5G 九大應用:帶你從技術面認識 5G

Rogerh.eth
誌瓜筆記
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8 min readSep 24, 2019

前言

與前幾代移動網路相比, 5G 網路有革命性的轉變。
5G 擁有超越光纖的傳輸速度、超越工業總線的實時能力,超越物理限制的全連結,可以期待 5G 將開創一個全新科技的時代。

5G 應用的發展趨勢

5G 作為近期備受矚目的技術,它為移動運營商及其客戶提供了極具吸引力的商業模式。為了支撐這些商業模式,未來網路針對不同的性能要求,提供各種新服務,底下 RGH 羅列出 5G 應用發展趨勢的九大應用場景

壹、 VR/AR

VR是把虛擬世界呈現在眼前的一項技術,而AR則是將虛擬世界疊加到現實世界的技術(Pokemon Go 就是一個很好的AR應用例子),通常會將 VR 與 AR放在一起討論,通稱為 VR/AR。

<VR/AR>示意圖

VR/AR 應用需要更高的速度與更低的延遲,雖然現有的 4G 網路吞吐量也能達到平均 100 Mbps,但這並不能滿足 VR/AR 所需的 4K 和 8K 高清信號,而 5G 的 10Gbps 超大帶寬與 10m s的超低延遲便能解決以上問題

高質量的 VR/AR 會走向雲端,滿足用戶日益增長的體驗品質。因此,VR/AR 對帶寬的需求很巨大,VR/AR 將成為移動網路最有潛力的大流量業務。

貳、 車聯網

「聯網」顛覆一個又一個傳統企業的產業模式,現在汽車市場也迎來一場全新的變革。透過車聯網的概念以及技術,道路安全和汽車革新勢在必行。

其中驅動汽車變革的技術,包括自動駕駛、編隊行駛、車輛生命週期維護等,需要安全、低延遲和高帶寬的連接,而 5G 是滿足這些需求的關鍵

不過看到這裡,各位或許還是不明白為什麼自駕車需要 5G 網路的支撐,之前不也有看到各國的自駕車試跑都能穩定的控制嗎?

<聯網>示意圖

用簡單的數據來說明這件事,二十一世紀是個數據爆炸的時代,但相比於未來目前的數據量是非常小的,在 2016 年,每人平均一天產生 650MB 的數據,然而到了 2020 年,專家預測其將會提升到 1.5GB ,也就是在這短短幾年就產生了成倍的成長。

那自駕車呢?我們可以以現有的自駕車設備為例,其中包含相機、雷達、GPS、聲納等等設備,而每個設備又需要產生大量數據才能運作,將這些數據運算,我們得出一台自駕車一天將產生大約 4000GB 的數據量,這大約是2020 年 3000 個人才能產生的量,而如此大量的數據, 4G 網路真的能夠在保持安全性的條件下運作嗎?

參、 智能工業

<智能工業>示意圖

創新是製造業的核心,其發展方向為精益生產、數字化、工作流程與生產柔性化。

生產柔性化是指依靠有高度柔性的電腦數據控制工具機為主的製造設備來實現多品種、小批量的生產方式。

傳統模式下,製造商依靠有線技術來連接應用,而近些年 Wi-Fi、藍芽、WirelessHART 等解決方案已經在諸如 Amazon 數字化工廠、汽車製造工廠等領域立足,可以看到這些工廠的人力以及機械化的機器,漸漸被能夠精細控制的智能機器人取代,這些機器人相比於傳統模式能以更低的成本做出精緻、多樣且客製化的產品。

然而,智能機器故障為工廠帶來毀滅性災害的新聞也屢見不鮮,這些機器在4G 的環境下,其帶寬、可靠性和安全性等方面都存在局限性,根據統計還需要 1000 萬噸的鋼鐵、10 萬個傳感器、1 億張產品缺陷圖以及 7 萬條單點高頻傳輸數據,才能真正的優化,而 5G 快速的高傳輸速度及低延遲特性可以有效的消彌以上局限性與提升優化的可能性,從而讓採用智能工業的企業都能夠做出更可靠、精緻的產品,面對意外也能更快速的做出調整。

肆、 智慧能源

<智慧能源>示意圖

傳統上電網送電的模式為單向,從發電、輸電與配電再來到消費者家中,過程中常常有輸電效率不佳和再生能源難以整合的問題。這些問題的根本原因在於單向的傳輸模式,因此將雙向傳輸模式融入新一代能源系統,便是最重要的課題之一。

