2013年,中国正式发放4G牌照,全国大踏步进入4G时代,那年微信刚刚支持手机支付,《DOTA2》开放测试,优酷视频流量用户双过亿。四年后的2017年,各色共享单车“塞满”街道,《王者荣耀》全球营收登顶,无人零售迎来高峰,IPV4面临“数量危机”。
2019年,中国正式发放5G牌照,“5G元年”正式到来,那年阿里巴巴港交所上市,罗永浩卖了“锤子”开始说相声,华为进入“实体名单”,李彦宏在AI大会遭遇“宏颜祸水”。四年后的2023年,罗永浩还在说相声,华为带领全行业“过冬”,李彦宏发布AI大模型“文心一言”。
怎么人家4G让生活变化这么大,到了5G这怎么就“拉跨”了呢?对5G的质疑声音,在今年两会重点关照5G之后再现。
2023年第十四届全国两会刚刚闭幕,政府工作报告在此将5G列为重点关注项目。在今年全国两会首场“部长通道”采访活动上,工信部部长金壮龙在回答记者提问时,重点提及了今年5G发展目标和工作重点。部长强调:下一步的重点是保持5G良好发展势头:一是2023年将新建开通5G基站60万个,总数将达290万个基站。在城市地区要覆盖得更好,在农村地区覆盖的更广,在工业园区要覆盖的更深。二是扩大5G应用,要实施“5G+”行动计划。在国民经济的大类中要扩大应用规模,同时在制造业上下更大功夫。“5G+工业互联网”的赋能对制造业跨越式发展非常重要,计划“十四五”期间建1万个以上的5G工厂。三是总结推广5G经验,产学研用集中发力,加强国际合作,加快6G的研发。
官媒总结,接下来科技部将围绕建、用、研三个方向来推动5G建设,消息一出即引起广泛讨论。首先在建设方面,5G的使用体验似乎并未相对4G改变太多,建设更多5G基站反而可能降低4G的覆盖面积。在使用上,很多人认为5G只能用在手机上,对其他领域的了解并不深。在加快研发下一代上,5G都“拉垮”了,谁管6G怎么样?
2019年B站何同学的一个5G视频,造就了流量的奇迹,千万播放官媒转发,让5G的讨论甚嚣尘上。视频中大胆的对5G的未来做出畅想:速度将是5G最无聊的应用。如今4年过去了,5G真的像4G那样改变了我们的生活吗?
5G不如4G+WIFI?
目前网络上针对5G疑问最多的地方就在于“为什么我不用覆盖范围更广的4G配合WIFI使用,反而强行推小范围的5G呢?”。其实,与其说5G的不好用,倒不如说5G的普及过快,导致民用市场需求还没能紧紧跟上。4G+WIFI看起来是绝配,我们来对比一下它们的优劣势。
(1)5Gvs4G。4G的诞生其目的是要提供一个比3G更快速的移动宽带服务,而5G的目的旨在成为一个功能更强大的统一平台,他不仅包括提升移动宽带速度,还包括关键任务通信与大规模物联网服务等。从技术端来说,5G能支持原生所有频谱类型(是否许可、共享等),并覆盖所有高到低频段。从流量上看,5G速度更快,所支持的设备总量和网络效率也比4G提高100倍。更重要的是,5G 的延迟显着降低,可提供更即时、更实时的访问,端到端延迟降低10倍至1 毫秒。
但5G的缺点是覆盖范围较小。一个标准的4G基站的信号覆盖半径大约为1公里,而初期5G基站的覆盖半径仅为250米左右,因此,在通信基础设施建设的时候,需要架设更密集的基站来覆盖用户,所需的资金要比4G高得多。用户端则是由于5G带来的高流量,导致基带芯片需要处理更多的数据,负担变大耗电也会增多,导致手机续航下降。
5G与4G基站覆盖范围对比 图源:通信人家园
(2)5GvsWIFI。事实上,5G对于WIFI,尤其是WIFI6之前技术的碾压是绝对性的。5G的覆盖范围比Wi-Fi更广,例如整个公司、商场或地铁站。而Wi-Fi则更适合在局域网内使用,如家庭、办公室等场所。5G的数据传输速度比Wi-Fi更快,可以支持更高清晰度、更复杂的应用场景,例如VR/AR、高清视频等。而Wi-Fi的速度则更适合传输普通的数据和文件。5G技术支持更多的设备连接,可以同时支持更多的用户和设备进行无线通信。而Wi-Fi则受到设备数量和信道干扰等因素的影响。5G技术的网络安全性更高,可以提供更加安全可靠的无线通信服务,防范网络攻击和信息泄露等问题。而Wi-Fi则更容易受到攻击,漏洞较多。
(3)5Gvs4G+WIFI。的确,单独拎出任意一项技术,5G的优势都十分明显,但4G和WIFI组合呢?
