雖非完美 毫米波卻是達(dá)成5G愿景的關(guān)鍵——訪高通中國區(qū)研發(fā)負(fù)責(zé)人徐晧
“沒有一個技術(shù)只有優(yōu)點(diǎn)沒有缺點(diǎn)，毫米波也一樣。它可能不是某些應(yīng)用的最好選擇，但卻可能是其他應(yīng)用唯一的選擇。”高通中國區(qū)研發(fā)負(fù)責(zé)人徐晧在接受科技日報記者專訪時強(qiáng)調(diào)，“當(dāng)我們說毫米波有這樣那樣缺點(diǎn)時，要看到它同時有非常多的優(yōu)點(diǎn)，關(guān)鍵要看設(shè)計人員能不能有效解決這些技術(shù)難點(diǎn)，也要看實(shí)際應(yīng)用中，是不是需要毫米波這些優(yōu)點(diǎn)，是不是能夠找到比較好的應(yīng)用場景利用好毫米波的這些優(yōu)點(diǎn)。”
“作為一家以技術(shù)見長的公司，高通希望業(yè)界能夠更多地了解毫米波的潛力和應(yīng)用。”徐晧透露，高通將在“2021世界5G大會”上介紹5G毫米波最新的測試和研究進(jìn)展。
低頻資源有限毫米波商用提上日程
徐晧說：“手機(jī)之所以在沒有與任何看得見摸得著的東西相連接的情況下，還可以收到信號，就是因?yàn)樽匀唤缰写嬖谥芏辔覀兛床坏揭猜牪坏降碾姶挪ㄐ盘枴?rdquo;徐晧介紹，毫米波是指波長為1毫米到10毫米的電磁波。從聲音到光之間，真實(shí)地存在著一大段我們平常感覺不到的頻譜，這段頻譜中有一段屬于毫米波。
波動越快，頻率越高。從頻率范圍來看，毫米波是指30GHz到300GHz之間的電磁波。5G標(biāo)準(zhǔn)同時定義了Sub-6GHz（6GHz以下頻段）和毫米波的設(shè)計。也就是說，毫米波是5G的重要組成部分。
徐晧說：“毫米波的引入帶來了技術(shù)上的巨大突破。5G以前，在3GPP的國際標(biāo)準(zhǔn)中我們從來都沒有使用過毫米波。”從世界范圍看，Sub-6頻譜資源在大部分國家都非常緊缺，包括中國。因此，大家把目光投向更高頻的頻譜。
“通信資源，就像管道送水一樣，管道越粗，流量越大。”徐晧說，“在Sub-6頻段只能用到100-200MHz的帶寬，但毫米波頻段可以用到800MHz的帶寬。等于獲得8倍以上的速度增強(qiáng)。這是大家對毫米波高頻頻段感興趣的原因之一。”
事實(shí)上，全世界很多國家和地區(qū)都在做5G毫米波的應(yīng)用規(guī)劃。我國信息通信研究院和IMT-2020（5G）推進(jìn)組正在積極組織5G毫米波相關(guān)測試。
基于技術(shù)特點(diǎn)釋放毫米波應(yīng)用
今年2月世界移動通信大會期間，中國聯(lián)通、高通、中興通訊、華為、OPPO、紫金山實(shí)驗(yàn)室等近40家產(chǎn)業(yè)鏈伙伴共同展示了5G毫米波賦能“冬奧”的豐富應(yīng)用。
這是我國首次向公眾展現(xiàn)5G毫米波產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展階段性成果。2022年冬奧會也將成為我國5G毫米波首次規(guī)模部署。徐晧說：“毫米波已經(jīng)完全具備了在5G標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行演示及商用的條件。2022年冬奧會，5G毫米波的體驗(yàn)將再上一個大臺階。”
徐晧強(qiáng)調(diào)，在思考毫米波可能的應(yīng)用時，首先要基于它的技術(shù)特點(diǎn)來考慮，“任何一個需要大帶寬、低時延的應(yīng)用，毫米波都可以被用作一種工具，對這些應(yīng)用進(jìn)行支持。具體到5G,我們既有Sub-6頻段的應(yīng)用，又有毫米波頻段的應(yīng)用，因此，當(dāng)我們看一個應(yīng)用時，就要考慮哪個技術(shù)更適用于這個應(yīng)用場景。”
但是對高通來說，不管是Sub-6還是毫米波，都是5G可以考慮的工具或技術(shù)，高通從第一代5G芯片開始就同時支持了這兩個技術(shù)。5G毫米波和中低頻互相配合、互相補(bǔ)充，是達(dá)成5G最初的全部愿景的關(guān)鍵所在。