據美國無線通訊組織 CTIA 指出,智慧電網的特點為電力與數據雙向交換互動,而達成智慧電網的前提是 5G、雲計算等技術的發展,透過這些技術進行電網監控及管理,能更安全、更輕鬆調整電力並預測潛在故障問題,也才能真正有效解決非常重要的能源分配、傳輸效益等問題。

伍、 無線醫療

<醫療產業>示意圖

人口老齡化加速在歐洲與亞洲呈現非常明顯提升的趨勢。

過去 5 年,移動網路在醫療設備的使用持續增加,開始採用可穿戴或方便攜帶設備進行遠程診斷、遠程手術和遠程醫療監控等應用,然而像遠程手術需要運用到 VR/AR 的應用,就第壹點內容所述,目前的網路效能遠遠無法支撐,這也是為何 5G 的發展程度對無線醫療是非常重要的一項指標。

陸、 連網無人機

<無人機>示意圖

通過部署無人機平台可以快速實現效率提升和安全改善,5G 網路將提升其自動化的水平,使其能運用人工智慧分析與解決方案,這將造成各行業對於無人機的應用產生重大的改變。

舉例來說,近些年來無人機在競技娛樂領域也大放異彩,玩家只需要戴上 VR眼鏡,與無人機上的鏡頭連線,開始操縱無人機體驗駕駛飛機,這種技術在風險不變的前提下,大幅度提高了刺激感。

然而,以上所說的無人機平台與無人機競技娛樂都需要 5G 通訊技術做為支撐,不管你期待的是無人機在哪一個領域的應用,5G 的發展不僅僅是這些應用的基礎,也是一項重要指標。

柒、 社交網路

<社交網路>示意圖

移動視頻業務不斷發展,目前最顯著的兩大趨勢是社交視頻和移動實時視頻,例如抖音、Youtube、直播等等。

5G 的發展將會為這些視頻技術產生質的轉變,例如錄像設備從手機攝影到360 度全景、分辨率從 480p 發展到 4K VR,甚至改變視頻與觀看者的互動模式也指日可待。

另外,在特定情況晚一秒接收到訊息的影響是非常大的,這時候各種視頻,尤其是直播對於即時性的需求更是重中之重,而 5G 低延遲的特性便能夠很好的讓結果最佳化。

捌、 個人 AI 輔助

<AI輔助>示意圖

伴隨著智能手機市場的成熟,可穿戴裝置和智能助理有望引領下一波智能設備的普及,由於電池使用時間、網路延遲與帶寬限制,個人可穿戴設備通常透過 Wi-Fi 或藍芽進行連接,需要經常與電腦或手機配對,故無法獨立存在。而 5G 的出現將同時為消費者和企業業務領域的可穿戴和智能輔助設備提供機會。

玖、 智慧城市

<智慧城市>示意圖

智慧城市擁有的競爭優勢在於它可以主動而不是被動的應對居民和企業的需求。為了成為一個智慧城市,市政當局需要感知城市脈搏的數據傳感器、用於監控交通流量的視頻攝像頭、處理城市安全的保衛等等,而如此大量的終端設備使用,便非常需要 5G 技術的支持。

其中,台北市是相當有發展成智慧城市的潛力,然而,不管是交通問題、醫療保健或是公共服務都需要物聯網產業應用的基礎條件,才能將各領域的訊息結合在一起,延伸出更好的解決辦法,而這些前提,都需要 5G 高傳訊速度、高帶寬等特質來解決,這也是為什麼 5G 對於智慧城市的發展如此重要的原因。

結論

以上介紹了 5G 的九大應用發展趨勢,RGH的結論只有一句,5G 的影響力將會滲透到各行各業,其重要性不言而喻,現在不了解它將會讓你損失大量的機會,定期追蹤RGH的文章,有想討論的議題可以留言,讓我們一起成為站上浪潮之巔的人吧!

參考資料

5G來了!你不可不知的技術趨勢與標準

MIMO (多入多出技术)

5G移动通信技术的发展与应用趋势

基地台

5G時代的十大應用場景

5G時代的十大應用場景

畢馬威指宜居性是智慧城市發展和投資核心 5G是最重要科技之一

智能製造Wiki

柔性生產MBA

無人機錦標賽

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智慧電網結合5G、感測器 提高電力系統靈活性

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