深度解讀:5G真的能帶來顛覆性的變革嗎?將會如何改變生活?
1、5G是什麼?
5G就是第五代移動通信,我們先從5G主要的三個性能來說:超高速率、超低時延、超高密度。那麼我們按照國際電信聯盟ITU和3GPP(第三代合作夥伴計劃)的標準,分別來介紹這三個主要的指標:
第一個指標是5G的峰值速率。它的下行可以達到每秒20G比特,它的上行速率可以達到每秒10G比特。這樣一說大家可能不明白了,那你說很快,到底有多快呢?我們可以把它跟4G來比,我們同樣的口徑,4G的下行速率是每秒1G比特,那麼所以我們可以說這個5G的速率,是4G的20倍。
第二個是超低時延。我舉個例子,我們開車的時候,如果發現情況要踩剎車了,從我們發現情況到腳踩到剎車,這個反應的時間一般是0.4秒,也就是說是400毫秒,而5G只要1毫秒就可以反應了。
第三個特點是超高密度。它的標準是每平方公裡100萬台設備,那麼就很容易理解了,如果有這麼大的密度的話,可以說我們每一棵樹、每一個旅行箱,還有很多很多的東西都可以通過5G連接起來。再比如自動駕駛,用5G聯網以後,這個自動駕駛就不一樣了,我們的車輛可以自動、快速、交替地通過十字路口,為什麼呢?因為車與車之間是聯網的,加上我們這個速率,加上我們這個時延,加上有那麼大的密度,那就可以使自動駕駛得到更好的一種體驗。我當時看了相關的模型演示以後非常地震撼,我想如果真的能夠實現了,我們的道路的利用率會大大地提高,而且我們的交通規則也要重寫了。
2、我們為什麼需要5G?
好多人都說,我們現在用4G用得很好。我們看視頻也好,我們做移動支付也好,我們做其他的各種應用,4G都已經很好了,為什麼我們還要5G?那麼我覺得 我們需要5G至少有三個理由:
第一個,大數據發展的需要。從3G以後,手機的流量就一直爆炸性地在增長,我們有一個初步的統計,這很有意思的,2G的時候,大概平均每人每月的流量是30兆。當時中國移動有個套餐叫5塊錢30兆,很多人用30兆來上QQ等應用軟體,大家覺得已經很好了。但到了3G以後呢?馬上覺得不夠用了,3G以後流量增長了十倍,每人每月的平均流量變成300兆了,我們有了更多的應用。到了4G以後流量又增加了大約十倍,今天我們一個4G用戶每人每月的流量大約是3G左右,實際上我們這個3G,還並不是我們所有的手機應用都在行動網路上,我們還用了大量的Wi-Fi(無線保真)以及其它的方式。如果我們放開的話,專家統計了,目前來說,每人每月至少需要20G的流量。如果說我們現在每個人每個月都用20G的話,那現在的4G網絡很顯然已經是無法再承受了,如果一定要承受,速度就會變得很慢了,所以從大數據的角度來講,我們需要5G。
第二個,從萬物互聯,從物聯網的角度我們也迫切需要5G了。如果說按照每人一個手機的話,那麼全球70多億個手機,我們就已經飽和了。但是如果連接到物的話那就不一樣了,那不是每人一個的問題,會每人10個、每人100個、甚至每人1000個連接,這樣的話,我們現有的網絡也是無法承受的。
第三點是人工智慧。我們說人工智慧,就是用科學技術來模仿、來延伸、來擴大人的智能。那麼如果把計算機當做大腦的話,那麼我們的移動通信系統就是一個神經系統,而人工智慧對神經系統提出了非常高的要求。
我舉一個簡單的例子,比方說自動翻譯,我們現在出國不會說英文的話,沒問題,有辦法的,我們可以用一個自動翻譯的軟體,我說一句中文然後自動地翻譯成英文。但是我們在翻譯上把它叫做交傳,就是一句中文、一句英文交替地來翻譯。但是我們在談判的時候,在開會的時候,需要的是同傳,需要我在講的時候馬上把它翻譯出來。如果按照現在4G的速率,按照這個時延,還很難做到同傳,但到了5G以後,我們就完全可以有足夠的技術性能來支持、實現自動翻譯的同傳系統。
所以從這三個方面來說,我們需要5G,我們需要儘快地能夠讓5G變為現實。上了5G以後,就可以很大程度地提升我們的網絡的能力,可以有力地促進數字經濟的發展,這就是5G的意義。
5G,國際電信聯盟把它分成三個主要的應用場景:
