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華燈初上，絳紅色清潔車(chē)正打掃街道。他邊移動(dòng)邊抱怨，「又剩我一個(gè)人加班了，沒(méi)勁！」大廈前的路燈恰巧聽(tīng)見(jiàn)了這話，寬慰對(duì)方，「我也在加班好嗎！」安裝在燈桿上的圓形攝像頭發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)處紅綠燈在偷懶，紅綠燈立馬變換顏色反駁，「沒(méi)看到嗎？我這兒也忙著呢？」
此時(shí)，躲在路邊花圃里的水龍頭監(jiān)測(cè)到空氣濕度不足，自動(dòng)打開(kāi)了閥門(mén)朝空中灑水，還不忘打趣同事們，「大家都消消火吧！」
「最新消息，明天下雪！」一旁沉默不語(yǔ)的公告牌突然播起天氣。原本各自置氣的路燈、紅綠燈和攝像頭，一下子高興得歡呼起來(lái)。只有清潔車(chē)還悶悶不樂(lè)，無(wú)奈地說(shuō)：「我討厭下雪！」
就像電影《博物館奇妙夜》里發(fā)生的一幕，零點(diǎn)時(shí)分，館內(nèi)的藏品全都復(fù)活，他們聊天、玩耍、惡作劇。而這部由美國(guó)高通公司發(fā)布的短視頻，打造的是一座智能互連的奇幻大都市。
金屬制清冷色調(diào)極具未來(lái)感，大都市內(nèi)，大小設(shè)備全部有自己的生命，有喜怒哀樂(lè)，有善惡是非。影片開(kāi)場(chǎng)，右下角卻有兩行字幕，寫(xiě)著該視頻內(nèi)容是「基于高通基礎(chǔ)科技演繹的未來(lái)構(gòu)想，所有設(shè)備均源于合理想象」。
也就是說(shuō)，支持這些智能設(shè)備的基礎(chǔ)科技，不止出現(xiàn)在科幻大片中，也存在于如高通一般的科技公司的實(shí)驗(yàn)室里，更可能于不久的將來(lái)成為你我生活中習(xí)以為常的一部分。而這個(gè)基礎(chǔ)科技正是 5G 通信技術(shù)。
短片以協(xié)同合作的道路設(shè)備，呈現(xiàn)了智慧城市一角。除此之外，5G 技術(shù)還能給智慧城市帶來(lái)哪些想象？
5G 時(shí)代的智慧城市
行駛在智慧城市的道路上，智慧運(yùn)輸系統(tǒng)根據(jù)天氣、擁堵、交通事故等實(shí)時(shí)路況，為你提供道路信息、相應(yīng)預(yù)警，以及最優(yōu)出行路線。
交通智能系統(tǒng)正 24 小時(shí)監(jiān)控車(chē)流人流，通過(guò)調(diào)節(jié)紅綠燈時(shí)長(zhǎng)等方式，優(yōu)化城市路徑。順利抵達(dá)目的地后，城市智能停車(chē)服務(wù)還將為你搜索附近所有合適價(jià)位的可用停車(chē)空間。
街道兩旁的路燈設(shè)有智能點(diǎn)亮系統(tǒng)，可根據(jù)節(jié)氣與時(shí)間自適應(yīng)調(diào)正亮度。角落處的垃圾桶則安裝了自動(dòng)檢測(cè)與分揀程序，能高效分裝不同類(lèi)型的廢品，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化回收。
這條街巷你從未來(lái)過(guò)。你想快速找到要去的樓棟，通過(guò)智能眼鏡調(diào)取地圖導(dǎo)航。如果你不趕時(shí)間，想慢慢逛逛，了解當(dāng)?shù)仫L(fēng)貌，每個(gè)建筑的歷史、用材、整體結(jié)構(gòu)，甚至是安全系數(shù)都會(huì)一并整合，出現(xiàn)在你的眼前。
忙碌了一整天，你回到家，一邊通過(guò)液晶顯示屏確認(rèn)冰箱內(nèi)的食物類(lèi)別、保質(zhì)期限、來(lái)源，一邊查找相應(yīng)食譜，準(zhǔn)備晚餐。此外，你還可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，快速讓洗衣機(jī)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，讓烤箱、爐灶燈設(shè)備自動(dòng)清潔。
