在剛結(jié)束的兩會上5G成為熱詞之一，科技部部部長提出要加強(qiáng)5G技術(shù)研究。日前，中國工程院院士鄔賀銓曾就5G時(shí)代進(jìn)行了一場干貨滿滿的演講。
講座專家：
鄔賀銓（中國工程院院士、中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會理事長）
講座地點(diǎn)：
首都科學(xué)講堂
太長先看版：
· 5G的應(yīng)用將在增強(qiáng)移動(dòng)寬帶、超可靠低延時(shí)、萬物互聯(lián)三個(gè)方向發(fā)力
· 5G可以提供網(wǎng)絡(luò)資源利用率，解決移動(dòng)基站忙閑不均的問題
· 不是任何計(jì)算都在要在云上進(jìn)行，網(wǎng)絡(luò)除了云計(jì)算，還有霧計(jì)算、霾計(jì)算
· 5G網(wǎng)絡(luò)可以支持智能手機(jī)隔空翻屏、語音翻譯等
· 通過5G寬帶，手機(jī)連到云端平臺以后能力更不可想象，也將具備學(xué)習(xí)能力
· 5G可能會讓全世界告別交通事故
▲中國工程院院士、中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會理事長鄔賀銓
1、5G的應(yīng)用將在三個(gè)方向發(fā)力
現(xiàn)在很多人都在探討5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，5G網(wǎng)絡(luò)的方向無非就是在三個(gè)方向的應(yīng)用上繼續(xù)努力：
第一是增強(qiáng)移動(dòng)寬帶，我們要看4K的高清電視，要看三維電視，就要有可感知的互聯(lián)網(wǎng)，我們要看超高清的視頻，我們的體育賽場要現(xiàn)場看到高清晰的圖像，我們要用無線代替光纖，還有實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)，這些都要增強(qiáng)移動(dòng)寬帶。例如，現(xiàn)在在智能手機(jī)上下載一個(gè)視頻可能要花些時(shí)間，而5G的用戶體驗(yàn)速度比4G高10倍，峰值速率要比4G高30倍，看電影更容易了，玩游戲響應(yīng)也會更快。
▲觀看4K的高清電視要增強(qiáng)移動(dòng)寬帶（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）
另外一個(gè)應(yīng)用是超可靠低時(shí)延，比如在高鐵上網(wǎng)絡(luò)通信必須運(yùn)行速度達(dá)到這么高，還有無人駕駛車、機(jī)器人、無人飛行器、遠(yuǎn)程醫(yī)療等，有時(shí)都需要超可靠低延時(shí)，像遠(yuǎn)程做手術(shù)，不僅需要圖像清晰度高，而且時(shí)延很小，可靠性又要很高，還有工業(yè)的自動(dòng)化，有時(shí)也得保證超可靠低延時(shí)。
第三點(diǎn)是萬物互聯(lián)，比如智能家居，各種各樣的可穿戴設(shè)備等等現(xiàn)在已經(jīng)呈現(xiàn)出了這樣的形態(tài)。
2、利用云計(jì)算提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率
5G的發(fā)展也會和云計(jì)算密切結(jié)合起來。5G用云計(jì)算有什么好處呢？它可以把功能軟件化，業(yè)務(wù)可以統(tǒng)一，硬件可以集中，可以大大提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，降低維護(hù)的成本。
▲5G可以大大提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）
我們以北京市回龍觀的基站舉個(gè)例子，晚上大家都回到回龍觀住了，這里面的業(yè)務(wù)就很忙，但白天回龍觀的人上班到城中心去了，城中心的基站就很忙了，所以移動(dòng)通信的基站有個(gè)顯著特點(diǎn)叫潮汐效應(yīng)，有些基站這會兒忙，有的基站另一些時(shí)間忙，就是說基站利用是不均勻的。
基站的利用率很低怎么辦呢？過去每個(gè)基站都有基站處理器有天線，現(xiàn)在通過光纖連到交換機(jī)，就可以把基站處理器集中起來，這樣的好處是當(dāng)這個(gè)基站忙的時(shí)候可以把上一個(gè)基站的資源調(diào)給它用。通過這種辦法來解決移動(dòng)通信忙閑不均的問題，這種方式我們叫云化的基站，它實(shí)際上就是集中的基站，合作的基站，也是綠色化的基站。通過這樣的方式，資源合理的調(diào)度做到合作協(xié)調(diào)，做到綠色化，就可以大大節(jié)約能源。
3、除了云計(jì)算還有霧計(jì)算、霾計(jì)算
