隨著全球蜂窩網(wǎng)絡運營商開始開啟并提供5G體，5G在為網(wǎng)絡供電和綠色環(huán)保方面發(fā)揮了平衡作用，企業(yè)界對新移動網(wǎng)絡技術將帶來的好處抱有越來越高的期待。
根據(jù)安永的一項研究，“最大程度地為企業(yè)提供5G機會”，該調查針對5G機會在全球范圍內對1000多家組織進行了調查，目前在5G投資領域占主導地位的行業(yè)是能源(23%)和技術(22%)，而醫(yī)療保健和金融服務組織都有望在三年內成為最大的投資者。
通過持續(xù)不斷的Covid-19大流行最明確地證明了需求。無疑，5G的潛力已被提升，因為智慧城市的定義技術和包容性成為推動力，從改善生計到擴大獲得醫(yī)療保健和基于數(shù)字的經濟機會，以及介于兩者之間的所有內容。
舉個例子，全球數(shù)據(jù)需求幾乎在所有類別(醫(yī)療保健、政府機構、旅行、商務、教育和生活方式應用)中都有所增長，并制定了一個新的基準，這可能是“新常態(tài)”，而當前的數(shù)據(jù)生成和消費已成為新的需求水平。
5G生態(tài)系統(tǒng)中的開關電源(SMPS)(Source：Technology World)
為智慧城市和關鍵任務解決方案提供支持
今天，全球約有55%的人口居住在城市，據(jù)聯(lián)合國估計，到2050年這一比例將達到68%。受人口增長的影響，從農村到城市地區(qū)的持續(xù)人口遷移將再增加25億居民前往世界上的大城市。隨著5G應用逐步成熟，它通過自動化和連接性(成功的智慧城市的基本前提)與提供資源，運營和成本效率密不可分。
預計5G技術將比現(xiàn)有4G網(wǎng)絡快約100倍，并在實時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時提供更低的延遲率。與當前網(wǎng)絡相比，處理更多連接設備的附加功能將為人工智能(AI)和機器學習提供支持，釋放智慧城市和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的潛力。
在自動駕駛車輛與交通信號燈和地面?zhèn)鞲衅鬟M行通信以清除交通擁堵的應用中，5G為關鍵任務解決方案帶來了新的含義，這些解決方案包括智能救護車或遠程醫(yī)療(智能醫(yī)療)，空氣和水質監(jiān)控等社會服務和智能安全性。
揭秘5G及其在智慧城市中的地位
在2019 IEEE GLOBECOM會議(美國夏威夷)上預示了未來十年的5G潛力。在這里，專家解釋說，考慮到“每一代技術的生命周期約為20年，因此，處于5G初期階段的5G沖擊將在約10年內完全實現(xiàn)。”
5G創(chuàng)建了一個可向世界提供可擴展且可靠的連接的平臺，從而允許部署許多以前無法實現(xiàn)的新應用，例如IoT。這個流行詞將具有更多“固定功能”的智能，基于Web的設備分類(與智能手機和平板電腦等多功能設備相對)，并且將變得越來越普遍。
對于剛起步的人來說，5G的連通性網(wǎng)絡可提供大規(guī)模的機器類型通信(MMTC)和關鍵機器類型通信(CMTC)。
MMTC適用于大量的IoT設備，有效地集成了許多傳感器和執(zhí)行器，可以主動地來回發(fā)送大量數(shù)據(jù)。憑借在智能家居和樓宇、物流、供應鏈、機器人技術、自動化、車隊管理和環(huán)境監(jiān)控中的應用，MMTC充分利用了低延遲容限(通過低帶寬管道傳輸或接收的小數(shù)據(jù)塊)。
另一方面，考慮到數(shù)據(jù)使用的關鍵性質，CMTC最適合于數(shù)據(jù)不延遲的應用，例如自動駕駛汽車、遠程醫(yī)療保健、電網(wǎng)和交通安全控制的無人駕駛應用，穩(wěn)定可靠且準確的應用傳輸是必須的。
5個最佳5G應用(Source：EDN)
創(chuàng)新的伙伴關系，技能提升和新的生活方式
亞太地區(qū)有望在2025年之前成為5G的最大采用者，為移動網(wǎng)絡運營商提供部署和采用所需的關鍵數(shù)量，以及由此產生的應用生態(tài)系統(tǒng)，為企業(yè)提供新服務和商業(yè)模式方面的業(yè)務案例。
需要特定的技能組能力;系統(tǒng)集成商將在整合端到端解決方案方面發(fā)揮重要作用，從而在移動網(wǎng)絡運營商、第三方基礎設施提供商和生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴、行業(yè)和服務、政府以及廣大市民之間建立起行業(yè)合作伙伴關系。
5G的長期潛力在新加坡信息通信媒體發(fā)展管理局(IMDA)上并沒有失去，該機構最近宣布，它將在今年開始5G部署，并在2025年之前在全國范圍內提供獨立的覆蓋范圍。
除了新加坡的“智能國家2020”議程外，數(shù)字化這些努力包括：幫助中小型企業(yè)擴大規(guī)模并進入全球市場，而無需實際的市場足跡;培訓40歲及以上的職業(yè)中期專業(yè)人員以從事與技術相關的工作;加速無人機和自動駕駛汽車的試驗，以實現(xiàn)“5G”技術和網(wǎng)絡將成為新加坡數(shù)字經濟的重要組成部分。”
馬來西亞鄰國在宣布其5G頻譜頻段時明確表示，采用5G必須具有包容性，并應改善生活質量并鼓勵業(yè)務增長和創(chuàng)新，尤其是在較小的企業(yè)和公共部門中。