等待晚餐出爐的間隙，你收到了一份打折貨品信息。這是智慧購(gòu)物系統(tǒng)根據(jù)消費(fèi)習(xí)慣、喜好、體質(zhì)等信息，為你量身定制的。你想起周末約了好朋友逛街，卻臨時(shí)有事無(wú)法赴約。于是，逛街由線下改成線上，你們對(duì)著家中的鏡子，一起試穿，互相點(diǎn)評(píng)。
你最近易感疲勞，周末預(yù)約了醫(yī)生問(wèn)診，通過(guò)智慧醫(yī)療平臺(tái)。在這個(gè)平臺(tái)上，你有屬于自己的健康檔案，包括體溫、心跳、血壓、血糖等詳細(xì)信息。如果外出不便，也可以選擇遠(yuǎn)程就醫(yī)。
車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智能家居、遠(yuǎn)程醫(yī)療...... 作為智慧城市的重要組成部分，其背后是數(shù)以萬(wàn)計(jì)的設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)，由此形成一張「萬(wàn)物互連」的物聯(lián)網(wǎng)。
物聯(lián)網(wǎng)是智慧城市實(shí)現(xiàn)的根基之一。我們?cè)撊绾螌?shí)現(xiàn)「萬(wàn)物互連」？通向智慧城市的途徑又是什么？
是 5G 通信技術(shù)。
從 1875 年世界第一臺(tái)電話誕生，到 1973 年世界第一臺(tái)手機(jī)出現(xiàn)，再到 2007 年第一臺(tái)智能手機(jī)問(wèn)世，在這段通信業(yè)歷史中，無(wú)論通信技術(shù)的發(fā)展還是移動(dòng)終端的進(jìn)步，都是圍繞人與人之間的溝通展開(kāi)。
彼時(shí)，人與人之間的溝通需求還沒(méi)得到完全滿足，人與物、物與物的連接需求便放在了次要位置。這種狀況隨著 3G、4G 蜂窩網(wǎng)絡(luò)完善部署，工業(yè)化、自動(dòng)化、智能化技術(shù)的發(fā)展，得以改善。
如今，現(xiàn)有的通信系統(tǒng)已經(jīng)能夠滿足人際交流的日常需求，人們對(duì)「物」的功能和智能化正在加強(qiáng)，對(duì)「物」的依賴(lài)也在逐步加深。5G 時(shí)代，則意味著人與人之間的溝通，正在向人與物、物與物之間擴(kuò)展，最終實(shí)現(xiàn)「萬(wàn)物互連」。
5G 與多元的應(yīng)用場(chǎng)景
十多年前，手機(jī)只能打電話和發(fā)短信，之后才支持上網(wǎng)。如果網(wǎng)速可以達(dá)到 30~40kbit/s 左右，說(shuō)明你的手機(jī)已經(jīng)很先進(jìn)。
如今，智能終端用戶普及、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，促使人們生活和信息交互方式的巨大變化。在 5G 智能設(shè)備上，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、超高清視頻、移動(dòng)云等新型業(yè)務(wù)將得以發(fā)展，使人們的工作與休閑更加數(shù)字化、信息化。
人們?nèi)缤秩霐?shù)據(jù)之海，無(wú)限暢游，隨時(shí)隨地汲取需要的數(shù)據(jù)信息。
可是，侵入數(shù)據(jù)之海的完美體驗(yàn)，通過(guò)現(xiàn)有的 4G 技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足。5G 憑借其低延時(shí)、高速率、高容量的特點(diǎn)，能夠滿足人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接超大流量、超多設(shè)備連接數(shù)、超高移動(dòng)性的需求。
高通合作伙伴最新發(fā)布搭載驍龍移動(dòng)平臺(tái)的智能終端
5G 通信技術(shù)有四個(gè)典型的應(yīng)用場(chǎng)景：
