軟件總是超過硬件。我們編寫尖端軟件的能力始終突破了處理器和網(wǎng)絡(luò)的界限。處在5G的黎明，它沒有什么不同。我們的通信模式和應(yīng)用程序(十年前不存在)推動(dòng)了對(duì)更快、更可靠的網(wǎng)絡(luò)的需求。硬線基礎(chǔ)設(shè)施架空電線桿和銅線或光纖線路的成本變得越來越高，而且更容易受到自然災(zāi)害的影響。

因此，步入5G時(shí)代，是樂觀主義者的必殺技。

5G將為未來的無線連接帶來魔力：延遲減少十倍，延遲將低至1毫秒，連接密度增加十倍，這將為物聯(lián)網(wǎng)連接提供更高效的信號(hào)。三倍的頻譜效率，使用先進(jìn)的天線技術(shù)將使每赫茲的比特?cái)?shù)將會(huì)更多。傳輸容量增加了一百倍，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)超密集化，各處都有更多的小型信號(hào)塔。吞吐量提高十倍，從而帶來更好的用戶體驗(yàn)。多Gbps峰值速率將更加均勻。網(wǎng)絡(luò)效率提高一百倍，網(wǎng)絡(luò)能耗更低。

復(fù)雜的技術(shù)討論到此為止。簡而言之，5G將實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)和超越有線通信。

切換到5G將意味著更長的設(shè)備電池壽命，更低的成本，增強(qiáng)的蜂窩足跡，更高的吞吐量，增強(qiáng)的容量，低延遲，幾乎沒有數(shù)據(jù)包丟失。

至少那是希望之中的。

但5G技術(shù)遠(yuǎn)非完美。雖然它不可避免地會(huì)向前推進(jìn)，但還是有一些競爭，特別是來自SpaceX和藍(lán)色起源等太空傳播技術(shù)。谷歌，亞馬遜，F(xiàn)acebook甚至微軟都在試驗(yàn)5G的替代品。

首先，5G設(shè)備和部署是昂貴的。初始階段的部署和維護(hù)將非常昂貴。具有5G功能的iPhone入門級(jí)價(jià)位將在1,500美元。負(fù)面影響將是重新制定富人和窮人之間的數(shù)字鴻溝。不太富裕的人群將陷入4G和落后的應(yīng)用程序和通信，而那些錢包鼓鼓的人將享受超出當(dāng)前想象的通信和應(yīng)用程序。

5G通常不能穿透墻壁甚至厚衣服。只支持5G的手機(jī)可能無法在滑雪時(shí)接收信號(hào)，因?yàn)樗[藏在你的滑雪夾克中。混合技術(shù)將與5 G配對(duì)，以彌補(bǔ)穿透性的損失，這仍然是任何人的戰(zhàn)場。 5G毫米波遭受許多這樣的損失，如穿透損失，雨水和樹葉引起的衰減，必須改變場景以適應(yīng)5G密度，但也有解決方案。但如果你有足夠的資本，幾乎可以解決任何問題。

本文作者Yobie Benjamin所屬的電氣和電子工程師協(xié)會(huì)已經(jīng)發(fā)布報(bào)告稱，5G的承諾在受控環(huán)境中運(yùn)行良好，但是在受監(jiān)管和資本支出障礙影響的現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，可能難以達(dá)到相同的結(jié)果。

使問題進(jìn)一步復(fù)雜化的是，5G網(wǎng)絡(luò)小區(qū)的覆蓋范圍將低于4G(盡管帶寬呈指數(shù)級(jí)增長)。這意味著隨著時(shí)間的推移，需要更多的蜂窩塔才能使5G技術(shù)成為主流。想想NIMBY運(yùn)動(dòng)。室外環(huán)境中5G的覆蓋范圍可達(dá)900英尺，室內(nèi)可達(dá)6英尺。(NIMBY運(yùn)動(dòng)：Not In My Back Yard，別在我家后院，指反對(duì)在自家附近進(jìn)行某種活動(dòng)或興建某種建筑的人)

如前所述，有一些方法可以解決這個(gè)問題，但它得花費(fèi)巨額投資，最終影響移動(dòng)連接和消費(fèi)者訪問的成本。

盡管5G宏觀優(yōu)化的概率必須使用6 GHz(可能略低)的頻率。問題是這個(gè)無線電頻段已被衛(wèi)星鏈路和許多其他不同的信號(hào)類型使用。因此政府干預(yù)將會(huì)發(fā)生，我們都知道當(dāng)政府決定參與技術(shù)爭奪時(shí)會(huì)發(fā)生什么。 6GHz頻率范圍已經(jīng)過度擁擠，并且很可能在該射頻中數(shù)據(jù)傳輸(即，在發(fā)送/接收信號(hào)中)存在一些揮之不去的問題。

