5G技术的力量
想象一下,当你的健康出现问题,需要尽快接受手术,但是操刀的医生距离你很远。如果他们可以远距离对你进行手术,也就是说,即使你病得很重无法经受旅途劳累,手术依然可以进行,那情况会如何?
或者想象一下,你可以乘坐自动驾驶的汽车在繁忙的街道上轻松地穿行。而且,你可以放心,其先进的导航系统和传感器可以在几毫秒内接收数据并作出反应,以确保你的安全。
更简单地一个例子,当你想看电影时,下载只需几秒钟的时间会如何?
借助5G互联网的强大功能,所有这些以及更多的想法将会成为现实。可以预计,5G技术提供的互联性将彻底改变我们的生活,从人类的健康到人工运输和制造过程。
您知道么?
-
3.6秒
这是你使用5G下载一部时长两小时电影的速度 [1]
-
100万
每平方公里中,5G网络可以支持100万部设备 [2]
-
290亿
2022年,将有290亿部设备连接至物联网 [3]
什么是5G,为何它如此令人兴奋?
简而言之,5G代表了下一代移动宽带(“G”实际上代表“世代”,英语中的“generation”)。在近10年的发展过程中,它被誉为物联网(IoT)、人工智能(AI)、工业4.0等的真正推动力量。
属于5G时代的改革已经开始。美国、中国、韩国和英国等国家已经在某些地区部署5G服务。
5G使用更高的射频,使其速度比4G快1,000倍。如果要下载一部两小时的电影,使用3G要花26个小时,4G要花6分钟。而现在,使用5G仅需3.6秒。[1]
另一个巨大的变化在于5G可以支持的设备数量。与当前的4G网络每平方公里支持大约4,000部设备相比,5G可以支持多达100万部设备。[2]
但是,最显著的差异也许在于延迟。延迟是指对发送的信息做出响应所花费的时间。5G技术的延迟时间明显缩短,可帮助实现全新移动网络,让我们能够完成新任务,而不仅仅是改善我们已经在做的事情。
可能的应用包括先进的工厂机器人、无人驾驶汽车和其他需要快速响应的任务,所有这些领域都是4G网络耗时巨大或根本无法实现的。
5G与人工智能
5G和人工智能可称为协同性推动力。5G提供一个成功的人工智能所需的基础设施和大量数据。同时,人工智能可以在机器学习进步的推动下,提供理解5G混乱和复杂性的能力。
举个最日常的人工智能的例子,以Siri/Alexa和Google Assistant等在内的语音激活助手为例,这些已经在使用人工智能处理我们的请求,并为我们提供最佳答案。但是只要是使用过这些工具的人都知道,它们远非完美,依旧存在很多问题。
5G可以为这些人工智能助手提供其所欠缺的成功关键——上下文感知:通过访问更多数据并以明显更快的速度进行访问,这些类型的设备将具有更好了解周围环境的能力。
加速产业发展——5G和工业4.0
第四次工业革命,即工业4.0,是由新兴技术(例如机器学习和物联网连接设备)的组合引发的。
许多制造商已经在使用物联网解决方案来跟踪其工厂中的资产,并通过安装预测性维护系统来整合其控制室并增强其分析功能。
一项研究预测,35%的美国制造商已经在其设置中使用来自智能传感器的数据。
在制造业中,大量数据密集型机器经常彼此十分贴近。这就是5G连接至关重要的原因。在依赖数据密集型机器应用的市场中,有效使用自动机器人、可穿戴设备和虚拟现实(VR)耳机,需要5G提供的更高速度和更低延迟,从而塑造智能工厂的未来。至关重要的是,5G可以使这一过程达到前所未有的规模。[5]
改变我们的驾驶方式——5G和自动驾驶汽车
想象一下:1号汽车以90公里/小时的速度沿着高速公路行驶。突然,2号汽车闯到1号汽车前面。
1号汽车需要制动,而2号汽车需要加速以避免碰撞。在自动驾驶汽车中,为了完成这一任务,两辆汽车上的传感器都需要彼此快速通讯。
信息需要在传感器之间传输至每辆汽车中的计算机。然后,计算机将需要做出决定。所有这一切必须比人类做出决定所需的时间短,仅需大约2毫秒。
这只是自动驾驶汽车需要持续、且以难以置信的速度做出决定的一个例子。
其中不可避免地涉及以尽可能少的延迟发送、接收和处理大量数据。5G连接提供的速度和低延迟时间对于实现这一目标至关重要。
彻底改变医学——5G和医药健康
5G还为医药健康和医学提供了许多可能性。从小的方面来说,人工智能和与健康相关的物联网设备可以通过5G技术来监视患者并提出治疗建议。
从大的方面来说,5G、人工智能和物联网可以对医学研究产生深远的影响。如果我们考虑到,将来会有相当一部分人佩戴智能健康监控器,那么便可以顺理成章地认为,其中的数据可以被收集、地理标记、加盖时间戳并发送到云中以接受汇总和处理。
如果医疗记录也可供人工智能处理,那我们就可以确定不同类型的运动与总体预期寿命之间的相关性,或更确切地说,可以确定特定的位置和疾病。
5G是否会危害健康?
如果你在线搜索“5G”一词,肯定会读到许多赞美其优势的文章,但你也可能会萌生对其潜在健康风险的担心。
但是,要进一步研究5G电磁能量对人体的潜在影响,还有许多工作要做。
电磁辐射的生理效应会随频率而变化,因此5G的出现引发了对相关辐射安全准则的重大国际审查。对此,各方一致认为,目前尚无足够的数据可以进行有意义的健康风险评估。
但是,研究人员尚未发现任何会引发关于5G网络对健康负面影响忧虑的严重危险信号。[6]
助力5G互联性:默克的半导体创新
半导体是电子设备跳动的心脏。可以毫不夸张地说,只有通过使存储芯片更小、更快和更高效的创新技术,才能实现5G的连接潜力。
增强型集成电路(IC)组件是从LTE 4G向5G转变的关键。
为了显著提高互联性,我们的高性能材料团队和其他业内人士共同开发了越来越强大的处理器、存储芯片以及其他集成电路器件和组件,这些都满足了能源效率和成本目标要求。
“数字化、城市化和移动性等大趋势是现代电子系统领域创新的驱动力。”默克执行董事会成员兼高性能材料业务首席执行官毕康明(Kai Beckmann)解释说,
“我们的高科技材料和解决方案使人工智能、大数据、5G、物联网和自动驾驶成为现实。”
5G是能够从这项工作中受益的最大趋势之一,但不会是最后一个。随着半导体材料研究的不断推进,显然仍有大量未获得开发的潜力存在着。