物联网我们生活中已经有一些应用的例子,比如共享单车 。 每一辆单车都依靠其智能芯片与云端连接,用户可以通过手机app连接云端,再与共享单车连接 。 在未来,依托于物联网技术,智慧城市、智慧家居等方面的应用会更加广泛,我们的生活也将更加便利 。 另外在工业、金融、林业、医疗、环保、农业等领域,物联网也将大有作为 。
极低的时延Ultra Reliable Low Latency Communications(URLLC)
4G网络的出现使移动网络的时延迈进了100ms的关口,使对实时性要求比较高的应用如游戏,视频,数据电话成为可能 。 但对于对实时性要求极高的智能交通、虚拟现实、远程医疗、工业控制等,4G就有点捉襟见肘了 。 而5G网络的出现,将会使时延降到更低,会为更多对时延要求极致的应用提供生长的土囊 。
5G如何降低时间延迟呢? 5G主要通过对帧结构的优化设计,将每个子帧在时域上进行缩短从而在物理层上进行时延的优化 。 5G在信令的设计上也会采用以降低时延为目标的信令结构 。
在5G将时间延迟所短到1毫秒后,自动驾驶将会真正成为改变世界的应用 。 我们目前使用的4G网络,端到端时延的极限是50毫秒左右,还很难实现远程实时控制,但如果在5G时代,端到端的时延只需要1毫秒,足以满足智能交通乃至无人驾驶的要求 。 同时,通过5G网络的超大容量, 1平方公里内甚至可以同时有100万个网络连接,海量的传感器将道路环境、周围车辆、天气等数据实时反馈到道路上行驶的无人驾驶车辆,甚至由一个超级大脑来统筹规划所有车辆的行驶,人类将迎来一个再也没有交通事故的时代 。
医生在通过5G网络进行远程医疗时,需要远程的医疗设备对医生发出的指令作出实时反馈 。 在执行复杂的命令时,正在工作的机器人更需要与医生实现无缝“沟通” 。 这就需要极致的时间延迟要求 。 5G的低时延使这一切成为可能 。
正如3G时代,无论我们怎么想象都想象不到在4G时代,我们的生活发生了如此多的翻天覆地的变化 。 在5G时代,许多颠覆我们认知的科技将会出现,并会彻底变革我们看待这个世界的方法,人类可能会迎来一次新生,我们拭目以待 。
作者:赵述涛 橘子科普团队 中国科学院高能物理研究所工程师
审稿人:北京工业大学教授 科普中国特聘专家 于乃功
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