當(dāng)然，5G可以跨越當(dāng)今為3GPP技術(shù)設(shè)計(jì)的所有頻段。除了監(jiān)管障礙(FCC，帶寬分配的競爭利益等)和成本本身，沒有限制mmWave或6GHz，類似的東西。

T-Mobile已經(jīng)在600Mhz(以及其他中低頻段)上推出了準(zhǔn)備就緒的5G硬件。一旦手機(jī)準(zhǔn)備就緒 —— 想想iPhone 11或iPhone 12 —— 運(yùn)營商將只需打開5G功能，然后“叮!” 5G將像4G一樣穿過墻壁，衣服和其他“障礙”。它不會(huì)是mmWave的10倍帶寬增益，但隨著更大的容量和更高的速度以及更高的成本，它會(huì)表現(xiàn)得更好。

為了讓一切有效，生態(tài)系統(tǒng)必須到位。從手機(jī)到蜂窩塔，客戶必須愿意付出代價(jià)。

Sprint現(xiàn)在可以用他們的2.5GHz中頻帶能做的就是期待5G。對(duì)于使用mmWave 28/39Ghz的固定無線接入等情況，將會(huì)有很多小型無線電使用屋頂或室內(nèi)/室外天線配置進(jìn)行傳輸。也就是說，你可以通過該設(shè)置獲得類似光纖的速度。在美國，預(yù)計(jì)Verizon將進(jìn)入谷倉市場。期待在家中支付特殊的5G / WiFi中繼器類天線。

行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者承諾，5G無線網(wǎng)絡(luò)將帶來閃電般的速度，以支持未來的新技術(shù)。對(duì)軍方來說，這可能意味著更好的溝通和對(duì)世界各地戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)的支持。美國聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)公共安全和國土安全部前負(fù)責(zé)人David Simpson表示，憑借5G，頻率增加，國防部肯定會(huì)從可用的5G更大頻譜中獲益。

如果我們想要實(shí)現(xiàn)5G的承諾，我們可能不得不同意將以前無處不在的電視天線或衛(wèi)星天線作為5G中繼天線放回每個(gè)房子。希望產(chǎn)品設(shè)計(jì)師不會(huì)重新創(chuàng)造更難看的碟形天線，因?yàn)槭┑认冗M(jìn)材料將允許新的外形。

與過去的所有演變一樣，5G將從人口最密集的地區(qū)找到方向，隨著時(shí)間推移到人口較少的地區(qū)。這更像是經(jīng)濟(jì)學(xué)的一個(gè)功能。成本/ GB交付曲線將非常顯著，這意味著在資本支出上花費(fèi)的每一美元，將提供指數(shù)級(jí)的數(shù)據(jù)和速度。顯然，5G的重點(diǎn)將放在舊金山、紐約、上海，而不是農(nóng)村或人口稀少的地區(qū)。

想想這個(gè)，我們擁有了很長一段時(shí)間的4K電視機(jī)，但我們?nèi)匀煌ㄟ^有線、互聯(lián)網(wǎng)或電視廣播獲得稀缺的4K電視傳輸。商業(yè)電視廣播公司幾乎沒有開始向具有1080p / HD功能的內(nèi)容創(chuàng)作和廣播過渡。

除美國外，中國、韓國和日本也準(zhǔn)備在未來幾個(gè)季度內(nèi)推出5G網(wǎng)絡(luò)。到2025年底，世界上每10個(gè)5G連接中就有4個(gè)將來自中國。如果美國想要超越中國的“中國制造2025”，美國最好能利用電信基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行有效競爭。

除了中國領(lǐng)先之外，美國正在與中國爭奪5G的主導(dǎo)地位。隨著美國繼續(xù)與中國發(fā)生貿(mào)易戰(zhàn)，中國將尋找其他市場，并將增加其在全球的無線市場份額和滲透率。越來越多的國家和公司依靠中國產(chǎn)品來構(gòu)建商業(yè)和國家無線系統(tǒng)。

去年1月，Axios泄露文件顯示國家安全委員會(huì)以中國的威脅為由，考慮了支付和建立國家5G網(wǎng)絡(luò)的提案。

該文件稱，中國在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的制造和運(yùn)營方面已占據(jù)主導(dǎo)地位。

