文/本刊記者 李俊霖 褚俊杰
可同時(shí)滿足8萬觀眾上網(wǎng)需求的亞運(yùn)專網(wǎng)、助力亞運(yùn)村物流車輛實(shí)時(shí)監(jiān)控調(diào)度的無源物聯(lián)、開啟亞運(yùn)專線的無人駕駛巴士、協(xié)助外國選手無障礙交流的5G新通話技術(shù)、坐在家中即可真實(shí)感受賽場氛圍的裸眼3D視覺技術(shù)……這就是5G-A超大移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)帶給我們的高科技魅力。
9月23日,舉世矚目的第19屆亞運(yùn)會即將在杭州拉開帷幕,中國移動(dòng)率先使用5G-Advanced移動(dòng)通信技術(shù)(又稱5G-A),并將該技術(shù)和算力云融合,實(shí)現(xiàn)人聯(lián)、物聯(lián)、車聯(lián)等產(chǎn)業(yè)升級,全面部署在本屆亞運(yùn)會的智能網(wǎng)聯(lián)汽車、智能場館管理、裸眼3D、“5G+”自由視角等應(yīng)用上,這是5G-A技術(shù)首次面向?qū)嶋H用戶的應(yīng)用。讓我們一同探秘,細(xì)數(shù)本屆亞運(yùn)會中蘊(yùn)含5G-A高科技成果的應(yīng)用場景。
自2019年我國開啟5G網(wǎng)絡(luò)商用至今,各行各業(yè)陸續(xù)通過“5G+”進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級,讓萬物互聯(lián)從愿景變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。本屆亞運(yùn)會首次廣泛應(yīng)用5G-A技術(shù),將網(wǎng)絡(luò)傳輸速率提升到新的高度。
此次亞運(yùn)會在杭州奧體中心至亞運(yùn)村路段專門開通了國內(nèi)首條5G-A萬兆網(wǎng)絡(luò)示范路線。運(yùn)動(dòng)員及觀眾在杭州奧體中心體育場“大蓮花”附近坐上網(wǎng)速體驗(yàn)車,通過車載電視即可實(shí)時(shí)查看車輛位置和網(wǎng)絡(luò)速率,駕駛員只需按下網(wǎng)絡(luò)測速按鈕,網(wǎng)速即可達(dá)到10Gbps,比原有的5G速率提升了10倍,即使因路況網(wǎng)絡(luò)速率出現(xiàn)波動(dòng),也可穩(wěn)定在5Gbps以上。
根據(jù)上述5G-A網(wǎng)絡(luò)測速情況,中國移動(dòng)通信研究院無線與終端技術(shù)研究所主任研究員李新針對5G-A的技術(shù)原理與特點(diǎn),專門做了介紹:“5G-A又稱5.5G,是5G向6G演進(jìn)階段的技術(shù)。5G-A的誕生一方面是對5G原有技術(shù)不足進(jìn)行的完善和加強(qiáng),另一方面則是對6G發(fā)展路徑的深入探索。5G-A技術(shù)主要包括中國移動(dòng)提出的卓越網(wǎng)絡(luò)、智生智簡、低碳高效三大方向。在卓越網(wǎng)絡(luò)方面,5G-A圍繞空天地一體、通感一體、多媒體業(yè)務(wù)體驗(yàn)提升等關(guān)鍵技術(shù)持續(xù)演進(jìn),為用戶構(gòu)筑一張無所不達(dá)、極致體驗(yàn)的5G網(wǎng)絡(luò)。該技術(shù)可將時(shí)延降低至毫秒級,具有網(wǎng)絡(luò)可支持感知、高精定位等超越連接能力。在智生智簡方面,5G-A圍繞網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)駕駛、云網(wǎng)融合、算網(wǎng)一體、無源物聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù),加速推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)智能化、能力開放化,有效降低5G的建設(shè)成本和運(yùn)營成本,為大眾提供更為便捷的5G服務(wù)。同時(shí)該技術(shù)還可支持低成本千億物聯(lián),加速5G在各行各業(yè)的普及和滲透。在低碳高效方面,5G-A將圍繞綠色節(jié)能等關(guān)鍵技術(shù),提升5G設(shè)備站點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)的能效,并通過5G賦能各行各業(yè)實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈低碳節(jié)能,助力國家‘雙碳’目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)?!?/p>
