鄭江宇／中央大學資訊管理博士，現任東吳大學巨量資料管理學院助理教授，專長為大數據與人工智慧研發。

人類社會歷經十餘年的 4G 行動網路榮景之後，自今年起將迎來全新 5G 行動網路世代。什麼是 5G？為何各行各業都這麼重視 5G？它又能夠為人類帶來什麼樣的生活改變？

 

5G 的世代

5G，指的是第五代行動通訊技術（5th generation mobile networks），相較於 4G，5G 擁有更快的資料傳輸速度與較低的資料傳遞延遲性。以傳輸速度來說，同樣是下載一部 2 小時 4K 高畫質的影片，4G 行動傳輸所需的耗時約為 7 分鐘，而 5G 行動傳輸卻不超過 5 秒鐘就能夠下載完畢。

會有如此大的傳輸速度差距主要是受惠於 5G 採用較高的 300 GHz 訊號頻段，速度可達 10 Gbps，這是慣用 10 Ghz 低頻段、速度僅 1 Gbps 的 4G 所無法達到的高速傳輸效果。換句話說，5G 比 4G 的傳輸速度快上十倍。至於在資料傳遞延遲性方面，4G 的回應時間約為 0.01 秒，而 5G 的回應時間則是 0.001 秒，表示 5G 用戶能夠以近乎零等待的方式享受高速網路。綜合前述所言，5G 網路世界的理想就是在人類生活中布滿「高傳輸速度」與「低延遲性」的無線傳輸訊號，而這個理想正以現在進行式的姿態快速實現。

 

為何各行業高度重視 5G？

以資料流動的角度而言，5G 實現除了仰賴基地台建置之外，尚需要在各個資料傳輸環節部署各式的感測器（sensor，右上圖），如此才有辦法讓真實世界中的網路訊號與資料傳遞能夠無縫接軌。也正因為如此，只要是會接觸到 5G 信號的資料傳輸點，該端點的製造商或服務提供者就能夠從中探尋過去未有的商機。

舉個例子，讀者若有機會可以觀察近期各大網際網路服務提供商（internet service provider, ISP）的文宣廣告，像是中華電信、台灣大哥大、遠傳、亞太電信和台灣之星等，皆不約而同地推廣具備 5G 訊號傳輸功能的新手機，期盼用戶在續約或新購門號時能夠事先準備好所需的上網裝置，待日後 5G 門號開通便能夠直接享用高速無線網路。ISP 業者與手機製造商無疑都會是日後涉入 5G 世代的重要角色之一，也因如此，它們無不積極參與 5G 相關業務。

讀者如果有注意近期的冷氣機廣告，不難發現當下各廠牌機種幾乎不約而同地強調，能夠透過手機來控制冷氣運作的功能。沒錯！智能家居的實現也是拜無線訊號傳輸及感測器所賜。所以從最細微的硬體零件製造商到軟體服務提供者，幾乎每一個環節的參與廠商都不敢輕視 5G 所能夠帶來的龐大市場規模。值得一提的是，此處所提到 5G 參與者皆扮演相關軟硬體應用服務的供應端角色，那麼需求端的角色勢必就屬 5G 服務的使用者或消費者。消費者們期盼透過 5G 的使用帶來更高工作效率、更佳生活品質，甚至是更多前所未有的生活型態改變。

 

5G 為生活帶來哪些改變？

5G 行動通訊技術所能夠帶來的生活改變項目不勝枚舉，舉凡食、衣、住、行、育、樂，處處可以觀察到 5G 帶來的巨大影響。

 

1.食

前些日子國外爆發萵苣蔬菜大腸桿菌（Escherichia coli）超標事件，新聞一出嚇壞許多健康飲食的愛好者。農業的產銷流程任何一個環節出了差錯，便有可能導致農產品的新鮮程度受到影響。

有鑑於此，目前已有農業出口大國試圖在農業生產端、物流端和銷售端等環節部署物聯網感測器，如溫度、濕度感測等，搭配 5G 的高速且低延遲的傳輸特性來實現農產品即時把關的目標。例如在農業生產端部署感測器就能夠收集農業大數據，進而透過 5G 高速網路傳輸來計算最大供應量、預測未來可穩定供貨量等，藉此縮短產銷失衡的問題。

 

 

而若是在農業物流端部署感測器，同樣可以透過 5G 高速傳輸掌握農產品運送情況，像是溫度超標便即時招回可能受影響的農產品，如此便能避免大腸桿菌孳生的機會。又或是透過智能數據運算出物流車的最佳行走路徑，同時兼顧節能減碳與提升農產品抵達銷售通路的時效。

