編者按

2019年6月6日,，工業(yè)和信息化部向中國(guó)電信,、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通,、中國(guó)廣電發(fā)放5G商用牌照,，標(biāo)志著我國(guó)正式進(jìn)入5G商用元年。2020年突如其來的全球疫情,，改變了人們的生活方式,，很多活動(dòng)都搬到了線上,，這對(duì)5G及新一代信息技術(shù)的發(fā)展起到了極大助推作用，5G視頻會(huì)議,、智慧醫(yī)療,、車聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用飛速發(fā)展。隨著我國(guó)5G基礎(chǔ)設(shè)施的逐步完善,，5G作為“新基建”代表,，會(huì)延伸出更多的應(yīng)用場(chǎng)景，5G產(chǎn)業(yè)將迎來大發(fā)展的新機(jī)遇,。

作者：鄔賀銓（中國(guó)工程院院士）

5G信號(hào)首次覆蓋珠穆朗瑪峰峰頂,，中國(guó)建成全球海拔最高5G基站。新華社發(fā)

5G作為超寬帶低時(shí)延無線通信技術(shù),，可以將物聯(lián)網(wǎng),、數(shù)據(jù)中心、人工智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等融合構(gòu)成完整的新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施,，成為“新基建”的重要組成部分,。我國(guó)提出要推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù),、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)的深度融合,，加快制造業(yè)、農(nóng)業(yè),、服務(wù)業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化,、智能化、數(shù)字化,。近一年來,，5G等新一代信息技術(shù)賦能新應(yīng)用，推進(jìn)智慧社會(huì)的發(fā)展,，支撐產(chǎn)業(yè)數(shù)字化,，成為中國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的新引擎。

1.5G將物聯(lián)網(wǎng)跟云計(jì)算,、大數(shù)據(jù),、人工智能無縫融合

“新基建”就是要建設(shè)集約高效、經(jīng)濟(jì)實(shí)用,、智能綠色,、安全可靠的現(xiàn)代設(shè)施體系。包括三個(gè)方面的內(nèi)容：第一是新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施,；二是融合基礎(chǔ)設(shè)施,；三是創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施,。其中新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施又可以分為三方面：一是通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，包括5G,、互聯(lián)網(wǎng),、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng),；還有新技術(shù)設(shè)施以及算力基礎(chǔ)設(shè)施,。

移動(dòng)通信從第一代1G、2G,、3G,、4G發(fā)展到現(xiàn)在的5G。5G跟前面幾代移動(dòng)通信相似的地方都是十年一代,，峰值速率十年提升了一千倍,。5G跟前幾代不一樣的地方，1G到4G是面向個(gè)人通信,，5G面向產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的應(yīng)用,，有三大應(yīng)用場(chǎng)景：增強(qiáng)移動(dòng)寬帶、超可靠低時(shí)延,、光覆蓋大連接,。5G跟4G比在多個(gè)性能有數(shù)量級(jí)的提升，5G主要依靠無線技術(shù)的創(chuàng)新,，無線技術(shù)離不開通信的基本原理,，首先把基站做得更多，其次把天線做得更多,，當(dāng)然還需要頻段和物理機(jī)的改進(jìn),，表現(xiàn)在5G是寬帶的能力峰值是4G的30倍，體驗(yàn)數(shù)據(jù)是4G的10倍,。另外支持高速移動(dòng),，能做到每小時(shí)500公里的運(yùn)率速度。還有低時(shí)延,，時(shí)延比4G減少40%,。它支撐大連接，連接面比4G提高10倍,，做到1平方公里100萬的傳感聯(lián)網(wǎng),。其次能效密度都比4G有百倍的提升。

5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的提升,，不單純是智能手機(jī),，無線接入網(wǎng)。5G是使用邊緣計(jì)算，5G特別強(qiáng)調(diào)把云計(jì)算的能力分一部分下沉到邊緣上,，以降低對(duì)敏感業(yè)務(wù)的處理時(shí)延,，并且可以減少到中心云的帶寬壓力，提高可靠性,。5G的邊緣計(jì)算有些還可以放到機(jī)站的附近,。使用邊緣計(jì)算對(duì)企業(yè)來講，據(jù)IDC分析,，今年50%的數(shù)據(jù)會(huì)放在邊緣側(cè)處理,，而且兩機(jī)云比單機(jī)云節(jié)省成本。