據(jù)了解,5G-A對5G網(wǎng)絡(luò)能力的進(jìn)一步提升和增強(qiáng),可全面助力千行百業(yè)的數(shù)智化轉(zhuǎn)型。目前有關(guān)單位已對5G-A超大上行、寬帶實(shí)時(shí)交互、通感一體、無源物聯(lián)四大關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證,為保障亞運(yùn)會的成功舉辦,杭州還率先啟動(dòng)了“雙萬兆之城”建設(shè),加速5G-A新技術(shù)在人聯(lián)、物聯(lián)、車聯(lián)三大產(chǎn)業(yè)方面的升級。
在亞運(yùn)村充電站,駕駛員只需使用一個(gè)小小的無源物聯(lián)標(biāo)簽,充電站資產(chǎn)盤點(diǎn)系統(tǒng)便會自動(dòng)對體驗(yàn)車?yán)锏臒o源物聯(lián)標(biāo)簽進(jìn)行識別。據(jù)了解,這個(gè)小卡片在無電源連接的情況下,可以與室外200多米遠(yuǎn)的基站完成通信,覆蓋能力已大幅領(lǐng)先當(dāng)前的無線射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification,RFID),標(biāo)簽識別的準(zhǔn)確率可達(dá)99%。
“無源物聯(lián)技術(shù)是融合了極低功耗蜂窩通信、海量標(biāo)簽管理與追蹤、多功能傳感融合等技術(shù),實(shí)現(xiàn)對標(biāo)簽的遠(yuǎn)距離識別、溫濕度傳感信息收集與位置追蹤。該標(biāo)簽具有成本低、即貼即用、無需電池的優(yōu)點(diǎn),目前實(shí)測標(biāo)簽通信距離已突破230米。針對傳統(tǒng)RFID標(biāo)簽無法在廣域移動(dòng)場景下定位的難題,中國移動(dòng)研究院創(chuàng)新提出了跨站無源標(biāo)簽位置更新等方案,成功實(shí)現(xiàn)了快遞車與物資的廣域追蹤與定位?!崩钚陆榻B說,這是基于5G-A新近研發(fā)的無源物聯(lián)技術(shù),適用于各類智能場館、物體、各類標(biāo)識的無源連接,同時(shí)支持遠(yuǎn)程跟蹤與定位、微型傳感類連接能力,在物流、工業(yè)制造、電力等行業(yè)擁有廣泛前景。
記者在采訪中了解到,無源物聯(lián)技術(shù)借助自身低成本、自供能、廣適用、綠色低碳等特點(diǎn),在杭州亞運(yùn)會期間,將應(yīng)用在許多場景:在電競項(xiàng)目競賽場館智能駕駛艙投入使用無源物聯(lián)技術(shù),可實(shí)現(xiàn)對場館環(huán)境溫度和濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)控;與相關(guān)物流企業(yè)達(dá)成合作,基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)和無源物聯(lián)標(biāo)簽、電子圍欄等技術(shù),全面保障運(yùn)動(dòng)員、媒體和技術(shù)官員的行李及賽事等相關(guān)物料的安全轉(zhuǎn)運(yùn)。同時(shí),無源物聯(lián)技術(shù)還對物流快遞的車輛和倉儲進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤,實(shí)現(xiàn)車輛、電動(dòng)自行車等貴重資產(chǎn)的管理和防盜,大幅提高車輛運(yùn)營效率和安全。
4G改變生活,5G改變社會,5G-A進(jìn)一步深化數(shù)智社會轉(zhuǎn)型,打開網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用新邊界,開辟產(chǎn)業(yè)發(fā)展新空間。
本次杭州亞運(yùn)會借助5G-A技術(shù)專門修建了一條自動(dòng)駕駛巴士公交示范環(huán)線,并已投入運(yùn)行。環(huán)線全長10公里,設(shè)有多個(gè)站點(diǎn)。巴士以50公里的平均時(shí)速平穩(wěn)行駛在公路上,車內(nèi)設(shè)有監(jiān)控屏幕,可實(shí)時(shí)顯示行車路線,在遇到車輛并道及紅燈時(shí),巴士會靈敏感知,并平穩(wěn)停車。
