1G和5G通信技术的差距令人惊叹

看历史信息小俊 2024-10-18 03:20:48

上世纪七十年代初,当时美国摩托罗拉公司的马丁·库珀博士发明了世界上第一部移动电话。

后来随着科技的发展,移动通信工具不断迭代升级,逐步向更先进、更轻便、功能更丰富的方向发展。

为了区别这些通信工具的不同功能,人们用英语中的“Generation”(一代、代)这一单词加以区分。第一代称为1G,第二代称为二G,目前已经发展到了5G。各代的功能如下:

1G(第一代):因这一代的移动电话采用模拟通信系统,只能发出或接受语音,也就是只能通话,被称为“语音时代”。

大哥大

当时在香港的一些警匪片中,黑社会头目(大哥)常手持这种手机,是这些“大哥”的标配。而黑社会老板被称为“大哥大”,所以国人将这种手机称为“大哥大”。

这位先生在用大哥大通话

由于它体积大,分量重,衣服口袋放不下,要用专门的“大哥大”包装。后来人们也将其称为“砖头手机”或“手提电话”。

装大哥大的包

这种手机传到我国大陆时,价格非常昂贵。

上世纪九十年代,我有一位姓f的“路友”,此兄曾在当时宜城的支柱企业——一家知名酒厂任过老总,他是宜城第一批用这种手机的客户之一。

在早晚散步时,我曾问过他当时买的价格,他说一部六万多(当时人们的月工资只有几百元,这个价格对大多数人来说,绝对是个天文数字),当时宜城根据购买意向,只购回了8 部。

由于这种手机价格不亲民,再加之传到内地不久,第二代手机也已在内地有售,二代机不但轻便,且价格大幅下降。所以国人用过“大哥大”的寥寥无几。

2G(第二代):这种通信技术的出现,使手机不但能通话,还增加了一种新功能——发短信。因而使用2G通信技术的时代,被人们称为“文本时代”。

这种手机因阅读短信的需要,在其正面设置了一个不大的显示窗口。而且因为当时网络不健全,信号弱,所以有的还带有天线。

第二代手机

与一代机不同的是,二代机一出现,一代机很快就退出了市场。而目前已进入5G通信时代了,二代机也迟迟没有退出舞台,在通信市场上仍占有不小的份额。

这是因为,我国已进入“老年社会”,众多的老年人购买手机,只是为了通话,没有阅读、娱乐、购物等需求,二代机已满足了他们的需要。所以目前二代机又被称为“老年机”。

3G(第三代):这种手机不但能够通话、发短信,而且由于它实现了无线通信与互联网等多媒体通信手段的结合,还能够上网阅读和传输图片,并且还附加了拍照、计算等多项功能。

所以使用这一手机的时段,被称为“图片时代”。

三代机较之于二代机,一个显著的区别是,手机的正面全设置为显示窗口,以满足阅读和看图的需要。

并把各项功能用界面显示,点开界面即可使用。

第三代手机的出现,在人类的通信史上具有里程碑的意义。人们把三代机称之为“智能手机”。

4G(第四代):这种手机,因网络提供了更快的数据传输速度和更好的网络性能,从而支持了它的高清视频播放、在线游戏等多种应用。所以使用这一手机的时段,被称为“视频时代”。

由于4G通信技术打破了网速这个瓶颈,所以它在人们的工作中也得到了广泛的运用。

如记者在进行电视现场直播时,无需再使用体型庞大的电视转播车,只要在肩扛摄像机的传输模块上插入4G上网卡,并连接到4G网络上,就可以在拍摄画面的同时,把高清影像传回到后方进行直播。

央视原来使用的转播车

再如,交警通过移动摄像头,通过4G网络,把拍摄的路况视频实时回传到交通指挥中心,后方就可以及时地采取相应的处理措施。

5G(第五代):5G与前4G不同,前4G从手机上就可看出它的代际差别非常明显。而一般的手机用户,感到5G与4G的差别并不大。

其实这两G之间的差别大得去了。这种差别主要是体现在网络上,因为前4G的提升主要是在通信领域上,而5G对比4G的提升,主要是在社会各行业上。所以手机用户感觉并不明显。

