要谈未来科技，那么 5G 是不可能绕过去的一个话题，因为这是正在向我们走来的未来生活。

在过去的几十年，普通人的生活方式有过两次巨大的改变，

第一次改变大约是在 2000 年后，互联网走进了每一个普通人的生活，我们走进了断网就等同于放假的时代第二次发生在大约 2013 年前后，智能手机和移动互联网走进了我们的生活，于是，我们走进了不怕丢钱包，就怕丢手机的时代下一次类似这样的巨大改变就是 5G 时代，或者称为“万物互联”时代的真正来临今天这期节目，我会跟你聊两个话题。第一个话题是，我要告诉你为什么 5G 的发展符合技术飞轮的特点第二个话题是，我想预测一下半数人开始过上 5G 新生活方式的时间点大约会在什么时候？科学原理有没有瓶颈？在移动通讯领域，每推出新一代技术，都意味着一次革命性的技术改变。按照一般人的理解，5G 作为新一代的无线通信技术，最主要的特点可以用 9 个字来概括，就是“速度快”“并发高”“延迟低”虽然这样的理解不能算错，但是肯定是不全面的。就拿速度来说吧，世界各国都有 4G 网络，但是速度却很不一样，

网速最快的新加坡，可以达到 46.6 兆，

但是印度的 4G 网络，平均就只有 6 兆左右了。

所以我们需要回归到科学原理的层面上来理解 5G 才行。所有的移动通信都是基于电磁波进行通信，电磁波的波长乘以频率等于光速。因为光速恒定不变，所以，知道了波长就等于知道了频率，反之亦然。因此在我后面的讲述中，不管我说的是频率还是波长，其实都是等价的。

你只需要记住一点：波长和频率成反比。5G 之所以能称得上是新一代无线通信技术，最核心的技术叫做超密集异构网络。

这是一种全新的移动通信网络架构，可以允许 5G 在超高频的毫米波波段工作，同时可以确保以 4G 时代的 10 倍密度部署基站而不会出现频谱干扰现象。更通俗的讲，5G 就是能够扩展到更高频的通信波段，能够利用好更大的网络带宽，能够把基站建设的更密，也能够把天线建设得更密集而不会产生干扰现象。大家只要把握住“超密集”这三个字，就能理解 5G 的优势了。“速度快”、“并发高”和“延迟少”这三个特征，都与“超密集”的架构有关。现在的 4G 网络已经基本抵达瓶颈了，随着基站和天线密度的增加，同频干扰现象就会越来越严重，速度就再也上不去了，这就是 4G 网络在科学原理上的瓶颈。新一代移动通信网络这个称号，是 5G 全新的底层架构所决定的。这个架构就意味着 5G 突破了 4G 的瓶颈，在科学原理上有很大的扩容空间。

所以说，5G 技术符合技术飞轮的第一个关键要素，科学原理不存在瓶颈。5G 是不是伪需求？

技术飞轮的第二个关键点是有没有充足的市场需求。这其实是 5G 在加速商用之后，最被人们所诟病的地方。根据 2018 年《中国宽带速率状况报告》中的数据，中国联通的 4G 平均网速达到了 20.42M。很多人都觉得，4G 网络还有很大的潜力可挖，即便不能更快了，现在这个速度，看个电影，听个音乐，已经是绰绰有余了，现在风风火火的建设 5G，是不是个伪需求啊？

这里我要告诉你，这真的不是伪需求。

5G 之所以选择在这个时间点大力度推广，一方面是因为 5G 的技术积累已经可以满足大规模商业推广的需要了另一方面，也是因为 4G 技术在应用的过程中，也真的遇到了技术瓶颈，即便升级 4G 也很难解决。比如说，有些经济发达地区的网友就抱怨说：“为什么 4G 发展了这么多年了，没见速度提升，反而还越来越慢了？”

这种网速变慢的感觉，还真的不是幻觉。而且越是人口稠密的地区，这种情况就越是明显。

因为一个 4G 基站的带宽，是要平均分给所有用户的。现在流量资费越来越便宜了，还有很多包月的策略，很多用户就干脆不用宽带了，直接用流量看视频，这样一来，带宽一下子就不够用了。

