人工智能的應用離不開網絡的支持，5G的高帶寬、低時延、強信號毋庸置疑會為人工智能注入強動力。5G將在推動不斷增長的物聯網中發揮巨大作用，到2025年，預計將在全球范圍內安裝超過754.4億個互聯設備。我們可以期待甚至感受到5G在改變我們的城市生活，醫療保健，農業發展等等各個領域，甚至與人工智能結合起來，為自動駕駛汽車以及無人機帶來前所未有的創新。作者試圖用簡易的語言描繪龐大復雜的5G網絡體系，通過閱讀您將會對5G有清晰的了解。

本文將在以下幾個方面展開敘述：

什么是5G

5G與4G的差別

5G與AI的關聯和互動性

5G將會為人工智能帶來什么改變?

提高人工智能語言、語境的理解力

對數字化城市的影響

自動駕駛的實時響應

遙控醫療的發展

智慧農業中的應用

總結

什么是5G

5G是第五代移動網絡。它是繼1G，2G，3G和4G網絡之后新的全球無線標準。它使用全新的無線基礎架構，峰值的下載速度速度比4G快20倍，并有望消除差不多任何延遲。5G技術將啟動物聯網（IoT）時代，以低成本連接數十億臺機器，設備和傳感器。

5G 具有三大網絡能力：

增強型移動寬帶（高帶寬）、海量機器通信（大連接）及低時延高可靠通信（低時延）。

高帶寬：5G的峰值下載速度達到20 Gbps ，4G只有1 Gbps。滿足用戶對高數據速率的業務需求，用于安防監控、環境監測、產品檢驗等方面。

大連接：5G 三大能力中面向物聯網（IoT）業務的能力，對網絡感知實時性要求低，但對終端密集程度要求高。廣泛應用于公用事業、工業、農業、交通運輸和電力等行業。

低時延：5G的這一突破實現了基站與終端間 0.5 毫秒的時延。這一點是 5G 區別于其他三代網絡的差異化能力，廣泛應用于醫療、交通等對可靠性要求較高的應用場景，如遠程設備操控（遠程手術）和安全監控（城市安全監控）等。

5G與4G的差別

帶寬方面：4G的峰值速度為1Gbps，帶寬可以滿足人們的使用需求，比如呈現高清圖片和視頻。延時性能4G也遠遠低于5G，這也解釋了為什么5G通信網絡解決了4G網絡不能持續實時玩游戲的情況。

4G使用無線電波（頻率和頻段是：1880-1900MHz、2320-2370MHz、2575-2635MHz），而5G使用毫米波（3300-3400MHz / 原則上限室內使用、3400-3600MHz和4800-5000MHz）。 5G和4G使用的頻段是完全不同的，4G的網絡頻段在1.8-2.6GHz上，而5G網絡使用的頻段會更高，最低也會在3GHz頻段以上，這就造成了所有5G設備需要重新建設的需要。

5G與AI的關聯和互動性

二者的關聯和互動性體現在物聯網、云計算、大數據和邊緣計算，網絡切片五個方面。

物聯網：是將各種信息傳感設備互聯起來形成的網絡，其中傳感器采集信息，物聯網專網傳輸信息，物聯網平臺通過人工智能技術處理信息、管理連接和傳感器，終端呈現信息與應用。

云計算：提供海量數據存儲與計算、多方數據匯聚共享能力。云計算為物聯網平臺和大數據提供基礎的存儲和計算能力，為人工智能算法提供強大的計算能力。

大數據：通過專門云端服務處理海量數據，對工作流程進行優化。大數據技術的意義不在于龐大的數據信息，而在于對這些含有意義的數據進行專業化處理。5G最大的潛力在于將所有設備連接到相連的網絡以進行數據生成。而大數據使得人工智能時代得以發展，可以說數據是人工智能領域的核心， 5G提供了AI成功所需的基礎設施和大量數據。

