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通信及物联网专家:移动通信的未来不在5G

李勤

2015年05月05日08:44    来源:《中国科学报》    手机看新闻
原标题:移动通信的未来不在5G

  ■本报见习记者 李勤

  4G还未完全占领市场,各路人马早已对5G摩拳擦掌。

  5G,即第五代移动通信技术。曾有多位专家对《中国科学报》记者表示,中国有可能在5G技术标准的制定上发挥主导作用。但近日,英国工程技术学会(IET)新任主席威廉·韦伯在他的首次访华之旅中,在多场报告中呼吁:未来不需要5G,尤其是从手机的未来看,更有诸多理由对5G说“NO”。

  高速度不是万能钥匙

  威廉·韦伯是IET 144年历史上最年轻的主席,同时也是英国皇家工程院院士、通信及物联网方面全球顶级的专家。

  “移动通信的未来不应局限于对速度的追求。只有通过扩大物联网的部署与应用、提高对大数据,特别是在云端的驾驭能力,并解决信号覆盖率等基础设施问题,逐步将‘遥控人生’与‘智能生活’变为现实,才能真正为人们创造价值。”威廉·韦伯在接受《中国科学报》记者采访时强调。

  高速率是5G的最大特点,其最高速度可以达到10Gbps。这意味着,在5G网络环境下,一部超高清画质的电影1秒内就可以下载完成。

  那么,威廉·韦伯为何如此不看好越来越快的5G?

  每一代移动通信技术的出现大约需要10年时间。从1982年第一代蜂窝网络移动通信技术(1G)到2G、3G、4G,都遵循着这个规律。威廉·韦伯预测,到2022年时,5G时代将会到来。但是从现在开始,移动通信却不应该把发展重心放在5G的研究上。

  从理论上看,4G网络的最快速度为42Mbps。但是,目前4G的使用速度在20Mbps左右,而且手机80%的时间处在Wi-Fi环境中,其速度约为100Mbps。通过手机大小的屏幕观看电影只需要1Mbps的网速,在这样的速度下,下载一个10兆的文件也只需要大约1秒。

  “如果达到5G的速度,10兆的文件下载也许只要0.1秒,但是0.1秒和1秒有很大的区别吗?有必要花大力气进行细微差别的速度提升吗?”威廉·韦伯问道。

  而且,在他看来,就算花了大力气能够达到5G“风一般的速度”,还有手机处理器、手机电池、射频频谱与无线接入技术、电信运营商及成本问题摆在眼前。

  假如5G的速度比4G提升10倍,那么手机处理能力也要至少提升10倍。但是威廉·韦伯指出,从1982年到2002年,1G技术过渡到3G技术,手机的处理能力也得到了相应提升,但进入到3G时代后,手机处理技术的发展便停滞不前了。

  手机界的佼佼者iPhone就是一个典型案例。手机从传统移动电话演变到加载了越来越多的功能,iPhone更是取得了许多突破性的进步,如触摸屏的实现让人机互动成为可能。但是从此以后,无论是iPhone还是其他手机,比如三星最新款的S6也只是将屏幕边缘弯曲,在手机处理器上并没有更多突破。

  “在速度的提升下,越来越多的数据涌过来时,停滞不前的手机处理器根本无法完成任务。”威廉·韦伯说。

  多核和专用加速器也许能解决手机的问题,但是同时需要更强的电池来支持。在2G时代,手机电池的电量可以勉强供应一个星期。现在,手机电池也许可以供电一天,但是在5G时代,可能一次只能供电几个小时。

  “即使电池续航能力的问题得到解决——能够至少用一天,在使用手机时也必须戴着手套,因为它产生的热量太高了,会烫到你的手。”威廉·韦伯说。

  对于消费者而言,手机上网速度当然是越快越好,但不是所有人都愿意为高速度买单。他认为,电信运营商也许会更青睐速度没有那么快却能吸引消费者掏腰包的技术。

  比5G更应该关注的方向

  威廉·韦伯提出,比速度更值得追求的,是万物互联并通过手机终端来控制生活。“手机的上网速度不会变得更快,但手机却有可能变得更智能,它能够帮助人们进行多项远程控制,达到‘生活的远程控制器’效果,这就是我对手机未来发展的判断。”威廉·韦伯说。

  在他的畅想中,通过更智能化的操作,手机将为打造智能城市贡献力量。比如,手机可以让用户知道哪儿堵车,并作出合理的安排。他期待,未来手机的智能互联甚至能够取代个人助理,全面规划人们的生活。

  现在亟须行动的一步,“应该是让手机在任何建筑、各种天气条件下都能使用”。而要达到这个目的,必须提高手机信号的覆盖率。

  但是,让人疑惑的是,5G、物联网、手机信号覆盖等应属于未来通信的不同层面,难道这几者之间真的水火不容?

  “当然也不是要停止对5G研发。”威廉·韦伯澄清道,“不过,现在与手机相关的物联网利用率非常低,在这个领域,可能少量投入将得到极大改善,收获更多的技术进展,有很大的进步空间。但是,我们在5G领域的投入已有很长的时间,可能要再花更大的投入才能在速度上进步一点点,所以我会更倾向把资源用于物联网的研发。”

  中国将领跑物联网领域

  威廉·韦伯预测,物联网的关键应用首先会出现在能够极大提升效率并且能立竿见影的领域。比如,垃圾桶连接到物联网时,只有当桶快满时才会发出指令,要求专人进行清空,这样可以减少20%~30%的成本。

  物联网的重大突破会发生在医疗卫生行业,他认为将有更先进、智能的手段来监控个人健康。“不过,除了技术的阻碍外,还有很多关于个人隐私和数据安全的考虑,所以要真正用起来,可能还有一段时间。”威廉·韦伯补充道。

  他也发现,与“生活的远程控制器”紧密相连的物联网当前正处在各类概念的“泡沫”中,实际研发的物联网技术较少。

  因此,威廉·韦伯提出,当前应该重视与物联网密切相关的三个层面:第一,传感器技术;第二,传感器收集来的数据传输到可靠的无线网络;第三,数据达到网络端时产生价值。他认为,现在传感器技术的发展已经“差不多了”,在数据的最终处理和运算方面也得到了很多应用,比如云计算等。但是,第二个传输的关键环节目前受到了制约,一是成本,二是电池续航能力。

  “物联网是非常新颖的事物,每个国家都在作自己的尝试,都在起步阶段。相比英国来说,物联网对于中国更有价值,因为物联网的关键应用就是智能城市,而中国的城市规模要远大于其他国家,会带来更大的益处。因此,中国可能将在这个领域领跑其他国家,并且会率先展示出由物联网打造的智能城市的案例。”威廉·韦伯总结道。

(责编:赵竹青、马丽)


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