還有智能物聯(lián)網(wǎng),，物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)包括大數(shù)據(jù)和人工智能的分析,，5G之前通常的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延比較大，帶寬不夠,，而且當(dāng)時(shí)也沒邊緣計(jì)算,，因此傳感器的數(shù)據(jù)送到后臺(tái)時(shí)延比較長(zhǎng)，決策回來以后已經(jīng)失去了實(shí)時(shí)性的處理機(jī)會(huì),，現(xiàn)在5G來了，5G不僅是大帶寬低時(shí)延,，還表現(xiàn)為一平方公里支持一百萬個(gè)傳感器聯(lián)網(wǎng),，端到端的時(shí)延不超過十秒，因此可以說5G將物聯(lián)網(wǎng)跟云計(jì)算,、大數(shù)據(jù),、人工智能無縫融合。AI跟IOT的融合成為AIOT智聯(lián)網(wǎng),，AIOT相當(dāng)于拿5G把云計(jì)算的能力虛擬化到物聯(lián)網(wǎng)上面連接起來,，更進(jìn)一步的我們可以把AI的芯片以及商業(yè)AI的軟件、開發(fā)工具集成到AIOT的終端里頭,，跟原來物聯(lián)網(wǎng)的模塊綜合在一起,，當(dāng)然綜合在一起適用于一些比較復(fù)雜一點(diǎn)的要求、要求嚴(yán)格一點(diǎn)的物聯(lián)網(wǎng)終端,，像超高清的攝像頭,、機(jī)器人、無人機(jī)這些,，這些直接把人工智能的能力融合到物聯(lián)網(wǎng)模塊,。更進(jìn)一步地在AIOT的終端里頭還可以遷入?yún)^(qū)塊鏈的能力，這樣保證物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的接入驗(yàn)證,、設(shè)備加密和設(shè)備控制安全,，解決數(shù)據(jù)的確權(quán)和數(shù)據(jù)資產(chǎn)化的問題。

2.“上云賦能”，5G支持超寬帶和低時(shí)延的高速網(wǎng)絡(luò)

5G解決了“上云賦能”的問題,，傳統(tǒng)的視頻會(huì)議,、游戲、數(shù)字文化產(chǎn)業(yè),、工業(yè)的協(xié)同設(shè)計(jì)都需要將核心程序下載到本地,，本地要完成計(jì)算，對(duì)計(jì)算能力內(nèi)存成本要求比較高?，F(xiàn)在依靠云端服務(wù)器的運(yùn)算能力借助服務(wù)器的傳輸能力,，把兩者連起來，不需要下載終端和程序,，即插即用,、多屏合一，流暢體驗(yàn),。右上角兩個(gè)小視頻,，一個(gè)是在手機(jī)上上云，一個(gè)是比較高端的PC上云,，兩者看不出多大區(qū)別?，F(xiàn)在的終端通過5G連到互聯(lián)網(wǎng)再連到后臺(tái)的云計(jì)算平臺(tái)，終端可以發(fā)出游戲控制的動(dòng)作,，馬上后臺(tái)進(jìn)行圖像的渲染,、畫面的壓縮，再把游戲流傳過來,，基本是沒有時(shí)延的,，因此感覺比較流暢。這種應(yīng)用不僅僅在游戲,，像這次疫情期間帶動(dòng)了云辦公,、云課堂、云視頻,、云招聘,、云簽約，即便是在疫情過后,，這種云的應(yīng)用能夠節(jié)省交通和時(shí)間的成本,，比較方便。

5G另外一個(gè)很大的特點(diǎn)是超寬帶,，可以支持超高清4K8K,，與傳統(tǒng)的高清相比4K、8K的分辨率大大提升,，2K的分辨率是這樣的,，4K是它的4倍，8K又是4K的4倍。不但分辨率提升,，幀率到120幀,，倍數(shù)從8bit到16bit。由于5G可以支持高分辨率,，因此我們希望屏幕更大一點(diǎn),，但是屏幕太大不方便隨身帶，因此現(xiàn)在折疊屏的手機(jī)就出現(xiàn)了,，現(xiàn)在折疊屏屏幕沒那么大,，所以現(xiàn)在出現(xiàn)了智能屏，表面上是電視屏,，實(shí)際上它是一個(gè)手機(jī)的屏幕,，我們可以通過手機(jī)跟它聯(lián)動(dòng)，也可以靠觸摸翻屏,，這樣我們可以享受超高清的視頻,。應(yīng)該說4K8K電視在中國(guó)發(fā)展還是相當(dāng)快的，預(yù)計(jì)今年會(huì)占總銷量的40%和5%,。

