近年來，智能硬件的品類日漸豐富，競爭也不斷趨于激烈。用戶體驗不好、使用場景痛點多、產品棄用率高，一直讓智能設備飽受詬病。對此，只有從場景挖掘、技術升級、用戶體驗、材料選取等方面促進產業升級，才能帶來持續發展。

今年第二季度，全球智能手表出貨量突破1000萬只，同時競爭也日趨激烈。蘋果盡管銷售出350萬只iWatch，但其全球市場依然從第一季度的43%跌至34%。

物聯網帶來新入口

智能可穿戴設備的良好走勢源自物聯網技術不斷進步，每個智能可穿戴設備其實就是一個物聯網入口。

5G的發展也為智能可穿戴設備帶來了利好。通過高效的聯動，具有數據采集和智能運算能力的智能可穿戴設備，通過5G網絡實現即時互聯，將帶來更多富有想象力的新場景。市場研究機構IDC也在研報中表示，隨著5G的來臨，更多物聯網設備得到整合應用，智能可穿戴設備也將趨于多元化，并且讓人們的生活更加高效。

來看看移動通信技術的發展

20世紀80年代初

1G 模擬語音

1990年

2G 數字語音

2000年

3G 移動寬帶

2010年

4G 更好更寬的移動寬帶

……

5G

未來網絡的移動通信的需求

庫伯定律(Cooper’s Law)認為，頻譜效率每30個月就要翻一番。這一預測，與摩爾定律一樣神奇，大致吻合了無線通信技術發展的歷史和現狀。按照業界的預測數據，數據量年度復合增長率是57%，設備增長率約99%，到2019年上網的設備將達到100億部左右。

五大需求

高速率

可提供HD質量的圖像業務，用戶數據速率大于1Gbps

高數據容量

移動數據業務以每分鐘翻一番的速度遞增；1000倍量級的流量

海量連接數量

各類機器終端連接到移動網絡，形成100~1000 倍的連接器件數目

用戶體驗

達到固定Web接入業務的體驗， 業務時延小于10~20ms

節能通信

大量網絡節點和終端的出現，將消耗大量的能耗， 需要1000倍量級的能耗效率提升

--高可靠、低延遲,使無人駕駛、物物通信等遠程精確的通信場景成為可能--

目前5G的新技術層出不窮近期的熱點技術包括：大規模天線技術（Massive MIMO），超密集組網技術（UDN），軟件定義網絡（SDN），網絡功能虛擬化技術（NFV），全雙工技術，新型多址方式（SCMA、F-OFDM、MUSA等），毫米波通信等。但目前這些技術都需要進一步的驗證、仿真及檢驗其性能等等。

• 技術融合的障礙：如何兼容傳統網絡，語音及多種接入方式等等；

• 能耗的挑戰：用戶流量激增帶來每Bit成本降低，但相應的設備的能耗就提高；

• 終端設備的挑戰：速率提高，也就給終端的待機時間、散熱工藝、電池工藝提出更高要求；

• 帶來挑戰業務適配的挑戰：需要統一的通信協議來你滿足業務的靈活性。

  
  

全球5G的研發情況

via：Digital Single Market

5G for Europe Action Plan

歐盟的5G的推進情況

2012年9月

啟動了“5G NOW”的研究課題，課題主要面向5G物理層技術進行研究。

2012年11月

正式啟動名為“構建2020年信息社會的無線通信關鍵技術”（METIS）的5G科研項目。

2014年1月

啟動了“5G 公私合作”(5G-PPP)項目。

2014年-2016年

開展5G基礎研究工作，提出5G需求愿景。

2016年-2018年

進行系統研發與優化，開展標準化前期研究。

2018年-2020年

開展大規模試驗驗證，啟動5G標準化工作。

歐盟成員國的研發進展

via：UK5G

5GTT Programme Funded Projects

英國

2012年10月：建立5G網絡研發中心，率先推進國內5G研發工作。

2015年09月：全球頂級5G創新中心（5GIC） 在英國薩里大學成立。華為公司按照業界最先進5G研究成果，建設的5G測試床在5GIC正式開通。

德國

2012年6月：在德累斯頓科技大學成立了5G無線通信系統專門實驗室。

2018年-2025年：

• 制定5G頻率商用框架；

• 建立電信行業與應用行業之間的對話論壇；

• 推進5G研究，共同制定未來國際5G標準；

• 推進應用項目，如5G實驗城市；

• 促進基礎設施建設。

  
  

