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题图来源:nwrf.com
作者 | 刘斌
中美贸易摩擦目前还处于胶着状态,国家层面的摩擦对于两国企业的影响也是显而易见的,例如中国的科技巨头华为公司就遭到了美国的百般刁难,其中一个重要的原因就是华为打破了美国科技巨头高通公司在5G通信标准领域的垄断局面,对其垄断地位构成了实质性威胁。更重要的是这对美国在未来科技上的世界领导者地位形成了挑战。
5G如此重要,居然连美国都输不起,它到底是什么呢?
▌此5G非彼5G
很多人把手机的5G跟路由器的5G频段混为一谈,其实这俩根本不是一回事。
路由器的5G频段指的是路由器的工作频率是5Ghz。目前我们常见的路由器工作频段一般有两个,一个是2.4Ghz,一个是5Ghz。高频的5Ghz目前可以支持802.11ac协议,可以在通常的单路WiFi终端上达到433.3Mbps的下载速度。
▲路由器的5G频段是指其工作频率(图片来源:youtube.com)
而我们现在谈论的5G,也就是手机的那个5G,是指第五代移动通信技术——“5-Generation”,“G”是“Generation”的缩写。
当然现在我们也经常听到例如华为发布了新的5G商用终端路由器这样的描述,这里所说的路由器的“5G”指的是第五代移动通信技术,不是指5Ghz工作频率。
5G具有高速、低延时、广连接、移动性、能效性等特性。5G的低延时, 规范要求下网络的延迟最大值不能超过4毫秒。5G的广连接性,能支持大于等于100万台连接/平方千米的连接密度;5G的移动性,能支持超高速高铁(至少500千米/小时)的连接;5G的能效性,支持毫秒级从全负载到低能耗到空闲之间智能柔性切换。
5G在2017年的标准草案是必须具备20Gbps的下行链路的处理能力、上行标准是10Gbps。现在据说下行最高能达到1Tbps,也就是1秒钟支持1Tb大小的文件下载。号称“5G的网速=硬盘”,无需下载,万物可云。
这些特性,决定了5G即将开启一个新时代。
▌5G离我们有多远?
笔者作为一名80后,比较完整地经历了国内从1G到4G的发展历程。1G时代大约是90年代初期,有钱人的标配pose手拿大哥大,甚至谁要见到身边人有个寻呼BB机都羡慕不得了。后来自己参加工作,用过很长一段时间2G的GSM手机,也用过3G的TD-SCDMA手机,但是经常手机网费超标,绝大多数时间都只能使用手机通话,并且不得不关掉手机的数据网络。只要外出在公共场合或其他地方办公,第一件事就是找WiFi热点,因为2G或3G移动网速实在太慢而且资费很贵。
到2014年发放了4G牌照后,4G网速的飞速提升和流量资费越来越便宜,使用移动互联网进行办公及使用各种移动APP成为我们的一种生活习惯。不过,尽管4G推动了移动互联网的飞速发展,但是无论从速度和稳定性,现在4G网络对比有线网络还是有一定差距。
▲截至2018年底我国5G试点城市分布图
2018年,工信部向三大运营商发放了全国范围内5G中低频段试验频率使用许可,三大运营商正在全面开启5G网络的搭建工作。中国移动计划在上海、杭州、广州、苏州等17个城市进行5G规模实验与应用示范建设。中国联通计划在北京、雄安等城市进行5G试点建设。中国电信计划在雄安、深圳、上海等进行5G试点建设。2019年是国内5G试运行年,按照有关部门此前公布的发展规划,5G网络预计到2020年将在国内实现商用。
▲1G-5G发展历程描述图
我们身边现在其实已经有看得见的5G应用了,比如在广播电视方面,2019年春晚就使用了5G技术进行4K超高清高速直播。在交通方面,北京房山50公里5G自动驾驶示范区的5G自动驾驶车辆测试道路已逐步投入使用;在医疗方面,2019年1月14日,福建成功实施全球首例5G远程手术测试;这些 5G应用场景已经在各行各业开始发芽,5G可以说离我们越来越近了。
▌科幻般的未来城市场景
有了5G,如何设计未来之城,我们的未来生活将会因此发生什么样的变化?