另外5G的特點(diǎn)是支持高速移動(dòng),，什么時(shí)候需要高速呢？我們知道高山滑雪的運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到每小時(shí)250公里,，冬奧會(huì)跟夏奧會(huì)的區(qū)別,，一個(gè)是速度、一個(gè)是藝術(shù),，為了高速度運(yùn)動(dòng)5G可以發(fā)揮作用,，我們可以在運(yùn)動(dòng)員的頭盔和雪橇上裝上5G攝像頭,，場(chǎng)外的觀眾可以由場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的高度,、難度、溫度,、速度的感受,，通過5G可以把超清視頻直接播出去。中國(guó)聯(lián)通用5G把超高清8K的乒乓球比賽傳到場(chǎng)外,，可以把運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上的多個(gè)機(jī)位信號(hào)傳到外面,，在場(chǎng)外再把多個(gè)機(jī)位進(jìn)行合成處理，所以場(chǎng)外的觀眾可以獲得360度場(chǎng)景的體驗(yàn),。過去我們的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)在不同位置票價(jià)是不一樣的,，觀看的角度不同，直播的時(shí)候大家看到導(dǎo)播送出來的機(jī)位信號(hào)是一樣的,，有了5G可以把多個(gè)機(jī)位的視頻分別送出來,，分別由用戶點(diǎn)看哪個(gè)機(jī)位。現(xiàn)在有商家想到了什么呢，不同的機(jī)位可以賣不同的錢,，比如“溫網(wǎng)”比賽,，坐在費(fèi)德勒天王角度的機(jī)位可以賣更多的票價(jià)，這種直播的市場(chǎng)也是很大的,。

5G另外一個(gè)特點(diǎn),，不但支持高清，而且是極低的時(shí)延,。AR/VR要求高帶寬特別是低時(shí)延,，4G的時(shí)候是做不到的，5G可以,。華為曾經(jīng)預(yù)測(cè),，到2025年全球10%的企業(yè)都會(huì)使用AR/VR，IDC去年的報(bào)告到2023年中國(guó)AR/VR的市場(chǎng)能達(dá)到650億美元,。比如,，故宮開放，很多珍藏是不能手觸摸和近距離看的,，在故宮戴一個(gè)5G的VR頭盔可以親身感受珍寶,。在旅游點(diǎn)可以戴上VR頭盔，可以有更驚險(xiǎn)刺激的感受,。在植物園觀看植物的時(shí)候,，通過頭盔可以看到這個(gè)花的云端搜索內(nèi)容。

上海虹口打造“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)業(yè)新高地。新華社發(fā)

云南昆明的5G+VR隔離探視系統(tǒng)投入應(yīng)用。新華社發(fā)

3.數(shù)字創(chuàng)意,、智慧醫(yī)療,、智慧教育、車聯(lián)網(wǎng)……5G產(chǎn)業(yè)的融合創(chuàng)新應(yīng)用越來越多

5G產(chǎn)業(yè),，融合創(chuàng)新,，將來會(huì)有廣泛的應(yīng)用。比如,，數(shù)字創(chuàng)意也可以借助5G產(chǎn)業(yè)和5G的發(fā)展得到很好的提升,，這里面可以分析出運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作和我們?cè)O(shè)計(jì)武打片的動(dòng)作等，將來拍電影電視的時(shí)候就不需要花錢去請(qǐng)價(jià)格很高的“小鮮肉”,，實(shí)際上“畫”一個(gè)就可以了,。

5G終端不僅僅限于普通終端,，手機(jī)還可以作為眼鏡，作為5G的終端,。對(duì)于平常人來說屏幕是不能凹凸的,，可以在手指上讀一個(gè)攝像頭，指哪個(gè)字讀哪個(gè),，甚至可以翻譯,。也有人說把終端做一個(gè)眼鏡，是反過來戴的,，我們可以看看,。AR/VR不僅僅戴到自己頭上，可以裝在地面的攝像頭,，攝像頭拍下你的身材,，當(dāng)你說換一種顏色的時(shí)候它自動(dòng)根據(jù)你的身材換一種顏色，不單是換顏色,，還可以換服裝,。