是不是什么東西都需要放到云呢？云有云的好處但是也有缺點(diǎn)，什么東西都直接上到云，一個(gè)是時(shí)間比較長，另外一個(gè)是要占用網(wǎng)絡(luò)資源，比如視頻要上到云的話，時(shí)間就長，也要占用網(wǎng)絡(luò)的資源。比如做虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，我們希望反應(yīng)很快，你上到云的時(shí)間就長了，需要用其他的方式予以解決。所以現(xiàn)在除了云計(jì)算，又出來一個(gè)霧計(jì)算，霧比云矮一點(diǎn)，現(xiàn)在北京有霧霾，將來還會有個(gè)霾計(jì)算，就是說越來越靠近底下，靠近底下的好處是什么呢？就是說直接就可以處理了，這樣寬帶的視頻就不需要把流量的壓力壓到核心網(wǎng)了，在其邊緣就有可利用的分配網(wǎng)，就直接可以上網(wǎng)了。
▲運(yùn)用霾計(jì)算，從這張圖種可以看出，污染物在清晨也就是7點(diǎn)到8點(diǎn)間達(dá)到開始迅速增加，到10點(diǎn)開始進(jìn)入線性增加期，而到傍晚時(shí)分開始下降，并于晚間回歸較低的值
所以，移動(dòng)通信除了云以外，還要考慮移動(dòng)邊緣計(jì)算，就是邊緣上怎樣來處理，該放到云計(jì)算的就放到云，該放到霧計(jì)算的就霧計(jì)算，該放到霾計(jì)算的就霾計(jì)算。有些東西就不能一概而論，什么東西都是集中，也可能有些需要分散，所以這也是未來5G需要考慮的問題。
4、5G網(wǎng)絡(luò)將支持手機(jī)語音翻譯
早些年手機(jī)只能聽和講，后來發(fā)展到可以看和寫，可以觸摸可以感知。現(xiàn)在手機(jī)上有各種各樣的傳感器，有重力感應(yīng)器有陀螺儀�，F(xiàn)在在美國和日本，你揣著手機(jī)上路，只要一摔跤，馬上可以發(fā)個(gè)短信給你的親人和醫(yī)院，醫(yī)院一查這個(gè)機(jī)主是80后90后，還是80歲、90歲的老人，再查一下有什么病沒有，沒等你爬起來，通過手機(jī)定位救護(hù)車就開過來了。
蘋果首創(chuàng)觸摸翻屏，現(xiàn)在有公司提出來，不侵犯蘋果專利，通過隔空翻屏，就是手并不觸控屏幕，只需在屏幕上方完成指定的手勢，即可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。將來甚至還有眨眼翻屏，眨一下左眼向左翻，眨一下右眼向右翻，此外點(diǎn)兩下下巴就可以實(shí)現(xiàn)屏幕雙擊。手機(jī)完全可以感覺到你的情況。美國有個(gè)手機(jī)，下載一個(gè)APP2．99美元，裝在手機(jī)上，往身上一掃，什么地方發(fā)炎就能亮出紅斑來。北京PM2．5比較嚴(yán)重，所以現(xiàn)在就有人要做測試PM2．5的手機(jī)。
我們現(xiàn)在到國外，看不懂英文怎么辦？用手機(jī)一拍，比如它就可以告訴你這個(gè)英文就是牛奶，這個(gè)是自動(dòng)翻譯的。現(xiàn)在你到俄羅斯旅游，不懂俄文沒有關(guān)系，你拿手機(jī)一拍，你要它翻譯成英文就翻英文，翻成中文就翻中文。
▲5G網(wǎng)絡(luò)讓你隨身攜帶手機(jī)翻譯（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）
微軟現(xiàn)在做到了26種語言翻譯，你的手機(jī)里面有語言鍵，假如你的朋友是英國人，你摁一下語言鍵里頭選英文，你講中文他聽英文，他講英文，你聽中文就行了。26種語言，你學(xué)外語也難學(xué)到26種吧！現(xiàn)在手機(jī)通過移動(dòng)網(wǎng)連到云端，就能夠做得很好�，F(xiàn)在這個(gè)還沒普及到所有手機(jī)，但是未來大家到全世界任何地方旅游都不存在問題了，都能自動(dòng)翻譯成你所需要的語言。
5、5G網(wǎng)絡(luò)讓手機(jī)的能力不可想象
將來通過5G寬帶，手機(jī)連到云端平臺以后，手機(jī)的能力更不可想象，就在你的手機(jī)上，各種各樣的傳感器都可以支撐你的手機(jī)。當(dāng)你走到街上，看見前面有個(gè)女孩子肩上的包很好看，你對著包隔空畫一個(gè)圈，用智能眼鏡拍下來，通過智能手機(jī)連到云端，最后搜索完了就可以知道是什么牌子，什么面料，在哪個(gè)百貨公司賣，什么時(shí)候可以打折，這叫所見即所得，就說你看見什么就知道什么，因?yàn)槟阌肋h(yuǎn)連在網(wǎng)上了。由于可穿戴的設(shè)備，也都能通過傳感器來到手機(jī)上，和移動(dòng)網(wǎng)連到云端，這樣智能手機(jī)的功能就強(qiáng)化了。
