正在改变世界的 5G 用例

在科技领域及更广泛的领域，每天都有新的 5G 应用被开发出来。从无人驾驶汽车到更智能的城市、农场，甚至是购物体验，最新的无线网络标准正准备改变我们与信息、设备以及彼此互动的方式。此时不深入了解人类如何运用 5G 技术改变世界，更待何时？

5G（第五代移动通信技术）是蜂窝网络的最新标准。与其前身 3G、4G 和 4G LTE 一样，5G 技术使用无线电波进行数据传输。然而，由于在延迟、吞吐量和带宽方面的显著提升，5G 的下载和上传速度比以往网络更快。

自 2019 年推出以来，5G 宽带技术被誉为一项突破性技术，对消费者和企业都具有重大影响。这主要得益于 5G 能够处理复杂终端设备在其网络上产生的大规模数据。

多年来，随着移动技术的发展，用户每天产生的数据量呈指数级增长。目前，其他变革性技术，如人工智能 (AI)、物联网 (IoT) 和机器学习 (ML)，需要比 3G 和 4G 网络提供的速度更快的网络才能正常运行。进入 5G 时代，通过其高速数据传输能力，使这些新技术能够按照设计的方式正常运作。。

以下是 5G 与以前的无线网络之间最大的区别。

• 物理占地：5G 技术中使用的发射器比前代网络更小，可以隐蔽地放置在不显眼的位置。此外，5G 网络中的“小区”（所有无线网络连接所必需的地理区域），比前几代网络更小，运行所需的功率也更低。
  
  
• 错误率：5G 的自适应调制与编码方案 (MCS)，即 Wi-Fi 设备用于传输数据的调制和编码结构，比 3G 和 4G 网络中的更强大。这使得 5G 的块错误率（BER，一种衡量错误频率的指标）显著降低。

• 带宽：通过使用比以往无线网络更宽的无线频谱，5G 网络能够在更广的带宽范围内传输数据。这增加了其在任何给定时间能够支持的设备数量。

• 更低延迟：5G 的低延迟（衡量数据从一个位置传输到另一个位置所需时间的指标），相比前几代网络有了显著提升。这意味着像下载文件或在云端工作这样的日常操作，在 5G 网络下会比在其他网络连接下更快。

与所有无线网络一样，5G 网络被划分为称为蜂窝的地理区域。在每个蜂窝内，无线设备（如智能手机、个人电脑和物联网设备）通过天线与基站之间传输的无线电波连接互联网。支持 5G 的技术本质上与 3G 和 4G 网络相同。但由于延迟更低，5G 网络能够提供更快的下载速度，在某些情况下可高达 10 吉比特每秒 (Gbps)。

随着越来越多的设备专为 5G 速度而打造，对 5G 连接的需求正在增长。如今，许多流行的互联网服务提供商 (ISP)，例如 Verizon、Google 和 AT&T，为家庭和企业提供 5G 网络。根据 Statista，已有超过 2 亿户家庭和企业购买了 5G，预计到 2028 年这一数字至少会翻一番。

让我们来看三个使 5G 独特的技术改进领域。

适用于蜂窝网络的 5G NR（新无线电）标准，是为所有 5G 移动通信网络定义的新无线接入技术 (RAT) 规范。5G 的部署始于 2018 年，当时启动了名为第三代合作伙伴计划 (3FPP) 的全球性计划。该计划制定了一套新的标准，用于指导在 5G 网络上使用的设备和应用的设计。

该计划取得了成功，随后几年 5G 网络迅速发展。根据爱立信最近的一份报告，目前全球有 45% 的网络兼容 5G，预计到本世纪末这一比例将升至 85%。根据爱立信最近的一份报告，目前全球有 45% 的网络兼容 5G，预计到本世纪末这一比例将升至 85%。

在 5G 网络上，网络运营商可以在同一基础设施上提供多个独立的虚拟网络（除了公共网络之外）。与以往的无线网络不同，这一新功能使用户能够以前所未有的更高安全性远程执行更多操作。例如，在 5G 网络上，企业可以为特定的用例或商业模式创建独立的虚拟网络。这通过增加更高的可定制性和安全性，大大提升了员工的使用体验。

除了网络切片之外，构建 5G 私有网络还可以增强个性化和安全功能，相比以往的无线网络有明显提升。寻求为员工提供更多控制权和移动性的全球企业，越来越倾向于采用私有 5G 网络架构，而非过去使用的公共网络。

