編者按：2019年是5G商用元年，對於普通人來說，5G似乎只是網速變得更快了。事實上，5G帶來的還有更多：產業鏈的重構、八大技術革新、十大融合應用。本文選自《5G時代：經濟增長新引擎》，通過這篇文章，你可以了解5G的更多可能。
回顧整個2019年，5G絕對是熱詞中的熱詞。從2018年6月工信部發放4張5G牌照，到2019年11月三大運營商公布5G套餐資費，網絡上幾乎每天都有關於5G的討論，感覺5G馬上就要來到我們身邊，而實際又覺得有些遙遠。
對於很多普通人來說，5G就是這樣既熟悉又陌生的尷尬存在。和我們用了很多年的4G相對，除了網速更快和套餐資費更貴之外，我們對於5G幾乎一無所知。5G的網絡速度是4G的10倍以上，在5G網絡環境比較好的情況下，1GB的文件1-3秒就能下完。然而，網速更快僅僅是5G最最基礎的變革。
還記得爆火的電視劇《長安十二時辰》中遍布長安城中的「望樓」嗎？每300步一座的望樓，通過信號板的上圖案的變化進行破譯，讓信息瞬間傳遍整個長安城。
無論是「烽火狼煙」還是「望樓傳信」，或者是「鴻雁傳情」，這些都是傳統形式的無線通信、可見光通信。這些通信體系都是給人設計的，所以在距離、信息量傳輸上不能超出人的生理極限，比如說視距遠近。
5G之前的所有通信系統都是「以人為中心」來設計的，偶爾會兼顧物，但是5G帶來了第一次全面針對物而不是人的通信標準，各項指標都已經遠遠超越人的極限。5G時代也將是從語言文字到萬物互聯轉變的起始點。
5G到底是什麼？5G又會怎樣改變我們的生活和這個世界？
工信部特聘專家，中國移動、中國聯通、中國電信技術指導，IEEE高級會員孫松林教授在《5G時代：經濟增長新引擎》一書中，對移動通信發展歷程進行了系統分析，讓我們重新認識5G以及它將帶來的巨大變革。
01 什麼是5G？不只比4G多1G說到G，很多人首先會想到我們常說的流量單位。但是5G的這個G和流量完全不是一回事。
1、2、3、4、5G的G是英文Generation的縮寫，翻譯過來就是「代」的意思。5G就是指第五代移動通信技術，也是最新一代的蜂窩移動通信技術，也是既也是即4G（LTE-A、WiMax）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系統之後的延伸。
相對於之前幾代通信技術來說，5G的到來不僅僅提供了超高的網速。5G時代，我們將進入一個智能感應、大數據、智能學習整合起來的萬物互聯時代。雖然距離5G的完全普及還需要一段時間，但是5G的三大應用場景絕對會讓我們進入一個全新的世界。
增強移動寬帶，網速飛躍式提升
1G打電話；2G發簡訊；3G刷網頁；4G看視頻；5G時代，標清的視頻還不夠，要看就看高清、藍光的！5G將提供大帶寬高速率的移動服務，主要面向3D/超高清視頻、AR/VR（增強現實/虛擬實境）、雲服務等應用。
海量機器類通信，萬物互聯的未來
5G最主要的價值之一，就是突破了人與人之間的通信，使人與機器、機器與機器之間的通信成為可能。
5G技術讓大量的物聯網應用得以實現，比如電線桿、車位、井蓋、門鎖、空氣淨化器、冰箱、電視、洗衣機等等全部接入網絡，最終讓我們進入萬物互聯、智慧地球的時代。
高可靠低時延連接，助力工業網際網路
過去的通信中，對於反應時間的要求是相對較低的，但是無人駕駛、工業機器人、智能生產線，卻需要高可靠和低時延的通信技術。
