一、从MWC看5G
一年一度的世界移动通信大会(Mobile World Congress 简称:MWC)上海展会在6月26-28号举行。大会今年的主题是:智联万物。
来自100多个国家和地区的逾7.5万名独立参观者参加了此次活动。其中约500家参展商参展,包括华为,中国移动,中国联通,中国电信,高通,摩根大通等多个通信行业巨头。
在6月26-28日为期三天的会议中,主办方展示了由高速灵活的5G网络,物联网(IoT),人工智能额大数据深度交融开启的高度情境化,个性化体验随手可得的新时代。
毫无疑问,本次展会重点是5G,七个展馆每走5步都能看到参展商有各种5G的牌子。
5G猜拳机器人。通过传感器捕捉你的手势,利用5G的超低延时,然后超快的计算出能赢你的结果,最后在机器人上展示出来。这整个通讯过程,人类几乎无法察觉出来。
5G协助远程医疗,5G带有手势控制的全息投影,5G远程操控挖掘机作业等等。
上面提到的这些,可能只是5G应用的冰山一角,不同厂商理解中的5G应用都是千差万别的,可以用在智慧产业,制造业,环境检测等众多方向。
在未来,华为也打算以5G全力赋能AI,深入各个行业场景,做到自动,自优,自愈,自治。可以看出,5G时代离我们并不遥远,在那个时代下,目前的诸如云计算,AI,通讯技术将会产生又一波的变革。
二、科技的两面性
诚然5G将会给未来社会带来前所未有的机遇和福利,但正如Every coin has two sides,任何事物都具有两面性,新兴科技也不例外。
任何科学上的雏形,都有它双重的形象:胚胎时的丑恶,萌芽时的美丽。——雨果
5月17号,在首届搜狐科技5G峰会上,搜狐公司董事局主席兼CEO张朝阳对5G产生了质疑。其质疑的内容可以大致概括为:
5G的基站密度极其高,产生了几千兆赫兹的高频率毫米波,电磁波会对人体内水分子和氧分子的振荡频率产生共振。相比于4G而言,这种电磁波辐射会对人体产生的伤害更大。
单看这个内容,就很容易让人产生误解,许多媒体也是断章取义,借势创造一波热点,随后在网络上也是引起了一波争论,大部分都对这个质疑保持否定态度。
近日,张朝阳本人也再度发表声明,表示自己并不是生物医学方面的专家,没有做过深入研究,会上发言也只是个人观点,但是电磁波对人体健康的影响仍然值得大家探讨。
包括中国联通研究院院长张云勇,中国工程院院士邬贺铨在内等多个行业专家对此发表了自己的看法,认为5G基站和4G基站一样,电磁辐射都是小于40微瓦/平方厘米,对人体并不会带来危害。相反的,因为基站密度跟高,手机切换频次变少,相比4G辐射可能还更少。
咱们先不讨论此次争论的结果是如何,笔者猜测张朝阳的言论可能是想表达:人类社会在快速发展的过程中,享受技术带来的优势和福利时,也应该去了解技术的不足和危害。
笔者认为这一想法还是具有一定借鉴意义得。
5G的局限与不足
现在提到5G,很多人的第一印象就是:它的网络速度快,延时性低,带宽大。这些良好的特性以及优势可以让5G结合物联网,云计算,AI等多个场景,爆发新一轮的技术革命,进一步深化落地场景。
但是任何事物都具有两面性,利弊是共存的,在看到5G的长处和优势的时候,我们也应该去了解一下5G的局限性与不足。
频段覆盖范围小,建站成本高
目前运营商都是使用600MHz到2.6GHz频率范围来给我们提供无线通讯信号,这个只属于频率比较低的微波频率。为了提供更高的数据传输速率,5G网络技术主要采用超高频频谱,基站将采用3.5GHz,6GHz甚至42.5GHz来传输信号。
根据物理中的衍射原理,5G的传播损耗可能会更大。
衍射:波绕过障碍物向前传播的现象。波长越长,绕障碍物的能力越强;波长越短,绕障碍物的能力越弱。
光速=频率*波长,光速是恒定的,所以波的频率与波长成反比。
再有自由空间下电磁波传输的损耗公式:
Los=32.44 + 20lg d(Km) + 20lg f(MHz)
Los是传播损耗,单位为dB。
因此5G虽然速度快,频率高,但是波长短,容易被障碍物阻挡,相同传输距离下,损耗也更大。
基站的覆盖范围受许多因素影响,如基站发射功率,天线挂高,天线下倾角,地形地貌,上下行带宽等等。总的来说,有三个比较大的因素:
1.信号频率。信号频率越高,衍射能力就越弱,同样的损耗就会越大。
2.发射功率。基站的发射功率越大,覆盖的范围就越大。这跟你大声说话,声音传的远是一个道理。
3.基站高度。基站建的越高,天线增益越大,损耗就越小。
在相同条件下,5G的信号覆盖范围比4G小,据统计4G网络的覆盖范围差不多有数公里,然而目前5G的覆盖范围只有200米至300米。
因此想要让5G网络的信号覆盖更好,运营商可能需要建设数百万个小型基站,将其部署至每根电线杆,每栋大楼每户房屋,甚至每个房间。
目前4G基站单站成本大概是15万元,5G的建设要求更高。
联通和电信的5G基站密度大概是4G基站的3倍左右,中国移动的5G基站密度是4G的6倍左右。
结合上面的几点,三大运营商为了满足5G覆盖,仅仅在基站上的支出就会超过万亿级别,再加上基站数量多,维护成本和困难度也将极大的增加。
这里提醒一句,中国2018年GDP为90.03万亿。所以这笔5G建设费用是真的贵!
