不過(guò)，對(duì)高通公司來(lái)說(shuō)，5G 的應(yīng)用絕不止于移動(dòng)設(shè)備，他們正在對(duì) 5G 應(yīng)用進(jìn)行多領(lǐng)域的研發(fā)。針對(duì)高通公司的 5G 研發(fā)，文章作者對(duì)其進(jìn)行采訪、討論。
在移動(dòng)設(shè)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(jìn)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(gè)磚一樣的黑色測(cè)試單元中（如上圖所示）。另外，在今年早些時(shí)候，這些部件被縮小為一款 5G 智能手機(jī)的參考設(shè)計(jì)，還配有比火柴棒還短的無(wú)線電天線，曾在 CES 進(jìn)行了公開(kāi)展示。
和 4G 的情況一樣，5G 剛開(kāi)始普及主要針對(duì)的是早期用戶，由此，早期的 5G 的網(wǎng)絡(luò)覆蓋是有限的。不過(guò)隨著時(shí)間的推移，會(huì)有更多的發(fā)射塔、新的發(fā)射塔軟件、6ghz 以下的動(dòng)態(tài) 4G/5G 頻譜共享、以及更多功能強(qiáng)大的智能手機(jī)出現(xiàn)。在美國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商中，至少有兩家已經(jīng)承諾在 2020 年實(shí)現(xiàn) 5G 覆蓋全國(guó)，第三家運(yùn)營(yíng)商預(yù)計(jì)將覆蓋 50%，所以現(xiàn)在的問(wèn)題不是用戶所在的城市是否會(huì)有 5G，而是什么時(shí)候會(huì)有。
在移動(dòng) 5G 上，需要關(guān)注的兩個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域是室內(nèi)和室外性能的進(jìn)步。目前，高通正在測(cè)試下一代 5G 無(wú)線電系統(tǒng)——“Pentari 項(xiàng)目”，這個(gè)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(shè)備，讓多個(gè)用戶可以根據(jù)系統(tǒng)的配置達(dá)到 750Mbps 到 3Gbps 的速度。
室內(nèi)移動(dòng) 5G
高通提高移動(dòng) 5G 性能的另一關(guān)鍵領(lǐng)域主要是室內(nèi)大場(chǎng)所，包括交通樞紐、公共場(chǎng)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(shí)現(xiàn)室內(nèi)場(chǎng)所的覆蓋。
如上圖所示，這一想法得到了實(shí)現(xiàn)。在巴塞羅那 42,750 平方米的會(huì)議中心大廳中，利用 Fira Gran Via 現(xiàn)有的有線回航基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)了 5G 服務(wù)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(shí)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(luò)下載吞吐量——足夠幾十名員工或數(shù)百人共享，讓每個(gè)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(shè)計(jì)說(shuō)明了高通明年將如何推進(jìn)家庭和辦公室移動(dòng)寬帶。這是一個(gè) 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(diǎn)，用戶的所有設(shè)備就能夠共享 1Gbps+ 5G 連接。
在這一方面，高通剛剛擴(kuò)大了這些設(shè)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(méi)有障礙物，則可以實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的距離。
雖然毫米波早期的重點(diǎn)主要放在人口密集的城市環(huán)境和聚集場(chǎng)所，但高通堅(jiān)信，這種硬件也可以服務(wù)于農(nóng)村客戶。如果運(yùn)營(yíng)商（包括規(guī)模較小的二線運(yùn)營(yíng)商）致力于為客戶提供高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)連接，那么生活在巖石上或是其它偏遠(yuǎn)地區(qū)的人們也可以從高帶寬點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)線連接中獲益。
VR / AR / XR
對(duì)于高通目前在混合現(xiàn)實(shí)硬件上的發(fā)展，作者表示，它僅僅只能夠工作而已。多年來(lái)，“無(wú)線混合現(xiàn)實(shí)”與“有線混合現(xiàn)實(shí)”難以區(qū)分，甚至與“實(shí)際現(xiàn)實(shí)”也分不清，沒(méi)有人知道這些技術(shù)部件將如何以及何時(shí)組合在一起。但是，在 XR （Extended Reality，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)）行業(yè)內(nèi)，則正在漸進(jìn)發(fā)展。
此前，高通展示過(guò)一款完全無(wú)線的 XR 實(shí)時(shí)參考耳機(jī)，能夠從大樓其它地方的服務(wù)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(jī)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(xiàng)重要的技術(shù)：視頻中沒(méi)有明顯的認(rèn)為處理或降級(jí)，沒(méi)有明顯的延遲，它是基于 Snapdragon 客戶端耳機(jī)位置數(shù)據(jù)與服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸之間的緊密集成。雖然目前 XR 的無(wú)線技術(shù)選擇是 60GHz 的 Wi-Fi，但它的下一步，將是 5G。
