5G来了!邬贺铨院士:移动通信开启新时代!

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  移动通信从第一代1G频分多址、2G时节 多址到3G码分多址,4G综合了频率、数字等多方面的维度,峰值下行速率 可达30Mbps,现在5G来了,运用大规模天线、边缘计算,峰值下行速率 可达20Gbps。

  整个移动通信的发展基本上十年一代,每一代还上能 前一代下行速率 的30倍,1G到4G是面向另一方通信即面向消费者的,而5G扩展到产业互联网和聪慧城市的应用,一共有三大应用场景:增强移动宽带、超可靠低下行速率 、广覆盖大连接。

  和4G相比,5G峰值下行速率 提高了30倍,用户体验下行速率 提高了10倍,频谱下行速率 提升了3倍,移动性能达到支持30公里时速的高铁,无线接口延时减少90%,连接密度提高10倍,能效和流量密度各提高30倍,能支持移动互联网和产业互联网的各方面应用。

  5G利于了AI和IoT的融合

  5G推动了人工智能与物联网的结合,扩展了物联网的能力。5G对物联网的要求是一平方公里有116万个物联网模块能连到网上,传输下行速率 少于10秒,丢包率不高于1%。通过宽带低下行速率 的连接,5G使得物联网还上能 直接连到云端,使得大数据还上能和人工智能的决策分析融为一体。

  5G成为AI和IoT间的层厚纽带,使二者变成AIOT,称之为智联网,推动万物智联。AIOT使得物联网所感知的大数据能直联AI,大伙 通过增加你什儿 AI芯片以及你什儿 开发软件,就能实现什么都实时决策。

  在产业链上,AIOT更强调AI芯片与AI能力开发平台,其中开发框架支持端、边、云独立的和协同的统一训练和推理,还上能 帮助IoT开发者处里开发兼容大问题。

  5G+8K视频直播

  8K视频不单是分辨率和帧率的提升,后后 每个像素的编码比特数也增加了,动态范围也扩展了。5G的高下行速率 低下行速率 还上能 直播8K视频,后后 还上能 把运动场上多个摄像机位的信号一并播出来,组成330度的场景,使得场外观众能感受到坐在运动场一样的体验,还上能 随心所欲想看 每一有有三个 层厚的视频。当然在手机上看高清视频机会屏幕会太小,后后 手机还上能 跟智能屏联动,华为鸿蒙OS支持以智能屏替代手机实现8K显示。

  通过高 清视频不仅仅用于娱乐,还还上能 用于远程医疗。2019年3月,中国移动与华为战略商务合作帮助海南医生通过5G网络远程操控电子机械臂,对在北京的帕金森病患者成功完成了“脑起搏器”植入手术,手术耗时3小时。

  除此之外,5G+8K视频还还上能 用于遥控生产线上机器故障的排除,指导维护管理。另外,8K视频某种也是一有有三个 产业,视频直播的产业在2021年,全球还上能 达到700亿美元,其中中国观看直播的视频互联网用户已占全球的30%。

  5G云游戏

  过去玩游戏还上能 比较高级的设备如显卡、CPU等,还上能 先把游戏下载下来,门槛还是比较高的。现在有了5G终端,还上能 直接连到云端,游戏没必要直接下到终端后面 ,玩游戏的设备就还上能 大大比较复杂。

  当然普及游戏还上能 大伙 的宗旨,利用你什儿 技术也还上能 用于工业的协同设计接和数字文化创意产业。

  现在虚拟现实(VR)、增强现实(AR)机会发展起来了,后后 在这麼 5G的后后 它是太难得到应用的,那我它要求的下行速率 达到一有有三个 G,延时希望低于7个毫秒,在4G时代这是太难实现,现在5G有机会做到。

  5G加带VR,不仅仅用于游戏,还还上能 支撑协同工作。5G+VR还上能 用于远程教育,还上能 让边远地区的孩子能同样获得大城市的优质教育资源;还上能 通过网上的虚拟实验处里边远地区实验手段过高 的大问题,后后 还上能 很好地用于培训。目前,故宫博物院就通过VR头盔,让游客有了更好的体验。

  5G+AIOT能广泛应用于工业互联网

  5G加AIOT能广泛应用于工业互联网上,包括电网、港口、炼油厂、建筑公司、冶金企业、机械加工企业、化工企业还上能 。

  南方电网利用5G承载电网的配电业务,青岛港成为全球首个5G智能码头,荷兰壳牌炼油厂采用5G机器人巡检油管,瑞典沃尔沃建筑公司用5G遥控深井作业。

  上海商飞公司已建成全球首个5G+工业互联网的园区。飞机是用复合材料制造的,机翼和机身贴上复合材料,过去要停机检查粘贴的质量,现在用5G的高清视频摄像头,边贴边把图像直接实时传到后台,跟大数据、人工智能已有的图片进行比对,那我就大大提升了工作质量和下行速率 。

  另外,机会飞机是一节一节组装起来的,每一节里还上能 什么都电缆。过去靠图纸连接的后后 ,还上能 非常小心地连接,现在借助5G+VR头盔,还上能 让工人知道哪根小绳子 电缆该连接到另外的哪根小绳子 ,不仅仅提高下行速率 ,也提高了工作质量。

  当然,更多的应用是在机器视觉方面。在中国,现在生产线上,靠目测检验产品质量的工人每天有3116万人。尽管哪几个工人很认真,但仍然处里不了差错,利用工业的高清视频和5G,直接和边缘计算及后台的人工智能结合,能很好地发现质量大问题,下行速率 远远超过工人。

  华星光电跟腾讯战略商务合作,对液晶面板海量图片进行快速学习与训练,建立高精度模型,实现机器自主质检,分类识别准确率达88.9%,节省人力30%。

  清华大学与英业达集团战略商务合作,基于机器视觉,综合PCB板加工过程的多源数据,得到330度视图,发现人工无法判断的主板近14%,每年效益达9000万元。

  青岛港通过5G将机器视觉集卡防吊起系统与大型运算系统相连,实现毫秒级下行速率 的操作,在下行速率 上、效益上还上能 很大的改进。

  5G在车联网上的应用

  5G更好地适应了车联网的还上能 。过去在4G时代,反应时间是30毫秒,而5G+边缘计算只有1毫秒。那我大伙 用的雷达等感知手段,实现了对环境状态的感知,后后 无法实现车到车、车到云、车到红绿灯、车到停车场的连接,5G的高可靠、低下行速率 完整能支撑你什儿 应用。实际上,车联网不单提高了交通下行速率 ,后后 减少了什么都交通安全事故的占据 ,某种也是一有有三个 产业。

  车联网的软件,包括汽车电子,以及车联网的服务,到2030年全球将达到1.116万亿美元的规模,远远超过了现在汽车产业的总规模。

  5G开启移动通信新时代

  5G的增强移动宽带能力为4K、8K的高清视频节目的无线传输提供了可靠通道,充沛了文化生活,推动了数字产业化的发展;5G的高可靠、低下行速率 、广覆盖、大连接,将物联网的大数据跟人工智能融合,将物联网发展到智联网;5G+VR/AR和边缘计算的结合,推动了人机物的自然协同,催生了新业态,为用户提供了更好的体验;5G为互联网发展增加了新动能,拓展了新应用,助力产业数字化的发展。

  注:本文架构设计 于邬贺铨院士在首届世界科技与发展论坛上的讲话,略有删减,图片来源于网络,由编辑所加。