相距48公里也能做手术，5G已经强大到这种地步了吗？

2019年6月6日，工信部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电等4家企业颁发5G商用牌照，中国正式进入“5G商用元年”。

2019年10月31日，在中国国际信息通信展览会上，工信部宣布5G商用正式启动。同一天，中国移动、中国电信、中国联通三大运营商也公布了5G商用套餐。

2019年11月15日，联想在北京举行的第五届联想创新科技大会上宣布，推出全球首款5G电脑。

近年来，计算机网络一直都是人们关注的一个话题，5G的推出，自然是吸引了众多网民的关注，这其中自然也包括了我们。那么，5G的推出会带给我们哪些新的体验呢？

教育领域

在线自适应教育一直是人工智能重要的落地应用场景，但现在市场上主流的在线教育产品依旧存在许多弊端，如自适应技术无法应用于教学核心环节，人工智能教师与学生只能进行教学场景下的简单对话，影音传输经常出现卡顿等等。

5G的出现刚好解了这一系列的问题，数据传输速率远远高于以前的蜂窝网络，最高可达10Gbit/s，比当前的有线互联网要快，比先前的4G LTE蜂窝网络快100倍；足够支持超高清视频、VR、AR的应用。而且5G 可以链接 PC、传感器、监控器，实现物联网相关连接数据的传输，真正的打造出智慧互联教室；5G较低的网络延迟（低于1毫秒，而4G为30-70毫秒）会提高在线教育的视觉体验与互动效率。这一点对在线教育来说是非常重要的。

车联网与自动驾驶

车联网技术经历了利用有线通信的路侧单元（道路提示牌）以及2G/3G/4G网络承载车载信息服务的阶段，正在依托高速移动的通信技术，逐步步入自动驾驶时代。

根据中国、美国、日本等国家的汽车发展规划，依托传输速率更高、时延更低的5G网络，将在2025年全面实现自动驾驶汽车的量产，市场规模达到1万亿美元 。

外科手术

2019年1月19日，中国一名外科医生利用5G技术实施了全球首例远程外科手术。这名医生在福建省利用5G网络，操控30英里（约合48公里）以外一个偏远地区的机械臂进行手术。在进行的手术中，由于延时只有0.1秒，外科医生用5G网络切除了一只实验动物的肝脏。

5G技术的其他好处还包括大幅减少了下载时间，下载速度从每秒约20兆字节上升到每秒50千兆字节——相当于在1秒钟内下载超过10部高清影片。5G技术最直接的应用很可能是改善视频通话和游戏体验，但机器人手术很有可能给专业外科医生为世界各地有需要的人实施手术带来很大希望。

无人驾驶、远程手术，这一切听起来都是那么的不可思议，然而，在5G时代，这些却都成为了现实。那么，5G为什么能够实现这些呢？他的工作原理又是什么？

5G移动网络与早期的2G、3G和4G移动网络一样，5G网络是数字蜂窝网络，在这种网络中，供应商覆盖的服务区域被划分为许多被称为蜂窝的小地理区域。表示声音和图像的模拟信号在手机中被数字化，由模数转换器转换并作为比特流传输。蜂窝中的所有5G无线设备通过无线电波与蜂窝中的本地天线阵和低功率自动收发器（发射机和接收机）进行通信。收发器从公共频率池分配频道，这些频道在地理上分离的蜂窝中可以重复使用。本地天线通过高带宽光纤或无线回程连接与电话网络和互联网连接。与现有的手机一样，当用户从一个蜂窝穿越到另一个蜂窝时，他们的移动设备将自动“切换”到新蜂窝中的天线 。

模拟信号、无线电波、蜂窝网络…原理中一大串的专业名词给我们整的稀里糊涂，即便看完了通篇的原理我们可能也不知道这是在说什么。但既然5G网络出现了，那就一定有人对其有所了解，就比如我们本次课题的导师，加州理工学院教授~

翰林精选·加州理工学院物理项目

翰林本期课题： 物理学思维研究与应用  ，加州理工学院教授将亲自带你进行科研探究，从物理学思维的角度看5G！

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