該文件在國會(huì)山和聯(lián)邦通信委員會(huì)基本上被忽略了。沒有任何跡象表明美國計(jì)劃推進(jìn)國有化的5G網(wǎng)絡(luò)。但該文件強(qiáng)調(diào)了美國將5G視為國家安全問題的看法。

關(guān)于5G和國家安全的兩個(gè)主要問題是供應(yīng)商是誰。在提供建設(shè)5G基礎(chǔ)設(shè)施所需設(shè)備的四家主要公司中，有兩家是中國的：中興通訊和華為。另一家供應(yīng)商是愛立信，這是一家瑞典公司，放棄了消費(fèi)者業(yè)務(wù)，轉(zhuǎn)而支持5G。

美國擔(dān)心在與中國發(fā)生可能沖突時(shí)，關(guān)閉美國網(wǎng)絡(luò)。電子產(chǎn)品制造商(想想你的iPhone)都通過互聯(lián)網(wǎng)更新帶有固件和軟件的設(shè)備。這使得部署5G設(shè)備的制造商可以關(guān)閉一個(gè)國家整個(gè)部署的5G系統(tǒng)。

在此擔(dān)憂之下，今年3月，美國停止了博通企圖惡意收購總部位于圣地亞哥的芯片制造商高通公司。雖然博通是新加坡的，但美國認(rèn)為它有中國投資者，可能會(huì)讓中國在開發(fā)5G技術(shù)方面超過美國。

5G將徹底改變物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)(IoT)在過去五年中激增。今天創(chuàng)建的幾乎所有電子設(shè)備都預(yù)計(jì)將連接到互聯(lián)網(wǎng)。

當(dāng)然，你的iPhone Xs和筆記本電腦已被連接，但想一想你周圍有多少東西已連接到互聯(lián)網(wǎng)：健身手表，汽車，家庭報(bào)警系統(tǒng)，工作場所ID，爐灶，冰箱，送貨卡車，電視機(jī)，電飯煲，拖拉機(jī)，聯(lián)合收割機(jī)，無人機(jī)，字面上所有有電子產(chǎn)品的東西都將或?qū)⑦B接到互聯(lián)網(wǎng)。

可悲的是連接是混亂的。安全性幾乎不存在，網(wǎng)絡(luò)災(zāi)難的切入點(diǎn)是鏈中最薄弱的環(huán)節(jié)。在5G網(wǎng)絡(luò)中完全解決安全和隱私問題需要時(shí)間。 Target Stores的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫受到攻擊，由于其因特網(wǎng)連接的HVAC系統(tǒng)暴露了弱點(diǎn)。

無論挑戰(zhàn)如何，新的和高度發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的承諾將在即將到來的5G世界中成為現(xiàn)實(shí)。獲獎(jiǎng)?wù)邔⑹悄切┝私?G的完整景觀和承諾的人。

5G將釋放人工智能的真正力量

最大的飛躍將是機(jī)器對(duì)機(jī)器通信，實(shí)現(xiàn)人工智能系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和軟件定義網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模增長。 5G可能是電信網(wǎng)絡(luò)的最終邊界，這并不是不可想象的。但是，如果我們創(chuàng)新并解決5G的問題，在不受約束、無邊界的軟件定義網(wǎng)絡(luò)和新的無法想象的應(yīng)用程序世界中，我們將彌補(bǔ)5G的物理限制。

任何人都可以獲得大數(shù)據(jù)。你甚至不需要谷歌搜索數(shù)據(jù)。它自然而然地發(fā)生了。在黑暗的世界中，人工智能計(jì)算機(jī)將學(xué)習(xí)如何相互連接并查找，整合和緊縮數(shù)據(jù)以便為你做出決策。

今天人工智能正在緩慢但肯定地進(jìn)步。 隨著5G、人工智能將以指數(shù)方式爆炸并開始在人類生活和經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面做出決策。 世界上不會(huì)是一臺(tái)AI機(jī)器。 它將是由超高速5G通信網(wǎng)絡(luò)連接的超級(jí)計(jì)算機(jī)甚至量子計(jì)算機(jī)AI節(jié)點(diǎn)的連接系統(tǒng)。 快速的AI節(jié)點(diǎn)加上超快的5G網(wǎng)絡(luò)，等同于一個(gè)新世界。

從更樂觀的角度來看，隨著舊工作的消亡，新的產(chǎn)業(yè)將會(huì)誕生。 所有這一切都需要今天的創(chuàng)新和發(fā)明，我們作為一個(gè)民間社會(huì)如果越能開放地共同創(chuàng)新，就越能確保人類智慧將始終統(tǒng)治人工智能。