5G逐渐成为当今社会上的热门话题,不管是科技或者非科技的媒体,总逃不过几篇5G大字标题的文章。5G究竟是否是一个伪命题,5G之于移动互联网的发展到底有什么意义,如何判断5G技术的真伪,在未来时代5G对于个人,企业,甚至国家的发展意义如何,带着这些问题开始了对吴军老师近期5G专栏的学习。
内容实在过于丰富,只能分成几期来复盘其中重要的话题与观点。
一、为何人人皆谈5G?
为什么会出现这种现象,主要有三个原因:
1.今天大家都已经习惯了互联网与科技的快速发展,每过一段时间就期待会有一次技术变革。当今4G已经发展了10年,大众都在期待有新的技术突破点。
2.感谢过去一年中美的贸易争端,把研究5G通信标准和开发5G产品的华为推到了风口浪尖。5G被看成一个中国有可能领先于世界的新产业。
3.市场同时也充斥着对于5G的质疑声,5G是否只是个噱头,是否投入成本过高,增加使用费用,甚至伴随着更多的无线电波辐射等,有争论才有话题性。
二、IOT万物互联,4G的痛点,5G的缘起
当很多人质疑5G是伪需求时,主要依据是到目前为止,5G只是网速更快,而4G其实可以满足我们今天所有对于网速到需求,包括上传图片和视频,收看高清视频等,至于在线支付,所需网速不及上传视频等千分之一。另一面,网络媒体报道的5G优势也集中在网速是,譬如一分钟能下载一个高清电影。
但其实4G真正的痛点不在于平时使用时的速度不够快,而在于当同一时间无线上网设备较现在增加一到两个数量级时(也就是10-100倍),4G的带宽和并发能力就不足够了。
理论上讲,4G每平方公里只能支持10万个设备,如果未来物联网(IOT)普遍发展,大家身边的电子设备都要同时联入网络时,4G时难以满足的。而万物互联,是未来的必然发展趋势,这也是5G真正具有发展意义的根本原因。
三、5G与IOT是未来世界的波粒二象性
同一个事物,不同的人从不同角度来看,会得出不同结论。如同光,牛顿等人看到的粒子性,认为光是一束粒子;而惠更斯等人,看到的是波动性,认为光是一种波。
今天对于移动互联网,对于5G,搞计算机的人和搞通信的人各有自己的看法。搞通信的人,更加强调新的通信标准,强调它的快,这就是通常说的5G的优势;搞计算机的人,会强调5G的广泛性,能够连接足够多的节点,这就成了IOT。接下来,我们再分别从这两方的角度来理解一下移动互联网发展的历史
先从计算机网络发展来看。最初的互联网诞生于1969年,一共4台大学里的服务器连成了网络,由美国(国防部)倒计研究计划署主持,方便研究人员远程使用美国几个超算中心的超级计算机。计算机与计算机的联网,也被称为第一代互联网,连接的媒介是各种信号线(网络线),计算机基本是固定供电,能耗不成问题。
第二代互联网则是今天经常提及的移动互联网,从设备上看,有智能手机或者平板电脑这样的可移动设备取代了计算机,网络的传输也从固定的线路,变成了空中的无线电波。但更重要的是,本质上,大家联网的对象不再是机器之间互相获取信息,而是要找到对方那个人,连接的对象从机器变成了人。由于人是移动的,设备不可能插电源,键盘也太过于累赘,所以催生了省电的处理器和操作系统,触屏设备,语音输入等等等,带来了新的商业机会。
而在未来社会中,这种人与人的链接将会进一步突破设备的局限,不仅仅是手机,而是围绕着人身边的各种设备,也可以看成人各种能力和延伸。人希望通过网络,方便的管理所有的这些延伸功能,而这就要求这些设备都能处于同一个网络环境中,并能够快速地交换信息并且进行协同。
而从通信技术的发展来看,从1G到4G,主要增加到是信息的传输效率,每一代都从上一代增加一到两个数量级,人们的通信也从原来的主要打电话,变成了互联网上的互相传递数据,移动通信也开始与互联网进行了融合。到了4G时代,互联网和移动互联网在功能上,其实解决的是同一个事情,对用户来说,他们应该是一个整体。
