轻松读懂5G技术和背景故事

第一章 智联万物：5G技术篇

4G改变生活，5G改变世界

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、中国广电四家运营商发放5G商用牌照，标志着中国正式进入5G商用元年。

事实上，早在2018年12月，工信部就已经向中国电信、中国移动、中国联通三大运营商发放了5G系统中低频段试验频率使用许可。这有力地保障了各基础电信运营公司开展5G系统试验所必须使用的频率资源，也将进一步推动我国5G产业链的成熟与发展。

移动通信技术发展的三大特点

5G就是第五代移动通信技术，既然有第五代，自然前面就有四代通信技术。回顾过去发现，通信技术的发展历程呈现三个特点：

第一，基本上每隔十年就有新一代技术出现。例如1G是在1980年左右出现的，2G是在1990年左右，3G是在2000年左右，4G是在2010年左右，5G就是在2020年左右，中国只是把它的正式商用时间提前了一年。

第二，大部分的专家都形成这样一个共识，那就是：奇数代都是重大技术变革，而偶数代都是对它上一代技术的补充。比如，1G、3G、5G，技术上的跨越是非常大的，因为1G实现了空间跨越的互通电话，3G实现了空间跨越的移动上网。而相比之下，2G只是1G的延展和完善，让移动电话承载更多通信功能，使得我们的通话质量更好；4G也只是3G的延展和完善，让手机承载更多互联网连接功能，使上网变得更快，二者在技术上并没有跨越性的发展。而今天5G的技术变革所带来的万物互联，对世界的改变也是非常大的，毫无疑问这将是一次革命性的突破。

第三，基本上每一代都会出现商业霸主，例如1G时代，美国的摩托罗拉（Motorola）风靡全球，其中，摩托罗拉的“大哥大”手机成了那一代人记忆中永恒的经典。那个时候，基本上大家都会把摩托罗拉手机称为“大哥大”，因为它非常笨重，甚至有人开玩笑说，“大哥大”有两个主要的附加功能，第一个是用来砸核桃，第二个是在遇到伤害时用来防守打人。

到了2G时代，占据商业霸主地位的变成了芬兰的诺基亚（Nokia），而且以绝对压倒性的优势长期占据统治地位。作为一个80后，我仍旧清晰记得，诺基亚手机非常耐用，也常开玩笑说，诺基亚相对于“大哥大”来说，它仍旧能用来砸核桃，但已经不能用来打人了，因为它的个头非常轻便小巧。

到了3G和4G时代，商业霸主变成了美国的苹果（Apple）和高通（Qualcomm），其中，高通作为移动芯片领域的领跑者，垄断了整个移动通信市场，而苹果公司硬是凭借着苹果手机和苹果商店App Store搭建了一个移动互联网的生态圈，当然也给我们的生活带来了极大的改变。苹果公司创始人史蒂夫·乔布斯（Steve Jobs）也因此成为一个伟大的产品经理，只可惜天妒英才，他英年早逝。乔布斯时代的苹果公司是“工匠精神”的代表，如果乔布斯还在世的话，相信苹果公司还能够继续创造更多的奇迹，甚至在万物互联时代，设计出更为惊艳的产品来！

5G时代，已经到来。关于未来的商业霸主到底会是谁，外界有很多种猜测。在国内，很多人所期待的霸主无疑是中兴和华为，这是中国在5G时代的两家领军企业，二者能否扛起5G的大旗？我们拭目以待。

5G技术的三大特点

按照通用说法，5G技术有三大特点，分别是：大带宽，广连接，低时延。

首先，所谓“大带宽”，也就说明它的通信速度更快。4G网络的下行速率能达到100~150Mbps，比3G快20~30倍，但5G是它的100倍，也就意味着你在5G时代用手机下一部10G的高清电影，基本上不到1秒就下载完毕了。而在4G时代，同样一部电影需要一分多钟才能够完成，这个体验是非常棒的。

5G会带来很多应用上的改变，主要体现在两个方面：一个是看视频；一个是体验虚拟现实（VR）和增强现实（AR）内容。先说用手机看电影，4G时代，看720P、1080P电影，都觉得非常惊艳，但在5G时代，用手机看一个4K甚至是8K的高清大片，是能够轻易实现的，想想都令人期待。

再看看VR和AR相关应用，虽然VR和AR在4G时代也非常火，但是它们一直存在三大问题：第一，设备太重；第二，画质不好；第三，佩戴一段时间后，人很容易头晕目眩，整体上的体验感并不是特别舒服。一旦体验不好，大众接受度就低，导致大范围商用的难度就增加了。

到了5G时代，由于速度更快，而且加上云计算的一些相关能力，基本上不存在上述三大问题。试想未来，虚拟体验和现实世界结合起来的场景，一定令人非常惊艳，至少对于宅男来说，这将是一个极大的福音，因为宅在家里通过戴上一个轻便自如的VR设备，就可以和心目中的女神来一次亲密的约会，这在5G前夜听起来还有点不可思议呢。

