1G到5G,中國(guó)是如何趕超歐美?

知了珺
不過(guò)1G時(shí)代終究存在太多缺點(diǎn)。容量小、質(zhì)量差、制式太多又互不兼容,通話質(zhì)量也不高,所以很快就被新興的技術(shù)取代。一般來(lái)說(shuō),每個(gè)時(shí)代的通訊技術(shù)都會(huì)有一個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),而2G時(shí)代的標(biāo)準(zhǔn)就是以美國(guó)為代表的CDMA和歐洲的GSM標(biāo)準(zhǔn),它們分別代表著摩托羅拉和諾基亞,后者也就是我們俗稱的全球通,是1995年到2008年的核心技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)電話短信上網(wǎng)等功能。

你是否能夠想象,沒(méi)有手機(jī)的生活。或許對(duì)老一輩的人還好說(shuō),但年輕一輩的人應(yīng)該就受不了吧,而這體現(xiàn)的就是人們對(duì)于通訊技術(shù)的依賴,移動(dòng)通信技術(shù)被稱為可以改變世界的技術(shù),它并不僅僅就體現(xiàn)在手機(jī)上。包括如今發(fā)展的電腦、機(jī)器人、智能家居、網(wǎng)上購(gòu)物、視頻通訊、軍事武器等等,這些都是移動(dòng)通訊發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物,它已經(jīng)對(duì)人的生活、生產(chǎn)、工作、娛樂(lè)乃至經(jīng)濟(jì)文化政治產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。

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因此在各個(gè)時(shí)代中,掌握更快更方便的通訊手段,就成為了每個(gè)國(guó)家最核心的主題。現(xiàn)如今,移動(dòng)通訊技術(shù)發(fā)展已經(jīng)正式邁入第五代,不過(guò)對(duì)于各個(gè)時(shí)代中的差別,以及中國(guó)在其中扮演的角色,很多人卻并不知曉,所以今天我們就來(lái)談一談,中國(guó)通訊那些年中的驚天逆襲。

移動(dòng)通信簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是移動(dòng)體之間的通信,是經(jīng)過(guò)基站子系統(tǒng)和移動(dòng)交換子系統(tǒng)等設(shè)備,組成的蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),能夠提供話音、數(shù)據(jù)、視頻圖像等業(yè)務(wù)。它最早的歷史可以追溯到19世紀(jì),1864年麥克斯韋證明了電磁波的存在。1900年馬可尼利用電磁波進(jìn)行了遠(yuǎn)距離無(wú)線電通信,從此世界就走向了無(wú)線電通行的時(shí)代。

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不過(guò)要說(shuō)現(xiàn)代移動(dòng)通訊的歷史,還得說(shuō)到1978年以后,美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室率先開(kāi)發(fā)了移動(dòng)電話業(yè)務(wù)AMPS,這是第一種真正意義上實(shí)現(xiàn)。隨時(shí)隨地通信能力的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng),也就是我們俗稱的1G時(shí)代,能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單的較短距離的通話,發(fā)布后很快就被美國(guó)進(jìn)行大規(guī)模的部署,歐洲國(guó)家也隨之跟進(jìn)。1986年摩托羅拉8000X在美國(guó)芝加哥誕生,正式宣布了現(xiàn)代移動(dòng)通信時(shí)代的開(kāi)啟。在那個(gè)年代中,摩托羅拉8000X被乘坐“大哥大”是真正意義上大哥中的大哥。

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那1G時(shí)代中的中國(guó)呢?

很可惜,盡管1G通信存在大量缺點(diǎn),但當(dāng)時(shí)中國(guó)無(wú)法掌握那么高端的技術(shù)也缺乏相關(guān)的專利,整體處于一片空白的階段,一直到美國(guó)部署接近10年后,廣州才有第一個(gè)1G網(wǎng)絡(luò)。

不過(guò)1G時(shí)代終究存在太多缺點(diǎn)。容量小、質(zhì)量差、制式太多又互不兼容,通話質(zhì)量也不高,所以很快就被新興的技術(shù)取代。一般來(lái)說(shuō),每個(gè)時(shí)代的通訊技術(shù)都會(huì)有一個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),而2G時(shí)代的標(biāo)準(zhǔn)就是以美國(guó)為代表的CDMA和歐洲的GSM標(biāo)準(zhǔn),它們分別代表著摩托羅拉和諾基亞,后者也就是我們俗稱的全球通,是1995年到2008年的核心技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)電話短信上網(wǎng)等功能。