5G帶來的超高可靠低時延通信場景，用以滿足面向遠程醫療、工業設備、車輛等物體的通信需求。以前4G網絡時延最好只做到20毫秒，在5G場景下，傳輸的控制面時延只有1毫秒， 超越了人的觸覺極限；同時，可以支持每小時500千米的高速移動環境下通信。
5G在各行各業的深度融合應用，將創造數字經濟的新價值體系，催生出更多需求，孕育出更多新產品和新服務，創造新業態和新模式。根據中國信息通信研究院測算，預計5G在2020—2025年將拉動中國數字經濟增長15.2萬億元。5G的商用將成為中國經濟增長的新引擎。
02 AR/VR，讓科幻照進現實2018年，著名導演史匹柏的神作《頭號玩家》，向我們展示了一個未來科技生活的圖景，每個人佩戴「綠洲」遊戲傳感器，就可以完全生活在線上遊戲世界，在遊戲世界裡夢想也觸手可及。酷炫的畫面、腦洞大開的劇情、充滿青春回憶的上百個彩蛋，都讓這部電影獲得超高票房的同時也獲得了觀眾一致好評。
在人們熱議的眾多5G殺手級業務中，當下最被看好的是 AR/VR（增強現實/虛擬實境）。
虛擬實境VR這個概念最早出現於1949年美國科幻小說家斯坦利·溫鮑姆（Stanley G. Weinbaum）的作品《皮格馬利翁的眼鏡》（Pygmalion’s Spectacles），書中描述了一個基於頭顯的虛擬實境系統，並且融合了嗅覺和視覺的體驗。而最早的虛擬實境設備是計算機科學家伊凡·蘇澤蘭（Ivan Sutherland）在 1968 年開發的虛擬實境頭戴顯示器設備：「達摩克利斯之劍」。
5G技術讓智能的萬物能夠互聯，實現了大規模機器間的相互通信，與VR／AR／MR多種模式進行融合，帶來不同領域的新體驗，比如VR直播、VR／AR電競、AR醫療以及更多的混合MR類型。
之前人們對於AR/VR的體驗一般都是基於離線內容的，在相對受限的物理空間內體驗別樣的虛擬世界。但「5G急先鋒」韓國，在大型體育賽事、演出活動、明星活動中，引入了AR技術；海量的生產VR內容，同時藉助5G營銷中對AR/VR流量和終端設備的優惠，極大的提升了業務普及率和用戶認知程度。
2019 年 4月，韓國推進了 5G商用，運營商紛紛推出 VR 業務。其中 LG U+ 提供的 U+AR 主打 360 度觀看明星偶像，並可以通過AR 的方式與明星偶像合影，提供的 U+VR 主打獨家視頻、遊戲、電影和表演；SKT 提供 5GX VR，主打明星偶像、教育（VR 英語等）、活動課程（VR 健身課程等）、電影、文化（VR旅遊、VR 名畫等）、直播（棒球賽 VR 直播）、遊戲等。在 2019年 6月的統計數據中，25%的 5G流量來自 AR/VR；而在4G流量中，這個比例僅為2%。
03 超高清視頻，極致影音新體驗超高清視頻是繼視頻數位化、高畫質化之後的新一輪重大技術革新，國際電信聯盟發布的「超高清UHD Ultra HD」（Ultra High- Definition）標準建議，將屏幕的物理解析度達到3840×2160 及以上的顯示稱為超高清，目前主要有兩種：「4K 解析度」（3840×2160 像素）和「8K 解析度」（7680×4320 像素）。一幀8K 解析度圖像大約有3300 萬個像素點，是4K 圖像的4 倍。在65 英寸的電視上， 肉眼幾乎感覺不到顆粒感。
但是，超高清源視頻容量是巨大的，18分鐘的未壓縮視頻達3.5TB，不得不依靠強大的視頻編碼技術確保可以實時傳輸和存儲。5G的到來，讓超高清視頻傳輸成為可能。
