5G元年,中国正赢在前沿

2019-02-24 08:23吴健
新民周刊 2019年6期

吴健

2019年,“5G商用元年”在中國率先实现——这一年的央视春晚,首次使用了5G技术,将井冈山、长春、深圳三地分会场的4K超高清视频信号画面实时回传到北京会场。这是5G来临之际,覆盖人数最多的5G应用展示。

所谓5G,就是第五代无线宽带通信,传输速度达每秒一到十个GB,这个速度是4G的十倍以上。简单来说,它和大数据、计算机、航天、新能源、人工智能、物联网甚至生物制药等领域高度协同后,将成为第四次科技革命的引导者,改变世界格局的面貌。

更令人兴奋的是,在这一过程中,中国技术、中国标准已经领先出发,正在成为世界的“引领者”。

生活便利只是一部分

1G打电话,2G聊QQ,3G刷微博,4G看视频,5G会干嘛?这是让人遐想连篇的未来,因为5G有超高传输速率、超低延时、超大连接等特点,对普通人说,第一反应当然下电影更快了!也有人担心,5G时代,更正“误操作”也许更难——当你发现自己“犯浑”时,所有操作都结束了。

但事实上,正如4G真正改变的是商业移动支付一样,5G改变最大的仍将是商业应用。由于5G能保证海量终端间的数据传递,意味着大家谈论已久的物联网终有机会实现名副其实的“万物互联”——将生活中万事万物编组ID,全面组网,建立无所不包的全新物联网。日本综合研究所副主任研究员田谷洋一指出,依托5G网络,不止通信速度方便用户轻松看视频,而是为物联网中衔接的设备及虚拟现实(VR)和增强现实(AR)工具提供支撑,助力建成基于物联网、节能等先进技术的“智慧城市”。英国《经济学人》干脆把无人驾驶汽车定义为“依托5G信号传输的‘带车轮电脑”,至于银行则是某种意义上“转移金钱的电脑”,而医生远程执行复杂手术等等场景都将变为现实。

举个具体例子,由于数据传送不稳定,行驶中车辆之间的信息交互在现有技术条件下是很费劲的。5G一旦成熟和推广,这一问题将迎刃而解,即使飞驰中的车辆也能迅速实现海量数据传送,车辆之间的定位、标记都能做到实时、准确,甚至对交通趋势作出及时预判。这就意味着制约无人驾驶的最大瓶颈获得解决,届时,路上每一台车都具备5G车联网和无人驾驶能力,进而让整个城市的车流都可协同调度,实现市内交通流全局优化,实现零拥堵、零事故。到时候,也许考驾照将成为历史名词,而驾驶执照也将成为人们的收藏品。

再进一步设想,5G时代,众多的5G微基站将消除4G宏基站信号盲区。5G用户容量会大大增加,能传送的信息也大大增加。不仅手机、电脑能联网,摄像头、冰箱、热水器、穿戴设备VR显示、智能家居、自助设备都可接入家庭网络,而且能通过网络实现更多功能。比如,我们现在已通过手机远程操纵家中电器开关,到了5G,也许通过移动终端远程控制家里电视打开特定频道,并把节目录下来,等回家后再看;再比如,在5G物联网时代,也许人们逛街购物同样可以足不出户,通过AR技术完成,甚至可以远程直接试衣服、试化妆品等等,网上购物将进入新时代。

国家安全呼唤5G

5G技术影响未来是全方位的,一向敏感的国防和安全领域自不能外。当前,世界军事技术发展正快速进入网络时代,本世纪初,美军就提出“网络中心战”,在其规划中,通过互联网把各种平台和终端战力整合起来,形成协同的系统作战能力。

那么问题来了,瞬息万变、环境恶劣的战场上,各种平台和终端如何网通?每个设备拖根网线显然不现实,只能靠无线数据传输。美军广泛使用的数据链就是以无线交互传输为主的通信互联系统。但在传统条件下,这些系统的传输能力有限,比如大名鼎鼎的美国海军11号数据链,速率才2K/秒出头,即使是美军王牌F-35战斗机使用的16号数据链,速率也只有每秒一两百兆比特,发发基础情报信息倒凑合,可要实现更精细的控制或对战场态势的实时掌握,则完全是两码事。

