相距48公里也能做手術，5G已經強大到這種地步了嗎？

2019年6月6日，工信部向中國電信、中國移動、中國聯通、中國廣電等4家企業頒發5G商用牌照，中國正式進入“5G商用元年”。

2019年10月31日，在中國國際信息通信展覽會上，工信部宣布5G商用正式啟動。同一天，中國移動、中國電信、中國聯通三大運營商也公布了5G商用套餐。

2019年11月15日，聯想在北京舉行的第五屆聯想創新科技大會上宣布，推出全球首款5G電腦。

近年來，計算機網絡一直都是人們關注的一個話題，5G的推出，自然是吸引了眾多網民的關注，這其中自然也包括了我們。那么，5G的推出會帶給我們哪些新的體驗呢？

教育領域

在線自適應教育一直是人工智能重要的落地應用場景，但現在市場上主流的在線教育產品依舊存在許多弊端，如自適應技術無法應用于教學核心環節，人工智能教師與學生只能進行教學場景下的簡單對話，影音傳輸經常出現卡頓等等。

5G的出現剛好解了這一系列的問題，數據傳輸速率遠遠高于以前的蜂窩網絡，最高可達10Gbit/s，比當前的有線互聯網要快，比先前的4G LTE蜂窩網絡快100倍；足夠支持超高清視頻、VR、AR的應用。而且5G 可以鏈接 PC、傳感器、監控器，實現物聯網相關連接數據的傳輸，真正的打造出智慧互聯教室；5G較低的網絡延遲（低于1毫秒，而4G為30-70毫秒）會提高在線教育的視覺體驗與互動效率。這一點對在線教育來說是非常重要的。

車聯網與自動駕駛

車聯網技術經歷了利用有線通信的路側單元（道路提示牌）以及2G/3G/4G網絡承載車載信息服務的階段，正在依托高速移動的通信技術，逐步步入自動駕駛時代。

根據中國、美國、日本等國家的汽車發展規劃，依托傳輸速率更高、時延更低的5G網絡，將在2025年全面實現自動駕駛汽車的量產，市場規模達到1萬億美元 。

外科手術

2019年1月19日，中國一名外科醫生利用5G技術實施了全球首例遠程外科手術。這名醫生在福建省利用5G網絡，操控30英里（約合48公里）以外一個偏遠地區的機械臂進行手術。在進行的手術中，由于延時只有0.1秒，外科醫生用5G網絡切除了一只實驗動物的肝臟。

5G技術的其他好處還包括大幅減少了下載時間，下載速度從每秒約20兆字節上升到每秒50千兆字節——相當于在1秒鐘內下載超過10部高清影片。5G技術最直接的應用很可能是改善視頻通話和游戲體驗，但機器人手術很有可能給專業外科醫生為世界各地有需要的人實施手術帶來很大希望。

無人駕駛、遠程手術，這一切聽起來都是那么的不可思議，然而，在5G時代，這些卻都成為了現實。那么，5G為什么能夠實現這些呢？他的工作原理又是什么？

5G移動網絡與早期的2G、3G和4G移動網絡一樣，5G網絡是數字蜂窩網絡，在這種網絡中，供應商覆蓋的服務區域被劃分為許多被稱為蜂窩的小地理區域。表示聲音和圖像的模擬信號在手機中被數字化，由模數轉換器轉換并作為比特流傳輸。蜂窩中的所有5G無線設備通過無線電波與蜂窩中的本地天線陣和低功率自動收發器（發射機和接收機）進行通信。收發器從公共頻率池分配頻道，這些頻道在地理上分離的蜂窩中可以重復使用。本地天線通過高帶寬光纖或無線回程連接與電話網絡和互聯網連接。與現有的手機一樣，當用戶從一個蜂窩穿越到另一個蜂窩時，他們的移動設備將自動“切換”到新蜂窩中的天線?。

模擬信號、無線電波、蜂窩網絡…原理中一大串的專業名詞給我們整的稀里糊涂，即便看完了通篇的原理我們可能也不知道這是在說什么。但既然5G網絡出現了，那就一定有人對其有所了解，就比如我們本次課題的導師，加州理工學院教授~

翰林精選·加州理工學院物理項目

翰林本期課題：?物理學思維研究與應用??，加州理工學院教授將親自帶你進行科研探究，從物理學思維的角度看5G！

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