日本的5G發展情況

2013年10月

日本無線工業及商貿聯合會（ARIB）設立5G研究組“2020 and Beyond Ad Hoe”,主要任務是研究2020年及以后移動通信服務、系統概念和主要技術。

2014年6月

日本NTT DoCoMo與諾基亞網絡共同實施了5G技術實驗，在實際商業設施內以70GHz頻帶接受信號，實現了超過2Gbit/s的無線數據傳輸。

韓國的5G發展情況

2013年6月

成立了5G論壇推進組5G Forum。

2014年1月

韓國MSIP建立“未來移動通信產業發展戰略”。

2014年5月

三星演示了5G系統，在28GHz的寬帶中實現1Gbps的速率，并達到2km的覆蓋距離。

2018年

韓國SK電訊在平昌冬奧會上推出5G，也是全球5G的首次應用。

美國的5G研發進展

2012年7月

紐約理工大學成立由政府和企業組成的聯盟。寬帶無線接入技術與應用中心（BWAC）也在積極開展5G項目研發。

2016年7月

白宮發表推進5G研究的先進天線電通信研究計劃（AWRI）的聲明，AWRI將使用美國聯邦通信委員會（FCC）開放的5G用頻率在美國4個城市進行5G技術推廣和實驗。

中國的5G研發進展

via：IMT-2020(5G)

IMT-2020(5G)推進組發布了第一份5G白皮書--《5G愿景與需求白皮書》

2013年2月

工業和信息化部、國家發展和改革委員會、科學技部成立了“IMT-2020(5G)推進組”。

2015年2月

發布?5G概念?白皮書，明確5G概念及主要技術場景。

2015年9月

中國IMT-2020(5G)與歐盟5G PPP簽訂5G合作備忘錄，雙方將在5G推進中展開合作。

2016年7月

中央印發?國家信息化發展戰略綱要?，下一步將加強5G與垂直行業的融合創新研究，以工業互聯網、車聯網等重點行業應用為突破口，構建支撐行業發展安全、泛在的5G網絡。

2016年11月

國際無線標準化機構3GPP的RANI(無線物理層)會議上，中國華為公司主推的Polar Code(極化碼)被采納為控制信道的編碼方案，而高通公司主推的LDPC碼被采納為數據信道的長碼塊編碼方案。

2017年7月

中央印發?國家信息化發展戰略綱要? 并再次明確了5G作為國家戰略的具體目標：

1、2020年互聯網國際出口帶寬達到20太比特/秒（Tbps），支撐“一帶一路”建設實施，與周邊國家實現網絡互聯、信息互通，建成中國－東盟信息港，初步建成網上絲綢之路；

2、2025年互聯網國際出口帶寬達到48太比特/秒（Tbps），建成四大國際信息通道，連接太平洋、中東歐、西非北非、東南亞、中亞、印巴緬俄等國家和地區。

部分企業的5G的研發情況

華為

華為布局非常廣泛，在無線新空口、5G新網絡架構、全雙工、新波形等廣泛領域取得了諸多突破性進展。

華為瞄準視頻、垂直行業、家庭應用三大行業機會：

華為5G業務開展情況

視頻里華為與合作伙伴展示的5G協同機械臂操作，展現了智能工廠的一角。

via：華為

在未來，全息VR/VR通訊有望通過5G實現。

via：華為

移動智能機器人時代將全面來臨

2017年年初，華為還與德國電信等產業伙伴展開了廣泛的研究與合作，探索5G通信技術在智能制造領域的應用前景。視頻里華為與合作伙伴展示的5G協同機械臂操作，展現了智能工廠的一角。

via：電子發燒友

隨時隨地智能跟拍的Mavic Pro

華為與大疆聯合展示的巡檢無人機，在這個場景中，5G網絡因其上行速率與時延相比4G有質的飛躍，回傳視頻圖像才能保證實時與清晰，因而擁有更獨特的商業價值。

三星

2017年6月27日和運營商SKT在三星水原產業園進行了3.5GHz頻段的5G新標準原型測試。測試中，吞吐量達到了1Gbps，進一步拉近5G商用化，小區總速率10-20Gbps。至此，三星既可以用毫米波實現短距離超高速覆蓋，也可以用厘米波實現遠距離大用戶量接入。