我們再看虛擬現(xiàn)實(shí)的一個(gè)例子，當(dāng)你在商店買一件紅裙子，試穿的時(shí)候你覺得是不是換成藍(lán)色的更好，不用換了，你就說一下，智能手機(jī)就跟你把顏色換掉，你說修改一下下擺，還要修改一下腰身，它都可以跟著你變。
▲5G網(wǎng)絡(luò)讓你虛擬購物（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）
隨著人工智能的發(fā)展，手機(jī)的能力還會不斷的提升，將來手機(jī)連到云端以后，手機(jī)會學(xué)習(xí)了，你每天用手機(jī)講話，它就慢慢了解你了，包括你的社交，你的什么狀態(tài)，所以將來你講話，你不用講太多，它都能領(lǐng)會你什么意思了。
6、5G能讓全世界避免眾多交通事故
現(xiàn)在我們每個(gè)人的汽車，都有比較復(fù)雜的電子系統(tǒng)，一般普通汽車的汽車電子占成本30％，高檔車的要占成本的60％左右，可是我們的汽車電子，還是沒跟道路的所有信息系統(tǒng)連起來的。如果我們讓車聯(lián)網(wǎng)，這樣的話，我們就可以提前預(yù)警，避免一些交通事故。
所以，美國已經(jīng)要求未來的新車，即上路的新車，必須具有跟相鄰汽車通信的能力。而實(shí)行汽車通信，要求是很高的。汽車碰撞要小于2毫秒，這就是為什么5G設(shè)計(jì)要1毫秒的重要原因。高速公路車開得那么快，靠人反應(yīng)有時(shí)根本來不及，最好是靠通信反映，而通信自然是移動(dòng)通信。所以5G的設(shè)計(jì)要考慮到高速公路汽車的安全。
▲5G網(wǎng)絡(luò)可以讓你與相鄰汽車通訊，防止交通事故的發(fā)生（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）
未來無人駕駛、輔助駕駛還是有用，當(dāng)然這個(gè)駕駛最大的能力不是靠汽車，是靠里邊的各種各樣的傳感器，還有寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)。未來的5G就是一個(gè)最好的支持。
7、5G時(shí)代“地球上每一粒沙子都將擁有一個(gè)IP地址”
互聯(lián)網(wǎng)最早出現(xiàn)在美國，美國每個(gè)網(wǎng)民有六個(gè)地址，中國每個(gè)網(wǎng)民半個(gè)地址都不夠，所以我們要用IPv6。在5G來臨時(shí)更是要加快IPv6的發(fā)展。在IPv6模式下，IP地址總量由2的32次方，躍升至2的128次方，開啟了一個(gè)“取之不盡”的網(wǎng)絡(luò)地址庫。
業(yè)界有種更形象的說法是，IPv6可以讓地球上每一粒沙子都擁有一個(gè)IP地址。實(shí)際上，恐怕地球上的沙子數(shù)量都沒這個(gè)地址多。但是IPv6有加密，加密我們過去有關(guān)部門害怕，說加密我們對信息安全的管理帶來麻煩，但實(shí)際上加密是互聯(lián)網(wǎng)的趨勢。我們也很難避免，如果不在這個(gè)時(shí)候發(fā)展，我們越等待就會越被動(dòng)，安全不是等待來的，安全必須是發(fā)展中才能安全的。而且現(xiàn)在的年輕人，上得了廳堂，下得了廚房，翻的了圍墻。當(dāng)然現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)安全也沒那么可怕，也是可以解決的。
▲互聯(lián)網(wǎng)IP協(xié)議第六版即IPv6為核心的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)技術(shù)，是下一代互聯(lián)網(wǎng)的核心問題（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）
現(xiàn)在美國的運(yùn)營商IPv6使用率已經(jīng)很高了，他們IPv6的部署率現(xiàn)在已經(jīng)到47％了。數(shù)據(jù)顯示，中國世界排名是第52位，只有7％的IPv6互聯(lián)網(wǎng)用戶，低于比利時(shí)、美國和日本等，中國使用IPV6是最少的國家之一。未來中國要加快向IPv6發(fā)展，而5G沒有IPv6將來是很難做的。
8、5G會孕育出大批的“獨(dú)角獸”企業(yè)
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)出來后世界范圍內(nèi)出現(xiàn)新一輪的創(chuàng)新，多年以來，我們認(rèn)為“微軟＋因特爾”在IT領(lǐng)域的霸主地位是不可戰(zhàn)勝的，一個(gè)管操作系統(tǒng)一個(gè)管CPU，可是現(xiàn)在手機(jī)的的芯片、操作系統(tǒng)是安卓和蘋果了，微軟陷入疲軟，因特爾被旁落了。這說明微軟和因特爾是可以被顛覆的，只是顛覆他的還是美國的企業(yè)。所以習(xí)總書記說，互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，是我們最大的命門，核心技術(shù)受制于人，是我們最大的隱患。所以5G也是核心技術(shù)創(chuàng)新的競爭領(lǐng)域。