實(shí)際上，AI 在 XR 體驗(yàn)中也扮演著重要的角色，它一直在穩(wěn)定地迭代 XR 體驗(yàn)的核心元素。計(jì)算機(jī)視覺(jué)和機(jī)器學(xué)習(xí)增強(qiáng)了設(shè)備對(duì)場(chǎng)景映射和用戶跟蹤的空間感知能力，而 AI 還在語(yǔ)音輸入和輸出的音頻處理等功能中發(fā)揮作用。
在未來(lái)，高通預(yù)計(jì) AI 還將為虛擬現(xiàn)實(shí)游戲的應(yīng)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(shí)時(shí) AR 語(yǔ)言翻譯和主題演講級(jí)別的替身功能。
自動(dòng)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(wèn)題是技術(shù)何時(shí)能夠應(yīng)用到汽車上，而不是技術(shù)是否會(huì)出現(xiàn)。目前，汽車行業(yè)的運(yùn)營(yíng)存在至少 5 年滯后性，因此，現(xiàn)今的開(kāi)發(fā)方案要在 2024 年才會(huì)開(kāi)始出現(xiàn)在汽車生產(chǎn)中。盡管一些儀表盤、車對(duì)車的通信以及下一層次的自動(dòng)駕駛技術(shù)在一兩年前已經(jīng)開(kāi)始了，但要真正進(jìn)入到汽車的規(guī)?；a(chǎn)中，可能還需要一些時(shí)間。
那么，在汽車行業(yè)，將會(huì)實(shí)現(xiàn)什么樣的場(chǎng)景呢？
想象一下，車主能夠用 3D 人臉掃描和指紋啟動(dòng)汽車；5G 智能手機(jī)風(fēng)格的通訊應(yīng)用程序和平板電腦風(fēng)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(tái)屏幕或口袋里；道路上所有的一切都將通過(guò)車輛對(duì)車輛、車輛對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施、車輛對(duì)網(wǎng)絡(luò)和車輛對(duì)行人的協(xié)議，以無(wú)線方式捆綁在一起。
值得一提的是，高通曾進(jìn)行過(guò)一個(gè)演示，一輛汽車能夠使用人體識(shí)別和機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)預(yù)測(cè)人們什么時(shí)候會(huì)過(guò)人行橫道，并將這一信息傳達(dá)給司機(jī)和附近聯(lián)網(wǎng)的汽車。有了預(yù)測(cè)和實(shí)際信息的武裝，距離行人最近的車可以在撞上人之前自動(dòng)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(jìn)的預(yù)警技術(shù)進(jìn)入汽車，汽車能夠與其它汽車自動(dòng)共享這些警告，這對(duì)司機(jī)、行人來(lái)說(shuō)，共享預(yù)警信息會(huì)比沒(méi)有預(yù)警的時(shí)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(dòng)化的 5G 解決方案，使機(jī)器人能夠無(wú)線操作，而不需要以太網(wǎng)電纜。這聽(tīng)起來(lái)很容易，但是，如果機(jī)器人是作為裝配線的一部分以超人的速度運(yùn)行，如果單個(gè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)了錯(cuò)誤，將會(huì)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(duì)制造公司來(lái)說(shuō)，他們要求的是 99.9999% 的可靠性。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，高通正嘗試在工業(yè)環(huán)境使用多個(gè) 5G 無(wú)線電，確保機(jī)器人在任何時(shí)候，無(wú)論在哪都能收到信號(hào)。同時(shí)，這些無(wú)線電不僅可以用于工業(yè)自動(dòng)化，還可以處理安全攝像機(jī)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)耳機(jī)、邊緣計(jì)算機(jī)、手持終端、叉車等引導(dǎo)車輛以及空間內(nèi)操作的傳感器的數(shù)據(jù)。
一個(gè)雙基站系統(tǒng)可以達(dá)到 99.95% 以上的可靠性，24 小時(shí)內(nèi)，在 8640 萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)包中可能會(huì)丟失 37000 個(gè)。而四基站系統(tǒng)可以達(dá)到 99.9999% 以上的可靠性，相同時(shí)間內(nèi)，8640 萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)包中只有 50 個(gè)丟失。更為重要的是，這 50 個(gè)數(shù)據(jù)包中沒(méi)有一個(gè)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?yàn)椴季€或是重新配置生產(chǎn)線需要花費(fèi) 6 個(gè)月的時(shí)間，但現(xiàn)在，便攜式無(wú)線設(shè)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(fù)生產(chǎn)。
值得一提的是，很明顯，在未來(lái)幾年內(nèi)，5G 不會(huì)觸及很多市場(chǎng)，但它確實(shí)會(huì)對(duì)一些市場(chǎng)帶來(lái)改變。雖然其它無(wú)線和系統(tǒng)建設(shè)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(yù)見(jiàn)性來(lái)看，它是領(lǐng)先的。