邊緣計算：5G的這一突破實現了基站與終端間 0.5 毫秒的時延。實現基礎即為低時延這一特征。一方面，5G加上移動邊緣計算能夠有效降低數據傳輸量，僅通過網絡傳輸處理完成的數據信息，為AI應用使用方提供本地化快速處理分析，能更好地匹配用戶訴求，降低訪問時延。另一方面，依托5G網絡優勢，能夠廣泛采集智能終端數據，并在終端邊緣通過AI，人工智能技術進行信息分析處理，匯聚到相應數據平臺，計算處理完成后，實現快速反饋。總的來說，邊緣計算將遠離用戶的云端存儲并將計算能力向用戶邊緣遷移，邊緣計算與云計算協同工作，邊緣計算存儲處理實時數據，云計算存儲處理共享的海量數據，避免大量數據傳送到核心網處理所帶來的帶寬浪費和延遲。

網絡切片

網絡切片是將一個共享的物力網絡切割成多個虛擬的端到端網絡，每個切片都可以擁有獨立的網絡資源，并且各個切片之間是完全隔離的。其中一個切片出現故障并不會影響其他切片。結合5G的應用場景，運營商可以根據不同業務類型定義不同的切片，滿足不同用戶對延遲、吞吐量以及容量不同的需求。 5G切片網絡的技術是全面虛擬化的云端架構，不需要為每一個服務建設一個專用網絡，這項研究極大地節省了成本。

5G將會為人工智能帶來什么改變

下面舉例說明，基于5G的三個網絡特征，人工智能領域會發生什么改變。

1.提高人工智能對語言、語境的理解力

5G的數據高速傳輸，多機器的數據互聯，實現AI模型持續學習并保持動態模式。

舉個具體的例子：某新型公司正在研發的智能語音通話軟件，打電話的用客戶在屏幕上可以看到實時對話記錄，人工智能隨后進行情感分析并提返回客戶問題的答案。目前的許多功能僅適用于臺式機用戶，但是隨著5G的推出，一旦用戶具有5G級別的連接性，該公司就可以開始將所有這些功能推向移動設備，通過使用5G技術，移動端將具有計算機連接到超高速網絡時所具有的所有功能。

5G智能家居。在家庭里設置不同基于AI的語音終端，例如嵌入式智能開關面板，智能語音溫度計，濕度計，智能揚聲器，智能鬧鐘，電視。更多終端將具有遠距離AI語音和家庭聯網功能。5G智能家居將通過全場景語音覆蓋和全屋協調語音控制來適應不同的生活場景，從而滿足未來智能生活不斷增長的需求。

2.對數字化城市的影響

5G時代的到來，可滿足智能城市海量智能設備的同時接入，以及設備之間虛實互動，體驗毫秒級響應，進而推動多場景AI應用落地。

智慧城市的應用場景舉例：

智慧用水，通過5G濾芯裝載傳感器，實時告訴廠家，哪一戶的濾芯到期了，或者哪些水管是漏水的。

智慧安全，幫助警察檢查城市安全。當高清攝像頭看到一個嫌疑人時，攝像頭會將信息傳遞給城市智慧大腦，城市大腦就會通知附近的無人機追蹤嫌疑人。

但是要將5G應用到城市建設中，除了5G網絡的基礎建設有待完善，建設成智慧城市的難點在于政府數據的打通和使用。

3.自動駕駛的實時響應

利用5G網絡，無人駕駛車采集的位置、車輛環境、車輛工作狀態等數據，回傳到邊緣計算和云計算平臺，進一步通過 5G V2X 通信系統和遠程智能調度監控平臺，實現車路融合定位、精準停靠、自主避障等功能。

