5G引领第四次工业革命

　　| 5G的潜在力量 |

　　在笔者拿到手的一份约60页的美国政府内部文件中，美国政府强调有必要掌握即将带来重大变革的5G时代主导权。文件提出，5G不是单纯比4G快速的技术，这种划时代的通信技术可以让美国的全球竞争力获得飞跃提升，为美国公民提供安全可靠的通信设施。

　　“为了获得‘通过官民协力，利用现有技术，在几年之内进入5G时代的机会，强大的领导力必不可少。”特朗普政府有意推进5G政策，还特地指出不允许让拥有5G技术的中国企业占据有利地位。通过文件，我们可以明确看出，美国政府预测5G会让我们的生活发生翻天覆地的变化，甚至为美国带来冲击性的震动。

　　5G是第五代移动通信技术的简称，它能提供的通信量预计将达到2010年移动网络的1000倍以上。人们期待5G引导人类社会的“第四次工业革命”，成为历史性的技术革新。曾经，电视的出现一下子改变了人们的生活，近年来互联网的普及又让世界发生了剧变。几十年前，没人能想象到智能手机的出现及它带来的便利。5G或许能让我们想象中的未来成为现实。

　　美国从2018年10月起在几个限定城市运行5G通信网络，韩国则从2019年3月底开始提供5G手机通信服务。日本计划于今年秋季开始试验性运营5G，计划在2020年举办东京奥运会时提供5G网络。据说中国也将在今年开启这项服务。

　　人类即将迎来的“5G社会”究竟是什么样子呢？

　　| 百倍于4G速度的超高速通信 |

　　1G移动网起始于40年前的日本。1979年日本电信电话公司（现在的NTT）在东京建立了全球首个手机网络，在日本全国推广使用，通过模拟技术，让无线通话成为了可能。

　　不同频率的电波拥有不同的特性和用途。

　　在那之后，移動网络极速进化。2G网络出现之后，手机价格更低、体积更小，并实现了文字传输。发展到3G网络时，移动网络可以连接互联网，传输图片影像。4G网络环境下的智能手机可以使用丰富多彩的APP，并实现了流式视频通信。

　　2019年可谓5G网络元年，看看全球各大商品展销会，就能体会到人们对5G的关注程度。今年一月，2019年度国际消费类电子产品展会在美国拉斯维加斯举行，5G正是它的主题之一；二月在西班牙举行的2019年世界移动通信大会也将5G定为重大议题。

　　从去年开始，5G相关的新闻就在世界范围内引起轩然大波。美国特朗普总统在2018年8月签署了《国防授权法案》，禁止美国政府和政府承包商使用中国大型通信企业华为和中兴的技术及仪器。美国政府怀疑在5G时代，中国企业技术及设备的推广会造成所谓的“中国窃听威胁”，本文开头提及的文件将这种怀疑摆上明面，并将禁用政策扩展至所有美国同盟国范围。

　　5G的登场有望让3D全息影像技术在医学领域的应用取得飞跃式发展。

　　去年十二月，加拿大政府逮捕了华为常务董事兼CFO孟晚舟，引起一片哗然。讽刺的是 5G正是作为中美对立的要素之一，借由此事件被全世界的人们所知晓。

　　5G机制本身并不复杂，它是利用与过去完全不同的高频电波实现高速通信。不过，高频电波无法像4G电波一样呈扇形发散，只能趋近直线传播，而且容易被建筑物甚至雨点阻挡、衰减，传递距离短。4G电波能传输70公里远，5G电波只能传输至1公里的距离。所以要使用5G网络，就必须增加基站数量，除了过去的信号塔，还需增建许多小基站。

　　5G的网速是4G的100倍，数据容量则是后者的1000倍。举个例子，现在我们需要用五分钟时间下载一部时长两小时的电影，如果使用5G超高速大容量通信网络，只需三秒钟就可完成这一操作。

　　除此之外，5G还有“超低时延”“多点连接”等优点。5G的理论延时只有一毫秒，即便远距离通信，也基本不会出现延迟。5G网络可支持每平方公里100万台设备联网。美国思科公司表示到2030年为止，将通过5G网络实现5000亿设备联网的物联网。此外，5G网络还有数据传输更稳定、电量消耗更低的特点。

　　| 5G时代畅想图 |

　　5G技术会打开新时代的大门。技术革新将蔓延至多个领域，5G会直接解决通信瓶颈，在各行各业催生商机。

　　根据美国大型半导体企业高通的调查，到2035年，5G引领的全球经济规模将达到12兆美元以上，仅仅是5G相关产业的规模预计就可达35000亿美元，为2200万人提供就业机会。