2019年5月30日，英國最大電信運營商EE在華為的助力下，推出了5G商用網絡，BBC進行了現場5G電視直播。61歲的BBC科技記者洛瑞在現場報導時，雙手的細微顫動被清晰地記錄下來，從而被粉絲們詢問，洛瑞承認自己患有帕金森症候群。超高解析度帶來了意想不到的效果。
還有著名導演李安的新作《雙子殺手》，採用了每秒120幀4K的超高清攝影技術，可以說在電影技術上推動了一場革命。精良的畫質讓觀眾有一種身處電影中的超真實臨場感，甚至會覺得「這根本不再是一部電影！」5G時代的超高速傳輸技術，讓這種高質量的電影不再局限於影院中，而是可以走進每個家庭。
超高清視頻不僅僅只有超高解析度，還有高幀率，還有廣色域，還有高動態範圍。這些逼近甚至超越人類視覺極限的指標，在讓我們更加真實地感受到這個世界的同時，開啟了更多的話題。
04 雲服務，重新定義移動應用對於「雲」這個概念我們應該不陌生，很多巨頭企業都提供各種雲服務。包括微軟、百度、阿里、華為等企業，都在雲服務領域有很深的積澱。據中國信息通信研究院調查統計， 阿里雲、天翼雲、騰訊雲佔據公有雲IaaS市場份額前三位，阿里雲、騰訊雲、百度雲位於公有雲PaaS市場份額前三位；用友、金蝶、暢捷通位居公有雲綜合SaaS能力前三位。
5G+雲計算始終被認為是5G中最具潛力的應用之一，超高速、大帶寬的5G 網絡下載速度可能達到數百兆，甚至超過了機械硬碟的讀寫速度。所以今後無論我們是看圖片、刷視頻、玩遊戲、用APP，都可以不再使用「下載」或「安裝」的步驟，而是直接在雲端點擊使用。
不得不重點提到的就是5G在雲遊戲當中的應用。在一些遊戲領域， 比如即時戰略遊戲（RTS）、角色扮演遊戲（RPG）會有很大的商業價值。
在技術上，5G 是有潛力把網絡時延降低到 WiFi+有線網絡以下的，網絡下載速度和網絡時延是遊戲兩個重要的指標。雲遊戲的主要目的是減輕本地計算力和對設備的要求。這在行動裝置上意味著能降低功耗，降低 CPU（中央處理器） 和GPU（圖形處理器）需求。如果雲遊戲能夠商用，它能帶來兩個改變：
• 能夠在行動裝置上玩到計算力需求較高的遊戲。
• 能夠降低手機功耗，比如即使玩 3A 級遊戲依然能夠「充電4 分鐘，使用 10 小時」。
這是兩個非常明顯的優勢。現在《王者榮耀》之類的遊戲， 仍舊需要手機本身進行運算，傳輸遊戲內的數據包到伺服器。雲遊戲的願景是手機端只需要處理視頻，其他計算都交給雲端，這會顯著降低遊戲功耗並提高續航時間。在這種情況下，不論是在手機上玩 3A 大作（頂級水平的遊戲）還是簡單的小遊戲，都會有更好的續航能力，也可以得到更多原本受制於「怕手機沒電」的用戶時間。
在玩遊戲的過程中，好的遊戲體驗往往非常重要。對於在線手遊而言，網絡時延是影響遊戲體驗和手感的最大因素。為解決遊戲時延問題，一方面需加快進行 5G 網絡建設，另一方面則需通過增設雲計算中心，縮短伺服器與終端間的信號傳輸距離，正如現階段 Steam（遊戲平臺）上增加不同地區的下載 / 遊戲伺服器的做法。
隨著 5G 網絡時延的降低和速率的提升，未來的趨勢是遊戲存儲在雲端，用戶完全通過網絡連接獲取遊戲數據，不再需要下載安裝到手機佔用內存。
05 萬物互聯，智慧城市成為可能「物聯網」這個詞於1998年由麻省理工學院提出。雖然現在和當時是一模一樣的拼寫：Internet of Things，但含義卻完全不同了。
萬物智聯是 5G 提出的美好願景，也是物聯網要實現的目標。