第一個是增強型移動寬頻 eMBB。這個什麼意思呢?剛才說了,如果我們每個人的流量都到20G了,現在4G網絡是支撐不住了,那麼只有通過5G把道路做大了,可以承受更大的數據流量。比方說AR增強現實、VR 虛擬現實,還有4K、8K超高清的視頻,這些在技術上都能做到,但是目前由於它流量太大,網絡也不一定支撐得了,但如果有了5G的話,這些問題都解決了。2018年韓國平昌冬奧會,是5G第一次在應用上面亮相,這些應用幾乎都是增強型移動寬頻的應用。比方說首先是在車輛上有5G通信、5G的車輛。 第二個是全景的轉播。第三個 是時間切片,就是在滑雪跳下來的時候,每一個動作都可以切開來顯示,一個一個地切開來顯示。還有交互式的媒體。再一個是同步角度的一個轉播,幾百個人滑雪滑下來的時候,每個人裝了一個攝像頭,每個攝像頭都是用5G來連接的,這樣每一個運動員的視野我們觀眾都可以看到了。那麼最多的應用還是VR 虛擬現實,提供了360度的虛擬現實,放在場館裡面給大家用,這個就是eMBB(增強型移動寬頻)的首次亮相,也可以說是5G的首次亮相,它是以增強型的移動寬頻的方式來出現的。
5G的第二個應用場景,大規模的機器通信 mMTC。大家知道物聯網,也就是人與機器的連接、機器與機器的連接,它是海量的。剛才說了,可能我們每一棵樹、每一個莊稼都要連接起來,那這個數量就不計其數了。我們5G,就專門有應用場景是適合物聯網的,它的應用包括了物流管理、智能農業、遠程監測、旅遊管理、智慧家庭、智慧社區、共享設備等等各個方面。我個人對物聯網體會最深的,就是農作物的滴灌。在幾年前我去新疆的石河子參觀,看到他們的棉花地,他們告訴我,我們這兒的棉花就是實行了滴灌,也就是對每一株莊稼,我們單獨地來對它進行灌溉。當時他們是用了2G來實現的,那麼如果有了5G以後,我們剛才說了,密度很高,容量很大,每一平方公裡可以達到100萬個連接,那麼我們就可以在幾千公頃、幾萬公頃的土地上,對每一棵莊稼都實行精確的灌溉,那麼這個實現的話,應該是5G發揮作用一個很好的方面。
5G的第三個應用場景,是高可靠、低時延的通信 uRLLC。這就包括了人工智慧、自動駕駛、交通控制、遠程施工、同聲翻譯、工業自動化等等,這個就是我們現在說得最多的,我覺得它應該是我們5G應用的最高層次了。
據世界智慧財產權組織數據顯示,2017年中興、華為專利申請量在全球居於領先地位,並且大舉投資發展5G。中國企業在5G領域真的能跟世界一流企業相抗衡了嗎?
3、中國企業進入5G領先者行列
在5G的發展當中,我們中國的企業發揮了什麼樣的作用?這個大家都很關心。我本人過去的幾十年一直從事移動通信的工作,所以不僅見證了而且也實際地參與了這個工作。那麼我深深地體會到,我們移動通信行業從1G到5G,是從無到有,從小到大,從弱到強。那麼我很想跟大家分享一下我所經歷過的一些事情。1993年有一個雜誌叫《大學生》,它評選當年的十大流行語,十大流行語裡面有下海、申辦奧運、發、大哥大。年輕的同志可能已經不知道了,大哥大就是行動電話、就是我們今天所說的手機。為什麼那時候把手機叫做大哥大呢?因為它價格非常非常昂貴。我現在還記得,如果你要申請一個行動電話的話,怎麼說都要兩萬多塊錢,而且每個月使用費用也很高,所以那時候只有少數人才能使用手機。行動電話是身份的象徵、財富的象徵、地位的象徵,所以大家把它叫做大哥大。問題是少數人使用,價格那麼高,但是還是供不應求,為什麼呢?因為那時候所有的手機、所有的網絡設備全部是進口的。我記得1G的時候,我在杭州市電信局當局長,看到我們的用戶這麼焦急地在排隊,這麼焦急地在等待,想能夠早日地使用行動電話,我也非常地焦急。但是我也沒有辦法,所有的設備都是進口的,那麼我只有不斷地給摩托羅拉打電話,說你們快一點到貨,快一點給我們完成擴容的工程,我能做的只有這一點。這個情況今天想起來確實也是非常感慨,那個時候確實我們完全沒有製造能力,更不要說我們自己的技術了。這是第一代移動通信,1G的時候的狀況。
