5G引領第四次工業革命

山田敏弘

| 5G的潛在力量 |

在筆者拿到手的一份約60頁的美國政府內部文件中，美國政府強調有必要掌握即將帶來重大變革的5G時代主導權。文件提出，5G不是單純比4G快速的技術，這種劃時代的通信技術可以讓美國的全球競爭力獲得飛躍提升，為美國公民提供安全可靠的通信設施。

“為了獲得‘通過官民協力，利用現有技術，在幾年之內進入5G時代的機會，強大的領導力必不可少?！碧乩势照幸馔七M5G政策，還特地指出不允許讓擁有5G技術的中國企業占據有利地位。通過文件，我們可以明確看出，美國政府預測5G會讓我們的生活發生翻天覆地的變化，甚至為美國帶來沖擊性的震動。

5G是第五代移動通信技術的簡稱，它能提供的通信量預計將達到2010年移動網絡的1000倍以上。人們期待5G引導人類社會的“第四次工業革命”，成為歷史性的技術革新。曾經，電視的出現一下子改變了人們的生活，近年來互聯網的普及又讓世界發生了劇變。幾十年前，沒人能想象到智能手機的出現及它帶來的便利。5G或許能讓我們想象中的未來成為現實。

美國從2018年10月起在幾個限定城市運行5G通信網絡，韓國則從2019年3月底開始提供5G手機通信服務。日本計劃于今年秋季開始試驗性運營5G，計劃在2020年舉辦東京奧運會時提供5G網絡。據說中國也將在今年開啟這項服務。

人類即將迎來的“5G社會”究竟是什么樣子呢？

| 百倍于4G速度的超高速通信 |

1G移動網起始于40年前的日本。1979年日本電信電話公司（現在的NTT）在東京建立了全球首個手機網絡，在日本全國推廣使用，通過模擬技術，讓無線通話成為了可能。

不同頻率的電波擁有不同的特性和用途。

在那之后，移動網絡極速進化。2G網絡出現之后，手機價格更低、體積更小，并實現了文字傳輸。發展到3G網絡時，移動網絡可以連接互聯網，傳輸圖片影像。4G網絡環境下的智能手機可以使用豐富多彩的APP，并實現了流式視頻通信。

2019年可謂5G網絡元年，看看全球各大商品展銷會，就能體會到人們對5G的關注程度。今年一月，2019年度國際消費類電子產品展會在美國拉斯維加斯舉行，5G正是它的主題之一;二月在西班牙舉行的2019年世界移動通信大會也將5G定為重大議題。

從去年開始，5G相關的新聞就在世界范圍內引起軒然大波。美國特朗普總統在2018年8月簽署了《國防授權法案》，禁止美國政府和政府承包商使用中國大型通信企業華為和中興的技術及儀器。美國政府懷疑在5G時代，中國企業技術及設備的推廣會造成所謂的“中國竊聽威脅”，本文開頭提及的文件將這種懷疑擺上明面，并將禁用政策擴展至所有美國同盟國范圍。

5G的登場有望讓3D全息影像技術在醫學領域的應用取得飛躍式發展。

去年十二月，加拿大政府逮捕了華為常務董事兼CFO孟晚舟，引起一片嘩然。諷刺的是 5G正是作為中美對立的要素之一，借由此事件被全世界的人們所知曉。

5G機制本身并不復雜，它是利用與過去完全不同的高頻電波實現高速通信。不過，高頻電波無法像4G電波一樣呈扇形發散，只能趨近直線傳播，而且容易被建筑物甚至雨點阻擋、衰減，傳遞距離短。4G電波能傳輸70公里遠，5G電波只能傳輸至1公里的距離。所以要使用5G網絡，就必須增加基站數量，除了過去的信號塔，還需增建許多小基站。

5G的網速是4G的100倍，數據容量則是后者的1000倍。舉個例子，現在我們需要用五分鐘時間下載一部時長兩小時的電影，如果使用5G超高速大容量通信網絡，只需三秒鐘就可完成這一操作。

除此之外，5G還有“超低時延”“多點連接”等優點。5G的理論延時只有一毫秒，即便遠距離通信，也基本不會出現延遲。5G網絡可支持每平方公里100萬臺設備聯網。美國思科公司表示到2030年為止，將通過5G網絡實現5000億設備聯網的物聯網。此外，5G網絡還有數據傳輸更穩定、電量消耗更低的特點。

| 5G時代暢想圖 |

5G技術會打開新時代的大門。技術革新將蔓延至多個領域，5G會直接解決通信瓶頸，在各行各業催生商機。

根據美國大型半導體企業高通的調查，到2035年，5G引領的全球經濟規模將達到12兆美元以上，僅僅是5G相關產業的規模預計就可達35000億美元，為2200萬人提供就業機會。

