任何地方都可能發(fā)生自然災(zāi)害。災(zāi)害過后，政府和志愿者會(huì)竭盡全力搜尋幸存者。如遇通信網(wǎng)絡(luò)故障，定位一個(gè)人的位置就如同大海撈針，這會(huì)使搜救淪為極其低效的體力勞動(dòng)。
圖1
試想下這樣的場(chǎng)景：當(dāng)災(zāi)難發(fā)生后，官方發(fā)射小型但功能強(qiáng)大的蜂窩移動(dòng)設(shè)備無(wú)人機(jī)，從而使網(wǎng)絡(luò)再次運(yùn)行。同時(shí)另一波機(jī)載無(wú)人機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)各就各位，發(fā)出高清視頻，加速救援行動(dòng)，挽救生命。
關(guān)鍵要點(diǎn)：
?更快的數(shù)據(jù)傳輸速度和網(wǎng)絡(luò)可以支持的同步連接的的大幅增長(zhǎng)意味著:
?5G將為跨行業(yè)和消費(fèi)者應(yīng)用帶來新功能。
?5G的干預(yù)將在機(jī)器對(duì)機(jī)器通信中發(fā)揮最大作用，這是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)潛力所必需的。
以上情境僅是下一代無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò) -- 第五代或5G 蜂窩網(wǎng)絡(luò)投入應(yīng)用后的一個(gè)例子。在未來，更多的可能性將會(huì)被實(shí)現(xiàn)：移動(dòng) 3D視頻和超高清分辨率的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)； 具備嵌入式傳感器的基礎(chǔ)設(shè)施將幫助城市滿足居民需求；機(jī)器人汽車和無(wú)人機(jī)將不斷相互通信，以提高性能和效率；機(jī)器人輔助手術(shù)和先進(jìn)的遠(yuǎn)程醫(yī)療將成為護(hù)理患者的常態(tài)。
Pietro Scalia，TI總經(jīng)理
“互連設(shè)備是5G 的基石?！盩I總經(jīng)理 Pietro Scalia 說，他研究5G 并最近撰寫了一份相關(guān)報(bào)告。[1]“在即將到來的數(shù)字世界人類仍將占據(jù)主導(dǎo)，5G 的到來意味著我們和機(jī)器之間可以實(shí)現(xiàn)更好、更快的通信。它將改變我們與物體和彼此間的互動(dòng)方式?！?
閱讀TI白皮書“為5G世界做準(zhǔn)備：對(duì)支持技術(shù)和硬件要求的概述”。
5G為人類和機(jī)器提供更好的通信
這種新型蜂窩技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在目前4G 的功能基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了數(shù)量級(jí)的提升。
在早期5G 設(shè)備測(cè)試中，工程師發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸速率已達(dá)到每秒3千兆比特，這比美國(guó)4G 網(wǎng)絡(luò)平均每秒18.5兆比特的速率大幅提升。[2]而未來的升級(jí)速度將達(dá)到每秒10千兆比特。網(wǎng)絡(luò)延遲（數(shù)據(jù)從一個(gè)點(diǎn)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)點(diǎn)所需的延遲時(shí)間）也將從4G 網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)的最低60毫秒減少至1毫秒。[3]密度（網(wǎng)絡(luò)在給定區(qū)域內(nèi)可以支持的連接數(shù)）將大幅增加到每平方公里約100萬(wàn)臺(tái)設(shè)備。
