本周,由共青团中央出品的微纪录片《中国有故事》最新一期播出,向世界人民展示了我国“5G上珠峰”的超凡壮举。坚守着冰雪覆盖的“人类生命禁区”,在世界屋脊上建起5G基站,人们再一次被中国通信力量所震撼。
图片截取自《中国有故事》
对大部分人而言,5G其实是一个既陌生又熟悉的概念。在全球视野里,5G是大国博弈的实力代表,国际新闻里的高频“热词”;在日常生活中,5G又好像只是一个手机、一个套餐的更替,上网好像变快了,也变贵了……
那么5G到底是什么?它比4G厉害在哪?它为什么能影响世界?今天就让我们带着这些问题,一起来揭开5G的奥秘。
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一切要从一个公式说起
5G就是第五代移动通信技术,在它之前还有4G、3G、2G、1G几代前辈,但是它们追根溯源都是利用电磁波来实现信息的传递,这就不得不提一个史诗级的公式:香农公式
图片来自《公式之美》
克劳德·艾尔伍德·香农,一个带领人类从工业时代走进信息时代的天才科学家。在20世纪中期,人类尚且不知“信息”为何物时,香农给了信息定义,他说:信息是用来消除随机不确定性的东西。
1948年,香农发表论文《通信的数学原理》,直接促使信息论和信息学横空出世。在论文中,香农提出了“信息熵”概念,让原本抽象无形的信息可以被度量,并明确了信息熵的单位是“比特”(bit)。从此以后,世界上的所有的信息都可以量化了,无论是一封书信、一张照片还是一段声音,都可以在0和1的世界里被清楚地计算。
确定了信息的度量理论,香农公式就有了土壤。公式C=Blog2(1+S/N)中的C表示信息速率的极限值,B表示信道带宽,S是信号功率,N是噪声功率,S/N则表示信噪比。从公式上就可以看出,想要提高信息的传输速率,那么关键就在于提高带宽和信噪比。而5G就是通过应用毫米波频段、先进的波束赋形技术以及大规模多进多出技术,颠覆性地提高了带宽和信噪比,实现了空前的速率提升。
02
不止比4G多1G
快,是我们对5G网络的最直观感受,那么它到底有多快呢?目前使用广泛的4G峰值速率大约为100Mbps,而5G的理想峰值速率可达 10Gbps,相当于速度提升了100 倍,一部高清电影的下载时间从十几分钟骤降到几秒之间。
然而5G的颠覆,远不止这么简单。除了高速度,5G还有低延时和大容量两个绝对优势。
日常看视频、玩游戏我们遇到卡顿现象就是延时,而5G网络下,延时被降低到1毫秒左右,比人类眨眼的0.3秒还要快300多倍,肉眼几乎不可感知。
再说到大容量,如果把网络覆盖环境比作广场,上网设备就相当于人,在同一时段人多了就会造成行动拥挤甚至事故。而5G的大容量就体现在每平方公里内,可以容纳100万台设备同时上网,还能保证顺畅的上网体验。
03
打开新时空的钥匙
如果说只是能更丝滑地玩游戏、看电影,那么5G还不足以改变世界。但是实际上,5G正基于高速度、低延时、大容量的特点,一点点打破人类活动的时空限制,比如万物互联、虚拟现实、无人驾驶、远程医疗……
这些概念,从4G甚至3G时代就陆续被提出并不断尝试,而5G无疑是让梦想照进现实的加速器。以远程医疗为例,有了5G网络的加持,「华体会5G救护车远程超声方案」应运而生,一个有关生命数据传递的“公式”也得以成立。
在这个“公式”中,救护车是载体;体积小功能强的「VINNO Q掌上超声」是车内诊断数据的高效采集器;能实现图像诊断、实时会诊、报告上传以及实时通讯等不同功能的「杏聆荟」是无缝连接院前与院内两端的云桥梁。它们在5G网络的赋能下,更好地保障了车辆高速行驶中远程超声图像的流畅度和清晰度,减少了因卡顿或模糊造成的漏诊或病情延误,实现了院内专家与急救医生的实时互动、无缝衔接,真正让救护车化身为一个无时差的远程生命数据传递平台。
作为院前急救生死时速的主力,救护车的重要性不言而喻。曾经,我国急救车的配置目标为每5万人配1辆急救车,随着人口和经济的上涨,救护车数量亟待扩增。今年,北京公布的《救护车管理办法》中就已将院前急救车标准提升为每3万人配置1辆。可以预见的是,在今后日益庞大的救护车队伍中,像华体会5G救护车远程超声方案这样的“生命数据传递公式”将大有可为。
几十年来,从1G的模拟信号传递,到2G开启数字传输,再到如今的5G,人类关于现代通信技术的角逐,可以说都是在香农制定的游戏规则里,不断追逐着香农公式的极限。与此同时,我们也在不同领域中创造着一个个新的“公式”,它们因需求而提出,又在实践中被推导,最终在应用中被验证,不断演进,生生不息。
华体会科技(苏州)有限公司是专门从事医用彩超诊断仪研发和生产厂商。公司成立十年来研发超过90款彩超产品,拥有143项专利技术。产品上市七年来远销全球100多个国家,进入超过400家三甲医院,成为国内外增长快的超声品牌。