久違的得到app專欄心得又來了，這次是熱騰騰的【前沿科技之吳軍講5G】

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『5G 到底是什麼？好好發展4Ｇ不行嗎？哪些公司會是未來5G時代的推手呢？5G下一代的科技是什麼呢？』
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著名的自然語言搜索專家、Google 中日韓語系搜索部門創始人、得到app 專欄作家吳軍博士，發表了100分鐘的短篇課程【前沿科技之吳軍講5G】。

不管你是擔心自己有聽沒有懂的科技小白，或者不確定到底還有沒有新東西可以學的5G大神，都可以花個三分鐘看看熱騰騰的摘要與心得喔。

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這次的短講分成八個段落，我整理為三個問題

1）.5G 到底是什麼？好好發展4Ｇ不行嗎？

業內人士講到5G會包含三大項目『速度快、低延遲（或者高可靠性）、與萬物聯網』，但一般民眾感受最強的還是速度快。只是快又有什麼用呢？4G也沒有慢到讓人想不開啊。

吳軍提到4G的瓶頸其實在多人同時連網，例如跨年、大型活動時常常連上網打卡都有困難，更不用說傳照片或者直播了。同時連網設備的數量上限（每平方公里十萬個）是4G規格先天限制，不是電信業者多蓋基地台就能搞定的。

5G突破了同時連網設備數量的問題，才能讓『萬物』直接連接上網，而不是像現在透過wifi 或者透過4G間接連接上網，5G帶來最大的改變是萬物聯網。

4G 時代就有物聯網啊，為何非要到5G才能發展呢？這就要從到底改朝換代了什麼技術，還有到底是哪些公司帶來巨大改變談起。

(2) 到底革新了哪些技術，又是哪些公司帶來5G時代的巨大改變呢？

量變帶來質變。

吳軍提到保守估計，5G時代全球會有500億聯網設備。這麼大的量不但無法再透過Wifi 連接網路（Wifi 路由器的可連接設備數量也有上限的），還有相繼而來的安全與耗電問題。

安全問題是指目前物聯網設備的系統簡單，預設密碼更簡單，因此很容易造成安全漏洞（我們都常聽到家中攝影機被駭客輕易看透透的新聞）。耗電問題則是指我們很難對這麼多設備一一連接電源或者更換電池，因此耗電量勢必降低，如果能降低到永遠不用充電更好。

這些都是數量級的改變（不是改良50%、80%，而是幾倍甚至幾十倍），也是5G發展的重要前置條件。目前前置條件尚未具足，5G標準規格要到2020年中才會定下來，根據吳軍的看法，目前的5G手機，到了規格確定後，可能都過時了也不一定。

而美國、韓國、中國等國的5G發展都是在搶先機，希望規格定案時能佔一席之地。

等等，不是聽說美國5G手機燙到不行，要用冰桶鎮壓，為什麼中國的5G設備可以永不充電？

這其實是單位耗電量跟總耗電量的差異。

美國5G手機的故事則是為了因為那些手機內藏多支天線，為了讓多支天線跟基地台有良好連結才造成的高熱。若手機天線數量是目前手機的八倍，就算每支天線耗電量只有一半，也是四倍的耗電量。高耗電自然就變燙了。而吳軍談的5G物聯網設備，指的是像溫度感測、水表度數感測等等微型設備，耗電量自然更低。

總之，具備數量級的技術改變能力，且是檯面上現有的大型公司就可能會帶來5G時代的巨大改變。至於要角是華為還是高通呢？技術成熟還要在三五年，下定論還太早。

(3) 有沒有哪些是搭5G順風車的不成熟科技呢？

包含VR、AR、衛星基地台、熱氣球基地台等等都是。就說VR與衛星基地台吧。

VR的關鍵瓶頸是在運算能力，也就是現在VR眼鏡後面接著的那台電腦。若不能解決運算能力以及耗電的問題，能夠使用的場景始終無法突破。5G帶來的高速度與高可靠性，只是改變一點點使用體驗而已。

特斯拉要發射一萬顆衛星基地台，乍看十分驚人，但考量中國就有五百萬個基地台，一萬顆放到全球場景其實十分渺小。再說信號從手機到衛星基地台後，還是要連線到陸地上的核心網路，核心網路再回傳到衛星、再傳到手機，整個通信路徑變得漫長。目前沒有突破性的技術可以改善這個漫長的問題，因此暫時存觀望之意。

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結論：正如同在信息論中提到，吳軍認為5G的重點在萬物聯網與車聯網。不只是物聯網，還要到達萬物都能聯網，且長時間都在網上，而非時在時不在，才是5G真正的價值。至於目前常佔據媒體版位的幾秒下載一部高清影片、或者VR，全息投影等等，要不就並非革命性改變，要嘛就還需要更多的技術配合。而對於中美貿易大戰中到底哪些公司才是5G時代要角，由於吳軍認為目前根本還是前5G時代，未來發展必有這些公司，但到底鹿死誰手，他也還沒有定論。
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後記：吳軍的5G講座，精彩之處在於幾乎不談任何技術，但完全貼著現有技術發展與討論的脈絡在走，又有清晰的觀點。