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而中國(guó)呢,在那個(gè)年代中依舊處于一個(gè)跟隨狀態(tài),因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)和專利都是由歐美掌握。1995年中國(guó)移動(dòng)開(kāi)始使用GSM技術(shù)建立2G網(wǎng)絡(luò),是花費(fèi)巨資從愛(ài)立信手中后設(shè)立的。而1999年中國(guó)聯(lián)通和高通談判也引進(jìn)了CDMA技術(shù),2001年正式落成,從此,中國(guó)也才正式進(jìn)入2G時(shí)代。

等到中國(guó)真正進(jìn)入國(guó)際通訊界的時(shí)候,是在3G時(shí)代,3G時(shí)代有一個(gè)很厲害的公司,叫做高通,作為2G的推行者,高通在2G時(shí)代下積累了大量技術(shù),率先執(zhí)行了將CDMA算法嵌入芯片的方案。成功將通訊基帶、CPU、GPU等等整合到芯片中,如此一來(lái)就奠定了3G時(shí)代霸主的地位,在那個(gè)時(shí)代中,高通的CDMA-2000標(biāo)準(zhǔn)十分牢靠,它賣出的芯片越多,標(biāo)準(zhǔn)就能更加推廣。

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因此歐洲的老牌通訊巨頭聯(lián)合組成了3GPP繞過(guò)專利,完成了W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)。并在原來(lái)全球通的基礎(chǔ)上進(jìn)行推廣,很快就搶回了不少份額,美國(guó)高通一看大事不妙,做出了一個(gè)決定,那就是邀請(qǐng)中國(guó)加入了3G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)時(shí)的中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA是基于高通標(biāo)準(zhǔn)而改造的,美方依舊可以收取專利費(fèi),同時(shí)還能夠合力抵抗歐洲,所以在高通的幫助下,3G時(shí)代中,中標(biāo)TD-SCDMA美標(biāo)DCMA-2000和歐標(biāo)W-CDMA成為了全球三大3G標(biāo)準(zhǔn),也就是在那時(shí)候,中國(guó)通訊取得了前所未有的突破。

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所以在4G時(shí)代中,中國(guó)通訊終于實(shí)現(xiàn)了后來(lái)居上,取得了和歐美巨頭并肩而行的技術(shù),4G是一種比3G快上百倍的技術(shù),在靜態(tài)輸送速率能達(dá)到1Gb,高速移動(dòng)狀態(tài)下也能夠達(dá)到100Mb。真正意義上實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)隨地的通訊。因此,在這個(gè)時(shí)代中手游、網(wǎng)上購(gòu)物和支付、視頻APP取得了突破,所以4G標(biāo)準(zhǔn)的競(jìng)爭(zhēng)特別激烈,最終有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)脫穎而出。一個(gè)是歐洲的FDD技術(shù),這是根據(jù)4G正交分頻多工技術(shù),衍生出來(lái)的一種頻分雙工(FDD)的模式,制霸了歐洲市場(chǎng)。

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而我們中國(guó)則是抓住了機(jī)會(huì),研究正交分頻多工技術(shù)的另一個(gè)模式,時(shí)分雙工(TDD)模式,最終做出了TD-LTE技術(shù),從此第一個(gè)由中國(guó)主導(dǎo)的,具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的標(biāo)準(zhǔn)正式誕生,在4G時(shí)代中TD-LTE基站占據(jù)了全球40%的份額,讓中國(guó)真正意義上,成為了通訊游戲規(guī)則的制定者。

但通訊技術(shù)的發(fā)展只會(huì)不斷向前

從1G時(shí)代的空白,到4G時(shí)代的后來(lái)居上,中國(guó)通訊深知全球通訊博弈的兇險(xiǎn),也更加明白技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的重要性。所以從2016年開(kāi)始,一場(chǎng)針對(duì)5G技術(shù)的研發(fā),就在中國(guó)悄悄孕育,最終帶給了世界一份驚喜。

紐約時(shí)報(bào)曾經(jīng)這么評(píng)價(jià)5G技術(shù),將它評(píng)價(jià)為一場(chǎng)新的軍備競(jìng)賽,認(rèn)為誰(shuí)能夠控制5G的標(biāo)準(zhǔn),誰(shuí)就能夠在經(jīng)濟(jì)、軍事和情報(bào)領(lǐng)先別人,會(huì)這么說(shuō)的緣故,主要是因?yàn)?G技術(shù)其實(shí)更像是一場(chǎng)革命,如果說(shuō)4G影響生活的話,那么5G影響的就是社會(huì)。