那么，到底是什么制约着带宽呢？

通俗的讲，带宽就是一个无线电信号用到的最高频率和最低频率之间的差。带宽越大，无线电波能够承载的数据量也就越大，这也就意味着网速越快。比如说，中国移动 4G 频率，其中的一个频段就是 1880-1900 兆赫，这个频段就有 20 兆赫的带宽，频段决定了，带宽就没办法扩展了。如果想要增加带宽，那就必须再开辟一个新频段才行。事实上，中国移动在 4G 通信上就获得了 3 个不同的频段，除了刚才说的，还有 2320-2370 兆赫以及 2575-2635 兆赫，这三个频段的总带宽是 130 兆赫。对于中国移动来说，这就是 4G 通信的带宽瓶颈。从信息传输的效率来讲，4G 的传输效率也已经逼近了理论极限，难以进一步提高了。这个理论极限叫做香农极限，这是信息论的基础理论，它描述了一个信道在一定的干扰环境下能传输数据的最大速率。所以，从 4G 的编码技术层面，也几乎没有什么提升空间了。除了带宽问题，4G 面临的另外一个痛点就是并发数问题。如果你去现场看过体育比赛或者看过现场演唱会的话，你一定会有这样的体验：“为什么体育场里的网络信号这么差呢？连个朋友圈儿都发不出去。”

其实，如果你能等到散场之后再试试看，你就会发现，体育场里的网络信号一点儿都不差，别说发朋友圈儿了，就是看电影都是嗖嗖的快。

那刚才网络不好是我的幻觉吗？当然也不是。那是因为负责体育场这个区域的手机基站支持不了那么多人同时连接，所以被挤兑得暂时罢工了。

目前应对这种情况的唯一办法是，让移动运营商提前按照会场的人数临时部署车载移动基站，用于解决临时出现的通信拥堵问题。

除了网速变慢和通信拥堵这两个很明显的民用需求以外，还有一个推动 5G 商用化的巨大力量，那就是万物互联的需求。

实际上，普通老百姓听到 5G 首先想到的肯定是手机，但是 5G 从业人员，听到 5G 很可能首先想到的不是手机，而是 Iot，也就是万物互联。万物互联的低端版本名叫“物联网”，水电煤气公司可以远程查看我们家里的电表、水表和煤气表，然后在支付宝上给我们发放电子账单，这就是物联网最贴近生活的应用。现在，智能音箱、互联网电视这些家电已经非常常见了，那些可以远程开关的电灯、空调之类的设备也早已失去了新鲜感。但是大家应该也注意到了，上面提到的这些物联网应用，无一例外的只是把设备本身连入了互联网而已。它们仍然有一个控制中心，这个中心，要么是一个人，要么是一个能暂时替代人的软件。这些设备之间其实并没有互联。那什么叫真正的互联？用交朋友来打比方，如果我想通过你认识一位新朋友，我只需要向你要来新朋友的微信号，然后加他好友，以后的事儿，就再也不需要你从中联系了。这样才是我和这位新朋友产生了互联。同样的，5G 技术就好比允许所有的联网设备互相加个微信，或者拉一个群。联网的设备们可以凑到一起商量一下，看看怎么能把一件事儿做得更好。这个模式就是万物互联。

万物互联最典型的例子莫过于自动驾驶了。

想象一下，如果一辆自动驾驶汽车需要变更车道，而目标车道上又匀速排满了其他汽车，它就必须与目标车道上行驶的其他汽车打个招呼，等其他汽车给这辆想要并线的汽车匀出一块地方，这辆汽车才能开进来。现在，我们是通过打转弯灯这种方式来向后方车辆传递自己想要变更车道的信号的。如果换成自动驾驶该怎么处理呢？

采用老式的中心化调度车辆方法，比如依靠现在流行的打车软件来控制，就需要发一个请求给控制中心，然后再由控制中心协调目标车道上的汽车略微减速，从而给需要变更车道的汽车空出位置来。

但是，发往控制中心的信号，一来一回就要花费几百毫秒，对于一辆时速 120 公里的汽车，1 秒钟就意味着几十米的距离，由此带来的安全隐患是自动驾驶所无法接受的。

如果借助 5G 网络，每一辆联网的汽车就可以不通过控制中心中转，甚至不通过 5G 基站，就能与身边的车辆保持实时的通信联系。每次通信，只需要 1 个毫秒就完成了。

有时候你会看到某文章说，如果自动驾驶实现了，就再也不会有堵车和交通事故了，支撑他这个观点的技术原理就是万物互联技术。说句实话，目前我们的 5G 技术储备，还远没有到“万事俱备，只欠推广”的那一步。还有很多实用性的难题等待解决。5G 之所以在现阶段轰轰烈烈的开展民用化，真的是实实在在的需求驱动的结果。

