5G世界：你呼吸的都是信息

5G世界：信息无处不在

从应用上来说，5G不再局限于信息的传送，而是成为整个智能世界的无处不在的纽带。由于它所拥有的巨大的带宽，能把人和人之间、人和物之间以及物和物之间全部有机地联系起来，编织成一张巨大的网。人和物都是这张网上可以任意移动的节点，每个节点都可以分享网络上的信息资源和计算资源，这就是我们大家所熟悉的大数据和云计算。一个典型的5G的应用例子是汽车的自动驾驶系统，虽然现在已经有实验性的自动驾驶汽车，就像我们在大屏幕上看到的这样的自动驾驶汽车，它是通过很多的传感器来感受周围的这个环境，比如说障碍物、周围的车辆的速度以及这个车辆的位置，就能实现一个自动驾驶系统。但是，现在因为我们没有像将来5G那样一个高密度的这样的一个无线传输的网络，高密度的无线传输的网络有一个好处就是它的准确性和实效性都非常地强。汽车在道路行驶的时候，即便是在高速行驶的时候，它都可以在高速行驶的时候，得到不同的位置和由近及远的不同障碍物的位置以及在驾驶的这个过程当中，如果说是发现了有什么障碍的话，它可以很快地就停下来或者很快地把它避开。就说这个车辆的自动驾驶的自动控制系统和信息系统变成了一个有机结合的一个有机体，这样车辆的驾驶就比我们现在实验性的自动驾驶汽车就有更高的安全性和智能性。即便在高速行驶的情况下，也不会发现碰撞，就像是千万只蜜蜂飞在一起，相互之间也不会发生碰撞一样。

5G的又一个典型的应用就是虚拟现实或者增强现实，也就是说我们大家可能熟悉的VR和AR。VR和AR就像这幅图所展现的这样，就是说在给人戴上一个特殊的眼镜或者说特殊的头盔，甚至也可以把你放在一房间里边，这里感觉是在一个房间里边，其实它不是的，你就感觉自己在置身于这样一个有5G系统为你营造一个可以身临其境的这样一个环境。在这个环境里，人可以通过高速数字的各种表达终端实身临其境的体验。所谓的数字信号的表达终端是什么，就是能把数字信号转换成为人体能够感知的三维视觉、立体听觉，甚至是味觉、嗅觉、触觉等等。虚拟现实和增强现实可以被广泛地应用于娱乐、学习、体育、艺术、商业以及物理治疗、心理治疗等等各种各样的应用。由于虚拟现实和增强现实所使用的场景需要在无牵无挂的情况之下，实现高速的大数据的交换，只有综合的5G移动技术才能满足这种要求。

前面所讲的只是5G的两个典型的应用，其实5G还可以在智慧城市、智慧学校、智慧工厂、智慧办公室、智慧家庭等许多你现在能够想到和现在暂时还不能想到的许多的应用。一句话，由于5G超强的连接能力和传输的能力，信息就像空气一样无处不在，你可以想象这样的一个场景，一大早5G智能家居系统就根据你当天的日程，在适当的时间把你叫醒了。这个日程是5G系统根据你的生活习惯、工作安排、社交需要、身体状况等等情报，长期收集的数据，形成的这样的一个日程。起床了以后，5G智能家居的系统会先通过音频和视频提醒你一天的日程，在你洗漱的时候，为你送上当天的新闻、财经、天气等信息。同时，通过无处不在的传感器，收集你的生理数据，比如体重、血压等各项指标，包括你的牙齿健康情况，也可以通过嵌入在牙刷里边的传感器，把这个数据传到云端，经过专家系统的分析，随时可以给你提供饮食、运动或者就医的建议。吃完早餐，汽车已经在你出门之前发动了，空调系统把车内的温度调到你习惯的舒适的温度，在你坐上车，并拉上安全带以后，自动驾驶系统就会把车开到你指定的目的地。你可以在汽车上欣赏各种各样身临其境的娱乐节目或者你也可以和你团队的人召开工作会议。在开会的时候，你可以在会议当中看见每一个人的表情、身体语言，甚至可以感受到他的情绪和气息。当然，如果你是驾驶的爱好者，你也可以在愿意的时候开上一段，这只是一天的开始。在这一天接下来的时间里，5G系统还会在每分每秒为你的工作、生活提供各种各样的你现在甚至连想也不敢想的服务。

造福人类还是摧毁人类 5G面临的挑战

如果说从1G到4G的移动通信改变的人们获取信息及信息交流的模式，5G则能改变人类的行为模式，包括工作模式、生活模式，甚至是社会运行的模式。如此美妙的5G是不是马上就能使用，不是的，5G其实面临很多方面的挑战。

薛泉：5G的目标是单位面积内，连接点增加100倍，每个连接点的数据带宽也增加100倍。同时，点到点之间传输的这个信号延迟从现在的50毫秒要缩小到10毫秒。要实现如此巨大的服务质量的飞跃，必须首先在技术上要实现巨大的飞跃，目前还面临许多许多的挑战。我在这里给大家介绍四个主要的挑战，首先是带宽方面的挑战，是非常重要的，我们传输信息，信息越多，你传送的信号的电磁波的频率就要越强。所以到5G了以后，毫米波，甚至是太赫兹将成为5G传送的一个其中一个主体。但是，毫米波或者更高的电磁波对半导体技术电路和天线的设计以及加工工艺、生产等方面的要求比微波要高得多。所以，由于这个原因，过去毫米波的应用主要是局限在军事的领域，要使毫米波的技术普及到民用，5G无线通信，科学家和工程师还需要开展很多原创性的研发工作，取得在技术上和成本方面的实质性的突破才行。