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它主要應(yīng)用于兩個(gè)方面,一個(gè)是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng),能夠讓手機(jī)功能更加方便快捷,不僅能夠提供超高清視頻。也能夠提供浸入式游戲等交互方式的再升級(jí)。但另一個(gè)方面5G服務(wù)的是物聯(lián)網(wǎng)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),它能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器通信、智能化機(jī)器人、智能家居、車聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)醫(yī)療,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用和推廣,將人與人之間的信息連接,變成一個(gè)面向萬(wàn)物的統(tǒng)一連接架構(gòu)和創(chuàng)新平臺(tái)。毫無(wú)疑問(wèn),5G技術(shù)是影響世界的關(guān)鍵,也就導(dǎo)致了一場(chǎng)針對(duì)5G商用的競(jìng)爭(zhēng),在各國(guó)之間悄然興起。

針對(duì)5G的研發(fā),全球各國(guó)都希望能夠率先掌握和突破

2013年2月在歐洲通訊巨頭的牽頭下,歐盟宣布撥款5000萬(wàn)歐元加快5G技術(shù)的發(fā)展。計(jì)劃在2020年推出一個(gè)成熟的標(biāo)準(zhǔn),長(zhǎng)久以來(lái)作為通訊業(yè)的大本營(yíng),歐洲的通訊巨頭迫切希望能夠鞏固自己的霸主地位。同年2月韓國(guó)三星宣布,已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)了第5帶移動(dòng)通信的核心技術(shù),計(jì)劃在2020年開(kāi)始商業(yè)化,這是三星電子在5G研發(fā)首先攻破的一個(gè)難題,也讓5G這個(gè)概念開(kāi)始深入人心。

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次年5月,日本電信營(yíng)運(yùn)商N(yùn)TT宣布和6家廠商合作,開(kāi)始測(cè)試凌駕于4G以上的高速網(wǎng)絡(luò),期望于在2020年開(kāi)始運(yùn)作。2015年美國(guó)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商Verizon宣布,從2016年開(kāi)始試用5G網(wǎng)絡(luò),2017年在美國(guó)部分城市全面商用,計(jì)劃在2020年全國(guó)通用。而我們中國(guó)在5G的研發(fā)比較晚,雖然13年就啟動(dòng)研究,但主要在2016年到2018年進(jìn)行,主要分為5G關(guān)鍵技術(shù),5G技術(shù)方案驗(yàn)證和5G系統(tǒng)驗(yàn)證三個(gè)階段。

不過(guò),雖然發(fā)展時(shí)間比較晚,但中國(guó)發(fā)展5G的速度卻特別快,中國(guó)的優(yōu)勢(shì)在于有一個(gè)極為有力的主導(dǎo)機(jī)構(gòu)。因此短短幾年,基建的腳步就讓5G基站走入各大城市。在2018年前,中國(guó)就建設(shè)了不少于500個(gè)的5G終端。所以在2018年的2月沃達(dá)豐和華為就宣布在西班牙采用了非獨(dú)立的3G PP 5G新無(wú)線標(biāo)準(zhǔn),并在sub6頻段完成了全球首個(gè)5G通話測(cè)試。從此,中國(guó)的5G技術(shù)商用就走向了高速發(fā)展的階段。

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幾天后華為再度發(fā)布了首款3GPP標(biāo)準(zhǔn)的5G商用芯片和商用終端,經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的沉淀,這些成果最終在TSG RAN上正式發(fā)布。也宣告著首個(gè)真正完整意義的國(guó)際5G標(biāo)準(zhǔn)正式出爐。也代表著中國(guó)率先掌握了5G技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了在該技術(shù)上的最早突破。

華為是如何做到的呢

其實(shí)就是使用ALL-Cloud的概念,建立了一種全新的傳輸網(wǎng)絡(luò),來(lái)將速率提高到極限,滿足了5G技術(shù)的運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)。所以一發(fā)布,就引來(lái)了許多國(guó)家的焦慮。美國(guó)在該年宣布,在12月21日將實(shí)現(xiàn)12個(gè)城市開(kāi)放5G服務(wù)網(wǎng)絡(luò),韓國(guó)則是同步在部分地區(qū)推出5G服務(wù),正式推進(jìn)2020年實(shí)現(xiàn)5G全國(guó)覆蓋。