在智慧醫(yī)療上有很好的應(yīng)用，去年3月份在三亞的一個(gè)解放軍總醫(yī)院的醫(yī)生通過5G遙控在北京301醫(yī)院的機(jī)械手,，為帕金森患者完成了開顱的手術(shù),，疫情期間5G的遠(yuǎn)程會(huì)診以及遠(yuǎn)程手術(shù)指導(dǎo)都有很多的例子。另外利用VR可以培訓(xùn)醫(yī)務(wù)工作者,，一般的外科醫(yī)生上手術(shù)臺(tái)還需經(jīng)過很長(zhǎng)時(shí)間的訓(xùn)練,，利用VR可以加快這個(gè)培訓(xùn)的過程。現(xiàn)在判斷是不是得新冠肺炎主要是靠核酸檢測(cè),，核酸檢測(cè)并不能馬上確診患者是陽性,，還有假陰性，還需要通過CT,，一張張CT照片還是比較難看的,，可以通過大數(shù)據(jù)人工智能技術(shù)融合為立體的肺，再看看肺的周邊怎么樣,。利用醫(yī)生看新冠肺炎的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)放到后臺(tái)人工智能大數(shù)據(jù),，現(xiàn)場(chǎng)的醫(yī)生把醫(yī)療影像傳到后臺(tái),，可以利用后臺(tái)的比對(duì),，發(fā)現(xiàn)哪些CT圖像問題大的，大大縮短時(shí)間,。

智慧教育,，疫情期間很多孩子在家上網(wǎng)課，5G和AR/VR技術(shù),，不僅對(duì)兒童,，對(duì)成年人也很有幫助,，了解生物中的微觀世界、宏觀的天體運(yùn)行,、未來2300年世界變?cè)趺礃佣伎梢猿尸F(xiàn)直觀的感受,，利用AR/VR頭盔可以模擬很多場(chǎng)景。

檢測(cè)水的污染,，不一定非要通過衛(wèi)星,，現(xiàn)在利用無人機(jī)搭載5G終端和高清攝像頭就可以拍下地面的污染和水質(zhì)的污染。另外5G的特點(diǎn)是大連接,，特別適合于對(duì)環(huán)境的檢測(cè),。

陜西一個(gè)農(nóng)場(chǎng)，在蘋果園開花的季節(jié),，一個(gè)無人機(jī)帶5G的攝像頭掃個(gè)蘋果園,，蘋果開花一般只有一周，掃下來以后通過后臺(tái)的大數(shù)據(jù)人工智能分析,，可以清楚數(shù)出每一棵樹有多少朵花,，哪些花能結(jié)果，可以說提前三個(gè)月預(yù)測(cè)了蘋果園的產(chǎn)量,，當(dāng)期貨可以賣出去,。5G高清攝像頭還可以檢測(cè)農(nóng)田土壤的肥料、旱情以及農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況,，也可以判斷我們哪些地方受災(zāi),。

車聯(lián)網(wǎng)，可以說5G為車聯(lián)網(wǎng)而生,，車聯(lián)網(wǎng)因?yàn)?G煥發(fā)青春,。交通對(duì)安全比較敏感，因?yàn)閷?duì)時(shí)延要求嚴(yán)格,，4G時(shí)代時(shí)延太大,，5G加上邊緣計(jì)算可以保證空口時(shí)延1毫秒，可以保證車到紅綠燈,、車到人等等通信,，過去我們是靠雷達(dá)，未來還會(huì)用雷達(dá),，但是不需要那么精確的雷達(dá)了,，不僅僅是智能的車，再加上聰明的路,，兩者結(jié)合起來車路協(xié)同，這樣可以提高交通效率,、保證交通安全,，減少尾氣排放,。而且車聯(lián)網(wǎng)本來也是一個(gè)產(chǎn)業(yè)，麥肯錫公司預(yù)測(cè)2030年車聯(lián)網(wǎng)車載電子以及車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)加起來是1.5萬億的全球規(guī)模,，現(xiàn)在全球汽車產(chǎn)業(yè)也就兩到三萬億規(guī)模左右,。華為預(yù)測(cè)2025年車聯(lián)網(wǎng)會(huì)嵌入到全球15%的車輛里。

實(shí)際上5G的應(yīng)用不僅僅在汽車領(lǐng)域,，包括垂直行業(yè),，也在金融領(lǐng)域，可以看到2G出來有了網(wǎng)上銀行,，3G出來有了手機(jī)銀行,，4G出來有了數(shù)字銀行，5G出來會(huì)有智慧銀行,。

5G還可以幫助培訓(xùn)工人,。這個(gè)工人是不會(huì)修汽車的，戴上5GAR眼鏡他就會(huì)修汽車了,。所以可以看到虛擬的,，也可以看到實(shí)物，一步一步引導(dǎo)就把汽車修了,。我們國(guó)內(nèi)也用了,，江西的江陵汽車就讓工人戴上AR眼鏡，出錯(cuò)率降低了,。