短短摘要當然有很多疏漏，像是他對1G到5G演進的說明、對於行動網路與固定網路的角色等等，我限於個人能力與篇幅就通通跳過了，有興趣的人當然還是要去買原專欄來看啊。

只不過在5G應用的頻譜上，他似乎是偏向高頻(28GHz)，所以認為目前大多數國家採用的中頻（3.5GHz）還不是真正的5G，他定義中的5G至少要4~5年後才會來臨，我倒是沒有想到那麼遠。 另外就是工業用的企業私網，他著墨也比較少一些。

[專欄]物聯網帶來的減肥運動

【作者 陸向陽】
2015年10月26日 星期一

電子工程、半導體、資通訊產業為了儘快讓物聯網時代到來，已對現有多種主流技術作了許多調整設定，筆者觀察檢視了這些改變後，大體可以用「減肥、輕量化Light Weight」等字詞來形容。

例如ZigBee打從2004年就開始發展，但原有傳輸設計一次最多只能傳遞128Bytes的封包資料，如此無法支援IPv6協定，而IPv6幾乎是物聯網的必備，因為IPv4幾乎用盡，要讓東西（Thing）可以上網，肯定要更多的IP。

針對此，業界提出6LoWPAN（IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks），將原有的IPv6協定進行減肥，把一些比較細膩的表達資訊捨棄，把一些重複表達的資訊捨棄，終於能擠入128Bytes的現有傳輸模式中，進行傳遞。

在6LoWPAN之後有人提出uIP的微型化IP協定（主要為Cisco與Atmel所提），以及lwIP的輕量化IP協定，同樣是著眼於嵌入式系統需求，而後因物聯網觀念興起而更被看重，如近期知名的ESP8266晶片即宣布支援lwIP。

類似的，LTE過往總追求高資料傳輸率，不斷推出更快速的終端裝置類別（Category），從Category 1一路到Category 15，但為了因應物聯網，開始訂立退化性標準的Category 0，速率從10.3Mbps～3,916.6Mbps降至1Mbps，後續更將降至200kbps。

協定方面還有更多的輕量化工作，例如業界提出CoAP（Constrained Application Protocol）協定，也是一種輕量化的作法，其傳輸上採行UDP（User Datagram Protocol）協定，而非TCP（Transmission Control Protocol）協定，此也有助於減少資料傳輸量，雖然這些輕量化也帶來一些犧牲，例如UDP協定不似TCP具備連線狀態，但對於不是很嚴謹的應用，這些犧牲尚能接受。

往CoAP的更上層，是應用資料的傳遞，此方面一樣有輕量化的工程，過往是以XML（eXtensible Markup Language）格式來傳遞各種不同欄位、屬性的資料，但XML格式使封包量大增，1MB原生實質資料，改以XML格式表達後，可能增至4～10MB資料量。

因此，業界提出JSON（JavaScript Object Notation）格式，以便在某些應用場合取代XML，有效減少傳輸量，目前許多新的物聯網技術也積極支援JSON格式，如Google提出的Weave協定也支援JSON格式，MediaTek的雲端物聯網服務MCS（MediaTek Cloud Services）也支援JSON。

另外，為了管理物聯網的裝置，OMA（Open Mobile Alliance）提出其M2M的裝置管理協定，稱為OMA Lightweight M2M，從協定名稱也已看到「Lightweight，輕量」字樣，簡稱LWM2M。

再者，由IBM內部研究提出的MQTT（MQ Telemetry Transport）協定，也因為輕量特性而在近年來受到重視，很多雲端大廠多開始支援MQTT，例如Facebook的傳訊功能Facebook Messenger即採行MQTT，或2015年10月Amazon的AWS （Amazon Web Services）也支援MQTT。

由此可知，物聯網協定不單只有產業聯盟的相互較勁，如AllSeen、OIC、Apple HomeKit、ECHONET Lite（由名稱也可看出已進行輕量化）、Google Weave等的叫戰之外，還需要對現行協定進行簡化，而越是輕量則越有潛在普及機會，因為再初階入門規格的硬體也能採行。

幸運的是，這些輕量化的標準，是針對各環節進行輕量化，相互之間的衝突性不高，或即便是屬於同一類型、同一取向的協定，至目前為止也沒有高度的敵對競爭態勢。

即便克服了運算負荷、傳輸負荷問題，挑戰也還沒結束，現行傳輸站能否負荷，也是個問題，所謂傳輸站包含LTE基地台、家用Wi-Fi路由器等，Google為此提出高價、高規格的OnHub路由器，宣稱同時間可服務128個裝置的連線。

而LTE後續的5G，也明訂每平方公尺的覆蓋範圍內都能支援服務，也就是每平方公里要能支援100萬個裝置節點連線傳輸，這將成為下一個重要挑戰。

附圖：在6LoWPAN之後有人提出uIP的微型化IP協定，以及lwIP的輕量化IP協定，同樣是著眼於嵌入式系統需求...

資料來源：https://www.ctimes.com.tw/…/%E7%89%…/MQTT/1510261752UN.shtml