所以，5G 不是伪需求，它满足技术飞轮的第二个关键点。

5G 的基础建设需要多少钱？

再来看技术飞轮的第三点，5G 目前面临的主要问题是不是能用钱解决？答案是肯定的，而且制约 5G 发展速度最大的问题恰恰就是资金问题。因为无线通信依赖基础建设，是先投入后产出的。

中国工程院数字通信科学家邬贺铨院士提供过一个数据：

“中国在过去的 6~7 年里，花在 4G 建设上的投资大概是 7000 亿元到 8000 亿元，相当于运营商每年投入1000 多亿元。”

根据三大运营商共同控股的中国铁塔公司的数据，截至到 2019 年第一季度末，上海市共建成 4G 基站铁塔 2.6 万个。如果需要对 5G 设备进行大范围推广，所有这些铁塔都不需要重建，只需要进行比较简单的供电改造，然后把 5G 设备挂上去就可以用了。这是推广 5G 比 4G 有优势的地方。我国的 5G 网络目前是工作在 3300 兆赫~5000 兆赫之间的频段上的。这是一个很高的频段。但是，频率越大，衰减就越厉害，所以基站与基站之间的距离就必须缩短。如果想要达到与 4G 相同的网络覆盖率，5G 基站密度将是 4G 的 3 倍左右。也就是说，如果想要 5G 信号在上海市实现全覆盖，大约需要建设 7.8 万个 5G 基站才行。当然，这些新增的基站并不一定要新建铁塔。因为 5G 设备发射信号的波长更短，波长越短就意味着天线可以做的更小，毫米波波允许把天线阵列做的很小而没有干涉现象发生，所以发射设备也比 4G 设备要小巧得多。

城市里的红绿灯、路灯、监控杆以及小区楼房的屋檐下都可以悬挂 5G 基站。这也是我们能够以超快速度推进 5G 建设的原因。除了这些发射功率较大的基站，5G 还有一种专门用来解决建筑物内网络信号问题的微基站。现在已经开通的上海火车站内的 5G 试点，就是由几十个微基站组成的信号网，但部署的难度并不高，只用了很短的时间，试点就投入了运行。所以你看，虽然我们总是听到某个城市动辄就要建设几万个 5G 基站，听起来工程浩大的样子，但实际上的难度应该还是在三大运营商的能力范围之内的。况且，三大运营商的背后是国家的支持，在需要的时候，他们还会获得海量的贷款支持。我国的体制在办这类事情的时候，特别能体现出一声令下，全体动员，集中力量办大事的特点。可能你不知道，我国的人口是世界五分之一，但我们拥有的 4G 基站的数量占了世界二分之一。所以，对于我国来说，能用钱解决的事情都不算大事。相比于 5G 面临的其他阻碍，我反倒是对基站建设速度最乐观的。分析至此，我们可以得出结论，5G 的技术飞轮已经形成闭环，开始转动，这个飞轮也必然会越转越快，再也停不下来了。5G 时代何时到来？

那么，我们是不是可以现在就买个 5G 手机，然后就坐等 1 秒钟下载一部高清大片的时代来临了呢？如果你有这样的想法的话，那就把问题想得太简单了。移动通信协议就好比我们平常说话一样，如果咱们俩所使用的语言不一样，是没办法互相交流的。所以 5G 也必须设立一个全世界统一的标准协议。

确定协议这个事情，是由一个叫做 3GPP 的国际组织负责的。目前关于5G的通讯的稳定版本是 R16 版。但是这个版本预计要等到 2020 年的 6 月，才能最终确定下来。所以说，我们现在能体验到的 5G，还只是实验性质的准 5G。

很多人总是喜欢用下载电影快不快来判断 5G 时代是否已经到来，但这其实是非常业余的想法。一秒钟下载一部高清电影这种事儿不可能也没必要发生在手机上。凡是你在新闻中看到的 1 秒钟下载一部高清大片的报道都是在实验室中理想状态下的测试，所有的带宽都分配给一部手机用，那当然快啦。但一旦民用，那就是无数的手机一起使用。并且我们目前试点的 5G 网络都是非独立组网的网络，工作频率也并不是在理想的 24 千兆赫的波段。但我想说，其实 1 秒钟下载一部大片的事情根本就是一个伪需求，网速快到了一定程度后，就不再需要本地存储影片了，所有的服务都是云服务。

