除了智能手機 高通的 5G 技術(shù)還瞄準了哪些領(lǐng)域？

不過，對高通公司來說，5G 的應用絕不止于移動設備，他們正在對 5G 應用進行多領(lǐng)域的研發(fā)。針對高通公司的 5G 研發(fā)，文章作者對其進行采訪、討論。

在移動設備上，從 2017 年到 2019 年，高通在 5G 調(diào)制解調(diào)器取得了一些進展：去年，早期的 Snapdragon X50 調(diào)制解調(diào)器被小型化，可以安裝在一個磚一樣的黑色測試單元中（如上圖所示）。另外，在今年早些時候，這些部件被縮小為一款 5G 智能手機的參考設計，還配有比火柴棒還短的無線電天線，曾在 CES 進行了公開展示。

和 4G 的情況一樣，5G 剛開始普及主要針對的是早期用戶，由此，早期的 5G 的網(wǎng)絡覆蓋是有限的。不過隨著時間的推移，會有更多的發(fā)射塔、新的發(fā)射塔軟件、6ghz 以下的動態(tài) 4G/5G 頻譜共享、以及更多功能強大的智能手機出現(xiàn)。在美國三大運營商中，至少有兩家已經(jīng)承諾在 2020 年實現(xiàn) 5G 覆蓋全國，第三家運營商預計將覆蓋 50%，所以現(xiàn)在的問題不是用戶所在的城市是否會有 5G，而是什么時候會有。

在移動 5G 上，需要關(guān)注的兩個關(guān)鍵領(lǐng)域是室內(nèi)和室外性能的進步。目前，高通正在測試下一代 5G 無線電系統(tǒng)——“Pentari 項目”，這個系統(tǒng)能夠使用波束形成技術(shù)，在 3.5GHz 頻段提供極快的速度。它能夠?qū)?6.5 度的光束以大約 1 英里的距離定向到特定的接收設備，讓多個用戶可以根據(jù)系統(tǒng)的配置達到 750Mbps 到 3Gbps 的速度。

室內(nèi)移動 5G

高通提高移動 5G 性能的另一關(guān)鍵領(lǐng)域主要是室內(nèi)大場所，包括交通樞紐、公共場所和辦公大樓等。高通發(fā)現(xiàn)，只要將毫米波電池和 Wi-Fi 基站放在同一室內(nèi)位置，就可能實現(xiàn)室內(nèi)場所的覆蓋。

如上圖所示，這一想法得到了實現(xiàn)。在巴塞羅那 42,750 平方米的會議中心大廳中，利用 Fira Gran Via 現(xiàn)有的有線回航基礎設施，實現(xiàn)了 5G 服務的全面覆蓋。這種策略同樣在北京地鐵站和室內(nèi)辦公環(huán)境中得到了實現(xiàn)，提供了近 98%的覆蓋率，并且提供了 15Tbps 范圍內(nèi)的總網(wǎng)絡下載吞吐量——足夠幾十名員工或數(shù)百人共享，讓每個人都能夠享受超高速的性能。

家庭和辦公室寬帶

上圖的參考設計說明了高通明年將如何推進家庭和辦公室移動寬帶。這是一個 5G 的戶外裝置，安裝于類似小型衛(wèi)星天線的外部，連接 Wi-Fi、以太網(wǎng)或其它接入點，用戶的所有設備就能夠共享 1Gbps+ 5G 連接。

在這一方面，高通剛剛擴大了這些設備中毫米波 5G 天線的射程，可以在正常高度的一公里到一英里之間連接，這具體取決于障礙物。如果沒有障礙物，則可以實現(xiàn)更遠的距離。

雖然毫米波早期的重點主要放在人口密集的城市環(huán)境和聚集場所，但高通堅信，這種硬件也可以服務于農(nóng)村客戶。如果運營商（包括規(guī)模較小的二線運營商）致力于為客戶提供高質(zhì)量的網(wǎng)絡連接，那么生活在巖石上或是其它偏遠地區(qū)的人們也可以從高帶寬點對點無線連接中獲益。

VR / AR / XR

對于高通目前在混合現(xiàn)實硬件上的發(fā)展，作者表示，它僅僅只能夠工作而已。多年來，“無線混合現(xiàn)實”與“有線混合現(xiàn)實”難以區(qū)分，甚至與“實際現(xiàn)實”也分不清，沒有人知道這些技術(shù)部件將如何以及何時組合在一起。但是，在 XR （Extended Reality，擴展現(xiàn)實）行業(yè)內(nèi)，則正在漸進發(fā)展。

此前，高通展示過一款完全無線的 XR 實時參考耳機，能夠從大樓其它地方的服務器上獲得Wi-Fi，直接傳輸?shù)脱舆t、高分辨率的視頻。作者表示，這一耳機優(yōu)于不久前發(fā)布的 Oculus Quest，而且還不需要有供電的電纜。