与4G相比,5G的特点主要体现在三个方面:

一是高速率。从理论上说,5G的传输速度要比4G快百倍,下载一部电影,4G要用较长的时间,而5G则是一两秒的事。

二是低时延。比如在云驾驶上,专家说,操控中心对无人驾驶汽车进行远程操制时,如果用4G网络,从发现障碍物云端发出停的指令,车行驶到3米才能停住,这个距离极有可能发生交通事故。

而5G网络对时延的要求是1毫秒(一秒的千分之一),所以用5G网络操控,车行驶到3厘米就可停下,时延的短暂基本可以忽略不计。同时综合分析现场情况,立即选择或停下、或左右避让、或后退等措施。

三是大容量。它允许大量设备同时连接到网络,实现设备间的智能通信与数据交换,从而形成一个行业或跨行业的互联网平台。

这些特点使它的应用范围非常广泛。为我们的工矿企业生产、交通运输、医疗卫生、教育乃至国防建设的现代化作了强有力的支撑。

比如,在危险系数极高的煤矿领域,目前正进行智能矿山的实践及推广。

例如2021年,我国5G技术研发和设备制造的龙头企业华为公司,和产煤大省山西共建了“智能矿山创新实验室”

华为总裁任正非与山西省委书记楼阳生出席揭牌仪式

智能矿山是利用5G技术,由地面操作中心对井下的安全信息采集、智能检修检器人、液压支架、掘进机、采煤机等设备的进行网络远程控制,大幅减少了井下作业人员,以达到最大限度地降低了井下事故发生率和人员伤亡率的目的。

专家们预测,无人矿井的出现已为期不远了!

在交通运输领域,除了车辆、船舶的无人驾驶外,由于5G可让车、路、网实现高度协同,从而使道路更加畅通。

并且它还极大拓展了运输的方式和速度。如舟山的渔民捕捞的海产品,由5G网络操控无人机进行低空运输,7点钟从舟山出发,8点钟产品就可以在上海的菜市场上架。

无人机目前已可搭载上百公斤的货物

在医疗卫生领域,4G网络时代专家只能进行远程会诊,而5G网络的出现,专家则可以远程操控机器人进行手术。

我国首位利用5G网络为患者实施远程人体手术的,是经媒体广为报道为世人所知的远程诊疗专家——解放军总医院(301医院)神经外科主任医师凌至培教授。

凌至培教授

2019年3月,凌至培教授利用5G网络的高清视频画面和低时延的特点,远程操控机器人手术,成功为3000公里外的一位帕金森患者完成了脑起搏器植入手术。

凌至培操控手术机器人做手术的画面

此后,我国的远程人体手术方式得到广泛运用。

凌至培在进行远程诊疗

在军事领域,5G网络对其的影响可以说是全方位的,它的出现,甚至改变了战争模式。

它渗透在训练、决策、指挥、情报侦察、打击等方方面面。其中最突出的则是情报侦察和打击。

如情报侦察方面,由于高效率的网络与卫星对接,你要掌握哪个范围地域的情况,它立即就能精准地把照片拼接成一幅完整的三维实景地图。

我国北斗卫星拍摄的三维地图中的宜城部分,中为汉江两旁为东西二山

这些地图的画面被放大之后,连路上行人的胡子刮没刮都看得清清楚楚,你还能隐藏什么秘密?

在打击方面,人们利用网络和卫星实施全球定位,进行精准打击。

为了说明这种打击的精确度,有军事专家举例说,如果打击目标是一个室外厕所,即使相距万里之遥,说打男厕所,弹头绝不会落到女厕所一边。

而且由于5G网络具有高速率和低时延的特性,一发现有拦截,网络立即指挥导弹变轨,来规避拦截。

可以说现代战争离了网络,仗就无法打了。

因而有人总结说,1G、2G改变了通信,3G改变格局,4G改变生活,那么5G改变的则是社会!

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