首先明确一点,所谓的4G、5G,它们所对应的通信技术与WIFI系列完全不同。4G、5G是一种蜂窝式移动通信技术,而WIFI为无线局域网技术,从底层逻辑看,移动网络技术标准是由国际电信联盟和3GPP组织制定的,而WiFi是基于IEEE 802.11标准的无线局域网技术。两者的工作频段、速率、组网方式、拓扑结构与安全性有着天壤之别,本质上是两种适合不同应用场景的技术,它们之间应该是互补而不是竞争的。因此,4G+WIFI,面对的也可以是5G+WIFI(事实上5G建设初期已经利用了WIFI与蜂窝网络联合组网的方式),这样就又回到5Gvs4G上了,不过也可以硬把它们放一起来比一比。
前文提到过,无论是在速率、延时以及容量上,5G都要胜过4G与WIFI的任何一项技术,它们的核心争议点在于覆盖范围与费用。前文提到过,5G受限于毫米波波段,覆盖范围远小于4G,所以建设费用更高,套餐资费也要更高。更重要的是,很多人感觉在5G建设初期,速率并没有提升很多,或者提升的速率作用不大,反而4G网络有了不同程度的降速。曾有通信分析师指出,运营商在财力有限的情况下,建设初期大部分资金都用于5G,留给4G的维护费用自然会少,这可能降低用户的体验。不过如今全国5G组网基本建成,目前2G、3G已经全部清退,网络上对于5G速率的质疑也自然消失了。
总的来说,5G技术相比4G跨了一大步,不过居民的日常使用需求却不会突然增加,这也是5G初期受到较多质疑的原因。那5G应用后,改变了我们生活的哪些方面呢?
5G,改变了什么?
或许5G在刚刚商用的时候,我们只能体验到速度快的优势。但如今,5G利用速度和延时的重要优势,早已深入我们生活的方方面面,很多都在背后“默默”的提升我们的生活质量。
其中,物流系统成为应用5G最早的系统。在前5G时代,采用系统集中控制的方式操作自动驾驶车辆行驶被认为是绝不可能实现的事情。凭借5G的高速传输优势,货物从仓储到装车到在途再到最终送到,每个环节的所有数据均可以“实时”地传输到物流管理平台,实现真正实时的监管和调度,再配合后台的智慧物流服务,可以进一步提高物流配送服务质量,全面提升物流的整体效率。2021年,上海洋山港正式实现“准商业化”运营。这是我国首个智能驾驶集装箱转运业务。它采用“5G+L4”自动驾驶技术,极大的提升了作业区内的工作效率。此外,宁德时代也在厂区中组建5G专网,通过5G网络与高速运动视频流AI检测、智能维护预测系统、智能物流调度系统等应用的结合。
洋山港自动化码头 图源:新浪新闻
在智能制造领域,智慧物流是工业4.0的核心组成部分,在工业4.0职能工厂的框架内,智慧物流是连接供应和生产的重要环节,也是构建智能工厂的基石。基于5G技术低延时、高速率、大容量的优势,5G+IOT组成的智慧物流在能源供给、仓储、物流监控、用户服务等多个方面都较传统工厂有着很多优势。2020年昆船公司与中国移动、华为等四家单位合作,成立云南首个智能制造5G应用创新实验基地,建设工厂车间5G组网方案,完成了堆垛机、环形穿梭车、AGV、交叉带分拣机的5G通讯验证。
5G在物流中的应用 来源:四川轻化工大学