那麼到了2G以後,情況就發生了變化了。2G開始有合資企業了,後來有了我們國內自己的製造企業,中興、華為那時候開始提供2G的網絡設備了。到了3G階段呢,情況有很大的改變了,我們開始有了自己的技術,中國移動使用了我們主導的TD-SCDMA(時分同步碼分多址),第三代移動通信標準。TD-SCDMA(時分同步碼分多址)也成為全球的第三代移動通信標準之一。那麼我特別想說,到了4G以後,就發生了一個很大的變化,4G我國主導的TD-LTE(分時長期演進)成為了全球4G的主導技術。那麼更大的變化應該是在5G了,所以我最想講的還是,在5G當中我們中國企業起到了更大的作用。我們說,一流的企業做標準,那麼5G我們確實有機會參與到制定標準的這個行列裡面去了,不僅參與而且還發揮了很大的作用。先說參與,5G標準化組織是叫3GPP(第三代合作夥伴計劃),我們華為也好,中興也好,大唐,中國移動等等,都有很多的技術人員參加到制定標準的這個組織裡面,在裡面發揮了很大的作用,而且有三十多個人擔任了關鍵的職務。我們有一個搞標準的同志,他談了他的體會,他說以前我們也參加國際的標準化的會議,但那時候我們看著人家在吵架,我們插不上嘴,我們的英文也不行,我們的技術能力也不行,我們的影響力也不夠。到了第二個階段,別人在吵,我們也跟他們一起吵,我們也有話語權了。那麼這次呢?我們的同事們說,現在我們到了第三階段了,我們不僅吵,我們有時還去拉架,我們還去勸架,因為我們是運營商,我們從運營商的角度,我們可以來說你這個怎麼樣,那個怎麼樣,所以這個其實是一個非常大的變化。
4、5G引領創新
中國信息通信研究院做了一些研究,最後研究結果表明,到2030年,5G將會直接創造經濟增加值2.9萬億元,間接地拉動經濟增加值3.6萬億元,所以5G的創新是非常有意義的,而且是對我們推動數字經濟的發展有直接的意義。
(1)5G和應用創新
現在在我們業界經常在問一句話,5G快來了,但是5G究竟有什麼用?這句話使我想起了二十年前,2000年的時候,3G的技術剛剛出來,歐洲的很多國家已經拍賣了3G的牌照,有很多的運營商拿到了3G牌照,但是他不知道3G有什麼用,他在問3G究竟有什麼用?一直到2007年iPhone(蘋果手機)和其它的智慧型手機推出來以後,大家突然明白了,原來3G可以上網,原來3G可以帶來那麼多的應用,一下子各種應用都爆發出來了。所以說一個技術出來以後,它本身還說明不了什麼,只有當各種應用出來以後,這些技術才能真正地發揮作用。或者說得更具體一點,等到大量的企業家介入了,等到大量的風險投資基金介入了,把應用開發出來,我們才會知道5G究竟可以發揮多大的作用。
那麼這就給我們很好的一個創新的機會,因為這個經驗證明,當一個技術已經出來,而它的使用還不明朗化的時候,是創新的最好的機會。我跟好多創業者談過5G,一說到5G,他們第一印象就是5G最新技術高大上,太難了。其實第一我覺得一開始,5G並不一定會出現很多高大上的項目,第二這個技術是一個高層次的技術,但我們其實有很多實際的應用,就並不一定要去追求一種很高深的技術的應用。我們有一個很深的體會,就是移動支付,無論是用支付寶也好,用微信支付也好,一刷二維碼就解決了。其實我們電信運營商在很早就設想過用手機來支付,當時我們首選的都是非常好的技術,一個叫NFC(近場通信技術),第二個叫RFID(無線射頻識別),它們都是一種非接觸型的通信手段,用來做支付也是很有效的。但是我們為什麼推了那麼多年NFC(近場通信技術),一直沒法普及呢?其中有一個很重要的原因,就是NFC(近場通信技術)它需要讀卡機,也就是我們所說的POS(銷售終端)機,需要商家都要去有一個POS(銷售終端)機。這個也不難,但是它就增加了推廣的難度了,增加了一個門檻了。而如果我們用二維碼的話,手機就可以來讀,而且只需把二維碼打在一張紙上,我們手機掃描一下這張紙,也可以實現支付,這個就是非常地實用,所以很快地就普及了。
我們經常在談這個例子,就是對我們開發的人員來說,並不是哪一個技術最先進我們就用哪個技術,我們應該選一些最適合市場需要的、最容易推廣的技術。我個人覺得剛才所說的高可靠、低時延的應用,將會是5G應用的一種最高的層次,這個正好跟我們現在AI(人工智慧)的研發能夠有機地結合起來。剛才我們講了很多例子都是AI(人工智慧)。自動駕駛,只有把我們所有的車輛全部連成網絡了,它自動地來進行調度了,這樣甚至連紅綠燈都可以不要了,這個時候就有可能徹底地解決堵車的問題。所以我預期5G跟AI(人工智慧)的結合,將會引來5G應用的一個大爆發,但是這個大爆發是需要一定時間的。