　　但是，美国PSB调查公司对3500名企业管理人士进行的调查显示，91%的受访者表示尚未对5G新商品和服务进行规划，也就是说人们必须将预测的经济规模纳入参考，抓紧时间开发新技术和服务。

　　发生急剧变革的5G社会究竟是何光景？三月上旬，笔者参加了在以色列举办的2019年OurCrowd全球投资者峰会，多个新兴企业预计将在5G时代飞速发展。我们似乎可以窥见5G时代的“未来畅想图”，发表于全球各地的先进技术、最新文献和报告也可成为我们展望5G世界的工具。

　　| 上班、购物、防灾的变化 |

　　目前是多台机器共享电波。而在5G 网络下，电波将分配给各个用户，保证通信速度。

　　5G世界最大的变革或许在于人际沟通方式。在“多点连接”的网络环境下，所有家电都将时刻联网，数据全部存储于云端，个人手头的终端设备及遥控器体积将变得很小。因为照片、邮件等数据可以在终端和云端之间无延迟传输，没必要将数据存储在用户手中的设备里。

　　交流本身也会发生巨大变化。人们基本不再需要键盘，电脑操作将以触屏及声音输入为主。超高速、大容量通信还能实现多语言同步翻译，或许未来的人们不必再学习外语，语言壁垒即将消失，不擅长外语的人也能踏上国际舞台。人们的价值观也会明显变化。个性将更受重视，人种与国家的概念可能得到强化。

　　在4G环境下，视频通话已是稀松平常的事，5G网络中我们或许可以进行全息影像通话，电影《星球大战》中的3D投影会议将成为现实。

　　在日常生活中，无人驾驶汽车将变得常见，并可能取代大部分公共交通设施。传感器会收集道路状况、天气、突发事件信息，通过人工智能迅速选出最佳路线，消除出行压力。如果个人能拥有这样的汽车，就可以自由利用上班途中的时间打盹、工作。这样一来，就算路上时间较长也没关系，住所离公司远也不再是大问题，人们对房产价值的理解或许也会发生改变。

　　自古以来，人们就有“每天离家外出工作”的概念。今后我们可以通过全息投影开会，从个人终端获取数据，不必天天去公司，外出时间相应缩短，也就不会再有电车满员的情况，不必承受人挤人的压力。需要照顾幼儿的年轻父母可以选择更多样的工作方式，生活因此发生巨大改变。

　　在5G世界，无人机将成为我们生活中不可缺少的重要工具，可将商品配送至任何位置，即便人在行驶的车上也能收到包裹。

　　5G还能拯救日本这样自然灾害较多的国家。我们可以用全球气象卫星、多普勒雷达、传感器等设备收集数据，更加准确地预报天气，并利用无人机实时监测危险区域，探知地上行人及其他物体的动向、温度，全方位正确把握现场状况，高效率避难、援助。

　　5G网络还能影响环境问题。据说每八个人当中就有一人因大气污染损害健康、走向死亡，全球92%的人口生活在大气严重污染区域。在5G时代，我们可以准确定位各地大气污染程度，随时共享区域状态，保证人们不前往高度污染地区。

　　| 手术成功率大幅提升 |

　　在医疗领域，5G也将带来极大的益处。

　　首先，超低延迟通信让远程手术成为可能。因为专业医生的稀缺，现在全球有超过1亿台手术无法实施，如果画面及远程操作通信不再有时滞，身在远方的专业医生就能为病人进行手术，拯救许多生命。

　　除此之外，医生还能通过MRI和CT数据模拟出病人体内的状态，利用立体影像提前練习手术。手术过程中，医生可以切取、旋转影像里的内脏，立体化确认手术进展。不仅是患者，医生的压力和负担也能因此减轻，手术成功率将大幅提升。

　　5G还会对治安产生影响。据说现在全球有3.5亿个摄像头，但普通大众并不能看到这些摄像头收集的影像。到了5G时代，这些数据都将由人工智能集中解析，通过实时面部识别等技术，个人活动将完全透明。这样一来，犯罪案件侦破率将大大提升。市民失去了自由与隐私，但换来了安全。

　　在娱乐方面，5G的超低延迟可以让多人远距离合奏乐曲，举办全息投影演唱会。面对书籍和报刊，今后人们的喜好将从“读”转向“听”，只需佩戴专用眼镜等仪器，用手指点到想看的文字就能听到阅读声。借助终端设备，我们可以瞬间用耳朵了解当前发生的事情。

　　通过5G网络，科幻作品中的世界将变为现实。我们或许将面对当前无法想象的社会，生活方式和思考方式也会受到巨大冲击。

　　就在不久的将来，5G将引导第四次工业革命的发生，让人类进入新次元。

　　山田敏弘

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