1. 連續(xù)廣域覆蓋場(chǎng)景，這是移動(dòng)通信最基本的覆蓋方式，以保證用戶的移動(dòng)性和業(yè)務(wù)連續(xù)性為目標(biāo)。該場(chǎng)景主要的挑戰(zhàn)在于，隨時(shí)隨地（包括小區(qū)邊緣、高速移動(dòng)、偏遠(yuǎn)地區(qū)等惡劣環(huán)境），為用戶提供無(wú)縫的高速業(yè)務(wù)體驗(yàn)
2. 熱點(diǎn)高容量場(chǎng)景，主要面向局部熱點(diǎn)區(qū)域，為用戶提供極高的傳輸速率與流量密度需求，比如在廣場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)館、音樂(lè)廳等人流密集之地。
3. 低功耗大連接場(chǎng)景，主要面向智慧城市、環(huán)境檢測(cè)、智能農(nóng)業(yè)、森林防火等，以傳感和數(shù)據(jù)采集為目標(biāo)的應(yīng)用場(chǎng)景，具有小數(shù)據(jù)包、低功耗、海量連接等特點(diǎn)。
4. 低時(shí)延高可靠場(chǎng)景，主要面向車(chē)聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制等垂直行業(yè)的特殊應(yīng)用需求。這類(lèi)應(yīng)用對(duì)延時(shí)和可靠性具有極高的指標(biāo)要求。
低時(shí)延、高可靠的典型場(chǎng)景之一是無(wú)人駕駛。設(shè)想下，一輛汽車(chē)正快速向你駛來(lái)，而你的車(chē)正在自動(dòng)駕駛中。如果車(chē)載智能系統(tǒng)不能及時(shí)接收到來(lái)車(chē)提醒，就有可能發(fā)生交通事故。
自動(dòng)駕駛的大部分應(yīng)用場(chǎng)景如緊急剎車(chē)，都需要瞬間進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理，并及時(shí)做出決策。這需要網(wǎng)絡(luò)同時(shí)具有大帶寬、超高連接數(shù)、高可靠性和高精度定位等能力，唯有 5G 能同時(shí)滿足這些條件。
實(shí)際上，高通早在 2017 年便推出了突破性的 C-V2X 車(chē)聯(lián)網(wǎng)解決方案，其拓展了該領(lǐng)域的通信范圍、增強(qiáng)了可靠性，保障了自動(dòng)駕駛對(duì)安全的高要求。為了滿足汽車(chē)制造企業(yè)采用 C-V2X 解決方案，實(shí)現(xiàn)道路安全的量產(chǎn)需求，該芯片組預(yù)計(jì)將于 2018 下半年商用出樣。
此外，連續(xù)廣域覆蓋和熱點(diǎn)高容量場(chǎng)景并非 5G 獨(dú)有。在 3G、4G 的系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)，均有對(duì)這兩個(gè)場(chǎng)景的描述。對(duì)普通用戶而言，三者的差異可能直觀體現(xiàn)在網(wǎng)速上。只是，不光是速率，在時(shí)延、連接數(shù)量、移動(dòng)性等方面，5G 相比于 3G、4G 都有極大提升。
VR
以近年來(lái)流行的 VR 游戲?yàn)槔?duì)于現(xiàn)有的通訊技術(shù)而言，由于網(wǎng)絡(luò)帶寬小、速率低和高延時(shí)等因素，用戶體驗(yàn)時(shí)可能出現(xiàn)畫(huà)面卡頓，甚至頭暈?zāi)垦５母杏X(jué)。
在 2018 年世界移動(dòng)通信大會(huì)上，針對(duì) 4G、5G 在速率、延時(shí)等方面的性能，高通做了一系列模擬實(shí)驗(yàn)。其中一組實(shí)驗(yàn)，用戶瀏覽速度從 4G 的 71 Mbps 上升至 5G 的 1.4 Gbps，響應(yīng)速度大約快了 23 倍。用戶在線觀看 8K 120fps 10bit 的視頻也毫無(wú)壓力。