5G面临的第二个问题是能耗的问题，由于大量的信息持续在人和物之间产生和传输，需要消耗大量的能源。5G系统必须从两个方面解决能耗的问题，第一方面是提高系统的灵敏度，降低发射机的功率，实现绿色的无线通信。另外一方面是提高电池的单位体积的容量，并且要实现随时随地的无线充电，这也需要很多原创性的突破，才能满足5G对技术，对耗能的要求。

5G面临的第三个挑战是通信协议方面的挑战。在5G时代，网络的密度是4G的100倍，在这种情况下，必须通过通信协议的创新以及软件和硬件的顶层的设计，才能实现无线收发机之间的协调运作。比如利用大规模的多天线输入输出的架构，大幅度地提高增加数据的吞吐量和传输的距离。

第四个方面的挑战是标准的挑战。在过去，我们大家如果说出国的话，在我以前出国的话，我在中国的手机到了美国就不能使用了，因为这个标准是不一样的。所以说，5G的标准它既是一个技术的问题，更是一个政治的问题，从1G到4G，全世界出现过非常多的无线通信的标准。但是为了实现全球的漫游，总的趋势是全球在统一的标准下建设一张统一的网络。因此，5G标准的制定必须遵循技术先进的原则，以及国家利益、用户利益、设备商利益、运营商利益、国家的安全利益等方面，很多方面、诸多方面的利益必须要折中起来考虑。

简单地说来，就是要具备技术的高度和大国之间的博弈能力，才能有制定标准的话语权。任何先进的科技在给我们带来各种方便的同时，也不可避免的带来一些问题，5G技术也不可避免。5G带来的问题是什么，我想第一个问题应该是信息安全问题，就像前面我所提到的那样，当一个人和机构的信息吞吐像呼吸一样随处随时大量地发生，必须保证你输出的信息不会被恶意地使用，而你接收的信息也不会带有恶意的内容。比如你的自动驾驶系统要是被犯罪分子袭击了以后，可以制造人为的车祸，也可以把汽车绑架到犯罪分子绑匪指定的任何地方。所以，信息安全问题应该是5G时代面临的第一个问题。

5G时代面临的第二个问题可能是时间碎片化问题，在5G时代，发送信息和接收信息可以在举手投足之间就完成了，时间人们很有可能被绑架在信息的节点上，时间被碎片化，不能完成需要集中精力和时间才能完成的那些工作。比如阅读、思考、研究、写作、感情交流等等。

第三个问题是记忆外包问题。5G时代的信息存储和获取不仅非常方便，而且比人脑具有更高的可靠性。5G的这个特性很容易使人形成对机器记忆的依赖，由于这种记忆外包的形式，这种方式可以使人脑空心化，智商和创造力都会大幅度地下降。为什么我会想到这个记忆外包的问题，它来自于一个学生有一次他给我挖的一个坑。他这个坑是怎么挖的，他在考试前问了我三个问题，第一个问题是说，他说老师我们读书是不是为了工作？我回答，是的。然后第二个问题是，老师，他说工作是不是开卷的？我也说是的，问到这里我其实也还知道他马上要问第三个问题。他的第三个问题是，既然我们读书是为了工作，工作是开卷的，那我们明天的考试可不可以开卷？大家说这个问题怎么回答？其实这个答案很简单，我告诉同学说，人脑就像一个化学反应的器皿，必须要把各种各样的知识像化学药品一样放在脑袋当中，才能发生化学反应。化学反应的标志是什么，产生新的物质，对于人脑来说就是产生新的思想。如果记忆都外包了，到了5G的系统里边，人脑空空如也，怎么能够产生新的思想，怎么能够产生新的创造、新的发明呢？所以说，大家一定要把知识放在脑袋里边。

好了，我们现在来看最后一个问题，就是生命虚拟化的问题。在5G时代，人们可以坐在家里用虚拟的方式完成工作、交友、娱乐、旅行等等现在必须要身体力行才能完成的活动。在5G为你营造的虚拟的世界里，你可以是皇帝，也可以是将军，你可以是奥运冠军，也可以是天王巨星，可以是富豪，也可以偶尔体验一下乞丐。这样一来，如果沉迷在5G营造的虚幻的系统里边，你的生命可能会被彻底地虚幻、虚拟化。这和毒品的世界也就没有什么太大的分别了。

最后我简单地总结一下，5G时代正在来临，我们不仅要准备善用5G带来的各种方便，也要准备应对5G的各种副作用。人应该要做信息的主人，而不是信息的奴隶。谢谢大家！

田桐：非常感谢薛教授给我们带来的演讲，我们时常说科技改变生活，那么这句话来形容我们今天的演讲是最合适不过的。我们要把掌声送给薛教授以及和他一样的科技研究工作者，对不对？是他们让我们的生活变得更加的便捷和更加的美好，感谢您收看这一期的《实际大讲堂》香港城市大学的专场，您也可以扫描屏幕下方的二维码来参与到我们节目互动，我们下一周再见。

《世纪大讲堂》节目在凤凰卫视中文台播出【节目专区】

想看更多金牌时评、热点解读、主播风采、幕后猛料？嘘！悄悄加入凤凰私享会（ID：phtvifeng），让小凤君带您走一走凤凰卫视的小后门。