隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進(jìn)，5G已成為世界各國數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的重要支撐和全球產(chǎn)業(yè)與經(jīng)濟(jì)競爭的重要焦點(diǎn)。10月31日，中國5G正式商用，北京、上海、廣州、深圳等50個(gè)城市成為5G首批開通城市名單。11月20日至23日，首屆世界5G大會(huì)在北京召開，圍繞“5G改變世界，5G創(chuàng)造未來”的主題，交流觀點(diǎn)、碰撞思維。

接二連三的消息背后，5G時(shí)代已悄然到來。那么5G技術(shù)將對(duì)日常生活產(chǎn)生哪些重要影響？5G應(yīng)用會(huì)為哪些領(lǐng)域帶來機(jī)遇挑戰(zhàn)？日前，廣州日報(bào)評(píng)論員就這些問題專訪了華南理工大學(xué)電子與信息學(xué)院院長、廣東省毫米波與太赫茲重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任薛泉教授。

文/廣州日報(bào)評(píng)論員 毛梓銘

5G技術(shù)是對(duì)信息傳遞的強(qiáng)化

廣州日報(bào)：5G技術(shù)的本質(zhì)是什么？作為新一代信息通信技術(shù)，究竟新在何處？

薛泉：信息需求是人們工作、生活的最基本需求。5G技術(shù)，本質(zhì)上就是對(duì)信息傳遞的加強(qiáng)，讓人們更容易分享和獲取不同信息。并且，這種信息的分享與獲取不僅在人與人之間發(fā)生，也在機(jī)器與機(jī)器之間發(fā)生。

現(xiàn)代信息技術(shù)有兩大支柱，一是通信技術(shù)，二是計(jì)算機(jī)技術(shù)。其中，通信技術(shù)比計(jì)算機(jī)技術(shù)的歷史更加悠久，地位更加重要。在人類文明還沒有出現(xiàn)計(jì)算機(jī)的時(shí)候，通信就已經(jīng)存在。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，我們對(duì)于通信技術(shù)的要求越來越高。一方面，希望在身體上無牽無掛，行動(dòng)更加方便。比如，以前人們都用座機(jī)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，逐漸無繩電話代替座機(jī)，表明了技術(shù)發(fā)展向無線化、便攜化的迭代。

另一方面，我們又希望精神上總被牽掛。走到哪里，都能和朋友分享好吃的、好玩的，被更多人關(guān)注和關(guān)心。這即是無線通信帶來的體驗(yàn)，讓人無牽無掛，又總被牽掛。5G技術(shù)，優(yōu)勝在對(duì)無線通信的強(qiáng)化，其速度更快、延遲更低。

5G技術(shù)是一次全方位提升與增強(qiáng)

廣州日報(bào)：移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展史上，5G的出現(xiàn)有哪些重要意義？

薛泉：第1代移動(dòng)通信技術(shù)所要解決的問題主要有兩個(gè)，一是發(fā)射功率問題。比如，香港和廣州的直線距離約為100公里。如果要通過無線通信的方式，把信號(hào)從香港傳輸?shù)綇V州，其發(fā)射功率要達(dá)到2千瓦才行?？梢韵胂?，用這么大的功率發(fā)射信號(hào)，在1秒或者0.1秒之內(nèi)，就會(huì)耗光電量。因此，直接的信號(hào)傳輸并不可行。

第二，精準(zhǔn)性問題。比如有一個(gè)廣州人要給上海的朋友打電話。同時(shí)，另一個(gè)廣州人要給北京的朋友打電話。如果兩人都用相同方式、相同功率的電磁波來講話，那么通信便無法完成，因?yàn)樽霾坏骄珳?zhǔn)識(shí)別和分辨。