5G技术的第二大特点，是“广连接”，真正给世界带来改变的，就是它能实现更多连接，带来万物互联的极致体验。

“广连接”带来的应用，以及给我们生活带来的改变，可以从家居和社交两个视角来看看。

讲到智能家居，大家一般会想到比尔·盖茨的那一个世外桃源2.0，也就是他的未来屋，当年他是花了大几千万美元，耗资几年才打造出来。但其实5G时代到来后，我们普通人只要花几万块钱，就可以体验到比尔·盖茨那种全智能化的生活体验。也就是说，5G技术让富豪级体验走进千家万户。例如，我们家里的电视、电脑、洗衣机、冰箱、空调、扫地机器人、洗碗机等家用电器，都可以连接上网，甚至包括厨房里的锅碗瓢盆，也可以连接上网，人们对这些设施和物件进行远程控制、智能管理与互动，为日常生活增添亮彩，多美好。

再比如社交。就算在人流密集的地方，我们上网也可以便捷和快速，以前如果在欧洲杯的现场看一场足球赛，当你近距离把C罗和梅西的精彩对决拍下来，想分享给你国内的朋友，发现在用户密集的高峰时段，视频根本发不出去，甚至根本连不上网。但是当5G时代到来后，基本上可以实现实时通信，这种体验自然是非常棒的。

但其实5G的“广连接”所带来的最大改变，是工业互联网。5G支持每平方公里100万个连接，这也就意味着，我们在工厂里的每一个元器件都能连接上网，对于整个工业的精细化管理和效益提升，都将是极大的帮助，而这势必会重构全球工业、激发生产力，让世界更美好、更快速、更安全、更清洁且更经济。

5G技术的第三个特点，是“低时延”，它体现于反应更快，它最大的应用场景就是无人驾驶。

我们在很多科幻片里面看到无人驾驶，总觉得那是未来的一个体验场景，现在5G技术让它成为现实。我们平常开车，最怕的就是堵车，但5G技术为智能驾驶提供信息辅助，替你规划最畅通的路线，而敏捷迅速的避让反应，让驾驶这件事情变得轻松而美好。甚至在5G时代，整个城市交通将由“交通大脑”来进行控制，车辆和车辆之间可以非常方便地进行连接和交互，“堵车”将成为一个历史名词。

5G和AI会成为第四次工业革命的核心驱动力

都说4G改变生活，5G改变世界。

其实4G技术已经给我们的生活带来了翻天覆地的变化，让我们每个人都过得像国王一样，比如早上起床去上班，我们可以不用自己开车，直接掏出手机打开滴滴出行或者曹操出行约个司机，很快就有一辆车停在了你的家门口。到了中午，我们饿了想吃东西，整个城市的美食都已经整装待发，只要我们掏出手机，在饿了么或者美团上点个餐，天南海北的特色美食，都能在一小时内送到你桌上。到了晚上，我们想亲自下厨给家人做一顿爱心餐，过程中突然发现油快用完了，拿起手机火速点开京东，不出十分钟，门铃响了，油给你送到门口了……4G的生活已然十分便利，然而，5G技术将带领我们走向另一种生活体验，包括视频的快速传输，VR、AR的逼真体验，工业互联网的快速应用，这些都将极大地促进整个社会政治经济和文化的发展。

当然还有另外一个判断，那就是5G和AI，很有可能会成为第四次工业革命的核心驱动力。为什么？

迄今为止，人类先后经历了三次工业革命。第一次工业革命，源起于英国，发生在18世纪60年代至19世纪40年代，以人类发明并广泛地应用蒸汽机为标志，它史无前例地解放了人类的生产力，改变了社会的生产关系。

第二次工业革命，发生在19世纪70年代至20世纪初，以人类发现了电流磁效应、电磁感应，以及发明了直流发电机为标志，它在很大程度上解决了人们出行和通信不便等问题，人类从“蒸汽机的时代”进入了“电气化的时代”。

第三次工业革命，发生在20世纪50年代中期至今，以人类发明和应用电子计算机、生物工程、空间技术等为主要的标志，它带来了一系列信息化的成果，并将人类带向了更高级的文明。

每一次工业革命都是技术的大爆发，而技术的发展，又带来了生产力的发展，生产力的发展，又极大促进了整个社会政治、经济和文化的发展。

同样地，5G时代已经到来，而5G技术也是一次重大的技术变革，而且它是底层技术，它将带来其他一系列的相关技术发展，例如AI、大数据、云计算、物联网等，而这些发展又会反过来促进整个社会政治、经济和文化的发展。所以我们才说，4G改变生活，5G改变世界，5G和AI很有可能会成为第四次工业革命的核心驱动力。而第四次工业革命，将会让人类进入前所未遇的智能时代。