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當(dāng)然,這些標(biāo)準(zhǔn)目前都還沒(méi)有被國(guó)際認(rèn)可。比較認(rèn)可的還是我們中國(guó),從2019年6月開(kāi)始,中國(guó)就發(fā)放了5G商用拍照正式進(jìn)入了商用元年。并在中國(guó)各地興建5G基站,5G基站數(shù)目超過(guò)60萬(wàn)個(gè),覆蓋全國(guó)地級(jí)以上的城市。

為何中國(guó)的5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)最有可能呢

最主要的就是因?yàn)樵谠擃I(lǐng)域上,中國(guó)領(lǐng)先其他國(guó)家的優(yōu)勢(shì)太大。首先從硬件上,中國(guó)的底子好。單單電信的總基站就超過(guò)640萬(wàn)個(gè),以印度為例,他們?nèi)珖?guó)上的基站不超過(guò)70萬(wàn)個(gè),兩者差距十分明顯,更別說(shuō)5G基站了。目前中國(guó)的基站數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)跑全球,5G也已經(jīng)商用了一年,在終端上的成就遠(yuǎn)超其他國(guó)家。

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同時(shí)在核心專利上,中國(guó)截止2019年共申請(qǐng)了21項(xiàng)5G專利。第二名的美國(guó)僅有9項(xiàng)就是日本也僅有4項(xiàng),這導(dǎo)致了他們發(fā)展的時(shí)候,繞不開(kāi)我們的技術(shù)壁壘,同時(shí)在市場(chǎng)方面,中國(guó)龐大的市場(chǎng),是世界上最大的市場(chǎng)。也理應(yīng)成為世界標(biāo)準(zhǔn)的主要指導(dǎo)者。所以目前的中國(guó),已經(jīng)從軍備競(jìng)賽中脫穎而出,為了5G標(biāo)準(zhǔn)最重要的參考,成為了國(guó)際領(lǐng)頭羊。

這個(gè)科技發(fā)展的年代中,掌握先機(jī)是核心要領(lǐng),率先掌握劃時(shí)代的科學(xué)技術(shù)。也就意味著,能夠比別人更早一步發(fā)展,而要說(shuō)目前最先進(jìn)的技術(shù),5G技術(shù)理應(yīng)是其中的一個(gè)。

幾乎所有的地球人都知道,接下來(lái)的幾年是屬于5G時(shí)代,它是通訊技術(shù)的第五代版本,和前幾代的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相比,5G網(wǎng)絡(luò)的能力有著飛躍式的發(fā)展。具體來(lái)說(shuō),它有著3大能力,分別是增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶,海量機(jī)器類通行和低時(shí)延高可靠通訊。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是有超越光纖的傳輸速度,能夠應(yīng)用到更多的領(lǐng)域上,和低時(shí)延安全性高的通訊環(huán)境。所以5G技術(shù)的到來(lái),將會(huì)開(kāi)啟一個(gè)充滿機(jī)會(huì)的時(shí)代,帶動(dòng)社會(huì)的高速發(fā)展。

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那么如何在5G時(shí)代中掌握先機(jī)呢?

有一個(gè)重要的參考,那就是標(biāo)準(zhǔn)制定,3GPP(國(guó)際通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化組織)是制定移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)組織。2G時(shí)代的GSM 3G時(shí)代的CDMA-2000,4G時(shí)代的TD-LTE就是他們組織規(guī)劃下,經(jīng)過(guò)TTU(國(guó)際電信聯(lián)盟)認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn),掌握它也就代表,全球各廠商都需要按照標(biāo)準(zhǔn)。來(lái)進(jìn)行設(shè)備生產(chǎn)組網(wǎng)和終端的接入,但標(biāo)準(zhǔn)下的專利掌握在少數(shù)廠商中,因此其他公司就需要向這些廠商,獲取專利許可或者采用花錢購(gòu)買的方式,來(lái)進(jìn)行生產(chǎn),這也是為何各國(guó)之間競(jìng)爭(zhēng)5G標(biāo)準(zhǔn)的緣故。

而在這一場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,中國(guó)如今已經(jīng)率先脫穎而出,我們發(fā)展的時(shí)間久,技術(shù)專利多,基站分布最為完善,在終端設(shè)備的應(yīng)用也最為超前。因此中國(guó)成為了國(guó)際的領(lǐng)頭羊。

但時(shí)至今日,中國(guó)5G已經(jīng)商用了一年,很多人還是不清楚5G有啥成果,甚至覺(jué)得5G好像可有可無(wú),沒(méi)有絲毫作用。所以今天我們就來(lái)探討一下,5G商用一年后,中國(guó)有哪些變化。