未来军事技术演进,无人化、智能化是关键,而这些无人智能设备如何控制?设备间如何协同?没有无线通信技术,全是白搭,换言之,5G技术是实现这一切的重要基础——有了它,一台控制终端同时控制成百上千个无人作战平台将不再是幻想。5G和量子技术不断进步,结合人工智能、大数据之后信息高效高速处理能力剧增,与小型机器人结合则能大规模生产出机器杀人蜂。目前,美国、以色列积极设计无人机编队飞行算法,如果实现与5G通信的集成,就能对众多军事目标进行所谓“地毯式斩首”。

再想象一下,反导领域,在高速高效处理信息能力的量子计算机指挥下,通过5G支撑的精确控制,反导拦截弹精准命中来袭导弹更是小菜一碟。将这些信息处理能力和数据交换能力再整体应用到指挥控制系统后,包括数字化合成部队在内的所有作战单元战力指数都将几何级增长。而这些场景的实现,将对未来战场环境的建设、未来战争作战方式的变化带来深远的影响。不夸张地说,5G决定着未来战争如何进行。

除了战场直接应用,5G时代的安全概念将更为泛化。事实上,我们面临的安全形势已非常复杂。由于互联网广泛应用,整个国家和社会体系在空前便捷的同时,也显得无比脆弱。2010年,伊朗核电站遭受“震网”病毒攻击,前不久勒索病毒席卷全球,让人不寒而栗。斯诺登和维基解密透露的信息更表明,美国早就把网络攻击和网络武器作为重点发展方向,并储备了不少“暗器”。

这种情况下,覆盖面更广、容量更大、传输速度更快的 5G技术在方便人类生活之际,也将放大互联网上的漏洞和威胁。欧盟网络和信息安全局(ENISA)曾警告,5G带给国家安全的新危险,“我们尚无足够防范措施来确信新网络的安全性,现有的4G移动通信已对黑客攻击防不胜防。随着5G问世,更多使用新网络手段收集大数据的猎手也将涌现”。

某些國家对中国通信企业的不安,一大出发点便是5G到来之际,谁的技术标准为全球所接受,谁就能引领发展。目前态势下,中国已占据有利地位,但欧美不甘心拱手相让。

但与此同时,如果能在未来5G时代掌握真正的核心技术,将能从根本上阻断很多网络攻击。当前,互联网上很多漏洞和缺陷往往与软硬件设备制造者有意无意留下的后门相关,如果你不知道搜寻方向,就很难找出安全漏洞。无线开关也许有数以百万计行代码,在生产前、在厂房内、在常规升级中都可能有东西悄悄溜进来。硬件缺陷几乎是不可能预见或发现的。可怕的情境是,后门以无法修改的代码形式写入芯片的话,完全可以通过远程激活,也许是敲几下键,就让整个网络的内容向硬件的设计者敞开。而只有技术和标准的掌握者,才知道这些后门在哪里、会有些什么危害。

谁来掌控5G?

正因为核心技术和标准是如此重要,谁掌握了标准,谁就掌握了一切。4G时代,通信技术的核心内容和标准掌握在高通、ARM、谷歌、思科等欧美公司手中,而这些公司又与欧美政府有着千丝万缕的联系,美国电报电话公司(AT&T;)就曾恣意协助国家安全局(NSA)窃听,以至于国安局在斯诺登曝光的文件中赞扬它“非常乐于帮忙”,这意味着,欧美事实上掌握着现有世界无线通信技术和移动互联网的“命根子”,斯诺登透露,美国国家安全局和联邦调查局直接进入大型互联网公司的中心服务器里挖掘数据,微软、雅虎、谷歌、苹果等九家国际网络巨头皆参与其中。滑稽的是,“以己度人”的美国政府据此认定华为、中兴等从事美国业务的中国通信公司“充满现役”,可又对华为编码难以破解感到沮丧,彭博社记者马克斯·查·未金和乔舒亚·布鲁斯坦援引一名中方人士的话说:“他们(美国政府)总是指责中国人,自己却恰恰在对我们干着同样的事情。”美国国务院前网络安全专家、现供职于战略与国际问题研究中心的詹姆斯·刘易斯表示,假如美国继续变本加厉地阻挠对方的技术企业,可能会使美国乃至世界范围内的创新进程减缓。