记得今年刚结束的两会上,很多参会代表描绘了5G智能设备助力未来城市美好生活的场景:你家的5G路由器就是一个超级大脑(你可以把它想象成《流浪地球》电影里的Moss),可以实时调节你家的温度和净化家里的空气湿度,让你晚上睡觉更踏实;如果你做梦了或者因为身体突发其他情况,你的智能枕头能实时使用小诊所智库进行边缘计算诊断,然后进行按摩调节或其他医疗处理,并实时汇报给Moss,Moss能联合互联网实时超算定位各种情况,并进行处理。
▲5G下的生活场景会更加智能(图片来源:verdict.coo.uk)
如果你是一位年过古稀的独身人士,有心脏病史,晚上突发心脏病,情况危机,Moss能够实时处理并能联系远程医疗专家机器人,进行远程急救同时通知当地三甲医院120急救中心,争取宝贵的抢球时间,挽救生命。
如果你是一名年富力强的商人,早上Moss能用柔和的铃声叫你起床,通过智能床垫或者智能枕头,全方位为你体检和督促你一起完成起床操锻炼,同时连接你的智能厨房,为你做好适合你口味的早餐。
当你用完早餐,家里的智能窗户打开,无人机给你送来快递。签收完快递,Moss已经把一天的行程通过VR技术投影到你的眼睛中,然后你流畅对话Moss,确定今天的行程,预约无人自动驾驶出租车,并设置一条最快的路线,到达商业中心。
你可以和当地的合作伙伴一边品茶,一边与地球的另外一头的商业伙伴进行国际业务,有5G保障使用全息三维虚拟技术实现犹如面对面完成商业的洽谈,调研及完成商业合同等。同时你还可以通过5G手机实时查看你的生产机器人生产货物到仓库机器人整理货物到运输机器人押送货物的全流程情况。所有的一切都是那么简单和快捷。
对未来城市美好的幻想正在逐渐变为现实。在中国,雄安作为中国建设未来城市的目标样板,同时也是5G网络主要试点建设城市,已经为我们打开了一窥5G对城市建设革命性影响的一扇窗户。
参考《河北雄安新区规划纲要》及《河北雄安新区总体规划(2018—2035年)》的要求,以人民为中心,围绕生态、文化、宜居、创新的四大城市高质量发展理念,专家们构想了5G网络覆盖下的雄安,未来的雄安可以使用5G智能设备或者5G手机,预约无人出租车,点对点进行送站及接站服务。
2017年有文章提到:雄安新区+BIM+装配式建筑=千年大计;而5G就是为千年大计实现的基础保障。清华同衡规划设计研究院袁昕院长在近期的报告分享中提到,5G情景下,BIM的信息流更快,传感器设备更小、三维仿真更真实;能够更好地为建筑行业的数字化和智能化服务。未来的雄安所有的装配式建筑将通过“BIM+物联网”技术集成为真正的智能建筑。
▲清华同衡袁昕院长的智能建筑:“BIM+物联网”报告分享
未来的雄安所有的交通信号灯、行人、车、路及路侧灯光设施,各种无人驾驶的智能清洁车,各种监控设备等,都可以通过5G网络万物万联或直接接入到雄安“城市大脑”平台进行实时智能超算处理,然后按照15钟社区生活圈(城市活力空间单元)切分、自上而下协同规划实现城市资源智能化运营调度。
物联网和云计算进入新的高度,各种超算及实时场景出现,使智慧城市的设想真正实现,让城市中的各种智慧及智能的行业应用进行互通互联。一个犹如科幻般的未来场景将呈现在我们眼前。
▌5G时代,程序猿们准备好了吗?
未来虽然美好,但也有一个不少人担心的问题:当5G在我们的生活中全面商用,5G支持下的机器人及无人设备可能取代我们生活中原本需要人来担任的很多岗位,那我们该怎么办,特别作为程序猿们,应该如何华丽转身?
也许大家会觉得这是杞人忧天,现在还有不少程序员每天都在Ctrl+C, Ctrl+V重复的做着纺织女工的体力活,照样活得好好的。可如果在5G时代,这些重复劳动的体力活,很快就会被机器给取代,5G的万物互联及超高速的网速,高移动、广连接等特性,很容易解决重复的劳动进行实时计算,且把计算资源下沉。
例如近年富士康逐批用机器人替代流水线操作的工人,一个机器人可以代替几十个工人甚至更多工人的流水线工作,而且机器人操作比人更加准确和质量更高。很多像亚马逊这样的大型物流仓库已经实现仓库机器人全面替代人工进仓及发货处理,非常快,高效,而且准确率高。
▲亚马逊无人机送货(图片来源dronelife.com)
作为万物之灵长,我们猿类当然不能坐以待毙,主动适应5G时代是必然的抉择,把自己打造成5G时代需要的人才,占据5G时代的上游位置才是解决问题之本。
5G时代,物联网和云计算处于风口浪尖之上,如果你熟悉物联网通信和云计算开发及运维,那么可以暂时不用担心自己被机器取代。万物互联所产生的大数据,需要专业人士来处理,那么大数据平台开发及运维的人才,以及Hadoop运维工程师、Spark大数据处理及开发工程师等也有很大概率不会丢掉饭碗。
5G的智能计算和决策分析,对应的是各个行业的大数据实时计算开发及数据分析,富有丰富经验的资深数据分析工程师、人工智能及算法开发工程师也将会是各大科技公司物色的关键技术人才。
因循守旧,想靠一招走遍天下的时代已经过去了,只有顺势而为,未雨绸缪,在技术的上游站稳脚跟,才能使自己与机器的竞争中处于领先。所以想想其实挺尴尬,现在不仅要和人竞争,还得跟机器竞争,压力山大啊!
那么程序猿们,5G来了,你准备好了吗?
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刘斌 │ 主任工程师,系统架构师
清华同衡规划设计研究院
技术创新中心 智慧城市工程部负责人
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