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為何5G會(huì)讓人覺(jué)得可有可無(wú)呢?主要是因?yàn)椋?020年是中國(guó)5G的建設(shè)階段,也就是在全國(guó)城市建設(shè)5G基站實(shí)現(xiàn)信號(hào)覆蓋。因此在當(dāng)下5G的商用成果還并不明顯,目前主要也就是在北京杭州上海廣州蘇州武漢等地進(jìn)行5G試點(diǎn)。

不過(guò)只要你體驗(yàn)過(guò)它,你就會(huì)了解如今5G帶來(lái)的第一個(gè)變化,那就是快,在5G的時(shí)代中,人們能夠享受到最佳的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn),舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子,4G的峰值是1G的上網(wǎng)速率,但5G最高可以達(dá)到10G。這意味著在5G網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下,一部超高清畫(huà)質(zhì)的電影可能在幾秒鐘內(nèi)就可以下載完成。而一個(gè)大容量的游戲,也僅需幾秒就能夠下載。從此告別,電影看到一般不斷緩存的情況,如果你還在為下載速率發(fā)愁的話,5G將會(huì)改變你的這個(gè)情況。

而5G網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的第二個(gè)變化,就是催生了很多特殊產(chǎn)業(yè),就比如VR。VR又被叫做虛擬現(xiàn)實(shí),是20世紀(jì)發(fā)展的一種全新實(shí)用技術(shù),能夠模擬虛擬環(huán)境,從而使人擁有一種環(huán)境沉浸感。和AR相比它主要體現(xiàn)在消費(fèi)領(lǐng)域的應(yīng)用,但這個(gè)技術(shù)的發(fā)展并不容易,帶寬的不穩(wěn)定和低效,是阻礙其發(fā)展的最大原因。而5G就能解決這個(gè)問(wèn)題,它能夠滿足現(xiàn)階段VR的網(wǎng)絡(luò)速率要求,還有著極強(qiáng)的穩(wěn)定性,可以讓用戶在體驗(yàn)中不會(huì)因?yàn)榭D等原因,而充滿違和感。

以江西南昌紅谷灘5G云VR示范區(qū)為例,目前就吸引了不少科技愛(ài)好者參與,但這個(gè)領(lǐng)域目前還在初步試驗(yàn)當(dāng)中。因此,技術(shù)的不完全,并沒(méi)有給人帶來(lái)很大的驚艷感。

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而5G的商用案例還有不少。天津海爾洗衣機(jī)工廠5G智慧園區(qū)和三一重工5G智能制造等等實(shí)現(xiàn)的是5G在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,以5G帶來(lái)的高效率,實(shí)現(xiàn)工廠的智能化生產(chǎn)和管理。

而5G BRT智能網(wǎng)聯(lián)系車路協(xié)同系統(tǒng),和武漢智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試示范區(qū),則是將5G應(yīng)用到了車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,更好地完成信息交通。

就是在醫(yī)療領(lǐng)域,如今也已經(jīng)明確規(guī)定,要推動(dòng)5G加醫(yī)療健康的創(chuàng)新發(fā)展,將領(lǐng)域拓展到院前急救遠(yuǎn)程醫(yī)療。智能影像輔助診斷等方面的領(lǐng)域,就比如今年年初的疫情爆發(fā),5G引導(dǎo)下的遠(yuǎn)程會(huì)診智能醫(yī)護(hù)機(jī)器人,等多種5G應(yīng)用被迅速投入抗疫,也體現(xiàn)了它的部分價(jià)值。

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事實(shí)上,5G商用一年,整體來(lái)看對(duì)中國(guó)的改變并不大。最主要的原因就是目前處于建設(shè)階段,并且現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展程度,還不足以服務(wù)5G,就比如機(jī)器人領(lǐng)域。5G能夠滿足智能機(jī)器人的需求,但智能機(jī)器人的發(fā)展階段,卻無(wú)法體現(xiàn)5G的性能。因此,5G在當(dāng)下對(duì)中國(guó)的改變是緩慢的,也就會(huì)給人一種5G。好像用處不大的感覺(jué)。但要我說(shuō),它目前最大的作用,應(yīng)該是能夠讓人們的思維變得開(kāi)拓。就比如在4G應(yīng)用那年,誰(shuí)又能想到,線上支付和短視頻平臺(tái)的興起,而未來(lái)的5G會(huì)帶來(lái)什么變化,就需要交給腦洞大的你,想一想了。

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