5G 本身具備低至 1ms 的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、高達(dá) 10Gbps 的峰值下載速率和滿足 1000 億量級(jí)的網(wǎng)絡(luò)連接三大特性，足以實(shí)現(xiàn)完美的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。
除了 VR，5G 的這些特性還與工業(yè)設(shè)備、醫(yī)療儀器、交通工具等深度融合，有效滿足工業(yè)、醫(yī)療、交通等垂直行業(yè)的信息化服務(wù)需求。
那么，我們距離 5G 時(shí)代還有多遠(yuǎn)？
5G 大門(mén)的關(guān)鍵密鑰
本月中旬，在中國(guó)電信與高通舉辦的天翼智能生態(tài)博覽會(huì)上，現(xiàn)場(chǎng)觀眾與「5G 手機(jī)」有過(guò)一次近距離接觸。
那是高通展示的用于 5G 測(cè)試的移動(dòng)平臺(tái)。它就像一臺(tái)大號(hào)的普通智能手機(jī)。讓人們驚訝的是，它卻能夠?qū)崿F(xiàn)每秒數(shù)千兆比特的下載速度，并將很快應(yīng)用到今年下半年的 5G 試驗(yàn)室和外場(chǎng)測(cè)試中，為商用鋪平道路。
你可能會(huì)對(duì)毫米波感到陌生，它也是加速 5G 普及的關(guān)鍵密鑰之一。目前這項(xiàng)技術(shù)也取得了重大進(jìn)展。
毫米波是一種頻譜。我們平時(shí)使用的無(wú)線通信，包括移動(dòng)、衛(wèi)星等都被國(guó)際電信聯(lián)盟劃分在指定頻段工作。從這個(gè)角度看，頻譜是一種有限資源。國(guó)際上，2G/3G/4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)普遍采用 6GHz 以下中低頻段，如今這一段位的頻譜已相當(dāng)稀缺。
5G 與 4G 的不同點(diǎn)是，前者可考慮使用更高的頻段——毫米波。毫米波的技術(shù)挑戰(zhàn)在于，使用該頻段傳輸容易造成路徑受阻、信號(hào)衰減的情況。如何將毫米波天線安置在手機(jī)上？如何利用這一技術(shù)增強(qiáng)信號(hào)覆蓋？這些都是實(shí)現(xiàn) 5G 商用亟待解決的問(wèn)題。
Qualcomm QTM052 天線模組
今年 7 月，高通推出了全球首款面向智能手機(jī)及其他移動(dòng)終端的毫米波 5G 天線——QTM052。
這款天線的模塊設(shè)計(jì)小巧，僅一美分硬幣尺寸，可允許在一部手機(jī)中安裝四套 QTM052 模組，緩解了 5G 設(shè)備天線板塊的設(shè)計(jì)難題。此外，通過(guò)與驍龍 X50 5G 調(diào)制解調(diào)器配合，這套模組還可以實(shí)現(xiàn)更為優(yōu)秀的信號(hào)覆蓋范圍。
可以把調(diào)制解調(diào)器看作是一個(gè)「翻譯員」，功能是實(shí)現(xiàn)通信鏈路中數(shù)字與模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換。驍龍 X50 是全球首款 5G 調(diào)制解調(diào)器。這款產(chǎn)品既支持 6GHz，也支持毫米波，利用毫米波的大帶寬，結(jié)合先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)每秒五千兆比特的下載速度。
全球首次 5G 數(shù)據(jù)連接也是高通實(shí)現(xiàn)的。2017 年 10 月，在香港召開(kāi)的高通 4G/5G 峰會(huì)上，高通公布了這一消息，還一并推出了第一款 5G 手機(jī)參考設(shè)計(jì)，意味著驍龍 X50 這款 5G 調(diào)制解調(diào)器成功「出道」，也意味著從運(yùn)營(yíng)商到手機(jī)廠商，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都能利用這顆芯片，加速 5G 的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
這更意味著你距離 5G 又近了一大步。