徐晧表示，如果需要更多、更廣泛的覆蓋，Sub-6頻段的頻譜是好的選擇，如果希望通過5G獲取高清或高速率體驗(yàn)，毫米波就是唯一的選擇。
技術(shù)挑戰(zhàn)能夠被克服
“技術(shù)挑戰(zhàn)不斷出現(xiàn)的同時，我們也會用各種各樣的技術(shù)來解決這些挑戰(zhàn)。5G毫米波也是如此。”徐晧說。
頻率越高，衰減越大，在同一個基站傳輸覆蓋的范圍就越小。這是毫米波一個比較大的挑戰(zhàn)。如何解決？徐晧認(rèn)為：“毫米波的一個優(yōu)勢可以解決這個劣勢。頻率越高，波長越短，天線體積也就越小。這意味著在同樣大小的設(shè)備上可以安裝更多的天線，通過使用波束成型的辦法讓波束越來越窄，聚焦到某一個方向而不是傳輸給所有方向，傳輸能力就會更強(qiáng)。因此，波束成型和大規(guī)模的天線運(yùn)用，是解決毫米波覆蓋范圍問題的好方法。就像手電筒照出來的光是發(fā)散的，激光照射的光線則非常聚焦，傳得更直、更遠(yuǎn)。”
另一個挑戰(zhàn)是，毫米波不大容易支持沒有直射徑的場景，有遮擋時它的衰減也很大。從徐晧的講解中得知，即使兩端之間的直連信號被擋住，反射波也可以提供足夠強(qiáng)的信號支持。在技術(shù)上這一挑戰(zhàn)能夠克服。
在很多人看來，毫米波的移動性不是很好。
徐晧介紹，高通已測試驗(yàn)證，如果有比較好的天線設(shè)計和進(jìn)行波束跟蹤，發(fā)射端發(fā)出的波束就會不停地追蹤接收用戶，就可以保持通訊。高通在美國圣迭戈的測試中，已成功實(shí)現(xiàn)了用毫米波技術(shù)控制無人機(jī)。
“從1G到5G, 對頻譜的拓展就從未停止過。技術(shù)挑戰(zhàn)永遠(yuǎn)都在，科學(xué)家和工程師就是來解決這些挑戰(zhàn)的。我們會通過各種各樣的技術(shù)創(chuàng)新來解決這些挑戰(zhàn)，從而推動科技不斷向前發(fā)展。”徐晧感慨道。（記者 劉艷）
互聯(lián)網(wǎng)為鄉(xiāng)村振興添活力
互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正加速向農(nóng)業(yè)農(nóng)村延伸和滲透，在農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣、市場信息服務(wù)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村電子商務(wù)等方面取得顯著成效，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等也展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。“互聯(lián)網(wǎng)+”為農(nóng)民生產(chǎn)、生活、教育、醫(yī)療、養(yǎng)老等提供內(nèi)容豐富、快捷高效的數(shù)據(jù)信息服務(wù)，也為鄉(xiāng)村振興注入新活力。
幫農(nóng)特產(chǎn)品打開銷路
“去年我的鄰居通過電商直播，蘋果全賣完了，還賣了個好價錢，自己也一直想好好學(xué)一下。這次縣上主動征詢我們的意愿，有針對性地開辦電商直播帶貨培訓(xùn)班，真是辦到我們心坎上了！”陜西咸陽旬邑縣蘋果種植大戶王鐵娃的話，道出了許多村民的心聲。
據(jù)悉，旬邑縣為接續(xù)做好脫貧攻堅成果拓展與鄉(xiāng)村振興有效銜接，出臺了免費(fèi)培訓(xùn)、補(bǔ)貼獎勵等政策，助力農(nóng)戶直播賣貨。旬邑縣人力資源局負(fù)責(zé)人說，鄉(xiāng)村要振興，產(chǎn)業(yè)是基礎(chǔ)。旬邑素有“中國蘋果之鄉(xiāng)”美譽(yù)，電商直播帶貨給農(nóng)產(chǎn)品銷售帶來發(fā)展新機(jī)遇，開辟助農(nóng)就業(yè)的新途徑，成為農(nóng)民增收致富奔小康的“新農(nóng)具”.