2008年，美國政府將 IBM 公司的「智慧地球」作為了國家戰略。隨後，2009年6月，歐盟提出了物聯網行動計劃；2009年8月中國提出了「感知中國」戰略；日本提出了i–Japan 國家戰略。諸多國家和地區紛紛推出了自己的物聯網戰略，一時間，全球颳起了物聯網熱潮。
從 2017年開始，業界開始提出了AIoT的概念，指出IoT+AI是發展趨勢，對於 AIoT，小米的口號是：All in IoT，而曠視科技則是AI involve 的IoT產業。諸多廠家的全力跟進，表明行業內對於人工智慧在IoT產業中的作用抱有非常大的期望。
2009年，IBM 提出「智慧地球」的概念時，提出建設「智慧城市」，並概括出了「3I」特徵：
• Instrumented（感知化）：通過監控攝像機、傳感器、RFID等設備打造「更透徹的感知」。
• Interconnected（互聯化）：通過寬帶、無線和移動通信網絡連接形成「更全面的互聯」。
• Intelligent（智能化）：通過高速分析工具和集成 IT 平臺實現「更深入的智能」。
5G時代，人類將進入一個移動互聯、智能感應、大數據、智能學習整合起來的智能網際網路時代。5G作為一張公共網絡，會被切分成多個切片，在智能交通、智能家居、智能健康管理、工業網際網路、智慧農業、智慧物流、社會服務等多個領域進行應用。不僅讓人們的生活更加方便，也更能提升社會管理能力。
想像一下，未來你可以憑藉一步手機遠程控制家裡的任何電器，在家裡可以通過語音助手實現所有物品的定位和調用，到超市買東西也不需要排隊結算，商品信息通過晶片傳輸給中央處理系統就可以自動結算。5G讓萬物互聯的智慧城市成為可能。
06 無人駕駛和智能交通車輛安全類應用在時延方面要求最高，現在的車輛防撞第一決策信息來自車載雷達，但是如果涉及局部場景（比如一條公路）上的多車聯合決策，這時候一個低時延的邊緣計算節點（比如某個基站）就非常有必要。
在4G時代，過長的延時，會讓無人駕駛的汽車和飛機在遇到突發情況時，可能來不及反應而釀成事故，這一擔心，在5G時代將無限減少。5G帶來的超高可靠低時延通信場景，用以滿足面向遠程醫療、工業設備、車輛等物體的通信需求。以前4G網絡時延最好只做到20毫秒，在5G場景下，傳輸的控制面時延只有1毫秒。
5G網絡提供的高可靠、高帶寬、低時延的通信特性，在環境感知、數據學習、判決決策、快速反應、路線優化等方面，為車聯網應用的落地提供更有力的技術支撐。
如果涉及 V2I 決策優化（比如車輛–信號等控制聯合優化、車輛擁堵場景分析、區域內高精度地圖加載、調度、突發局域事件預警、卡車透視場景優化），這時候一個邊緣計算節點也比單車決策或者是中心的決策節點更加有效，時延更低。
自動駕駛將為建築設計帶來變化，例如大量的社區設計將不再需要車庫和停車位。而未來將大量增加的電動車也會給基礎設施帶來巨大變化。第一個變化是加油站將會減少，取而代之的是快速充電站。第二個變化是維修體系，由於汽車數量的減少，車輛檢修和維護將更多由楚星公司負責，車輛維護將更加程序化和集中化。
隨著出行環境平臺的廣泛採用，公共和私人出行範式的界限會變得更模糊。以前在共享和個人交通方式之間清晰的（功能和社會）劃分將不復存在。「你的」無人駕駛汽車可以先載你上班，然後再送別人去上學，而不是整天停在車位上無所事事。一輛車將從以前每天使用一小時到 24 小時連軸轉，因為共享使用它的不僅有核心家庭，還有社交網絡中的朋友、鄰居乃至整個城市的人。