现在我们对 5G 技术的工作原理有了更清晰的了解，让我们来仔细看看它正在推动的一些令人振奋的应用。

从出租车到无人机及其他领域，5G 技术支撑着大多数下一代自动驾驶能力。在 5G 蜂窝标准出现之前，由于 3G 和 4G 技术的数据传输限制，完全自动驾驶车辆一直是一个不切实际的梦想。如今，5G 的超高速连接使汽车、火车等交通系统比以往更快，改变了系统和设备的连接、通信与协作方式。

5G 联合 AI 和 ML，有望帮助工厂不仅变得更智能，还更自动化、高效和有弹性。如今，许多与设备维修和优化相关的繁琐但必要的任务，借助 5G 连接结合 AI 和 ML 功能，正交由机器完成。这是 5G 预计将带来重大变革的一个领域，影响从燃油效率到设备生命周期设计，以及货物送达我们家中的方式等方方面面。

例如，在繁忙的工厂车间，连接到使用物联网的智能设备的无人机和摄像头，可以比以往更高效地定位和运输物品，并防止盗窃。这不仅对环境和消费者更有利，也让员工能够将时间和精力投入到更符合其技能的工作任务中。

超高速 5G 网络正在催生新型城市生态：借助 5G 网络速度，执法监管、垃圾处理、灾害防治等领域不断创新，这种超连接城市愿景正加速照进现实。目前部分城市已部署 5G 传感器实时追踪交通流量，动态调整信号灯，有效疏导道路拥堵，改善空气质量。

再举一个例子，一些城市使用 5G 电网监控人口稠密地区的电能供需情况，并部署 AI 和 ML 应用程序以“了解”电能需求高峰或低谷时段。这一过程已被证明能显著改善能源节约和减少浪费，有可能降低碳排放，帮助城市实现可持续发展目标。

医院、医生以及整个医疗行业每天都在受益于 5G 网络的高速和可靠性。一个例子是远程手术领域，它使用机器人和通过 5G 网络连接到互联网的高清实时视频流。另一个例子是移动医疗领域，5G 让外勤医疗人员能够快速访问患者数据和病史，从而更快、更智能地做出决策，并有可能挽救生命。

最后，正如我们在疫情期间所见，接触者追踪和疫情爆发的地图绘制对于保障公众安全至关重要。5G 能够快速且安全地传输大量数据，使专家能够做出更明智的决策，这些决策对每个人都具有影响。

5G 与新技术能力结合，不仅会实现员工任务的自动化，还将显著提升这些任务的效率和整体员工体验。以虚拟现实 (VR) 和增强现实 (AR) 为例。VR（隔绝现实世界的数字环境）和 AR（增强现实世界的数字内容）已经被仓库员工、运输司机以及其他许多岗位的员工使用。这些员工依赖于可穿戴设备，这些设备连接到具备高速数据传输能力的 5G 网络，从而提升了若干关键能力，包括以下方面：

• 实时视图：5G 连接提供对设备、事件甚至人员的实时观看。其中一个应用场景是在职业体育中，使广播人员能够在赛事场馆外远程转播比赛。

• 数字叠加：在仓库或工业环境中，IoT 应用可以让配备智能眼镜（或仅使用智能手机）的工作人员从应用程序中获取实时信息。包括维修说明或备件的名称和位置。

• 无人机巡检：目前，员工受伤的主要原因之一是对偏远且可能存在危险的设备或项目现场进行检查。通过 5G 网络连接的无人机可以安全地监控设备和项目现场，甚至从难以接近的仪表上获取读数。

边缘计算是一种允许在更接近数据源的地方进行计算的计算框架，正迅速成为企业的标准。根据这份 Gartner 白皮书，到 2025 年，75% 的企业数据将会在边缘处理（而目前仅为 10%）。这种转变为企业节省了时间和金钱，并能够更好地控制大量数据。如果没有 5G 技术产生的新速度标准，这是不可能实现的。

超可靠的边缘计算和 5G 使企业能够实现更快的传输速度、更高的控制力以及对大量数据的更强安全性。这两项技术相辅相成，将帮助降低延迟，同时提升速度、可靠性和带宽，从而为全球企业提供更快速、更全面的数据分析和洞察。

5G 为企业带来了重大机遇，但首先，您需要一个能够应对其高速的平台。借助 IBM Cloud Satellite，您可以在 5G 网络上跨本地、边缘计算和公有云环境协调一致地部署和运行应用程序。这一切都得益于 IBM Cloud 内部安全且可审计的通信。