除了工业制造与物流,在流媒体方面5G+4K、8K实时转播也早已实现。在4G通信时期,超高清视频、VR全景视频等大数据量视频主要以硬件存储本地播放的形式存在,传播不便捷,难以形成大规模产业。5G的大带宽、低时延特性解决了超高清视频等大带宽业务传播的技术问题,推动了行业的发展。早在2019年5G商用初期,央视与咪咕视频就开始利用5G技术转播4K体育视频,2022年东京奥运会的赛事直播也全程采用4K。
总的来说,在我们线上购买的快递可以提前几天送到手里,在我们观看视频时已经习惯高清与超清时,甚至在我们购买的商品价格降低时,我们都已经在享受5G的红利。
5G的爆发,或许才刚刚到来
最近ChatGPT的爆火引起了人们对于AI技术的无限遐想。目前5G与AI都已经在我们的生产生活中产生重要影响。那5G+AI呢?
AI可以推动5G更快发展。5G网络中引进了SBA(Service-based Architecture)网络架构和网络切片。网络切片可以针对用户的需求,来组合切片中用到的网元和虚拟网元;根据业务量的变化动态地分配虚拟网元的资源或者是承载资源。但这种按需分配和网络架构层面的动态调整是传统的人工手段无法支持的。
图源:CSDN
在与AI结合后,5G的核心网不断引入智能化单元,可以基于AI的智能化增强,在多个维度提升5G网络性能。简单来说,AI将赋予5G网络智能化切换不同需求的能力,“谁用网络就把资源给谁”。
目前5G基站的维护费用,尤其是电费仍然是运营商最大的支出,当AI算法进步后,5G基站可以运行在更低的能耗中,同理在相同资源投入的情况下,基站也能具有更强的资源分配能力,所以高性能AI+5G才是“完全体”。
不过AI与5G真正的颠覆性作用还是在应用端。近日, 华为CEO任正非在专家座谈会上首次谈到了ChatGPT。任正非表示:“未来AI大模型赛道会风起云涌,不只是微软一家。人工智能软件平台公司对人类社会的直接贡献可能不到2%,98%都是对工业社会、农业社会的促进,而AI服务普及需要5G的连接。”“ChatGPT对我们的机会是什么?它会把计算撑大,把管道流量撑大,这样我们的产品就有市场需求。” 同时,他还举例称,中国的湘潭钢铁厂,从炼钢到轧钢,炉前都无人化了;天津港装卸货物也实现了无人化,代码一输入,从船上自动把集装箱搬运过来,然后用汽车运走;山西煤矿在地下采用5G+人工智能后,人员减少了60%-70%,大多数人在地面的控制室穿西装工作。
AI的高算力可以在无人驾驶、工业机器人、智慧城市、智能安防等多个领域发挥作用,通过5G,算力的结果就可以导入终端,真正实现5G+AI融合应用于千行百业。
过去,5G的超高速度与极低延时总会让人们感觉到“大材小用”“资源浪费”,但ChatGPT等AI大模型的出现后,可以将5G的高带宽应用的淋漓尽致。有了大模型,几乎人人都能享受到高算力带来的优势与便捷,未来ChatGPT+5G将不仅局限于在网页上回答几个问题,5G相当于给AI装上了手脚,它们的融合体将真正作用于现实,《流浪地球2》中MOSS也许真的不再是幻想。
正如何同学2019年视频中的观点一样,5G爆火带给何同学的名与利,或许同样是5G最无聊的应用。