5G，未來(lái)可期
高通首席執(zhí)行官史蒂夫·莫倫科夫曾說(shuō)：「移動(dòng)通信之路，并非一蹴而就，只有在 3G/4G 時(shí)代深厚積累，才能推動(dòng) 5G 到來(lái)。」
為了加速 5G 普及，除了加大投入，加強(qiáng)自身產(chǎn)品與技術(shù)的研發(fā)，行業(yè)內(nèi)外的協(xié)同合作也必不可少。
今年一月，高通聯(lián)合聯(lián)想、OPPO、小米、vivo 等國(guó)產(chǎn)手機(jī)企業(yè)共同發(fā)布了 5G 領(lǐng)航計(jì)劃，加強(qiáng)了與中國(guó)手機(jī)企業(yè)間的合作，力圖在 2019 年實(shí)現(xiàn) 5G 智能手機(jī)的商用。實(shí)際上，基于驍龍 X50 5G 調(diào)制解調(diào)器，三個(gè) yi』han 相繼實(shí)現(xiàn)了 5G 通信連接。9 月 27 號(hào)聯(lián)想創(chuàng)新科技大會(huì)上，聯(lián)想 CEO 楊元慶甚至率先發(fā)布了一款 5G 手機(jī)。
在我國(guó)，5G 技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)一直由工信部指導(dǎo)、IMT-2020（5G）推進(jìn)組負(fù)責(zé)實(shí)施。當(dāng)前進(jìn)度已經(jīng)走到了 5G 第三階段測(cè)試，這是 5G 技術(shù)研發(fā)測(cè)試的最后一環(huán)，將為 2019 年展開(kāi) 5G 規(guī)模試驗(yàn)及預(yù)商用做好準(zhǔn)備。
第三階段的測(cè)試在近期有了重大進(jìn)展。今年 9 月 28 日，IMT-2020(5G) 推進(jìn)組發(fā)布了中國(guó) 5G 技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)的第三階段成果。高通與中興和大唐（信科）成功的進(jìn)行了新空口的互操作測(cè)試。在之前國(guó)際與國(guó)內(nèi)的測(cè)試中，高通完成了與包括中興、華為、愛(ài)立信、諾基亞、大唐、三星等所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠家的互操作測(cè)試。高通也將其終端產(chǎn)品商用的時(shí)間點(diǎn)預(yù)定在 2019 年。
5G 真的來(lái)了。
古登堡 1440 年左右發(fā)明了印刷機(jī)。此前，書(shū)籍必須依靠人力復(fù)制，生產(chǎn)低效。使用印刷機(jī)，書(shū)籍實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。
蒸汽機(jī)出現(xiàn)前，大型工廠必須建造在河流附近，依靠水能投產(chǎn)。蒸汽機(jī)打破了這種地域依賴(lài)。
電力則更加向前，允許機(jī)器實(shí)現(xiàn)集成能源供應(yīng)，支持更高效的機(jī)器配置，重新定義了行業(yè)與競(jìng)爭(zhēng)格局。
印刷機(jī)、蒸汽機(jī)、電力...... 它們都屬于通用技術(shù)。這類(lèi)技術(shù)的共性是，普遍用于多個(gè)行業(yè)，能帶來(lái)長(zhǎng)期且持續(xù)的改進(jìn)，催生多種創(chuàng)新。
5G 技術(shù)也是通用技術(shù)。毫米波、調(diào)制解調(diào)器...... 這些看似離你很遙遠(yuǎn)的發(fā)明創(chuàng)造，卻是實(shí)現(xiàn) 5G 技術(shù)實(shí)現(xiàn)不可或缺的部分。這些創(chuàng)新，都是一代代如高通這般的通信公司、通信人不斷努力的成果。
正如高通堅(jiān)持踐行的一句話：「我們發(fā)明的基礎(chǔ)科技，讓世界智能互連」。
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