实际情况是，我国并没有直接使用带宽充足的毫米波来推广 5G，而是采用了逐步升级的策略，这是因为：第一：在现在的厘米波频率上，我们能够充分的利用现有 4G 网络的基础设备，快速推进 5G 信号的覆盖。这是投资最少，见效最快的方案，也是最得民心的方案。第二：我们的毫米波频率，目前是有一些特殊的用途占用着的，比如我们的航天项目、高空探测项目和射电天文研究，就需要使用毫米波的波段。如果想把一整块带宽资源都拿出来，给 5G 通信使用，国家也需要充足的时间去协调。第三：就是我们的毫米波商用设备其实还不够成熟。比如说我们要用在基站上的毫米波天线，现在仍处于实验阶段。毫米波绕过障碍的能力很差，会受到降雨、雾霾天气的严重影响，很多问题还有待于技术上的突破。讲到这里，你可能已经觉得我啰嗦了，希望快点看到结论，5G 时代到底何时能走入每一个人的生活呢？

好，下面就是重点，让我来预测一下未来。首先，5G 时代的到来不是一夜之间的突变，而是一个渐进的过程，但最终一定会引发一场席卷全球的大变革，整个过程很可能会持续 20 年。最初，身处于 5G 试点区域的人，可以体验到令人惊艳的上网速度，因为这时候与你分享带宽的人数会很少，网速自然就会相当快。

这件事情现在正在发生。另外，某些 5G 体验区也会像星星点点地遍布在全国各地，比如，浦发银行于 2019 年 5 月份在上海张江推出了 5G+ 智慧银行网点。随后，随着 5G 网络覆盖面积的增大，用户数量也会急剧上升，带宽分享肯定会带来网速的下降，虽然这时候的 5G 网速肯定还会比 4G 时代快得多，但肯定已经谈不上惊艳了。这个过程会发生在未来的 2-3 年之内。再后来，有 50% 的用户升级到 5G 网络，这可以定义为 5G 网络完成全覆盖的重要时间节点。我预测，这个时间节点会在未来 4-5 年内到来。在 5G 的普及过程中，会有一种神奇的智能硬件诞生。与现有的智能硬件不同，新款的智能硬件将会自动直连 5G 网络，不再需要 WIFI 的支持，它们默认就是联网状态的。这些智能硬件的厂家早已与运营商签订了协议，它们将终生免费使用 5G 网络，无需你为它们缴纳网费。这种硬件会在 5 年后大量出现，它们的应用领域也层出不穷。到那个时候，大多数人才会意识到，原来 5G 不等于手机。

很快，你还会发现一些厂家的的配套家电之间会支持自动的通信。比如说，你的空调可能会在开启前帮你把窗户关上你的冰箱会把鸡蛋从电商网站加入你的购物车里你的健康手环和体重秤也不会再与你的手机通信，它们会直接把数据上传到云端，交给人工智能健康管家去管理如果你家里所有的家用电器全部选购的都是同一个品牌，那么它们很有可能做出一些更有想象力的事情这件事情在未来 5-10 年之间会逐渐呈星火燎原之势。 5 年后，在一些公共场所，比如体育馆，火车站和飞机场等人员密集的场所，你会发现上网速度比你的家里要快上几倍甚至十几倍，这是因为毫米波 5G 已经在这些需求最高地方逐渐普及了。10 年后，只要在有公路的地方，我们就可以享受到来自路灯灯杆上的毫米波 5G 提供的超高速网络。令人无限期待的自动驾驶技术很可能会在 15 年以后才能逐步走向实际应用。自动驾驶技术比家用电器困难的地方不仅仅是技术细节，更有两个巨大的阻碍需要突破。一个是通信协议上的统一，只有所有的汽车厂商都遵循这个协议，自动驾驶汽车才能在路面上完成通信和协作。另一个问题是新老汽车的交替，也必然需要一个漫长的淘汰过程。计算机科学家吴军博士曾经预言，工作在物联网设备上的芯片需要更低的能耗，同时也需要一个更加轻巧的操作系统与之配合。这将会诞生另外两个巨头型的公司。在互联网时代，这两家公司是微软和英特尔在移动互联网时代，这两家公司是谷歌和 ARM在万物互联的时代，5G 已经开始全面融入普通人的衣食住行经过激烈的竞争之后，两个新的互联网巨头也会初露端倪，商业江湖的格局开始重新洗牌。关于5G，我非常喜欢邬贺铨院士的那句话：“4G 改变生活，5G 改变社会。”