36氪终身学习社群 | 5G将为我们的生活带来怎样的影响

高手来了 · 2019-12-30
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直播嘉宾 | 陈楠,中国电信高级技术专家,天翼物联技术发展部高级经理

以下仅摘录本期直播20%的内容。其他章节,如5G有哪些暗黑科技,5G时代的隐私保护等,此处删减。

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大家好,我是来自中国电信天翼物联科技有限公司的陈楠,很高兴能与大家一起分享有关5G的话题。

5G,无疑是近期科技界的爆款热词,随着今年5G牌照的正式发放与三大运营商5G正式商用,又一次将5G推向了风口。

一、5G到底是什么?

5G的全称是第五代移动通信技术,如果用一句话总结5G的特点就是:速率不是问题,距离不是压力,规模没有关系 ,其中:

  • 高速率:理论上5G的下行速率可以达到20Gbps,上行速率可以达到10Gbps。

  • 低时延:5G的时延最低可以达到1ms。自动驾驶技术借助5G的超低时延,可以实现随时监测路况并对突发情况进行及时处理。

  • 大容量:相对于传统窄带物联网,5G网络可支持每平方公里100万个终端数的链接,可支持更高密度的工业传感器、变送器、仪器仪表等智能装备的接入,支持高并发、大数据量的通信。

这三个能力是受移动互联网和物联网的发展需求所共同决定的。

移动互联网主要面向以人为主体的通信,颠覆了传统通信业务模式。未来,移动互联网将推动人类社会信息交互方式的进一步升级,超高清、3D和浸入式视频的流行将会驱动数据传输速率大幅提升,例如8K(3D)视频经过百倍压缩之后传输速率仍需要大约1Gbps。增强现实、云桌面、在线游戏等业务,不仅对上下行数据传输速率提出挑战,同时也对时延提出了“无感知”的苛刻要求。

未来大量的个人和办公数据将会存储在云端,海量实时的数据交互需要可媲美光纤的传输速率,并且会在热点区域对移动通信网络造成流量压力。人们对各种应用场景下的通信体验要求越来越高,我们希望能在体育场、露天集会、演唱会等超密集场景,高铁、车载、地铁等高速移动环境下也能获得一致的业务体验。移动互联网的进一步发展将带来未来移动流量超千倍增长,推动移动通信技术和产业的新一轮变革。

物联网主要面向物与物、人与物的通信,不仅涉及普通个人用户,也涵盖了大量不同类型的行业用户,使移动通信技术渗透至更加广阔的行业和领域,这将推动物联网应用爆发式增长,数以千亿的设备将接入网络,实现真正的“万物互联”,并缔造出规模空前的新兴产业,为移动通信带来无限生机。

物联网业务类型非常丰富多样,业务特征也差异巨大。对于智能家居、智能电网、环境监测、智能农业和智能抄表等业务,需要网络支持海量设备连接;视频监控和移动医疗等业务对传输速率提出了很高的要求;车联网和工业控制等业务则要求毫秒级的时延和接近100%的可靠性。另外,大量物联网设备会部署在山区、森林、水域等偏远地区以及室内角落、地下室、隧道等信号难以到达的区域,因此要求移动通信网络的覆盖能力进一步增强。为了渗透到更多的物联网业务中,5G需具备更强的灵活性和可扩展性,以适应海量的设备连接和多样化的用户需求。

与竞争激烈的移动互联网相比,物联网更像是一片蓝海。随着5G的正式商用,物联网将迎来自身的新一轮大发展。

二、5G发展历程

要解释清楚其中的原因,需要一起回顾下移动通信发展的历史。

自 20 世纪 80 年代以来,移动通信每十年出现新一代革命性技术,推动着信息通信技术、产业和应用的革新,为全球经济社会发展注入源源不断的强劲动力。移动通信技术的代际跃迁使系统性能呈现指数级提升。

从 1G 到 2G,移动通信技术完成了从模拟到数字的转变,在语音业务基础上,扩展支持低速数据业务。

从 2G 到 3G,数据传输能力得到显著提升,峰值速率可达 2 兆比特/秒(Mbps)至数十 Mbps,支持视频电话等移动多媒体业务。

4G 的传输能力比 3G 又提升了一个数量级,峰值速率可达 100Mbps 至1 吉比特/秒(Gbps)。

相对于 4G 技术,5G 将以一种全新的网络架构,提供峰值 10Gbps 以上的带宽、毫秒级时延和超高密度连接,实现网络性能新的跃升,开启万物互联的新时代。  

当前,全球多个国家都在布局5G业务。中国的5G布局,在全球处于什么样的位置?目前来说,5G发展,全球看亚太。5G发展,亚太看中国。

从商用时间看,亚太全球最早,韩国2019年4月3日全球率先宣布5G(NSA)商用;美国Verizon 2019年4月4日全球第2宣布5G(NSA)商用;中国2019年6月发放牌照,10月31日正式启动商用。

