。
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7. 联网无人机——专业巡检和安防

无人驾驶飞行器（Unmanned Aerial Vehicle）简称为无人机，其全球市场在过去十年中大幅增长，现在已经成为商业、政府和消费应用的重要工具。

应用场景
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3 A# Z; b: N) A3 R' Z1 L6 H. I无人机被用来监控建筑物或者为移动运营商巡检信号塔。 配备LiDAR技术和热成像技术的无人机可以进行空中监视。
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! r9 C/ h" p  v7 _4 d8. 社交网络——超高清/全景直播
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& w; j+ M  C  x" [9 v视频直播技术让实时视频从“1对1”交流转变到“1对多”的互动。流媒体录像设备从手机摄像头发展到360°全景，分辨率从480p发展到4K VR。
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3 A" B$ S6 o+ |+ M0 D应用场景
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2 t: H, ^, @* l% ~. U360°全景直播业务率先应用在体育直播中，案例包括：
（1）多视角直播 - 在2016年上海F1比赛中，中国移动在赛道上实现了首个实时多视点流媒体服务，为用户提供了独特的视角。观众可以任意选择360°摄像机的视角观看。
1 I7 N% d- U0 s( W% x: G0 ?（2）运动员视角 - 2017年3月，韩国电信在国际雪橇和俯式冰橇联合会（IBSF）培训日，对基于无线网络的播放器视频直播服务进行了测试。通过超小型相机传出的运动员视角实时4K视频，使观众们得以从运动员的角度观看现场比赛。而且观众们可以选择多个角度的摄像机以更好地观看时速高达120~150公里/小时的雪橇。
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9. 个人AI辅助——AI辅助智能头盔

( k  l6 f' p$ b( g云端AI使可穿戴设备具有AI能力，如搜索特定物体或人员。
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8 E2 R9 _- X8 \/ Z3 P导盲头盔依靠云端智能来帮助人们的日常生活，保障其网络可用性至关重要。
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( [7 @% \+ ~, M导盲头盔可以利用计算机视觉、三维建模、实时导航和定位技术为盲人提供新的“眼睛”。
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图 3: 导盲头盔

10. 智慧城市——AI使能的视频监控
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城市视频监控是一个非常有价值的工具，它不仅提高了安全性，而且也大大提高了企业和机构的工作效率。视频系统对如下监控场景非常有用:
（1）繁忙的公共场所(广场、活动中心、学校、医院)
（2）商业领域(银行、购物中心、广场)
, ?, J4 F4 v) ^; F4 o+ G/ x（3）交通中心(车站、码头)
（4）主要十字路口
（5）高犯罪率地区
（6）机构和居住区
8 Y& k" s" F6 g（7）防洪(运河、河流)
（8）关键基础设施(能源网、电信数据中心、泵站)
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图4：视频监控服务在智慧城市中扮演了核心的角色

从远程医疗到智慧城市，从无人驾驶到VR互动、AR直播，各种5G应用场景如雨后春笋般涌现，呈现爆发式增长态势，人们已经可以看到未来5G给日常生活带来的颠覆性变化。这些变化也意味着，5G时代的到来将人们的生活质量推向了新高度。

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参考文献：
5 X1 U7 G; ]# Y7 k( Z$ B* {[1] 庄良.5G 通信技术应用场景和关键技， 2019-6-27
[2] 王延桃 , 雷秦川 , 张甜丽.5G 背景下教育面临的发展与挑战
[3] 华为技术有限公司.5G时代十大应用场景白皮书
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