【5G浪潮】產業升級引擎 智慧城市關鍵 開啟通訊時代黃金十年

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華為副董事長兼財務總監孟晚舟被捕案令第五代移動通訊系統(5G)成為全球討論的焦點。有意見認為,華為對5G的領先佈局是該公司此次陷入漩渦的原因之一。作為新一代的移動通訊技術,5G能提供更廣的頻寬,數據傳輸速度較現時的4G快至少10倍,被視為是改變人類生活的劃時代技術。5G的應用不限於手機,其影響遍及智能電網、物聯網、無人駕駛、智能醫療和虛擬實境等領域,幾乎涵蓋生活的方方面面。5G的時代是否真的已經到來?它對於未來社會發展究竟有怎樣的影響?

5G網絡是發展智慧城市的關鍵。(美聯社)

從第一代到第五代移動通訊系統,移動通訊技術平均每十年就有一次革新,改變不可謂不大。1983年開始發展的1G,主要應用於國防,只能進行語音通話,最為人熟知的還數「大哥大」電話;2G進化到能發訊息,造就了諾基亞和摩托羅拉最輝煌的時代;3G最大優點是高速資料下載,實現上網、收發郵件和影音功能,iphone、黑莓、HTC也在此時冒出頭來;如今當紅的4G最大特色就是高速行動上網、高速傳輸,應用在視頻會議、行動電視和手機應用程式等。

大帶寬、低延時、廣聯接

華為2017年發布的《5G時代十大應用場景白皮書》形容5G是「跨時代」的技術,它將與大數據、雲計算、人工智能等一起開啟通訊時代的「黃金十年」。

或許有人會問,4G不是已能滿足我們日常生活所需嗎?在每月流量還用不完的情況下,為何還需要5G?隨着頻段、音樂流媒體的日益普及,人們消耗的數據愈來愈多,頻段日漸擁擠,容易導致網絡阻塞。從手機到設備傳感器,從攝像機到智能路燈,5G在處理大量設備方面的表現更加優異。根據國際通信標準組織第三代合作夥伴計劃(3rd Generation Partnership Project, 簡稱3GPP)通過的5G標準,5G將支持從1GHz到50GHz左右的低頻、中頻和高頻頻譜,具有「大帶寬、低延時和廣聯接」的特性。

根據3GPP訂立的5G標準,5G下載速率理論值將達到每秒10GB,約為當前4G傳輸速度的10倍。獲得兩個重要5G頻段——26GHz/28GHz及3.5GHz的臨時許可證的香港電訊商「3香港」,在銅鑼灣實地測試,結果顯示其5G速度超過每秒2千兆比特(Gbps)。根據香港通訊事務管理局給出的5G參考速率,下載一齣8GB的電影僅需要四秒。

另外,5G能夠進一步加強寬帶的帶寬,縮短響應時間,有利於車聯網、工業控制等行業的發展。5G的理論延時是1毫秒,是4G延時的幾十分之一,基本達到「準實時」水平。根據全球最大的晶片公司美國高通(Qualcomm)的實測數據,5G網絡延遲將從115毫秒降至5毫秒以內。5G技術的低延遲性有望解決自動駕駛車的感應器延遲反應問題,更可以讓無線網絡機械人完全同步執行各種複雜的指令。

除此之外,5G加強的帶寬能增加其承受的用戶容量,減少以往因人多擠佔網速的尷尬,其可以連接的物聯網(Internet of Things)終端數量理論值將達到百萬級別,是4G的10倍以上。若一平方公里允許100萬個設備同時連接,以觀塘區約11平方公里的佔地面積為例,則觀塘區可以容納1,000萬個設備。根據聯網家庭設備研究機構 Strategy Analytics統計,目前全球約有200億個物聯網裝置,預計到2020年,裝置總數將增至 500 億個。

助萬物互聯

物聯網體現了物與物之間的通訊需求,有利於生活水平的提高及智慧城市的建設。當4G變成5G,除了網絡提速、客戶容量增大外,更重要的正是「萬物互聯」。現時,我們須為物件連線,諸如加入藍牙及WiFi等功能。但在5G技術下,即使相隔幾公里,物件都可聯網,且數量高達百萬個。

就個人生活層面來說,5G技術有望在車聯網、無線醫療、無線家庭娛樂等方面帶來發展。當所有物件以互聯網聯繫互通後,結合大數據和人工智能,可以提供智能家居保安、遠程病人監察、無人駕駛以至虛擬實境(Virtual Reality,簡稱VR)和擴增實境(Augmented Reality,簡稱AR)娛樂等服務。例如在俄羅斯舉行的2018年世界盃足球賽,除了實現VR眼鏡切換不同畫面角度觀看比賽,「5G+AR」技術亦實現虛擬影像裁判,用於複審真人裁判的裁決結果。

另外,5G技術還可以應用在無線醫療上,包括遠程手術和救護車通訊。利用5G網絡近乎同步的傳輸特性,醫生可以通過遠程連接機械臂和監控畫面為患者做手術;救護車可於抵達醫院前,將傷者的情況和資料傳送到醫院,讓醫生事先作好準備。

在交通運輸方面,5G網絡最大的應用方向將是智能汽車和互聯網汽車。以5G網絡為基礎,汽車與周圍車輛、訊號燈、建築甚至道路實時交換數據訊息,讓無人駕駛更加可靠。

5G網絡可使汽車與周圍物體實時交換數據信息,讓無人駕駛更加可靠。(視覺中國)

就社會發展層面來說,智慧城市建設的核心是「人」與「物」的智慧化管理,5G與物聯網、人工智能、大數據等其他新科技的融合,將成為智慧城市建設中的關鍵環節。5G為智慧城市提供無處不在的網絡,搭建數據平台,形成的物聯網宛如智慧城市的「血管」。雲端計算提供所有數據和服務,是智慧城市的「心臟」,而大數據則好比智慧城市的「大腦」,是智慧城市建設發展的智慧引擎。新技術可應用於污染監測、交通管理和智能燈柱等領域,在這些新應用的支撐下,智慧城市得以快速推進和發展。

5G加快視頻流傳輸過程,可使人工智能成為新型智慧城市的「安全之眼」。以此前旺角朗豪坊的扶手電梯事故為例,華為無線市場總裁王宇峰此前在「2018互聯網經濟峰會」上表示,若採用5G技術,利用物聯網監察電梯狀態,配合大數據分析,潛在的風險便能預先掌握。

5G在網絡基本架構、網絡邊緣設備、用戶終端設備方面引領革新,為流動通訊行業乃至整體經濟帶來翻天覆地的變化。有了5G網絡,無人駕駛汽車、智慧城市和其他連接設備的應用得以大規模商業化,進而掀起產業鏈的再洗牌。正因如此,5G技術自然成為中美兩國角力的關鍵。

上文節錄於第143期《香港01》周報(2018年12月24日)《5G浪潮來勢洶洶 產業升級引擎 智慧城市關鍵》。

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