5G V2X的含義及作用：

就是把車連到網或者把車連成網,包括汽車對汽車（V2V）、汽車對基礎設施（V2I）、汽車對互聯網（V2N）和汽車對行人（V2P）。

在4G時代，車輛之間就不會互相進行連接，無法真正的實現全場景自動駕駛。如當前特斯拉自動駕駛系統，基于傳感器、雷達和攝像頭的各種信息輸入，通過人工智能技術決策，車在一定程度上即可以自動駕駛。但是其本身也有很大的局限性，例如在晚上、雨雪天，霧天等惡劣天氣下，在交叉路口、拐彎處等場景，人工智能模型無法實現百分之百的精確預判，導致攝像頭無法精準監控路況，發生致命交通事故。

V2X可以看作是與各個車輛交互作用的 “傳感器”，通過和周邊車輛、道路、基礎設施的通訊，獲取比單車能得到的更多的信息，大大增強對周圍環境的感知。5G網絡本身具有的超大帶寬超低時延特性，可以實時搜集傳輸更多更精確的環境信息，例如：路側的紅綠燈信息、行人信息、周邊車輛信息可實時傳送至車輛，為車輛自動駕駛提供更好的輔助。

V2X需要傳遞和交互的不會是最終抉擇指令，只會是周邊車輛與環境的狀態信息，車輛本身自動駕駛的決策可以通過云端化的計算能力以及人工智能算法訓練的模型得到。

注：需要V2X傳遞的信息包括：傳感器信息和周邊車輛駕駛操作狀態信息。

4.遙控醫療的發展

同樣得益于5G的低時延高帶寬，由華為、中國聯通福建分公司、北京 301 醫院等共同展開的5G遠程手術（對一只小豬進行了切除肝小葉手術）獲得極大的成功，該手術對象在 50 公里以外，利用5G網絡遠程操控機器人進行，各個方面的配合幾乎完成同步，時延只有 0.1 秒左右。

上圖描繪了5G應用于遠程手術的過程。醫生手術的時候需要對數據進行分析并得到結果，could resource里存儲了大量的數據供醫生參考，醫生的手術新數據也可以傳到云資源(cloud resource)，根據5G 網絡的核心網絡并結合網絡切片技術，然后通過網絡分發到邊緣站點進行分析（邊緣計算中心運用人工智能以及機器學習技術對數據分析預測后，將結果返回給醫生）。

5.智慧農業中的應用

5G對農業應用的理解，通俗地說，就是5G為農業領域提供大量的數據，并融合現有的農業場景，通過人工智能分析預測，通過電腦平臺對農業生產領域進行監控。

依賴5G的高速度、低延遲的特點，農業生產者可以搭建整體的監測控制系統，根據物聯網設備的互相連接，實時采集的數據，通過人工智能模型迅速做出相應決策，最終實現精準、科學、高效的管理農作物健康生長。譬如，可以利用設備收集大氣、土壤、作物、病蟲害等多方面的數據，來隨時隨地指導農業生產。智慧農業必須依托于物聯網技術，讓所有的農業生產設備能夠實現互聯互通。

總結

本文清晰地介紹了5G的概念以及與4G相比的優勢，5G和AI的關聯和互動性，以及5G將會為人工智能帶來什么改變，最后通過五個實例來說明5G的應用領域（提高人工智能對語言/語境的理解力，對數字化城市的影響，自動駕駛的實時響應，遙控醫療的發展，智慧農業中的應用），讓讀者更加深刻地體會5G對我們生活已產生的以及將要產生的深遠影響。

5G時代的到來意味著通信技術進入到了一個新的時代，網絡不單單是手機上網那么簡單，設備終端都可以實現互相的通信，人類將做好準備迎接下一個科技革命。當下5G也仍然存在一些待改進之處，比如信號不穩定，容易受天氣影響等等。盡管如此，5G普及的目標指日可待，其發展空間也備受矚目。

任何一項給人類生活帶來便捷的發明都是有長遠發展利益的，5G通信技術也不例外。憑借5G人工智能注入的強大動力，在很大程度上推動了世界的發展，對于構建一個更加高效和安全的網絡時代有著深遠的意義，越來越多的國家重視這項技術，為全球實現真正意義上的萬物互聯這一終極目標不斷努力。

審核編輯：郭婷