馬來西亞在1月份啟動了一個獨立的5G測試網(wǎng)絡，旨在通過其指揮中心使用在開放的共享模型上構建和開發(fā)的API，將其著名的蘭卡威島轉變?yōu)檎故?G如何從數(shù)字技術和大數(shù)據(jù)中釋放價值的案例。超過11個應用，包括智慧城市、智慧旅游和智慧農業(yè)。
5G的關鍵要求(Source：Thales Group)
“GaN-do Singapore”和面向綠色網(wǎng)絡的利基5G半導體技術
當今的電信基礎架構設計需要與應用最匹配的幾個標準的技術，包括熱量、速度、功率、效率、尺寸和成本。這些考慮因素以及實現(xiàn)更“綠色”通信網(wǎng)絡的目標需要解決，這意味著與4G相比，技術人員和基站運營商必須應對功率需求可能增加70%的問題。
自1990年代以來，氮化鎵(GaN)就用于太空應用，通信系統(tǒng)和有源電子掃描陣列(AESA)雷達。
氮化鎵(GaN)是一種寬帶隙半導體材料，以其高水平的導熱性、熱容量和硬度而聞名，將在5G網(wǎng)絡中超越傳統(tǒng)半導體材料，在更高的溫度和更長的使用壽命下可靠地運行，其在航空航天和國防應用中的著名適用性將使它廣為人知。需要更高頻率、緊密集成和最低實現(xiàn)成本的應用。
此外，通過其低壓功能提供的功率效率不可避免地進入了手機、汽車、可再生能源以及受益于小型化和無線應用的各種用戶應用中，特別是在醫(yī)療保健領域。
GaN滿足兩個關鍵標準：提高輸出功率，同時保持較低的成本和能耗，創(chuàng)建“綠色網(wǎng)絡”效應，擴展到高增長用例領域和可持續(xù)性需求。
但是，實現(xiàn)這一目標的關鍵挑戰(zhàn)在于GaN的大規(guī)模商業(yè)化。硅上的GaN(Si上的GaN)和碳化硅上的GaN(SiC上的GaN)外延晶片及其所需的制造技術(用于滿足各種5G和可持續(xù)性要求)意味著GaN制造商需要提供涵蓋多種頻率和功率水平的幾種變化。
IGSS GaN Pte Ltd(IGaN)是目前新加坡國內唯一具有GaN商業(yè)化能力的半導體公司，也是世界上少數(shù)具有成熟GaN鑄造能力的公司之一，它為本地行業(yè)參與者利用基礎設施、供應鏈，以及使GaN技術在大規(guī)模生產中更便宜的專有技術。
IGaN將其與在該技術領域花費了大約10到15年的新加坡研究機構和大學的合作關系與公司的內部開發(fā)工作和知識產權相結合，以制造各種直徑(4”，6”和8”)的外延片。
IGaN的鑄造工藝在推動產品發(fā)展，增強新加坡和東南亞作為大批量競爭性GaN技術的全球目的地的地位方面具有自然地位。
Source:Digital Trends
GaN滿足5G標準以超越可持續(xù)發(fā)展目標
在全球范圍內，預計5G用戶數(shù)量將從2019年的不到2億激增至2023年的10.2億(《財富》，2020年2月)。根據(jù)愛立信的一份報告(2019年6月)，到2024年5G將達到45%的人口覆蓋率和19億用戶，這使其成為有史以來在全球范圍內推出的最快的一代通信技術。
這些變化是如此巨大，以至于IHS Markit預測5G將在2035年實現(xiàn)13.2萬億美元的全球經濟產出，作為工作流程變革的催化劑，為競爭性經濟優(yōu)勢建立一套新的規(guī)則。
諾貝爾獎獲得者天野廣史(Hiroshi Amano)認為，基于GaN的設備將在物聯(lián)網(wǎng)、5G通信和能源互聯(lián)網(wǎng)(IoE)中扮演重要角色，包括設備的無線供電和功率轉換功能(用于太陽能和風能、電動汽車、快速充電要求等)。
似乎在不那么遙遠的城市化未來中，汽車、設備和生產機器將加入網(wǎng)絡。另一方面，5G的低延遲可提高視頻圖像的質量和可靠性，從而達到增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實應用的范圍，從教育到機器人手術、遠程醫(yī)療、零售、自我維持的長者以及沉浸式和基于云的應用游戲等將反過來通過數(shù)字包容性推動創(chuàng)新和向上的社會流動性。
在基于5G的應用中整合GaN技術還將加快關鍵的氣候變化目標，包括新加坡實現(xiàn)零溫室氣體排放的愿景。氮化鎵在清潔能源和減少數(shù)據(jù)中心能源消耗方面的實用性加速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心是這里最大的碳排放大國之一，不可否認，經濟已成為安全性和彈性5G應用創(chuàng)新的全球5G領先者，收取社會經濟利益。最近的頭條新聞指出，這是世界各地的熱門話題。
在可持續(xù)性方面，GSMA 2019年的一項研究顯示，移動行業(yè)對聯(lián)合國所有17個可持續(xù)發(fā)展目標(UN SDG)的貢獻不斷增加。該協(xié)會恰當?shù)刂赋觯?ldquo;隨著農村模式和可負擔性的擴大，互聯(lián)網(wǎng)普及率已達到全球約四分之三的人口，政府、企業(yè)和非政府組織可以共同努力實現(xiàn)聯(lián)合國的可持續(xù)發(fā)展目標，尤其是在良好的健康、福祉、優(yōu)質的教育、性別平等和氣候行動。”這是GaN制造商最有希望的一部分。
