5G:未来畅想及机遇挑战

作者:时间:2020-11-13点击数:

身处距离200公里外农村地区的居民需要手术,通过远程医疗检查及远程机器人控制进行手术;市政工人通过AR/VR技术精准研判管道位置和深度,确定最安全的施工措施;消防员通过无人机来了解火灾实时情况,并通过温度、空气质量,综合确定最优救援方案……5G时代,这些看似遥不可及的场景正在渐渐成为居民的生活日常。

 


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5G

:新一代移动通信技术

 

第五代移动通信技术(简称5G)是最新一代蜂窝移动通信技术,是4G、3G和2G系统的延伸。5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。根据第三代移动通信伙伴项目的定义,5G的应用分为三个类别:

 

增强移动宽带    

 

大幅提高连接速度,速度是目前4G网络的1020倍。

 

超可靠低延迟通信

(

uRLLC)


 

 

提供高可靠和低延迟服务,将发送和接收信号所需的时间减少到10毫秒以下。

 

海量机器类通信    

 

相比于4G设备的最大密度为100000/平方公里,5G支持每平方公里1百万的设备密度从而实现未来互联。

5G技术的应用,将极大程度地实现社会变革:

 

不仅仅是速度的提升    

 

虽然围绕5G技术的许多关注点都集中在其提高速度(1到20Gbps)的能力上,但它不仅仅是4G的更快版本,它还在可靠性和延迟方面具有很多优势。5G可以实现无所不在的互联网访问,对企业级应用程序的实时远程访问,精确的位置感应,设备到设备的通信以及真实的时间洞察力。

 

视觉全新体验    

 

关于5G的讨论主要集中在消费者应用程序上,例如:流视频、游戏、增强现实(AR)、虚拟现实(VR)和混合现实(MR)。通过5G大规模提供丰富的视觉体验可以革新内容提供商与消费者的互动方式。

 

多用户群体协作    

 

5G还可以支持多用户应用,例如军事训练模拟、仓库和工业环境中的多个机器人的远程控制。

 

城市万物互联    

 

5G支持大规模设备密度的能力使得“事物”具有高度的可重复性和可解性。例如,当今的智慧城市可能拥有数千个已连接设备的传感器网络。想象一下这样一种场景:可以在市中心连接数百万个此类设备,从而测量温度、湿度、空气质量、洪水位和行人交通量等。

 

走向自动化社会    

 

5G的低延迟和MEC等新技术可以在未来十年支持自动驾驶汽车、城市空中智慧交通和智能港口等自动出行领域的发展。

 


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5G

技术的应用场景

 

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增强移动宽带:提升网络负载能力    

 

eMBB提高了信息传输能力,为信息的融合供应提供了重要保障,也将推动社会运行的信息化改变。5G应用推广后,借助高负载通行能力,行驶车辆可以实时访问各传感器数据及周边交通运行态势信息,实现“超视距”感知,更好地进行出行决策;邮政工作人员可以精确地跟踪来自城市任何地方的货物、包裹和车辆,提升实时安排投递和预测延误的能力,从而改善客户体验。执法人员能够真正利用大数据和AI技术,实时采集、传递和分析社会运行态势,形成最优执法措施。

 

超可靠低延迟通信: 实时、远程控制成为可能    

 

可靠的低延迟通信(uRLLC)是5G技术的重大突破之一,实现通行延迟低至1毫秒。低延迟与高可靠特征的结合,将全面支持海量信息的实时通信,让实时、远程控制成为可能。智能联网汽车是uRLLC技术应用的重要领域。5G技术将支持高速行驶的车辆之间以及车辆与交通基础设施之间的协调和信息传输,为实现瞬时决策,自主控制提供基础。超低延迟5G技术也在港口管理中有所应用,5G正在创建一个互联的港口生态系统,以支持自动货物装卸、船舶交通指挥、提高安全性并管理能源使用。港口管理部门可以使用强大的AI工具处理来自摄像头、传感器和进港船只的数据,实现优先卸载货物,充分利用集装箱的存储空间。远程手术是uRLLC的另一应用领域。5G应用可以扩大医疗健康系统的服务范围,并更易于被农村社区使用。在中国的一项早期实验中,医生在另一个城市远程控制机器人进行了部分骨科手术。5G和AI的进步可以为远程农村医疗、退伍军人保健和战斗医学等多个领域提供技术支持。