07 5G讓人工智慧無處不在早在1950年，還是大四學生的馬文·明斯基（Marvin Minsky）與他的同學鄧恩·埃德蒙（Dunne Edmund）共同建造了第一臺神經網絡計算機。同年，「計算機之父」阿蘭·圖靈提出了通過圖靈測試判別機器是否具備智能的設想。自1956年達特茅斯會議首次提出人工智慧概念後，人工智慧技術正式成為一門學科。
萬物皆計算是計算機時代的基本規則，而人工智慧正是對此規則的典型詮釋。目前，人工智慧與安防、金融、交通、教育、醫療等領域融合逐漸加深，應用場景逐漸趨於廣泛。深度學習、語音識別、人臉識別等技術往往基於雲端伺服器進行數據訓練與推理。隨著5G網絡的建設，雲端與手機終端的時延逐漸縮短，數據速率增大，將使得用戶體驗隨之極大提升。
同時，手機性能的提升，可使一部分運算需求較小的應用通過手機終端完成，進一步靈活化應用場景，還可以保護數據隱私。作為基礎信息設施的5G，將會帶來海量的大數據和高速的信息傳輸，這些數據和信息為智能處理帶來了更多的素材，也提供了更多的機會。其實，5G 系統本身也需要智能化，如果5G本身智能化能夠成功，我們就可以期待未來的 6G 將是一個更加偉大的時代。
在醫療領域，語音識別、圖像識別、深度學習技術已經和醫療行業快速融合，在輔助診療、醫學影像、藥品研發、數字健康、疾病監測等多領域進行應用。AI在醫療領域的應用，意味著全世界的人都能得到更為普惠的醫療救助，獲得更好的診斷、更安全的微創手術、更短的等待時間和更低的感染率，並且還能提高每個人的長期存活率。
如果說4G改變生活，那麼5G改變的就是整個社會。5G時代，人類將進入一個移動互聯、智能感應、大數據、智能學習整合起來的智能網際網路時代。5G作為一張公共網絡，會被切分成多個切片，在智能交通、智能家居、智能健康管理、工業網際網路、智慧農業、智慧物流、社會服務等多個領域進行應用。不僅讓人們的生活更加方便，也更能提升社會管理能力。
5G的價值，不僅僅是更快的速度，還有低功耗、低時延、萬物互聯，這些能力讓網絡的功能大大延伸。隨著5G時代的到來，這個世界將變得不再一樣。
書名：《5G時代：經濟增長新引擎》
作者：孫松林
出版時間：2019年12月
內容簡介：2017年和2018年《政府工作報告》指出，中國要加快5G技術的研發與轉化，推動相關產業的發展。5G帶來的機遇，更是被視為經濟增長的新引擎。2019年以來，與5G相關的政策研究、技術發展預測、商業場景應用，出現井噴式現象，新華網、人民日報等主流媒體論斷，中國進入5G時代。
《5G時代：經濟增長新引擎》作者孫松林教授，基於對通信行業二十多年的研究與思考，對國家相關政策的長期跟蹤與分析，從技術創新、產業鏈重構、融合應用等維度，對5G在做大、做強產業、推動經濟增長方面的支撐作用進行了深入解讀，對關鍵信息給出了獨到而準確的闡述。
作者簡介：孫松林，北京郵電大學信息與通信工程學院多媒體教研中心主任，教授，博士生導師；中國電信、中國移動、中國聯通技術指導專家；IEEE高級會員、中國計算機學會CCF高級會員、ACM會員、IEICE會員；常年受邀在工信部、國家知識產權局、航天科技集團、中國電子科技集團等部委和企業集團做相關講座。
主要研究方向為智能信號處理、視頻編碼與通信。在移動網際網路安全技術國家工程實驗室、可信分布式計算與服務教育部重點實驗室從事科研工作。現任國家自然科學基金評審專家、教育部學位與研究生教育發展中心評審專家、北京航天飛行控制中心評審委員會專家。曾連續獲得2014年、2015年中國產學研合作創新成果獎。