基于機(jī)器和人類目前都在使用蜂窩網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀，5G 所帶來的升級(jí)對(duì)于實(shí)現(xiàn)數(shù)字世界最高目標(biāo)至關(guān)重要。傳感器和其他設(shè)備，讓從發(fā)電機(jī)到家用煙霧探測(cè)器等設(shè)備，可以檢測(cè)環(huán)境和運(yùn)行狀況變化，并報(bào)告且及時(shí)做出反應(yīng)。這使物聯(lián)網(wǎng)得以快速發(fā)展。
“我們所處世界的一切事物都變得機(jī)器人化?！?Pietro說：“這種演變的一部分需要我們的機(jī)器人能夠更好、更快的進(jìn)行通信，5G使之成為可能。”
圖3
Pietro 稱他很高興看到開發(fā)人員運(yùn)用這些新功能取得的成果，僅看以下幾個(gè)方面就可看出未來潛力：
1.5G將幫助自動(dòng)駕駛汽車實(shí)現(xiàn)承諾
強(qiáng)大、可靠和靈活的通信鏈路將使汽車與汽車間、汽車與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)間實(shí)現(xiàn)通信。這將使車輛能夠更有效地規(guī)劃路線，車隊(duì)間也可實(shí)現(xiàn)共享動(dòng)力和提高燃油能效。與此同時(shí)，交付機(jī)器人將由交通控制系統(tǒng)指導(dǎo)，減少交付時(shí)間和燃料使用量。
2.5G將使城市更智能，實(shí)現(xiàn)多個(gè)同步網(wǎng)絡(luò)連接
城市正在改善通信、管理系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施，以滿足居民需求。5G網(wǎng)絡(luò)城市將帶來技術(shù)增強(qiáng)服務(wù)，改善數(shù)百萬(wàn)人的生活。路燈將監(jiān)控并向駕駛員報(bào)告可在何處找到空車位。車輛將與交通管理系統(tǒng)連接從而減少擁堵。機(jī)器和電力生產(chǎn)商將協(xié)調(diào)電力需求，以便完全滿足設(shè)備容量需求。
3.5G的低延遲和提升的可靠性將從根本上改變醫(yī)療保健環(huán)境
通過強(qiáng)大的虛擬現(xiàn)實(shí)模型，醫(yī)學(xué)生們可以使用虛擬患者進(jìn)行培訓(xùn)。高速無(wú)線連接將讓外科醫(yī)生看到患者器官的實(shí)時(shí)三維視頻，而人工智能將以每毫秒的頻率更新精準(zhǔn)的手術(shù)刀指導(dǎo)。專家們也將通過虛擬影像聚集在患者周圍，群策群力。
“5G最精彩之處就是能夠隨處獲得隨需應(yīng)變的服務(wù)，”Pietro說道，“無(wú)論是載我出行并獨(dú)自找到一處停車位的機(jī)器人汽車，還是一個(gè)聚焦患者的連接醫(yī)療保健系統(tǒng)，這些夢(mèng)想的實(shí)現(xiàn)都需要更多更好的數(shù)據(jù)進(jìn)行更快更好地傳達(dá)?！?
5G何時(shí)到來？它已啟動(dòng)
電信公司已于2018年開始推出5G 設(shè)備。但 Pietro 表示，消費(fèi)者尚未注意到任何改進(jìn)之處。到2019年底，隨著3GPP 標(biāo)準(zhǔn)版本15的完成，以及新版本16進(jìn)入初始階段，改進(jìn)也將開始變得顯而易見。到2020-2021，開發(fā)人員將向消費(fèi)者和商業(yè)提供利用新增技術(shù)所研發(fā)的的應(yīng)用程序。
“當(dāng)應(yīng)用程序真正實(shí)現(xiàn)5G版本所應(yīng)具備的潛力時(shí),通信行業(yè)的形態(tài)將發(fā)生天翻地覆的變化，”Pietro說道。
德州儀器公司正投身于即將到來的5G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)建立?？蛻粽趯I的集成模擬RF收發(fā)器嵌入到5G基站中，這些收發(fā)器可以將更高帶寬的設(shè)備連接起來。與此同時(shí)，他們正在安裝TI的時(shí)鐘組件，以根據(jù)新規(guī)范同步這些基站。專有的電源產(chǎn)品也在幫助管理具有挑戰(zhàn)性的5G系統(tǒng)能源需求。
“5G是一種顛覆性技術(shù)，”Pietro說，“通過與我們周圍的所有事物進(jìn)行智能交流，它將開啟一個(gè)新時(shí)代。隨著這一未來事物獲得更多關(guān)注，我們可自信地預(yù)測(cè)5G將幫助人類實(shí)現(xiàn)更多事情?！?