 

海量机器类通信:构建万物连接的未来    

 

mMTC将开启万物互联时代。5G将支持大量物联网设备连接,消除过去在一定范围内连接设备数量的限制。mMTC技术已在部分简单场景实现应用,在安全建筑领域,来自建筑物内传感器的数据与闭路电视和3D定位系统结合使用,让管理者全面了解建筑物的安全性和完整性,并对火灾、安全威胁实现高效检测。市政管理方面,电力线路、排水管道、光纤和天然气管道,中嵌入物联网传感器后,工程部门可以看到城市每个地方基础设施的确切位置,帮助相关部门提前检测泄漏和堵塞的实时信息,实现风险可控。个人健康管理方面,mMTC可以在短时间内对人进行大规模、无接触的体温测量,这些被动收集的数据可以传输到数据中心进行进一步分析。这类应用能够提高医院、机场甚至工作场所的远程健康监控功能。

 


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5G

时代政府的机遇

 

5G技术的应用将为政府的改革诸如新的活力:

 

实现治理现代化    

 

社会高效治理的前提在于对社会运行效率的精准研判,5G及物联网技术为社会治理提供了信息来源和信息传递途径。在5G应用推广后,政府可以随时随地访问视频摄像头、温湿度、气体检测装置等物联网检测设施,实现社会运行环境检测,同时也可与急救人员、检查执法人员实现实时通信,更好地开展现场治理。

 

改善公共设施服务质量    

 

5G及物联网技术在公共设施中的应用,将实现公共设施的生产、服务、运维全链条突破。5G+信息物理技术,实现公共设施生产的数字化管理,提高公共设施质量。公共设施中融入信息化技术,也将为用户提供更为友好。智能的公共服务。5G+传感技术相结合,也便于管理者更好地监控设施运行情况,实现公共设施精准维护。

 

推动全领域创新发展    

 

5G技术的推广,将实现全产业的数字化转型,实现行业的融合创新。在5G技术的应用下,人工智能、边缘计算、大数据等技术也将进一步融入至医疗、基建、执法、出行等全行业领域,更好的促进协同创新,实现社会高效发展。

 


4. 5G

时代政府管理的挑战

基础设施数字化转型    

 

5G时代将推动基础设施的全面数字化,对于政府而言,需要加快通信网络、IT基础架构的更新,以更好地适应5G技术需求。同时,为了推动社会发展,政府也需要大力推动“新基建”,实现基础设施数字化,为未来数字化管理服务打好基础。

 

新技术应用的潜在风险    

 

作为一种新兴技术,5G的推广势必存在一定的社会风险,例如,5G技术中的各类硬软件模块成熟度差异较大,短期大规模推广过程中可能造成技术可靠度低、信息安全漏洞较多等问题。而5G技术在全行业的推广也涉及上下游领域的配套产品,短期大规模推广也存在供应链难以承压等问题。

 

数据隐私与安全风险    

 

部署5G及感知技术,随可对社会运行状态实现全面检测,但应用过程中涉及用户图像及隐私信息,如何在执法过程中保障居民的隐私和合法权利将是5G时代政府勉励的关键问题。此外,5G时代将推动“数据巨头”的形成,如何防止数据泄漏或失窃,医疗保健数据遭到黑客入侵或未经消费者同意而出售个人数据,也是政府管理的重要议题。

 

劳动能力改造    

 

5G时代下,社会的生产工具将从农业、工业生产工具向信息化工具所转变,生产者需要掌握一系列的软件、通信、人工智能、设施维护技术,以符合社会人才需求,管理者需关注社会对人才要求的改变,做好管理和引导。

 

文章来源:德勤《5G in government The future of hyperconnected public services

https://www2.deloitte.com/us/en/insights/industry/public-sector/future-of-5g-government.html


翻译/刘思琦 李正行 刘畅      校核/成诚

 

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