(2)5G和終端創新
那麼再談一下5G和終端,我覺得5G使終端會發生很大的變化。這個範圍很大,我想至少這三個方面會發生很大的變化:
第一個是顯示屏。網絡技術的升級往往是通過手機反映出來的,而手機的升級往往又是通過螢幕的變化反映出來的。我們大家可以來回憶一下,最早的手機是沒有顯示屏的,就跟電話機一樣,撥了號就好了;後來開始有一條小小的撥號顯示屏了;為了使螢幕更大,那麼我們產生了摺疊式的手機,打開來是鍵盤,上面全是螢幕;後來覺得這樣還不夠大,又出來了一個觸摸式的、全屏的手機,從3寸屏到4寸屏、到5寸屏,現在已經有6寸的,但是到了6寸屏就做不上去了,我試過6寸屏的手機,像我這樣的手已經握不住了。已經握不住了,那麼怎麼辦?大家想出唯一的辦法,就是把螢幕摺疊起來,打開螢幕就是個Pad(平板電腦),關上就是一個手機。那麼這個問題已經說了四、五年了,大家看到媒體報導已經有了柔性顯示屏,柔性螢幕叫AMOLED(有源矩陣有機發光二極體面板),但是到今天還沒有一個廠家拿出來。但是這個又是廠家必爭之地,因為我們將來4K的螢幕也好,8K的螢幕也好,如果是個3寸屏就顯示不出來了,我們就要把它做大了,要7寸的 、8寸的,那麼怎麼辦呢?只有把它摺疊起來。我覺得下一代劃時代的手機很可能就是從顯示屏開始。
第二個再說電池。5G來了,但是電池的問題還沒解決。我們大家用的是4G手機,我們說4G什麼功能都比3G要強,每一個功能都比3G強,就是電池的功能不如3G,為什麼呢?因為你4G是大流量的,大量地看視頻,所以我們充電寶什麼的都出來了,就是因為你電池連一天都用不到了。我們原來說一個電池要用很長時間,現在大家說我求求你了,你給我做一個能用一天,我一天充一次電就行了,但是不行,做不出來。我跟我們做電池的同行說,我說人家汽車行業已經提出了,汽車充電一次的時間,就跟我們加油一樣,比方說5分鐘、10分鐘就把汽車充電了,然後可以跑300公裡、400公裡。我說聽到人家汽車行業在這麼說,我們感到一種恥辱,我們手機這麼小,你說充電還要充幾個小時,為什麼那麼多年我們都突破不了?我自己覺得很羞愧啊!特別跟汽車行業來比。
第三個更重要的是作業系統。今天我們用的作業系統,無論是iOS(蘋果公司移動作業系統)也好,無論是安卓(谷歌公司的作業系統)也好,它的內核都是以前的桌面系統。iOS(蘋果公司移動作業系統)是UNIX(作業系統)幾十年之前的東西,安卓是Linux(作業系統),也是很多年了,不管有多少年,它們都是基於桌面系統的。那時候不需要跟傳感器打交道,甚至不需要跟照相機打交道。那時候沒有實時處理,我們現在手機的作業系統,是大量的實時處理,大量的新的外設,所以我覺得到了5G,一定需要來提高它。從另一個角度來說,5G是我們介入作業系統的一個最好的機會,我們不是彎道超車,我們是直道超車。在我們整個手機的系統來說,我覺得作業系統是非常重要的,是非常關鍵的。
另外其實還有一個大家都很關心的,就是穿戴式的設備。穿戴式設備也已經說了多年了,我也很關注這個東西,每次參觀我都會去看,但是到現在呢,普及率還是很低。一個手環也好、一個眼鏡也好,功能差不多,都是量量血壓、心跳,跑步跑了多少步,這些當然也是很好的,但是這個吸引力不夠大,用了幾天以後可能就不用了。那麼5G給穿戴式設備提供了一個很好的技術基礎,所以我們可以憑藉著5G這種技術特點,使穿戴式的設備有一個突破。突破在哪裡?就是在功能上要有所突破。比如說導盲頭盔,以前我們做不到,因為網絡支撐還不夠。有了5G這麼密集的覆蓋以後,以及它那麼快的速度,我們通過5G來實現導盲是完全是可能的,我覺得這時我們穿戴式設備會有一個很大的突破,突破的關鍵點就是增加它的功能,這樣才有吸引力。
我們說5G推動了社會的數字化,為人民的美好生活增添光彩。5G給大家都帶來了新的機會,包括電信運營商、電信設備製造商、網際網路服務的提供商,還有我們廣大的創新創業者,我們一定要抓住這個機會。最後我還想說一下,5G的網絡建設任務是非常艱巨的,中國的通信業要為建設網絡強國作出新的貢獻。