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科技未來,如果成真?|一分鐘講堂:實現 5G 最強助攻手 ADI,解析 5G 應用最常見 4 大場景

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科技未來,如果成真?|一分鐘講堂:實現 5G 最強助攻手 ADI,解析 5G 應用最常見 4 大場景

近期新的智慧型手機發布,除了討論硬體效能,現在許多人都會再多問一個問題:「最新款的手機有支援 5G 嗎?」5G 不知從何時開始,已經成為日常生活的話題之一,尤其在台灣,2020 年被譽為 5G 商轉元年。
 
究竟,5G 比起 4G 有什麼差別呢?
 
根據半導體裝置領導廠商 Analog Devices, Inc.(以下簡稱 ADI)的描述,他們針對 5G 提出一個相當容易想像的情境。「把 4G 想像成一條 4 車道高速公路。現在,把 5G 想像成一條 64 車道高速公路,速度是最高限速的 5 倍。5G 公路一旦建好,未來將出現超乎想像的突破應用,甚至嶄新業務,將徹底改變我們現今生活樣貌。」

5G 商用化趨勢,從一般消費市場擴散到產業應用

根據愛立信最新預測,到 2025 年底,全球 5G 用戶數將超過 26 億戶,不只能覆蓋全球過半數的網路使用人口,近半數行動流量都將透過 5G 提供相關服務。另一家市調機構 IHS Markit 的預測,2023 年 5G 用戶將突破 10 億大關。
 
5G 商用浪潮,首先當然以電信商為核心,推出 5G 應用資費。例如台灣在今年初,完成 2 次 5G 頻譜釋照,七月時 5G 正式開台。前三大電信商都在搶攻 5G 商機,紛紛喊出 2020 年底要擴增 4 千多座 5G 基地台,甚至訂下今年 5G 覆蓋人口達 50% 的目標。
 
而 5G 將以何種服務形式落地?產業分析師認為,未來 2~3 年將先鎖定消費應用市場,尤其是影音串流、內容服務,都將善用 5G 讓消費者更沉浸體驗 3D 全景影片、4K 影音、以及 VR/AR 等。
 
不過,5G 更大應用商機,未來將發生在產業端。因為超高速(speed)、低延遲(latency)、多連結(connections)三大優勢,將創造萬物聯網的世界,大幅改變運作型態。尤其在零售、交通運輸、金融服務、傳統製造、醫療等產業,甚至在各種高度差異化的場域中,例如上山下海都因為 5G 不斷訊的價值,將創造更多嶄新的應用。

迎向 5G 之前,ADI 優異技術助產業推動典範創新

然而,大家要享受 5G 便利之前,首先當然需要基礎建設的佈建。很多人也許不知道, ADI 看似主力於研發半導體裝置設備,但其實 ADI 長期也在投入無線技術的研發,以及提供相對應的解決方案。
 
從 2G、3G 到 4G 通訊的發展,ADI 扮演重要角色。如今,ADI 更針對每項大型 5G 現場的通訊測試,提供相關技術協助,甚至幫助打造全球首個 5G 網路。
 
換言之,如果沒有 ADI 的技術,就沒有現在的 5G 通訊架構。
 
當大家引頸期盼 5G 創造更多應用的時候,其實最苦惱的,是通訊營運商。為什麼呢?4G 轉換到 5G 過程,不是單純的升級,而是跳躍式發展。因為 5G 頻譜範圍更廣(28 GHz 和 39 GHz 毫米波),要在寬廣範圍內測量,還要在持續演進的頻寬(> 1 GHz),加上產業未確立的通訊標準等多項因素交織之下,成為驗證、測量 5G 設備的超級挑戰。
 
ADI 馬上展示他們在 5G 技術的優勢。包含建立高速數據轉換器、研發微波及毫米波等高性能元件的核心技術,為下一代寬頻儀器,提供廣泛且完整的高速轉換器及射頻(RF)收發器產品組合。這些產品方案可實現超過 4 GHz 頻寬,同時因應 5G 通訊生態系統的複雜性,提供高性能、低功耗、智慧演算的測試及測量設備。
 
換言之,ADI 在 5G 的發展進程扮演重要角色,促使 5G 網路基礎架構成為可能。同時 ADI 完整的訊號鏈解決方案,協助營運商降低導入成本、提高終端產品性能,不用浪費時間與多家技術供應商協調,更加快 5G 架構推動速度。分析這麼多,5G 上山下海仍能有訊號的前提下,在哪些應用帶來創新?

創新場域一:迎向未來工廠,人機協作打造工業自動化

5G 推動未來工廠新樣貌,實現工業 4.0 或 AIoT 製造目標。5G 能改善機器之間的通訊品質,同時讓工人與機器人達到更有效率的人機互動,大幅降低工廠事故風險。5G 網路讓工廠內的監控設備更快速蒐集產線資料,提供第一線管理者,更快速、準確掌握哪些設備需要維修。藉此大幅減少故障意外停機、操作事故的頻率,進一步提升工廠的生產效率。

創新場域二:提升偏鄉醫療能量,遠距醫療實現全人健康照護

5G 可望對大眾提升醫療服務品質,尤其在醫療水準落差相當大的地區。例如透過穿戴式裝置 24 小時監測血壓、血氧和心率等生理數據,這些資料不間斷傳送到雲端,讓偏鄉的家醫科醫師,更即時掌握病患的狀況。甚至未來還可能進展到透過 5G 超低延遲,允許醫師在遠端即時指令機器人幫病患執行手術,讓偏遠地區也能獲得良好的醫療服務。

創新場域三:自駕車時代來臨,掌握即時路況資訊協助交通安全

5G 應用在交通領域,最受矚目的當然就是自駕車了。目前 4G 網路延遲約在 100 毫秒左右,如果以 40 km/hr 速度行駛,從發出指令到接收訊號,車體已經往前行駛約 3 公尺。而 5G 能讓延遲時間降低至 10 毫秒內,並且更準確感知車體周圍環境,同時與政府交通系統進行聯網,更快速掌握各地交通狀況,及時、安全調整後續的路線規劃。

創新場域四:地球永續發展,改善環境及時預警預防天災風險

近年各種天候異常,導致天災造成的傷亡嚴重性更勝以往。未來可透過 5G 應用於安全巡檢機器人,機器人會搭載高清晰攝影機,去巡邏一些人類無法到達的區域。甚至 5G 也能幫助 AI 演算法技術更快速分析氣候變化狀況,例如及早預測澳洲大火延燒區域、未來走向,讓政府更快速通知當地居民,有效處理因環境異常導致的各種災害。
  
50 多年來,ADI 面對未來持續抱持創新態度,探索未知的領域。尤其在 5G 方面,更專注投入感測、測量技術,協助產業夥伴用更快速度,創造更前瞻的 5G 應用推向市場。相信不久之後,大眾生活將有更多面向與 5G 有關,嶄新的未來世界即將到來。
 

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