5G发展,亚太看中国。从部署规模看,中国遥遥领先亚太。韩国运营商承诺部署5万个基站,计划3年部署8万个站,覆盖全国;日本运营商承诺6年部署9万站;中国仅今年计划部署超13万站。

从部署进度看,中国也将领跑亚太。韩国今年4月商用,计划3-5年覆盖全国;日本计划2020年商业,6年覆盖全国;中国今年10月商用,预计3年左右将覆盖全国,其中今年12月的2020全国工业和信息化工作会议上,工信部明确提出力争2020年,全国所有地级市覆盖5G网络。

网友们一定会问,到底哪些城市有5G覆盖?拿中国电信来说,中国电信首批开通5G网络服务的城市为50个,商用初期,5G网络覆盖开通城市的主要区域和热点区域。随着5G建设力度的加大,未来将会有更多城市将实现5G商用,其中5G物联网场景也将进一步丰富。

三、5G如何影响我们的生活?

工业与信息化部部长苗圩谈到5G时代的应用前景时提到,他对于5G发展的关键词是“开放合作,全球统一标准”。其中,5G未来的应用应该是二八分布。20%用于人和人的通讯,80%用于物和物的通讯。

ITU (国际电信联盟)为 5G 定义了 eMBB(增强移动宽带)、mMTC(海量大连接)、URLLC (低时延高可靠)三大应用场景。实际上不同行业往往在多个关键指标上存在差异化要求,因而 5G 系统还需支持可靠性、时延、吞吐量、定位、计费、安全和可用性的定制组合。万物互联也带来更高的安全风险,5G 应能够为多样化的应用场景提供差异化安全服务,保护用户隐私,并支持提供开放的安全能力。

eMBB 典型应用包括超高清视频、虚拟现实、增强现实等。这类场景首先对带宽要求极高,关键的性能指标包括 100Mbps 用户体验速率(热点场景可达 1Gbps)、数十 Gbps 峰值速率、每平方公里数十 Tbps 的流量密度、每小时 500km 以上的移动性等。其次,涉及到交互类操作的应用还对时延敏感,例如虚拟现实沉浸体验对时延要求在十毫秒量级。

URLLC 典型应用包括工业控制、无人机控制、智能驾驶控制等。这类场景聚焦对时延极其敏感的业务,高可靠性也是其基本要求。自动驾驶实时监测等要求毫秒级的时延,汽车生产、工业机器设备加工制造时延要求为十毫秒级,可用性要求接近 100%。

mMTC 典型应用包括智慧城市、智能家居等。这类应用对连接密度要求较高,同时呈现行业多样性和差异化。智慧城市中的抄表应用要求终端低成本低功耗,网络支持海量连接的小数据包;视频监控不仅部署密度高,还要求终端和网络支持高速率;智能家居业务对时延要求相对不敏感,但终端可能需要适应高温、低温、震动、高速旋转等不同家具电器工作环境的变化。

目前中国电信提供的各类5G应用,主要体现在以下几个方面:

1、智慧城市

从车联网服务到智慧泊车,从监测高空抛物到保护古树名木,从智能烟感联动消防到饮用水水质安全保障……几年前想象中的应用,依托中国电信智慧城市方案,已经全部成为现实。

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智慧城市

如今,中国电信的各类智慧应用已经遍布城市运行和管理的方方面面,一个个极具科技文化的智慧城市正在诞生。

在北京,天翼物联助力世界园艺博览会建设智慧园区,打造智能垃圾箱、智能路灯、智能井盖、智能烟感、智能电瓶车、智能空气监测(室内/室外)6个智慧应用场景,累计接入5147个智能终端。