 

2.衣

不論是在實體通路或在網路上購買服飾，消費者最擔心的不外乎是所購買的衣服或褲子是否合身。現在透過 5G 網路的高速傳輸效能，不論是在實體或網路通路，只要站在攝影鏡頭的前方，就能夠立刻進行虛擬試穿的購買前確認。其呈現出來的試穿效果栩栩如生，就好比自己真的穿上衣服一般，而且這件不喜歡可以馬上換一件，完全不需要耗費太多等待時間。甚至已有知名服飾製造商透過虛擬試穿的方式，來為顧客量身打造客製化服飾，這在過去慢速、高延遲的無線傳輸環境中就好比天方夜譚一般。

更令人驚喜的是，由感測器與攝影鏡頭所捕捉到的身材數據，將會被妥善保存在顧客資料庫。若日後經分析與運算後得知身材沒有太大改變，那麼就可以迅速地再製作下一件客製化專屬服飾，即使是身材發生變化也能夠即時提供最新尺寸訂製的建議。

 

 

3.住

現在已有許多飯店業者試運行 5G 行動傳輸環境，旅客抵達飯店之後便能夠對著服務機器人進行人臉辨識確認，自動且快速地辦理好入住手續。其後，機器人便能引領入住貴賓進到所預定的客房內。

當房客好整以暇地躺在床上收看 8K 高畫質電視時，螢幕上的訊息可引導房客戴起虛擬實境（virtual reality, VR）眼鏡，以身歷其境的超真實畫面來讓房客體驗當地的旅遊景點，進而順勢推廣自費套裝行程。大數據分析的結果能夠得知房客對各個景點的喜好程度，並且在出外前透過機器人的協助給予必要的關懷與參考資訊，實現這一切的幕後功臣必然是 5G 的高速、低延遲傳輸技術。

 

4.行

各大車廠近年來致力於汽車智能化，與過去汽車最大差異在於自動駕駛功能的嵌入。一台汽車若要能夠智慧地協助或代替人類駕馭車輛，那麼車上一定會植入許多物聯網感測器，將這些傳感器所收集的資料匯整分析之後提供給行車電腦進行決策判斷。

此時，5G 的高速傳輸與低延遲特性又再次派上用場。試想，若有一台自動駕駛汽車偵測到前方有行人通過，但卻受限於網路傳輸速慢與延遲回應等因素，使得該車輛無法即時透過中央電腦驅動煞車，等到分析結果出來後車輛早已撞上行人。此嚴重情況在 5G 環境中不但不會發生，反而能夠使車輛快速偵測、分析並處置遇到行人通過時的必要煞車或各種反應。

 

 

5.育

進期的新冠病毒疫情導致許多學校停課，紛紛改以遠距教學方式不中斷課程學習。然而，遠距教學令人詬病的影音傳輸品質容易受到頻寬不足影響，讓學習成效大打折扣。不過在不久後，遠距教學將會以 5G 方式來運作。這表示即使上課人數很多，參與課程的學生仍然可以享受高速不延遲的教學內容。老師與學生彼此之間甚至可以透過虛擬實境的方式進行互動，就好比雙方處在相同教室裡一般。除此之外，偏遠鄉鎮經常無法提供學生充裕的教育資源，透過上述的遠距實境教學，搭配 5G 便能夠讓偏鄉的學子享有與都市學子相同的學習內容。

 

6.樂

在過去網路遊戲只能夠以線上同步方式來與三五好友進行對戰，現在透過 5G，打遊戲已經可以實現逼真的臨場感。想像一下，如果自己邀請一群好朋友來場籃球 PK 比賽，彼此所看到的畫面會是每個人都站在籃球場上，不論是搶籃板或投三分球，一切都跟真實的籃球比賽趨於一致。另外，大數據分析還能夠提供每位參賽者的進攻與防守習慣分析，達到所謂的知己知彼、百戰百勝的目標。

 

 

邁向更便利的未來

 

經過上述案例分享，相信每一個人都會非常期待 5G 網路生活來臨，相較於 4G 無線傳輸，5G 無線傳輸確實能 夠在人類生活中帶來許多改變。雖然 5G 行動網路的普及還有許多困難有待解決，如基地台普及、資費方案擬定等，但這些問題到最後終能夠迎刃而解，這就好比當初 3G 世代轉換到 4G 世代一般。5G 所帶來的生活便利將指日可待！

本文轉載自《科學月刊》第607期〈生活中的食衣住行育樂，因為有了 5G 而很不同？〉。

 

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