之所以能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的效果，這背后有一項重要的技術(shù)：視頻中沒有明顯的認為處理或降級，沒有明顯的延遲，它是基于 Snapdragon 客戶端耳機位置數(shù)據(jù)與服務器數(shù)據(jù)傳輸之間的緊密集成。雖然目前 XR 的無線技術(shù)選擇是 60GHz 的 Wi-Fi，但它的下一步，將是 5G。

實際上，AI 在 XR 體驗中也扮演著重要的角色，它一直在穩(wěn)定地迭代 XR 體驗的核心元素。計算機視覺和機器學習增強了設備對場景映射和用戶跟蹤的空間感知能力，而 AI 還在語音輸入和輸出的音頻處理等功能中發(fā)揮作用。

在未來，高通預計 AI 還將為虛擬現(xiàn)實游戲的應用程序和代理提供可視化的類似 Alexa 的虛擬助手，并支持微軟最近在 Hololens2 演示中展示的那種實時 AR 語言翻譯和主題演講級別的替身功能。

自動駕駛和 C-V2X

高通公司的 Carl Ormond 表示，目前在聯(lián)網(wǎng)汽車領(lǐng)域，主要的問題是技術(shù)何時能夠應用到汽車上，而不是技術(shù)是否會出現(xiàn)。目前，汽車行業(yè)的運營存在至少 5 年滯后性，因此，現(xiàn)今的開發(fā)方案要在 2024 年才會開始出現(xiàn)在汽車生產(chǎn)中。盡管一些儀表盤、車對車的通信以及下一層次的自動駕駛技術(shù)在一兩年前已經(jīng)開始了，但要真正進入到汽車的規(guī)?；a(chǎn)中，可能還需要一些時間。

那么，在汽車行業(yè)，將會實現(xiàn)什么樣的場景呢？

想象一下，車主能夠用 3D 人臉掃描和指紋啟動汽車；5G 智能手機風格的通訊應用程序和平板電腦風格的地圖可以直接出現(xiàn)在視野中，甚至可以嵌入方向盤，而不是出現(xiàn)在中控臺屏幕或口袋里；道路上所有的一切都將通過車輛對車輛、車輛對基礎設施、車輛對網(wǎng)絡和車輛對行人的協(xié)議，以無線方式捆綁在一起。

值得一提的是，高通曾進行過一個演示，一輛汽車能夠使用人體識別和機器學習來預測人們什么時候會過人行橫道，并將這一信息傳達給司機和附近聯(lián)網(wǎng)的汽車。有了預測和實際信息的武裝，距離行人最近的車可以在撞上人之前自動停車，而后面的車能夠減速或停車，而不是引發(fā)連鎖碰撞。

雖然這不能完全避免車禍的發(fā)生，但是，隨著先進的預警技術(shù)進入汽車，汽車能夠與其它汽車自動共享這些警告，這對司機、行人來說，共享預警信息會比沒有預警的時候安全得多。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

去年，高通表示，它正在研究工廠自動化的 5G 解決方案，使機器人能夠無線操作，而不需要以太網(wǎng)電纜。這聽起來很容易，但是，如果機器人是作為裝配線的一部分以超人的速度運行，如果單個數(shù)據(jù)出現(xiàn)了錯誤，將會造成較大的影響，因此，制造公司不愿意接受現(xiàn)有的“足夠好”。

對制造公司來說，他們要求的是 99.9999% 的可靠性。為了實現(xiàn)這一目標，高通正嘗試在工業(yè)環(huán)境使用多個 5G 無線電，確保機器人在任何時候，無論在哪都能收到信號。同時，這些無線電不僅可以用于工業(yè)自動化，還可以處理安全攝像機、增強現(xiàn)實耳機、邊緣計算機、手持終端、叉車等引導車輛以及空間內(nèi)操作的傳感器的數(shù)據(jù)。

一個雙基站系統(tǒng)可以達到 99.95% 以上的可靠性，24 小時內(nèi)，在 8640 萬個數(shù)據(jù)包中可能會丟失 37000 個。而四基站系統(tǒng)可以達到 99.9999% 以上的可靠性，相同時間內(nèi)，8640 萬個數(shù)據(jù)包中只有 50 個丟失。更為重要的是，這 50 個數(shù)據(jù)包中沒有一個是連續(xù)的，所以它們不需要工廠暫停生產(chǎn)的顯示停止器。

此前，如果一家工廠因為布線或是重新配置生產(chǎn)線需要花費 6 個月的時間，但現(xiàn)在，便攜式無線設備只需要 6 天，就能夠把所有東西都換好，這意味著工廠能夠更快地恢復生產(chǎn)。

值得一提的是，很明顯，在未來幾年內(nèi)，5G 不會觸及很多市場，但它確實會對一些市場帶來改變。雖然其它無線和系統(tǒng)建設公司將在 5G 領(lǐng)域做些什么同樣值得關(guān)注，但從高通的預見性來看，它是領(lǐng)先的。