工業(yè)應(yīng)用,，中國(guó)每天的生產(chǎn)線上靠眼睛目測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量的工人全國(guó)有350萬，盡管工人很認(rèn)真,，但檢測(cè)準(zhǔn)確度還是不高的,，現(xiàn)在利用5G高清攝像頭把拍下來的產(chǎn)品直接連到邊緣計(jì)算中心云和人工智能，跟預(yù)存的合格和不合格的圖片比對(duì),，這樣發(fā)現(xiàn)機(jī)器視覺的能力超過了人類,。青島港利用了5G遙控吊車，實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)的延時(shí)和高精度的定位,，這樣的話功效提高了30%,，工作人員減少了70%；山東的濰柴動(dòng)力利用5G將濰坊,、杭州,、法國(guó)等地的研發(fā)中心協(xié)同起來，使得研發(fā)效率提升了25%,。

通過利用5G可以讓機(jī)器人無人機(jī)變得更敏感,。無人機(jī)買回來要編程的,，一般的企業(yè)不見得有這個(gè)能力,，現(xiàn)在我們?cè)跈C(jī)械手上面裝了5G攝像頭,，看看旁邊的人手怎么動(dòng)它就怎么動(dòng)，自動(dòng)就訓(xùn)練成了,。華為預(yù)測(cè)到2025年全球每萬名制造業(yè)員工會(huì)跟103個(gè)機(jī)器人共同工作,，也就是說到2025年大概每一百個(gè)工人會(huì)配一個(gè)機(jī)器人。

不僅僅在生產(chǎn)環(huán)節(jié),，在企業(yè)金融環(huán)節(jié)也有作用,，很多中小企業(yè)現(xiàn)在面臨一些困難，包括信貸的困難,，因?yàn)橹行∑髽I(yè)不動(dòng)產(chǎn)比較少,，可質(zhì)押的東西少，另外誠(chéng)信記錄也沒那么完善,。但是所有的企業(yè)哪怕再小也會(huì)有半成品,、成品的倉(cāng)庫(kù)，即便這個(gè)倉(cāng)庫(kù)是租來的,，也會(huì)有一段時(shí)間成品,、半成品在倉(cāng)庫(kù)存起來。我們?cè)趥}(cāng)庫(kù)加上攝像頭,，把攝像頭的視頻送給銀行,，銀行觀看攝像頭知道這些動(dòng)產(chǎn)變成臨時(shí)的不動(dòng)產(chǎn)，可以作為質(zhì)押的標(biāo)的,，因此銀行就敢于給企業(yè)貸款,，當(dāng)然企業(yè)出庫(kù)之前要記得還貸，銀行中間還可以區(qū)塊鏈管理,。用了這種方式,，現(xiàn)在貸款利率只比銀行正常利率高1.5個(gè)百分點(diǎn)，而過去民間借貸利率要高達(dá)15%,，高1倍以上,。不僅僅是倉(cāng)庫(kù)的東西可以作為質(zhì)押，應(yīng)收賬款,、訂單也可以質(zhì)押,，由于5G人工智能大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，給很多企業(yè)更多的數(shù)據(jù)提供了信用的憑證,。

總之,，5G的出現(xiàn)會(huì)有很多新的應(yīng)用。2G全球是1991年開始,，中國(guó)是1994年開始,，1992年開始出現(xiàn)短信，后來就有了QQ,、支付寶,。3G全球是2001年發(fā)的牌照,，中國(guó)是2007年發(fā)的牌照，3G的突出表現(xiàn)是數(shù)據(jù)傳輸能力,，3G出現(xiàn)以后就有了移動(dòng)手機(jī),、移動(dòng)電子商務(wù)、微博,、O2O,、微信，微信是中國(guó)3G發(fā)布了四年以后才有的,，可以說這些應(yīng)用在3G商用的時(shí)候根本沒有想到,。4G，全球是2010年開始的,，中國(guó)是2013年開始的,，4G的主要能力是寬帶，4G出現(xiàn)以后就有掃碼支付,、共享經(jīng)濟(jì)網(wǎng)約車,、社交電商、智能搜索,、抖音等短視頻,，這些也是我們4G商用的時(shí)候根本不可能想到的。現(xiàn)在中國(guó)的5G跟發(fā)達(dá)國(guó)家的5G同步商用,，5G的主要特點(diǎn)是云端智能的融合能力,，現(xiàn)在預(yù)見到5G會(huì)支持4K、8K超高清視頻,、AR/VR,、智聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),，5G一定會(huì)產(chǎn)生出我們現(xiàn)在還想象不到的新應(yīng)用,。

《光明日?qǐng)?bào)》（2020年06月11日16版）