后來，解決這兩個(gè)問題的手段就是蜂窩通信。其原理是把人們居住的地方劃分成一個(gè)個(gè)蜂窩，每個(gè)蜂窩內(nèi)部有一個(gè)基站，用光纖將基站與基站相連，再接入電信運(yùn)營商總部。這樣一來，人們在打電話時(shí)，通話信號(hào)就不會(huì)直接傳輸?shù)侥硞€(gè)地方，而是發(fā)送至最近的基站，再通過光纖到達(dá)目的地。因此通信過程中，中間部分通過光纖聯(lián)系，只有短短的最后一公里或幾百米范圍是無線通信，這是一個(gè)非常偉大的發(fā)明。

第1代移動(dòng)通信技術(shù)的特點(diǎn)，是蜂窩通信。不過，由于是模擬信號(hào)，人們之間的通信必須占據(jù)兩個(gè)頻道，加之當(dāng)時(shí)的芯片技術(shù)、電池技術(shù)比較落后，所以手機(jī)的個(gè)頭要足夠大才能使用，那時(shí)的手機(jī)被很多人稱作是“大哥大”。即使這樣，第1代手機(jī)的續(xù)航時(shí)間也只有1到2個(gè)小時(shí)左右。

第2代移動(dòng)通信技術(shù)的特點(diǎn)是數(shù)字化。這時(shí)候，傳輸?shù)男畔⒉皇悄M信號(hào)，而是數(shù)字化信息。好處是可以將信息壓縮，用更短時(shí)間發(fā)送出去。由于使用了脈沖信號(hào)，而非連續(xù)發(fā)射的模擬信號(hào)，所以，比起第一代技術(shù)更加省電，還增加了短信發(fā)送功能。

到了3G時(shí)代，因?yàn)閭魉蛿?shù)字化信息的能力更快更強(qiáng)，使第3代手機(jī)基本上如同一個(gè)小型計(jì)算機(jī)，可以上網(wǎng)、發(fā)短信，還能傳送圖片、視頻等豐富內(nèi)容。

有了4G以后，這方面能力就更強(qiáng)了。打個(gè)比方來說，1G好比在土路上騎馬，2G像是在柏油路開車，3G是高速公路，4G就是加寬加快的高速公路。

5G是不是對(duì)4G的簡單增強(qiáng)呢？實(shí)際上并沒有這么簡單。借用剛才的比喻來說，5G就是高速公路加上高鐵、水上運(yùn)輸、航空、航天。雖然并不準(zhǔn)確，但意思是，在移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展變遷中，5G技術(shù)不是簡單的更新和擴(kuò)展，而是全方位、多方面的提升與增強(qiáng)。它能在有限的帶寬、有限的頻率資源下，傳輸更多更豐富的信息。

在5G建設(shè)上加大投資投入十分必要

廣州日報(bào)：為什么說5G技術(shù)前景廣闊，其產(chǎn)業(yè)發(fā)展將帶來哪些機(jī)遇？

薛泉：現(xiàn)在來看，5G不是未來，也不是想象，而已經(jīng)是身邊的現(xiàn)實(shí)。其實(shí)，5G應(yīng)該更多地被理解為一個(gè)概念，一個(gè)持續(xù)不斷的創(chuàng)新過程。當(dāng)前，全球各國政府、企業(yè)和用戶都迫不及待地?fù)肀?G，和其廣闊前景密不可分。

特別是在應(yīng)用領(lǐng)域，機(jī)會(huì)更多，也更需要想象力和創(chuàng)造力。以前說要致富先修路。等信息高速公路修起來以后，新應(yīng)用開發(fā)就具備了良好基礎(chǔ)。這里面的機(jī)遇，一是硬件連接，二是軟件服務(wù)。我估計(jì)，連接的比重可能占20%，服務(wù)則占比80%。有人更為激進(jìn)，認(rèn)為硬件成熟后，連接方面的業(yè)務(wù)只占5%，更多機(jī)會(huì)將圍繞服務(wù)展開。

