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新型冠状病毒感染的肺炎疫情快报 编者按 2019年6月6日，工业和信息化部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照，标志着我国正式进入5G商用元年。2020年突如其来的全球疫情，改变了人们的生活方式，很多活动都搬到了线上，这对5G及新一代信息技术的发展起到了极大助推作用，5G视频会议、智慧医疗、车联网等应用飞速发展。随着我国5G基础设施的逐步完善，5G作为“新基建”代表，会延伸出更多的应用场景，5G产业将迎来大发展的新机遇。 作者：邬贺铨 （中国工程院院士）
5G信号首次覆盖珠穆朗玛峰峰顶，中国建成全球海拔最高5G基站。新华社发 5G作为超宽带低时延无线通信技术，可以将物联网、数据中心、人工智能和工业互联网等融合构成完整的新一代信息基础设施，成为“新基建”的重要组成部分。我国提出要推动互联网、大数据、人工智能和实体经济的深度融合，加快制造业、农业、服务业的网络化、智能化、数字化。近一年来，5G等新一代信息技术赋能新应用，推进智慧社会的发展，支撑产业数字化，成为中国数字经济的新引擎。 1.5G将物联网跟云计算、大数据、人工智能无缝融合 “新基建”就是要建设集约高效、经济实用、智能绿色、安全可靠的现代设施体系。包括三个方面的内容：第一是新一代信息基础设施；二是融合基础设施；三是创新基础设施。其中新一代信息基础设施又可以分为三方面：一是通信网络基础设施，包括5G、互联网、工业互联网、卫星互联网；还有新技术设施以及算力基础设施。 移动通信从第一代1G、2G、3G、4G发展到现在的5G。5G跟前面几代移动通信相似的地方都是十年一代，峰值速率十年提升了一千倍。5G跟前几代不一样的地方，1G到4G是面向个人通信，5G面向产业互联网和智慧城市的应用，有三大应用场景：增强移动宽带、超可靠低时延、光覆盖大连接。5G跟4G比在多个性能有数量级的提升，5G主要依靠无线技术的创新，无线技术离不开通信的基本原理，首先把基站做得更多，其次把天线做得更多，当然还需要频段和物理机的改进，表现在5G是宽带的能力峰值是4G的30倍，体验数据是4G的10倍。另外支持高速移动，能做到每小时500公里的运率速度。还有低时延，时延比4G减少40%。它支撑大连接，连接面比4G提高10倍，做到1平方公里100万的传感联网。其次能效密度都比4G有百倍的提升。 5G网络技术的提升，不单纯是智能手机，无线接入网。5G是使用边缘计算，5G特别强调把云计算的能力分一部分下沉到边缘上，以降低对敏感业务的处理时延，并且可以减少到中心云的带宽压力，提高可靠性。5G的边缘计算有些还可以放到机站的附近。使用边缘计算对企业来讲，据IDC分析，今年50%的数据会放在边缘侧处理，而且两机云比单机云节省成本。 还有智能物联网，物联网感知数据包括大数据和人工智能的分析，5G之前通常的移动网络时延比较大，带宽不够，而且当时也没边缘计算，因此传感器的数据送到后台时延比较长，决策回来以后已经失去了实时性的处理机会，现在5G来了，5G不仅是大带宽低时延，还表现为一平方公里支持一百万个传感器联网，端到端的时延不超过十秒，因此可以说5G将物联网跟云计算、大数据、人工智能无缝融合。AI跟IOT的融合成为AIOT智联网，AIOT相当于拿5G把云计算的能力虚拟化到物联网上面连接起来，更进一步的我们可以把AI的芯片以及商业AI的软件、开发工具集成到AIOT的终端里头，跟原来物联网的模块综合在一起，当然综合在一起适用于一些比较复杂一点的要求、要求严格一点的物联网终端，像超高清的摄像头、机器人、无人机这些，这些直接把人工智能的能力融合到物联网模块。更进一步地在AIOT的终端里头还可以迁入区块链的能力，这样保证物联网设备的接入验证、设备加密和设备控制安全，解决数据的确权和数据资产化的问题。 2.“上云赋能”，5G支持超宽带和低时延的高速网络 5G解决了“上云赋能”的问题，传统的视频会议、游戏、数字文化产业、工业的协同设计都需要将核心程序下载到本地，本地要完成计算，对计算能力内存成本要求比较高。现在依靠云端服务器的运算能力借助服务器的传输能力，把两者连起来，不需要下载终端和程序，即插即用、多屏合一，流畅体验。右上角两个小视频，一个是在手机上上云，一个是比较高端的PC上云，两者看不出多大区别。现在的终端通过5G连到互联网再连到后台的云计算平台，终端可以发出游戏控制的动作，马上后台进行图像的渲染、画面的压缩，再把游戏流传过来，基本是没有时延的，因此感觉比较流畅。这种应用不仅仅在游戏，像这次疫情期间带动了云办公、云课堂、云视频、云招聘、云签约，即便是在疫情过后，这种云的应用能够节省交通和时间的成本，比较方便。 5G另外一个很大的特点是超宽带，可以支持超高清4K8K，与传统的高清相比4K、8K的分辨率大大提升，2K的分辨率是这样的，4K是它的4倍，8K又是4K的4倍。不但分辨率提升，帧率到120帧，倍数从8bit到16bit。由于5G可以支持高分辨率，因此我们希望屏幕更大一点，但是屏幕太大不方便随身带，因此现在折叠屏的手机就出现了，现在折叠屏屏幕没那么大，所以现在出现了智能屏，表面上是电视屏，实际上它是一个手机的屏幕，我们可以通过手机跟它联动，也可以靠触摸翻屏，这样我们可以享受超高清的视频。应该说4K8K电视在中国发展还是相当快的，预计今年会占总销量的40%和5%。 另外5G的特点是支持高速移动，什么时候需要高速呢？我们知道高山滑雪的运动速度达到每小时250公里，冬奥会跟夏奥会的区别，一个是速度、一个是艺术，为了高速度运动5G可以发挥作用，我们可以在运动员的头盔和雪橇上装上5G摄像头，场外的观众可以由场内运动员的高度、难度、温度、速度的感受，通过5G可以把超清视频直接播出去。中国联通用5G把超高清8K的乒乓球比赛传到场外，可以把运动场上的多个机位信号传到外面，在场外再把多个机位进行合成处理，所以场外的观众可以获得360度场景的体验。过去我们的运动场在不同位置票价是不一样的，观看的角度不同，直播的时候大家看到导播送出来的机位信号是一样的，有了5G可以把多个机位的视频分别送出来，分别由用户点看哪个机位。现在有商家想到了什么呢，不同的机位可以卖不同的钱，比如“温网”比赛，坐在费德勒天王角度的机位可以卖更多的票价，这种直播的市场也是很大的。 |
