标签：容量 威胁 原理 时光 gem 分析 体系 tps 传输
导读：本文共2894字，预计阅读时间为9分钟。通过阅读本文，你将了解到5G的优势、即将燃爆的领域以及程序员在快速发展的5G产业中所需关注的技术。
随着中美5G主导权之战的持续发酵，5G时代正式拉开了序幕。最近，5G妖股频现，有的甚至在四个月内暴涨了九倍，令人咂舌，而“5G”迅速成为了人尽皆知的热词，广大网民茶余饭后的谈资。
其实无论2G到3G，还是3G到4G，每次网络的革新换代总是给网速带来极大的提升，5G也不例外，根据高通之前在旧金山的网络测速的数据表明，5G的网络下载速度可以达到每秒1.4Gbps，这意味着一部电影或一款游戏可以在短短几秒钟内下载完成。
除此之外，5G另一个主要特征是“低延迟”，低延迟不仅意味着上下行速度更快，响应时间也将大幅缩短，5G的理想延迟为1ms，等同于实时反应，非常适合于工业自动化、无人汽车等延迟要求严格的领域。当然，和朋友开黑时网络卡顿再也不能成为送人头的借口了。
5G还有一个非常重要的特点就是“高容量”，在人口非常密集的热点地区，特别是上下班高峰期，经常会出现打不开网页的情况。
其实这与基站的承载能力有关，4G基站只有十几根天线，支持的连接数有限，而5G基站多达上百根，这些天线可以通过Massive MIMO技术形成大规模天线阵列，这就意味着基站可以同时从更多用户发送和接收信号，从而将移动网络的容量提升数十倍或更大。
由于5G具备高速率、低延迟、高容量的特性，随着技术体系的完善与成熟，将会加速万物在线、物物互联的进程。预计2024年，联网设备的数量将超过220亿台，所以物联网的爆发指日可待。但是物联网所涉及的范围非常广泛，下面我们来说一下物联网的细分领域。
车联网是由车辆位置、速度和路线等信息构成的巨大交互网络。现在道路上行驶的车辆都是一个个独立的点，车、路、人之间没有很好的互动，全程靠驾驶员来判断，而车联网呢，可以使车和车、车和路以及车和人建立良好的互动，以实现智能化的交通管理、智能动态信息服务和车辆智能化控制的一体化网络。
由于5G的时延比人类大脑低得多，经过专业训练的人的反应速度至少也要100ms，而5G可以将其减至个位数，所以它的出现可以更好的为车联网、自动驾驶技术服务，大幅降低安全风险系数。
车联网是物联网技术在交通系统领域的典型应用，5G技术是其强有力的助推器。在没有堵车、醉驾、疲劳驾驶、女性乘车等安全问题的未来，这将是极大的福利。
智能家居通过物联网技术将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、网络家电等）连接到一起，为家庭自动化提供全方位的信息交互功能，甚至为各种能源费用节约资金。
而高容量的5G能承载更多联网的终端，真正实现家中一切尽在掌控，若有AI技术的支撑，便可使用户拥有帝王般的体验，想象一下在下班回家的路上，AI管家老王早已为你调节好了空调温度、煮上了粥、扫完了地、泡上了一壶好茶并为你打开了最爱的电视频道，如此贴心的服务，如果还在单身的你，已经大可不必再去寻找灵魂的伴侣了。
早在2018年，中国电信便成功实现了国内首个无人机360度全景4K高清视频的5G实时传输。5G搭配无人机可以充分发挥其机动性、飞行轨迹灵活的特点，可以实现大范围的地毯式搜救和受灾人群的快速定位，打通空中急救通道。除此之外，还可以实现自动化无人巡检、物流运输、农田喷洒、激光测绘、移动的面部识别安防等应用，另外，与VR眼镜搭配的无人机也将别有一番风味。
农业是我国第一产业，它涉及到耕地、播种、施肥、杀虫、收割、存储、育种等环节，过去农民总是凭借个人经验进行种植，效率非常低下。而5G的出现，更多的感知端设备加入到网络中来，可以利用它们采集生产、管理、经营等各类信息到系统中，为大数据奠定基础，再结合云计算、数据挖掘等多重信息技术，达到自动调控农业终端，实现真正的农业自动化、智能化。