比如，5G+交通會(huì)帶來智能汽車、智能地鐵等新出行方式;5G+VR、5G+AR會(huì)帶來全新的可視化體驗(yàn)；更不用說，遠(yuǎn)程醫(yī)療、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能機(jī)器人等業(yè)態(tài)模式。特別是機(jī)器人領(lǐng)域，目前為止，機(jī)器人技術(shù)已足夠成熟，仍未普及的原因之一，是通信能力還不到位。未來，借助5G高速連接，機(jī)器人實(shí)時(shí)接入云端計(jì)算機(jī)，就會(huì)更加便宜、輕便和智能。

當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革方興未艾，國與國之間的發(fā)展競爭，逐漸演變?yōu)楫a(chǎn)業(yè)競爭、技術(shù)競爭和創(chuàng)新競爭。其中，信息技術(shù)對(duì)于產(chǎn)業(yè)發(fā)展、科技創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)，依然強(qiáng)勁。所以，提前鎖定5G的技術(shù)方向，進(jìn)一步加大投資投入，十分必要，也是正確方向。

當(dāng)然，在5G技術(shù)的發(fā)展中，標(biāo)準(zhǔn)制定權(quán)的競爭至關(guān)重要。過去很多時(shí)候，我們只關(guān)注技術(shù)研究怎么成熟、怎么完善。可是，當(dāng)一項(xiàng)技術(shù)日趨成熟時(shí)，如果它不能被認(rèn)可和接受，這種技術(shù)也很難走向應(yīng)用。因此標(biāo)準(zhǔn)制定權(quán)，將是5G產(chǎn)業(yè)壯大發(fā)展的強(qiáng)勁助力。

配得上5G速度的應(yīng)用，要發(fā)揮每個(gè)人的創(chuàng)造力、想象力

廣州日報(bào)：進(jìn)一步推動(dòng)5G技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，有哪些挑戰(zhàn)需要克服？

薛泉：第一個(gè)挑戰(zhàn)是芯片技術(shù)，這是5G研發(fā)中最重要和關(guān)鍵的一塊，被稱作“卡脖子技術(shù)”。芯片過去可以依靠進(jìn)口，現(xiàn)在則必須通過自主研發(fā)。但是，芯片生產(chǎn)涉及材料、測試、設(shè)計(jì)、軟件等諸多環(huán)節(jié)，需要強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)鏈水平。目前，我們存在一定差距，不過也正在迎頭趕上。

第二是電池技術(shù)，特別是大容量電池和快速充電技術(shù)，將是5G普及應(yīng)用的前提。

第三是通信標(biāo)準(zhǔn)。通信的特點(diǎn)是互聯(lián)互通。如果一個(gè)國家和一個(gè)國家在通信上還存在藩籬，就不符合技術(shù)發(fā)展的初衷。解決這個(gè)問題的辦法，是讓大家執(zhí)行同一套通信標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際上，制定標(biāo)準(zhǔn)意味著兩種能力。一是技術(shù)能力，就是說我們提出來的標(biāo)準(zhǔn)，要通過深入研究，證明這樣的方式能得到最好的通信效果。二是話語權(quán)，這是國家實(shí)力、企業(yè)能力、技術(shù)水平的綜合體現(xiàn)。

第四是軟件應(yīng)用。5G商用才剛剛啟動(dòng)，讓人眼前一亮的應(yīng)用尚未出現(xiàn)。這類應(yīng)用的產(chǎn)生，往往不是專門從事5G技術(shù)研發(fā)的人想出來的，而是各行各業(yè)、各個(gè)領(lǐng)域的人對(duì)5G技術(shù)的創(chuàng)造性使用。5G的速度更快、延遲更低、應(yīng)用的可能性更加豐富，需要人們集思廣益、發(fā)揮想象，創(chuàng)造最配得上5G速度的現(xiàn)象級(jí)產(chǎn)品。有句話叫4G改變生活，5G改變社會(huì)。未來的社會(huì)形態(tài)、組織模式，可能都會(huì)因5G的到來發(fā)生改變。怎樣在5G時(shí)代創(chuàng)造美好生活，享受科技之利？每個(gè)人都應(yīng)主動(dòng)思考和關(guān)注，盡己所能地給出答案。