实际上,某些国家对中国通信企业的不安,一大出发点便是5G到来之际,谁的技术标准为全球所接受,谁就能引领发展。目前态势下,中国已占据有利地位,但欧美不甘心拱手相让。据悉,高速通信标准大致为中国的TDD和欧美的FDD两大“阵营”。现行的4G通信中,TDD和FDD的区别不大;但到了5G技术环境下,FDD受先天框架限制,无法达到够快的通信速度,TDD势必成为主流。《日本经济新闻》记者川上尚志指出,制定5G标准与拥有相关专利体系的一方,必将成为5G最大赢家,而这样的强者只能来自拥有最大规模和最可靠网络的国家。从这个意义上说,拥有全世界最大规模通信网络的中国拥有先天优势。

从2013年开始,中国移动运营商、设备制造商就与有关部门积极协作,展开对5G技术的密集测试和研发,这一国家支持的态度及巨大的国内市场,确保了相关公司可以销售大量5G设备,并在此过程中得到宝贵经验。美国国家科学基金会主席蒂亚加·南达戈帕尔说,协调而完善的5G合作令中国“处在相当好的位置”,杰富瑞投资银行驻香港的分析师埃迪森·李说:“对中国来说,5G是如此重要的战略项目——投入所有资源。因为中国如果踏足5G的门槛,他们就可以涉足6G、7G、8G。”

对于已占据先机的中国,西方有着严重危机感。美国斯特拉特弗公司认为:“5G技术将提高发明先进技术的效率。中国将在这方面付出巨大努力。美国应研究各种预防措施,防止中国在5G竞争中获得过大优势。比赛的哨声已经吹响。中国、美国、韩国和几家电信公司撸起了袖子,开始发明、测试和运用那些将推动经济发展的技术。”华盛顿认为,华为会在5G竞争中脱颖而出,因为越来越多的美国公司也不得不用这家中国公司的网络设备。最近闹得沸沸扬扬的“孟晚舟事件”,以及“五眼联盟”国家纷纷出台对华为公司的禁令,其实都是美国担忧的具体表现而已。

事实上,时断时续的中美贸易摩擦,已悄然间对中国5G战略蒙上阴影。日本《读卖新闻》副总编佐伯聪士注意到,2018年8月上旬,在香港证券交易所上市的中国铁塔股份有限公司董事长佟吉禄表示,“上市是新的里程碑”,尽管该公司实施了2018年全球最大的IPO,但他的表情却没那么兴奋。据统计,中国铁塔筹到的资金只有543亿港币,相当于预想筹资额的下限。中国铁塔是对中国移动、中国电信、中国联通三大巨头设立的基站铁塔进行建设和管理的公司。出于对贸易摩擦的担心,投资者对实施5G战略的中国铁塔不那么感兴趣了。不过,中国希望在21世纪中叶建成“现代化强国”,不可能放慢包括5G的高科技产业提升步伐。佐伯聪士表示,中国的移动通信技术,经历了以下历史:1980年代的1G(第一代通信技术)是“空白”,1990年代的2G是“追随”发达国家,2000年代的3G是“突破”,现在的4G是“同步”。鉴于落后于欧美的“屈辱”历史,中国存在着“以5G领导世界”的宏愿。

君子自强不息

2015年公布的“中国制造2025”计划中,新一代信息技术产业是十大重点领域之一,5G则是新一代信息技术的关键。日本综合研究所副主任研究员田谷洋一描述,中国视5G为培育新产业的领头雁,而新产业是实现制造强国、拉动新经济增长的火车头。

2019年,中央广播电视总台与中国电信、中国移动、中国联通等合作打造“5G媒体应用实验室”,研究制定基于5G技术进行4K超高清视频直播信号与文件传输、接收、制作技术规范等标准,这标志着自主可控、具有强大影响力的国家级新媒体平台迈开实质性一步。早在2018年8月,随着5G基站传送的海淀稻香湖、西城金融街实景投射到中国联通总部一楼大厅,宣告北京迈入5G时代,而工作人员透露,预计2019年上半年将发布5G手机。2018年的乌镇世界互联网大会上,小米首席执行官雷军更是宣布,2019年三四月份会发布5G商用手机。《人民日报》(海外版)援引业内人士预期,全球范围内,5G商用将在2019年出现。