万物互联,数据安全待改进
物联网将是5G发展的主要动力,预计到2021年,将有280亿部移动设备实现互联,其中IoT设备将达到160亿部。
5G的发展使得世界距离万物互联又更近了一步。然而5G的高速率与低延时也可能成为滋生网络攻击的养分。各种设备的联机同时也帮助了恶意软件传播,用户的数据泄露情况可能会更加严重。
今年的2月,多名学者组成的安全团队曾对移动网络进行一番研究,并宣布他们成功发现了存在于5G网络总的3个安全漏洞。团队表示,这些漏洞能够绕过现有的防护措施,对用户的电话进行拦截,并跟踪手机用户位置。
商业性能创新(BPI)网络和A10 Networks合作开展的一项名为“确保智能世界的未来”,调查认为:未来高速5G网络的部署和大量由IoT驱动的新用例在带来重大收入机遇时,也要考虑安全性问题。
报告中表明,94%的公司预计网络流量,连接设备和关键人物物联网用例的增长将显著增加对5G网络安全和可靠性的担忧。
早前,李彦宏也曾提出过:
中国人可能对于隐私问题比较开放,在很多情况下,会愿意用数据隐私来交换便捷性服务。
虽然大家都不愿意看到自己的个人数据发生泄漏,但不得不承认,许多人的的确确是这么做的。日常生活中的垃圾短信,推销电话从哪里来,大家应该都懂的。
5G时代的到来,万物互联的加深,势必伴随着数据的爆炸式增长。相比以往,用户的数据将被更大范围的暴露在大众的视野之中,某些唯利是图的不法分子将有机可趁。
因此,在将5G用于推动万物互联的情况下,我们也应该注意数据安全的防范改进。
三、总结
虽然2019年被称为5G商用元年,但是目前5G的发展还是处于初级阶段,许多瓶颈有待突破。距离5G能够普及并造福人类还有很长的路要走。
就现在来看,5G的应用场景诸如无人驾驶,远程医疗,VR/AR,8K视频等都并非刚需。而且这些技术在5G出现之前就已经有了很长一段时间的研究。5G作为新一代通讯技术,的确能够很好的解决传输速度以及时延的问题,在一定程度上能够帮助上述应用场景进一步推进,但这些应用的瓶颈也并非只有通讯技术层面,还需要更多的理论探索以及实践。
现在网络上对5G的否定看法大部分是认为目前还没有出现杀手级应用——没有非要使用5G不可的产品。
笔者认为,现在人类社会发展已经从需求导向技术逐渐过渡为技术导向需求。4G的兴起使得短视频迅速爆发,而5G的兴起目前虽没有引起某个领域的产品大量爆发,但在未来还是可期的。
希望大家对新兴技术的发展要理性看待。当然对于新技术的畅想是很有必要的,如果连想都不敢想,那何谈实现呢?
笔者跟大家一样,也十分期待5G能够为人类带来更多的福祉,毕竟未来还是存在无限可能的。
对于5G,大家有任何观点,欢迎评论指正。
最后提供一篇关于任老对5G看法的采访,有兴趣的可以去看一下,链接如下:
https://tech.sina.cn/it/2019-01-17/detail-ihqfskcn8095395.d.html?from=wap
部分图片来源参考鲜枣课堂以及其他网络来源。