李新說:“未來車聯(lián)網(wǎng)將從單車智能,逐步走向車云協(xié)同和車路協(xié)同。借助5G-A通感一體技術(shù),對車輛和行人的速度、位置、間距等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,及時(shí)對自動(dòng)駕駛車輛的周邊環(huán)境進(jìn)行精準(zhǔn)感知,對單車搭載的雷達(dá)實(shí)現(xiàn)更好的互補(bǔ),進(jìn)一步擴(kuò)大道路感知范圍,實(shí)現(xiàn)道路實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)感知,進(jìn)一步保障盲區(qū)預(yù)警、道路避障等,讓駕駛更安全、交通更智能,實(shí)現(xiàn)高可靠的智慧交通。同時(shí),通感一體通過復(fù)用5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)多能,大大降低智慧交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)成本,加速智慧交通技術(shù)設(shè)施升級。針對感知信號資源開銷大、感知時(shí)延等問題,本屆亞運(yùn)會還將首次使用新型感知信號幀結(jié)構(gòu)、本地化架構(gòu)等方案,使感知信號資源節(jié)省40%,實(shí)時(shí)性提高30%~55%,為車輛感知的實(shí)現(xiàn)奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。”
2023年,中華人民共和國交通運(yùn)輸部、國家鐵路局等單位聯(lián)合印發(fā)《加快建設(shè)交通強(qiáng)國五年行動(dòng)計(jì)劃(2023—2027年)》,明確了未來五年加快建設(shè)交通強(qiáng)國的思路目標(biāo)和行動(dòng)任務(wù)。在此背景下,本屆亞運(yùn)會進(jìn)一步探索基于5G-A通感一體和感知邊緣技術(shù)等,以此加速智慧車聯(lián)等技術(shù)應(yīng)用規(guī)模的推廣。據(jù)了解,本屆亞運(yùn)會推出的自動(dòng)駕駛智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)與5G-A技術(shù)是互補(bǔ)關(guān)系。該技術(shù)主要涉及物體感知、車載控制、路線規(guī)劃等幾個(gè)層面,包括傳感器、處理器和云計(jì)算等內(nèi)容。自動(dòng)駕駛智能網(wǎng)聯(lián)汽車借助5G-A傳輸速率快、延遲低、帶寬大等特點(diǎn),可以使云計(jì)算等技術(shù)真正快速運(yùn)轉(zhuǎn)起來,進(jìn)而全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛技術(shù)的落地應(yīng)用。
智能,是杭州亞運(yùn)會的辦賽理念之一,除萬兆網(wǎng)速、無源物聯(lián)、自動(dòng)駕駛外,裸眼3D技術(shù)更是其中一大亮點(diǎn)。
借助5G-A技術(shù),使用3D裸眼沉浸式體驗(yàn),觀眾即可觀看立體如真的亞運(yùn)賽事轉(zhuǎn)播。觀看足球賽時(shí),足球運(yùn)動(dòng)員仿佛從屏幕前跑出來;欣賞跳水比賽時(shí),運(yùn)動(dòng)員入水的瞬間,水花如同溢在眼前。不用戴任何眼鏡,屏幕里的畫面都會浮現(xiàn)在眼前。這種新奇的視覺效果就是裸眼3D的沉浸式體驗(yàn),是本屆亞運(yùn)會帶給觀眾的全新視覺享受,通過全息投影的場館大屏幕、平板電腦等都可以享受到裸眼3D的觀賽效果。
影像更立體,沒有暈眩感,效果拉滿,這是觀眾在體驗(yàn)裸眼3D后最直觀的感受。裸眼3D可以給觀眾帶來極具沉浸感及藝術(shù)創(chuàng)意的視覺盛宴。作為一種新型3D的沉浸式體驗(yàn),裸眼3D的基本工作原理是通過電子光柵等光學(xué)技術(shù)將屏幕圖像分離成不同角度,再利用雙眼視覺差實(shí)現(xiàn)立體觀看效果。該技術(shù)誕生之初,受技術(shù)水平限制,存在3D內(nèi)容少、3D觀看體驗(yàn)差、影響2D體驗(yàn)等問題。如今,隨著光學(xué)顯示、屏幕、動(dòng)態(tài)眼球跟蹤、AI等技術(shù)的不斷發(fā)展和突破,以及端到端產(chǎn)業(yè)逐步走向成熟,3D視覺體驗(yàn)感得到大幅提升。
要實(shí)現(xiàn)基于裸眼3D的沉浸式體驗(yàn),超帶寬、低時(shí)延、高可靠的網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ),其需要更大的傳輸帶寬來實(shí)時(shí)傳送多視點(diǎn)三維數(shù)據(jù)流,也需要更低時(shí)延、更高可靠性的網(wǎng)絡(luò)來實(shí)時(shí)響應(yīng)每一個(gè)眼神。本屆亞運(yùn)會的裸眼3D率先使用幀特征識別、多流協(xié)同傳輸、幀邊界切換等方案,解決面向裸眼3D等沉浸式業(yè)務(wù)的帶寬及時(shí)延保障問題,為裸眼3D沉浸式體驗(yàn)的實(shí)現(xiàn),提供強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支持和保障。
如今,亞運(yùn)會即將開幕,期待借助5G-A“黑科技”助力本屆亞運(yùn)盛會取得圓滿成功!