在乌镇,中国电信携手乌镇政府打造物联网智慧小镇,在乌镇的景观灯、烟感、垃圾桶、停车位等10类传统基础设施上升级了物联网的传感能力。

在上海,中国电信基于物联网、大数据、云计算、智能视频等先进技术打造的“美丽家园”计划,通过智慧改造社区、园区、商区造就了一个个信息化家园,“刷脸”出入、高空抛物检测、无线独立式烟感应用探头、智能井盖监控系统、二次供水水质监测、智能垃圾筒、智能违停管理、智能视频车牌识别、社区魔方等基于中国电信NB-IoT智能系统,给社区居民带去了真正的信息化生活。

2、 5G智慧高速无人机巡检

高速拥堵提前知,百姓出行有保障

如果高速公路与无人机搭配是一种什么体验?100%无死角巡察 ,嫌疑车辆即时追踪、拥堵路段即时了解......在重庆,中国电信 5G智慧高速无人机巡检服务正在助力山城人民享受更为舒适的高速行驶体验。

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智慧高速 

中国电信天翼物联“5G网联无人机”创新业务,是基于电信5G网络以及天翼物联无人机云平台,输出包含飞行航线规划和空域审批、高速运行情况视频采集存储、智能分析等飞行服务,在100公里的路段上实现了超视距、长航时巡检,交付了“两客一危”车辆识别、拥堵路段图像快拼、嫌疑车辆追踪等智能化巡检服务,实现辖区路段100%无死角巡察,24小时无间断监控。

3、5G自动售药机

不小心突发生病怎么办?去不了药店怎么办?5G自动售药机具有24小时无间断售药、手机一键支付等功能,在自动售卖机上购药时,消费者首先需在售药机显示屏上的“药品列表”中选择需购药品,再通过微信或支付宝扫码支付,药柜机即可出药,未来该自动售药机还会接入社保卡支付功能。

此外,中国电信还与医疗机构合作开通远程视频在线药师咨询服务,医生可以通过5G与病人进行高清视频问诊、咨询。以后,群众半夜感冒发烧,再也不用担心临时买不到药,看不了医生了。

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5G自动售药机


4、5G+4K直播

36氪终身学习社群 | 5G将为我们的生活带来怎样的影响

5G+4K直播

今年12月20日,是澳门回归20周年。中国电信与中央电视台合作开展全国首次5G高清跨境跨网直播,节目从海上、陆地、空中多角度对澳门实景进行了全方位的直播。直播多个地方通过中国电信5G网络进行传送,并由中国电信(澳门)公司进行技术支持和保障,直播画面流畅、清晰、稳定。除在央视新闻上实时直播外,信号还同步接入了中国电信澳门皇朝旗舰店的高清大屏,澳门本地市民纷纷驻足观看,感受回归20年澳门的日新月异。


根据中国信通院的相关报告,从产出规模看,2030年5G带动我国经济直接产出和间接产出将分别达到6.3万亿和10.6万亿元。在直接产出方面,十年间的年均复合增长率为29%。在间接产出方面,年均复合增长率为24%。从对经济增加值的贡献看,2030年预计5G直接创造的GDP和间接拉动的GDP分别为3万亿和3.6万亿。5G直接创造GDP的年均复合增长率约为41%;5G间接拉动GDP的年均复合增长率将达到24%。

氪友问答

@八戒:一辆普通的汽车如何使用边缘计算技术?需要车上插什么终端么?

@陈楠:实际上,车联网场景下的边缘计算更多的是在我们的网络以及公路侧部署边缘计算设备,对于车而言,实际上只需接入运营商的网络即可,网络背后的复杂性实际上是由通信运营商来解决的,我们只需要感受极致的车联网的应用就可以了。

@余慧玲: 5G通讯变快了,使用成本会很高吗?

@陈楠:回顾1G、2G、3G、4G的使用历程,不难发现,网络的传输能力、网络的服务质量,网络的业务类型是不断提高,而大家在网络上的消费,或者说为使用网络所付出的单位成本实际上是在不断地走低。


@李彬: 陈博士,5G环境下丰富物联网应用,除了带来安全的挑战,还有哪些方面的挑战需要运营商提前准备应对?

@陈楠:在5G相关的技术介绍里我们也提到, 5G最大的特点之一是通信领域接受了很多IT技术领域的的理念,这种IT化的改变绝对不只是技术层面的改变,还包括传统运营商的组织架构、产品体系、运营体系、运维体系、支撑体系等等。以中国电信为例,正在以打造简洁、敏捷、集约、开放、安全的泛在智联网为目标,推动云网融合。

以上仅摘录本期直播20%的内容。其他章节,如5G有哪些暗黑科技,5G时代的隐私保护、所需职业技能等,此处删减。

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