筆者認為，三星的5G未來需要支持多種業務，包括無處不在的醫療保健、超高清視頻、可穿戴/柔韌的移動設備、移動云系統、智能地圖/導航、實時交互游戲。

愛立信

筆者認為，目前愛立信接近零時延的功能將會實現在危險環境中機械裝置的遠程操作，也可實現汽車的無人駕駛；高速率和可以實現數十億具有視頻功能的設備，都可高質量連接。

中興

筆者認為，中興的5G會面向用戶的體驗提升，將為“人”在感知、獲取參與和控制信息的 能力上帶來革命性的影響。

基于LTE的4.5G或可取代WIFI

目前企業在無線網絡接入中主要以LTE技術和Wi-Fi技術為主。一方面，LTE作為運營商授權頻譜的服務雖然具有廣闊的覆蓋和高流量，但是LTE資費較高，普通企業難以獲得授權頻譜。另一方面，Wi-Fi雖廣泛應用在企業和個人環境中，卻包含性能體驗差、安全性低等問題，由此Multefire技術誕生了。

Multefire的作用在于，它能使得4G基站像WiFi那樣容易設置安裝，同時提供4G的速度。只要有合適的硬件，任何人都可以擁有一個本地的4G基站、基站集群或一個完全成熟的蜂窩網絡。

通過高效的聯動，具有數據采集和智能運算能力的智能可穿戴設備，通過5G網絡實現即時互聯，將帶來更多富有想象力的新場景。市場研究機構IDC也在研報中表示，隨著5G的來臨，更多物聯網設備得到整合應用，智能可穿戴設備也將趨于多元化，并且讓人們的生活更加高效。

技術和體驗要足夠精準

蘋果的藍牙耳機AirPods剛推出的時候，我還想誰會花1000元買一個音質并不出色的耳機呢？但AirPods充電方便、自動連接手機，從耳朵上拿下來音樂播放就自動停止，戴上就又開始播放，這些功能對用戶對現階段的需求：體驗良好，聰明“一點點”已經足夠了。

實際上，智能可穿戴設備無法達到體驗需求一直是產業發展的最大短板。有數據顯示，智能手表的棄用率高達29%，這對產業發展而言是相當嚴重的問題。可穿戴設備要想實現可持續增長，必須提供突破性產品和較低的入門價格。”

正是基于這兩大因素，智能可穿戴設備需要在體驗需求上“過關”。拿兒童手表來說，通話清晰和定位準確是購買者的核心訴求。今年6月底，高通推出了針對兒童智能手表的新型芯片，使用傳感器融合技術，不僅能夠提供比GPS更為精確的位置追蹤，還支持高像素攝像頭和視頻通話功能。

隨著5G時代的來臨，高速率和高移動性的特征越來越明顯，智能可穿戴設備還要在“可信”上更加準確。大量智能可穿戴設備的“賣點”在于生理數據可實時監控，但包括心跳、血壓這些數據的準確性究竟如何？

【下期預告】：智能硬件需要關注的關鍵材料，歡迎留言您覺得重要的材料

尋材問料?聯合電子發燒友?等多家機構舉辦

《2018 第二屆中國智能硬件高峰壇——5G機遇 智能未來 材料賦能》

共同討論行業新趨勢！

尋材問料?作為材料解決方案一站式服務平臺

致力于促進新材料產學研用的有效融合，打造材料界和制造業的“互聯網+新材料”連接平臺，打造創新創業的“雙創”服務平臺，旨在為制造業提高效率、降低成本、促進創新、優化資源。查看材料詳細資料，拿下材料需求訂單，尋材問料?APP都能滿足你。