虚拟现实即VR，通过佩戴VR眼镜，可以虚拟出一个真实的环境，从而获得沉浸式的体验，它适用于教育、娱乐、航空航天、室内设计等领域。而增强现实(AR)与虚拟现实不同的是增强现实可以在现实世界叠加虚拟的物体，比如在墙上挂一台虚拟电视、冰箱挂上虚拟日历、厨房灶台旁放置烹饪教学的窗口，除此之外，孩子们可以在草坪上与卡通人物玩耍、在桌面或地板上玩《我的世界》等等，在社交方面甚至可以与千里之外的朋友面对面交流。
但是无论VR还是AR，都存在因延迟导致用户眩晕的问题，所以很多头戴设备会连接多条导线来降低延迟。除延迟问题外，用户对沉浸感的要求也在逐步提升，因此头戴设备不得不整天上传下载大量的数据，现有的无线网络已经无法满足需求，但是5G的出现可能会彻底拯救VR与AR，这也是众多相关从业者所翘首以盼的。
面对层出不穷的游戏，玩家对游戏的要求也在提高，酷炫的特效、细腻的纹理相伴而来的也是价格昂贵的高配置硬件，我们需要高性能显卡、大内存、超强的CPU才能支撑起逼真的3D游戏，当然钞票也伴随着我们的快乐渺无踪迹。此外，一款好玩的游戏要高达几个G，网络稍弱一点可能就此错过了欢乐的开黑时光。
但是5G给我们带来了新的可能，它高速率、低延迟的特性完全可以做到将游戏运行在云端，游戏数据实时传输，玩家不必下载，甚至只需要一块能上网有屏幕的终端即可，这就是云游戏的概念。当然，云操作系统也可以使用同样的原理来极简设备的零部件，提升续航能力。仔细想想好像这就是我们平时所使用的“远程桌面”功能。
回归到本质，面对这么多细分领域的崛起，作为程序员应该关注哪些技术呢？因为5G的出现会导致联网终端数量大幅上涨，海量连接涌入系统，会产生庞大的数据量，所以大数据是5G时代的最大受益，通过对大数据的挖掘，能造就无限的可能。
大数据是机器学习的基础，它可以对数据进行过滤、整理以及深度分析，通过不断的自我算法改进来发掘出有用的信息。其处理的数据越多，越能体现其优势，以前用机器学习解决不了的问题，可以利用大数据去很好的解决，性能也会有大幅提升，主要应用场景有语音识别、图像识别、天气预测等等。常见的开源项目有：tensorflow、scikit-learn、predictionio、golearn等。
面对海量的数据，要对其进行统计分析，并非单台机器的运算能力所能企及的，所以必须采用分布式架构，集结多台机器进行运算，将运算能力最大化，云计算的特色就在于对海量的数据进行分布式数据挖掘。常见的云计算相关开源项目有Hadoop、Eucalyptus、Enomaly ECP、Nimbus等。
因为海量的数据连接，网络边缘侧会产生庞大的数据，虽然云计算有能力处理这些数据，但及时性、安全性以及成本会存在很大问题。因此边缘计算应运而生，它实现了资源和服务向边缘位置下沉，可以就近处理海量数据，大量设备可以实现高效协同工作，从而降低交互时延、减轻网络负担。边缘计算开源项目有Akraino Edge Stack、OpenEdge等。
在两会期间，周鸿祎表示5G时代下，线上线下的边界正在消失，网络空间的攻击将会穿透虚拟空间，直接映射到物理世界的安全。当前中国面临的网络攻击威胁，只有通过统一大数据来感知网络中未知的攻击才能解决。
在万物联网的时代，网络安全不容小觑，黑客极有可能通过防线，攻击中控设备来控制家中一切可上网的终端，甚至可能会对用户造成人身伤害，所以网络安全不仅是现在更是未来非常重要的课题。
头戴设备的爆发极有可能会颠覆人们的娱乐方式，如电影《头号玩家》中所描述的那样，玩家沉浸于逼真的虚拟环境、拥有真实的体感触感，这将会把玩家带提升到一个新的娱乐高度。所以除了大数据相关的技术之外，3D建模、手势操控、体感技术、全息投影、图像识别、SLAM、LBS基站定位技术可能都是未来的热门技术。
由于5G的杀手级应用还未浮出水面，所以5G产业如何发展还是一个未知数，未来可能会有更多蓄势待发的新技术出现，我们应该时刻准备迎接新的知识，拥抱变化、适应变化、才不会被时代浪潮冲向边缘。
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