據德勤公司报告,自2015年来,中国建成约35万个蜂窝基站(美国只有不到3万个),中国每万人有14.1个基站(美国则为4.7个),这些更加庞大的基数对5G技术的发展至关重要。

一家咨询公司的研究报告表明,预计到2026年,中国5G产业市场规模将达1.15万亿元人民币。5G产生的经济效果,到2035年将达到9840亿美元左右。依托如此庞大的市场作为基础,中国有能力把自己的5G网络输出到“一带一路”沿线地区的东南亚、非洲,甚至更多更远的地方。在这一过程中,中国的5G标准将完全可以取代被西方把持了数十年的通信技术标准,把中国规格推向世界。

更快的网络,靠的是先进技术,让无线电波使用效率更高。美国前助理国务卿帮办丹尼尔·塞普尔维达指出,这要求5G使用高频毫米波运行,以便处理更多数据,但这意味着它的覆盖范围不能像此前的通信网络技术那么大。因此,5G技术更加需要密集的基站布设,以及更加靠近消费者和企业的分散式数据中心,这就需要对基础设施进行大量投资。

据德勤公司报告,自2015年来,中国建成约35万个蜂窝基站(美国只有不到3万个),中国每万人有14.1个基站(美国则为4.7个),这些更加庞大的基数对5G技术的发展至关重要。

不仅如此,中国企业正在海外乘风破浪,现阶段,光华为公司就向66个国家出售一万多个基站零件等,而中兴通讯与荷兰KPN启动5G实证实验,占据主动,塞普尔维达感慨地说:“中国正赢在前沿。”(China is winning the Frontier)。

当中国迅速推动5G之际,美国在这一领域已经开始落后。目前世界四家主要的核心电信网络设备制造商包括中国的华为、中兴,芬兰的诺基亚和瑞典的爱立信,美国公司不在其中,而同时中国通信设备龙头企业的电信网络成本比它的竞争对手低20%到30%。美国国家科学基金会2015年关于5G网络发展内部报告说,相对于欧洲、韩国、日本和中国来说,“美国在这一领域非常落后”。南达戈帕尔说,中国协同的投资已经令其“处在相当好的位置”。

客观而言,中国5G通信企业作为全球顶尖通信设备供应商崛起后,世界通信和互联网供应商的垄断被打破,在欧美传统供应商之外,全世界有了新的选择,就正是德国抢先批准中国龙头企业5G标准进入本国乃至欧盟市场,以及意法俄西葡等国欢迎中国通信企业投资的原因。中国在5G、半导体技术上自成体系,即便不是领先哪怕是并驾齐驱,都将极大动摇西方某些国家的信息霸权。

俄罗斯连塔网记者叶卡捷琳娜·切布尔表示,美国情报部门从2009年开始一直监视华为,美国国安局还设法侵入华为的内部服务器,窃取华为员工之间的邮件,结果华为决定离开美国市场,可这没有阻止这家“5G龙头”的发展,尤其在西方国家陆续对其活动实施限制之际,华为在俄罗斯却备受欢迎,自2002年以来,华为积极与俄罗斯公司合作,2018年,在圣彼得堡经济论坛的框架内,华为与俄罗斯温佩尔电信公司就在俄开发4.5G和5G技术签署了战略合作协议,并同意与俄罗斯最大移动运营商MTS—起创建多媒体平台。种种迹象表明,俄罗斯用户根本不怕中国,俄罗斯公司的目标是与华为这一亚洲伙伴进行长期而富有成效的合作。

中国从未表达过满足他人期待的愿望,也不打算抹杀自己的特色和模仿西方国家发展模式,在5G技术的发展上也是如此。事实上,中国在各种场合表达出来的决心都很明确:为了建设现代化强国,中国不可能放慢加强高科技产业包括5G战略的步伐。

天行健,君子自强不息。新中国70年的实践表明,正是有着自强不息、不断奋进的精神,中国才得以从1G时代的空白,到2G时代的“追随者”,再到3G、4G时代的并驾齐驱。在即将到来的5G时代,中国必将领跑世界!