但是，美國PSB調查公司對3500名企業管理人士進行的調查顯示，91%的受訪者表示尚未對5G新商品和服務進行規劃，也就是說人們必須將預測的經濟規模納入參考，抓緊時間開發新技術和服務。

發生急劇變革的5G社會究竟是何光景？三月上旬，筆者參加了在以色列舉辦的2019年OurCrowd全球投資者峰會，多個新興企業預計將在5G時代飛速發展。我們似乎可以窺見5G時代的“未來暢想圖”，發表于全球各地的先進技術、最新文獻和報告也可成為我們展望5G世界的工具。

| 上班、購物、防災的變化 |

目前是多臺機器共享電波。而在5G 網絡下，電波將分配給各個用戶，保證通信速度。

5G世界最大的變革或許在于人際溝通方式。在“多點連接”的網絡環境下，所有家電都將時刻聯網，數據全部存儲于云端，個人手頭的終端設備及遙控器體積將變得很小。因為照片、郵件等數據可以在終端和云端之間無延遲傳輸，沒必要將數據存儲在用戶手中的設備里。

交流本身也會發生巨大變化。人們基本不再需要鍵盤，電腦操作將以觸屏及聲音輸入為主。超高速、大容量通信還能實現多語言同步翻譯，或許未來的人們不必再學習外語，語言壁壘即將消失，不擅長外語的人也能踏上國際舞臺。人們的價值觀也會明顯變化。個性將更受重視，人種與國家的概念可能得到強化。

在4G環境下，視頻通話已是稀松平常的事，5G網絡中我們或許可以進行全息影像通話，電影《星球大戰》中的3D投影會議將成為現實。

在日常生活中，無人駕駛汽車將變得常見，并可能取代大部分公共交通設施。傳感器會收集道路狀況、天氣、突發事件信息，通過人工智能迅速選出最佳路線，消除出行壓力。如果個人能擁有這樣的汽車，就可以自由利用上班途中的時間打盹、工作。這樣一來，就算路上時間較長也沒關系，住所離公司遠也不再是大問題，人們對房產價值的理解或許也會發生改變。

自古以來，人們就有“每天離家外出工作”的概念。今后我們可以通過全息投影開會，從個人終端獲取數據，不必天天去公司，外出時間相應縮短，也就不會再有電車滿員的情況，不必承受人擠人的壓力。需要照顧幼兒的年輕父母可以選擇更多樣的工作方式，生活因此發生巨大改變。

在5G世界，無人機將成為我們生活中不可缺少的重要工具，可將商品配送至任何位置，即便人在行駛的車上也能收到包裹。

5G還能拯救日本這樣自然災害較多的國家。我們可以用全球氣象衛星、多普勒雷達、傳感器等設備收集數據，更加準確地預報天氣，并利用無人機實時監測危險區域，探知地上行人及其他物體的動向、溫度，全方位正確把握現場狀況，高效率避難、援助。

5G網絡還能影響環境問題。據說每八個人當中就有一人因大氣污染損害健康、走向死亡，全球92%的人口生活在大氣嚴重污染區域。在5G時代，我們可以準確定位各地大氣污染程度，隨時共享區域狀態，保證人們不前往高度污染地區。

| 手術成功率大幅提升 |

在醫療領域，5G也將帶來極大的益處。

首先，超低延遲通信讓遠程手術成為可能。因為專業醫生的稀缺，現在全球有超過1億臺手術無法實施，如果畫面及遠程操作通信不再有時滯，身在遠方的專業醫生就能為病人進行手術，拯救許多生命。

除此之外，醫生還能通過MRI和CT數據模擬出病人體內的狀態，利用立體影像提前練習手術。手術過程中，醫生可以切取、旋轉影像里的內臟，立體化確認手術進展。不僅是患者，醫生的壓力和負擔也能因此減輕，手術成功率將大幅提升。

5G還會對治安產生影響。據說現在全球有3.5億個攝像頭，但普通大眾并不能看到這些攝像頭收集的影像。到了5G時代，這些數據都將由人工智能集中解析，通過實時面部識別等技術，個人活動將完全透明。這樣一來，犯罪案件偵破率將大大提升。市民失去了自由與隱私，但換來了安全。

在娛樂方面，5G的超低延遲可以讓多人遠距離合奏樂曲，舉辦全息投影演唱會。面對書籍和報刊，今后人們的喜好將從“讀”轉向“聽”，只需佩戴專用眼鏡等儀器，用手指點到想看的文字就能聽到閱讀聲。借助終端設備，我們可以瞬間用耳朵了解當前發生的事情。

通過5G網絡，科幻作品中的世界將變為現實。我們或許將面對當前無法想象的社會，生活方式和思考方式也會受到巨大沖擊。

就在不久的將來，5G將引導第四次工業革命的發生，讓人類進入新次元。

[譯自日本《AERA》周刊]

責任編輯：周丹丹