現(xiàn)在隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)開始面向生產(chǎn)服務(wù)了，進(jìn)入了“互聯(lián)網(wǎng)＋”，所以5G是進(jìn)入產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，進(jìn)入“互聯(lián)網(wǎng)＋”的時(shí)代，這也新的企業(yè)崛起提供了巨大的機(jī)遇。
▲2017年2月，美國風(fēng)投數(shù)據(jù)公司CBInsights公布最新的全球獨(dú)角獸企業(yè)榜單（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）
這些年來，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展成長起了美國的微軟、谷歌、亞馬遜、Facebook等企業(yè)，和中國的百度、網(wǎng)易、騰訊、京東等一批企業(yè)�，F(xiàn)在新一輪的互聯(lián)網(wǎng)面向產(chǎn)業(yè)，會和5G會孕育出大批的“獨(dú)角獸”，會有新的一批互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)迅速崛起。
9、移動(dòng)消費(fèi)占到了個(gè)人信息通信服務(wù)費(fèi)用的一半
現(xiàn)在全世界，信息通信技術(shù)的消費(fèi)支出中，移動(dòng)服務(wù)、移動(dòng)應(yīng)用和手機(jī)已經(jīng)占到整個(gè)支出的一半，也就是說大家買手機(jī)，交移動(dòng)費(fèi)用，是每人每年平均信息通信服務(wù)費(fèi)用的一半。
移動(dòng)通信對經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有顯著的促進(jìn)作用，但往往缺乏量化的數(shù)據(jù)予以證明。全球移動(dòng)通信系統(tǒng)協(xié)會（簡稱GSM協(xié)會）與世界咨詢業(yè)巨頭德勤經(jīng)過長期跟蹤研究，幾年以前公布了一分移動(dòng)電話服務(wù)的增量效益評估綜合報(bào)告，這份報(bào)告是基于對14個(gè)國家的數(shù)據(jù)應(yīng)用和經(jīng)濟(jì)增長情況的研究，以及移動(dòng)通信對79個(gè)國家生產(chǎn)力的影響和3G滲透對96個(gè)國家的影響的研究，首次預(yù)測了移動(dòng)數(shù)據(jù)應(yīng)用對發(fā)達(dá)和發(fā)展中市場GDP增長的影響。
▲5G讓移動(dòng)支付更加便捷（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）
研究顯示，發(fā)展中國家移動(dòng)通訊普及率提高10％，生產(chǎn)率要提高4．2個(gè)百分點(diǎn)；從2G到3G的滲透增長10％，導(dǎo)致人均GDP增速上升0．5個(gè)百分點(diǎn)；3G滲透增長10％，人均GDP增速隨之上升0．15個(gè)百分點(diǎn)；移動(dòng)數(shù)據(jù)使用增加100％，人均GDP要增速0．5個(gè)百分點(diǎn)；3G的移動(dòng)數(shù)據(jù)使用增加100％，人均GDP要提升1．4個(gè)百分點(diǎn)。總而言之，移動(dòng)通信跟GDP、跟勞動(dòng)生產(chǎn)率是密切相關(guān)的。
2016年，互聯(lián)網(wǎng)對中國的貢獻(xiàn)達(dá)到％6．9，僅次于韓國和英國，超過了美國的5．4％。根據(jù)預(yù)測，2013年到2025年，中國的互聯(lián)網(wǎng)會讓GDP增加7％－22％。而在現(xiàn)在的中國的互聯(lián)網(wǎng)里頭，移動(dòng)通信是占大頭的。
互聯(lián)網(wǎng)到移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的革命，不是簡單地從有線改成無線接入，而是擴(kuò)展了整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，改變了我們的全部生活，這種改變未來在5G上將更會加明顯。
注：本文根據(jù)鄔賀銓院士2月9日在首都科學(xué)講堂的講座整理，未經(jīng)鄔賀銓本人審核。