近年來，視頻直播帶貨興起?！?021中國網(wǎng)絡(luò)視聽發(fā)展研究報告》稱，截至2020年12月，中國短視頻用戶規(guī)模為8.73億，網(wǎng)絡(luò)直播用戶規(guī)模為6.17億。借助短視頻和直播，四川的粑粑柑、新疆的庫爾勒香梨、湖北的紅橙、海南的芒果、福建的鮮筍等農(nóng)特產(chǎn)品，從原產(chǎn)地直接運(yùn)到了千家萬戶。
中國人民大學(xué)國家發(fā)展與戰(zhàn)略研究院的《短視頻、直播助力新型縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究報告》顯示，來自種養(yǎng)一線的真實(shí)畫面和樸實(shí)聲音，拉近了消費(fèi)者與農(nóng)戶的心理距離，增進(jìn)了消費(fèi)者對農(nóng)戶的信任，使農(nóng)產(chǎn)品銷售走出了一條可持續(xù)發(fā)展的新路。目前，短視頻、直播不僅在農(nóng)業(yè)去庫存、加工業(yè)獲得消費(fèi)端反饋等場景上被廣泛應(yīng)用，還激發(fā)鄉(xiāng)村文旅產(chǎn)業(yè)、鄉(xiāng)村非遺文化產(chǎn)業(yè)等縣域新業(yè)態(tài)的活力。
讓數(shù)字農(nóng)業(yè)更智慧
通過大數(shù)據(jù)和云技術(shù)的應(yīng)用，一塊田地的天氣、土壤、降水、溫度、地理位置等數(shù)據(jù)自動上傳到云端，在云平臺進(jìn)行處理，處理好的數(shù)據(jù)發(fā)送到智能化的大型農(nóng)業(yè)機(jī)械上，指揮它進(jìn)行精細(xì)作業(yè)……這樣的場景在中國的許多農(nóng)村已成為現(xiàn)實(shí)。
廣東梅州大埔縣是中國蜜柚之鄉(xiāng)，一到金秋豐收季，大埔蜜柚碩果累累。如今，在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的助力下，這里的柚子種植園充滿科技感。大埔縣建設(shè)了5G+農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)服務(wù)項(xiàng)目，將5G、遙感、大數(shù)據(jù)、AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）、VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）等技術(shù)充分運(yùn)用在農(nóng)業(yè)園區(qū)的建設(shè)中，貫穿于蜜柚?jǐn)?shù)據(jù)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、監(jiān)管鏈全產(chǎn)業(yè)鏈條。
在種植階段，大數(shù)據(jù)平臺能夠?qū)崟r分析分享種植園的土壤干濕度、肥力等信息，提高農(nóng)作物的種植精準(zhǔn)度；在采摘階段，智能采摘機(jī)器人可以根據(jù)果園、果樹、果實(shí)的糖分、水分、農(nóng)殘等進(jìn)行差異化、精準(zhǔn)化采摘和分檔；在銷售階段，大數(shù)據(jù)平臺可以精確分析線上線下銷售數(shù)據(jù)，為農(nóng)產(chǎn)品的精準(zhǔn)化銷售提供科學(xué)依據(jù)……目前，平臺已實(shí)現(xiàn)大埔蜜柚銷量提升19.1%和價格提升0.14元/斤的效果，成功入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部信息中心的“2021數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村新技術(shù)新產(chǎn)品新模式優(yōu)秀案例推介名單”.
一系列數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新運(yùn)用，讓數(shù)據(jù)成為新生產(chǎn)要素，讓信息網(wǎng)絡(luò)成為新基礎(chǔ)設(shè)施，讓信息化成為新治理手段，讓數(shù)字經(jīng)濟(jì)成為新增長引擎。以5G為例，華南理工大學(xué)通信博士、廣東移動農(nóng)業(yè)信息化專家張峻愷認(rèn)為，未來農(nóng)業(yè)領(lǐng)域會有許多精細(xì)化的無人農(nóng)機(jī)運(yùn)用，5G以其低時延的特性就可以很好支撐；另外，5G的廣連接可以支持多個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備同時接入，這都將為數(shù)字農(nóng)業(yè)賦能。
助力破解鄉(xiāng)村治理難題
“國家好，民族好，大家才會好……”陜西延安寶塔區(qū)萬莊村近日響徹一段優(yōu)美的女播音聲，這是寶塔區(qū)引入在線音頻平臺喜馬拉雅后，打造的互聯(lián)網(wǎng)智能廣播在村子里第一次接通。
互聯(lián)網(wǎng)智能廣播是啥玩意兒？村里不少老漢好奇。與傳統(tǒng)廣播不同，互聯(lián)網(wǎng)智能廣播采用了最新的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，一個巴掌大的黑色小盒子，約等于電視機(jī)的機(jī)頂盒，只要把它用數(shù)據(jù)線插上功放，喇叭便會在設(shè)定的時間自動響起，每個時段的內(nèi)容豐富多樣，可以根據(jù)每個村的不同需求，定制黨史黨課、農(nóng)業(yè)課程、生活知識等。
“別小看這個黑盒子，用處可大哩！”延安寶塔區(qū)宣傳部副部長吳瑋說，互聯(lián)網(wǎng)智能廣播進(jìn)村，對鄉(xiāng)村振興很有幫助。“一是全村能實(shí)時聯(lián)通，直播開會實(shí)況等，信息共享上更加豐富、透明、對稱了；二是有聲鄉(xiāng)村可以成為一種黏合劑，對激發(fā)留守村民的社區(qū)歸屬感有很大的作用；三是多元化的內(nèi)容也可在精神上給予村民更多的娛樂和滋養(yǎng)。”
萬莊村的蘑菇養(yǎng)殖技術(shù)員李旭就對互聯(lián)網(wǎng)智能廣播贊不絕口。他說，村里有些老年人不會使用智能手機(jī)，娛樂活動非常有限。有了智能廣播，大家在村委會前的小廣場上休息時，就能聽到新聞、音樂、農(nóng)業(yè)知識等內(nèi)容，還能討論，鄉(xiāng)村更加熱鬧。
中國農(nóng)村正處于從傳統(tǒng)社會向現(xiàn)代社會的轉(zhuǎn)變之中，鄉(xiāng)村治理面臨著許多需要破解的挑戰(zhàn)和難題，互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)的加入，夯實(shí)了鄉(xiāng)村振興數(shù)字化的地基，幫助貫通鄉(xiāng)村社會基層治理的“最后一米”,展現(xiàn)出巨大潛力。（記者 葉 子）