但矛盾恰恰发生在这个地方,在4G一代,互联网和通信的网络在物理上还是不相连的,两者是两套系统,被两类不同公司所控制。对消费者来说,在外面发朋友圈,刷微信使用的是4G网络,回到家则赶紧连上Wi-Fi,这体现出了两种网络的不融合。并且今天家里IOT设备联网的方式,也既不方便,也不不安全。
今天使用IOT设备,要么通过蓝牙连接到手机进行上网,要么通过家里的WI-FI进行上,总之不能直接联网。如果10年后再来看这种联网方式,会觉得有些奇怪,好比有了手机,但无法直接使用,要回到座机旁通过无线电波与你的座机项链,然后才能打电话一样。
而4G由于技术发展的限制,恰恰不能解决这些问题。如果增加4G基站的发射功率,市民的生活安全会受到威胁;并且持续提升电波频率,信号又容易被阻碍物所遮挡。为了保证IOT时代各个设备能够真正互联通信,必须另起炉灶,也就是使用5G的新的网络标准。
从这个角度讲,5G和IOT其实是相伴相生的,而且等到5G真正实现,网络速度提高1到2个数量级时,不仅足够你的所有IOT设备联网通信,也不再需要拉宽带,装WI-FI了。
四、5G何时能获得真正的成功
当判断一项技术能否被应用,并在商业上取得成功时,取决于它是否是能用较少的能量传递,处理和存储更多信息这个商业发展的核心趋势,如果符合,需求甚至都会被创造出来。但技术的发展不是孤立的,一些技术时另一些技术的先决条件,如果先决条件技术没有成熟,就很难做出真正的产品,新技术也容易被认为是伪需求或者炒作。
以历史上的3G技术的发展为例,上世纪90年代,2G技术对于应付大部分的移动通信需求如打打电话,发个短信,已经足够用了,所以虽然高通公司已经开发出了基于CDMA的3G技术,但迟迟找不到很好的应用场景。当时日本KDDI公司抢先一步在2003年实现了3G的商业运营,推出了3G的手机,但由于当时配套的其他技术并没有成熟,首先处理器耗电极高,电池寿命短,流量费也非常贵,也没有丰富的上网服务可供使用。3G手机上网主要用于下载音乐,并且当时Google派人去日本考察,发现日本年轻人每个月要花费200美元在流量费上。最终KDDI的3G产业并没有真正发展起来。
3G产业的真正爆发,则要等到后来各项配套技术的成熟,譬如低功耗的ARM处理器,很省电的安卓操作系统,容量密度翻番的电池,大容量的存储器,有了云计算提供服务等等。随后3G手机的出现反过来促进了各种基于移动终端应用的发展,也完成了云计算+移动互联网的闭环。
5G今天所处的时间点其实和当初基于CDMA的3G标准刚刚诞生时,是非常类似的。的确有一些应用场景4G可能无法满足,但这些场景目前还不够多,而且更重要的是和5G相关的很多技术其实还没有完全准备好。那5G的成熟应用是否遥遥无期呢?其实技术的发展有时候要比我们想的快的多,比如1992年IBM推出第一台商用计算机,到1959年有了航空公司有了飞机订票系统,只有7年时间间隔。从2003年KDDI推出3G服务,到2007-2008看苹果和google的智能手机让移动互联网普及,也只有4,5年的时间。
5G的真正爆发,从今天算起,预期时间不会太长,譬如经过4,5年时间的投入与发展,大概就可以达到营收平衡,让产品能够健康地滚雪球似得发展。
五、如何判断5G技术的真伪
1.带宽大,速度快
2.做到高可靠,低延迟的连接
3.支持海量并发设备
事实上,4G的极限速度能够到每秒1Gbps左右,也就是一分钟下降一部高清电影,但现实生活中国年谁别没有体会过那么快的网速。虽然目前国内发表了5G牌照,并且有一些可供测试的手机,但由于5G布局广告开始,除了基站附近能够测到比较快的速度外,稍微远一点的地方和4G是差不多的。并且需要注意的是,对于第2点,第3点中提到的要求,目前还没没有正式的测试。