愛立信(Ericsson)公開的一項研究顯示，2020年，5G行動標準的使用人數將達到全球人口的15%，並且5G使用者的數量到2022年將突破5億大關。預測結果同時表明，在今後6年裡，每天都會新增超過100萬的行動寬頻使用者，這意味著，到了2022年底，總共將增加26億5G新使用者。
這些數字可以揭示出5G標準不可思議的市場潛力，尤其是考慮到，此次研究尚未將物聯網(IoT)或者聯網汽車考慮在內。然而，對於5G設備來說，這些都是主要的目標群體。畢竟，5G標準的目標是首次以最優的方式將「機器」整合到行動通訊當中。因而，5G已經不僅僅是一個與電信部門有關的話題，而且還涉及到產業的其他分支。舉例來說，汽車業已經將其視作實現未來願景的最佳手段，例如自動駕駛的聯網汽車。
這項任務將會面對一系列的挑戰，從5G指導方針的標準化到互聯汽車安全功能的實施、天線校準等。此報告回答了5G實施上的這些問題，如解決大功率的5G天線有關的研發難題，並且討論了為聯網汽車引入的安全標準。最後，闡釋5G實現互聯汽車以及經濟性的可能性。
鎖定三大領域 5G運用未來可期
專家目前認為5G在三個應用領域存在巨大的潛力，以下分別加以說明。
第一個應用領域與消費品產業有關，如增強型行動寬頻(eMBB)。在該領域，預計在提高網路流量並降低網路的能耗後，可以實現大量設備的同時使用，而不會造成網損。那樣主要會為使用者增加便利並提高體驗品質(QoE)。例如，在大量人群聚集時，如音樂會或體育賽事，有非常多的個人設備同時使用，那麼網路容量就必須足夠支援這些大量的人群。
第二個應用領域是大規模機器類型通訊(mMTC)，特別是對於作為物聯網組成部分的所有類型設備的聯網來說，此一問題越發重要起來。目標則是在每平方公里的範圍內實現多達一百萬台互聯設備的通訊。
第三個潛在的應用才是最能夠激起汽車業對5G的極大興趣：高可靠低延遲(URLLC)，可以確保可靠的連接效果並縮短傳輸時間。此一應用對於不斷發展進步的自動駕駛汽車技術至關重要。
由於5G可以最佳化行動通訊設備與汽車的整合，多個利益相關方都在參與著5G標準的確定工作。儘管通訊產業的主要參與者已經定義了現有的標準，例如全球行動通訊系統(UMTS)和長程演進計畫(LTE)等，新進選手正在參與5G。有鑑於此，汽車產業成立了5G汽車協會(5GAA)，這是一個為5G標準化來定義要求的機構。通用的定義非常重要，因為只有這樣，不同製造商生產的設備之間才有可能進行有效的通訊，例如在道路交通方面。
新技術浮現新挑戰 談全向天線及訊號強度
儘管汽車產業對於5G的未來非常樂觀，但在技術實施過程中，仍然須要解決很多的細節問題。其中一個挑戰就是行動通訊與天線設備的整合，其終極目標是創造出一種「智慧天線」。目前，訊號是透過汽車車頂上的天線，以電纜連線的方式傳送到車載電子設備，這類電子設備往往位於駕駛室。
而5G帶來更大的頻寬，同時也要求6GHz至100GHz工作頻率，這樣一來，透過線纜從天線向電子元件發送訊號將會造成極大的損耗。這也意味著各種電子元件以及相應的訊號處理系統的位置必須靠近天線。也就是說，位於車頂的正下方或者處於天線之中。隨之產生的問題是，電子元件將暴露在多變的天氣環境之下。車頂以下以及天線自身遇到的高溫和氣候波動，會對電子元件的效能以及作業的生命週期產生極大的影響。只有少數幾家製造商才能夠在這類條件下將電子元件和天線良好地結合到一起。
此外，將頻率範圍從目前的6GHz拓展到高達100GHz，會增加無線電場的衰減，這就意味著只能在較短一些的距離上接收訊號。這樣會導致全向天線發生問題，天線隨之無法接收訊號，或者只能在有限的程度上接收訊號。儘管可以透過天線的精確對準來增加距離，然後就必須為設備加裝大量的天線。如此一來，就只能使用發射機方向上的天線。路邊單元還必須配備定向天線，從而將訊號發射到路過的汽車中的設備，一些天線的製造商和汽車製造商已經開始合作來解決這個問題。
5G逐步取代LTE 進軍車聯網開發
5G很快就會取代LTE此一目前的行動標準。據專家認為，到2020年，將會有2.5億輛聯網的乘用車和卡車行駛在全球的道路上。並且，到2025年，所有的新車都將連接到物聯網。在那一願景成為現實前，汽車製造商都愈發重視在汽車上安裝與安全和安防有關的感應器，這樣汽車就可以在沒有任何網路的情況下自主行駛，不必依賴於無線連接。
透過無線連接執行的各種功能，將用於增強駕駛員的舒適度。例如，透過無線網路，汽車可以得知前方事故導致的交通阻塞，然後選取一條備選道路來避免不必要的等待。儘管道路上行駛的所有車輛並不會在2022年一下子就變得「聰明」起來，然而，隨著新行動標準的引入，已經可以期待一個新時代的到來，到那時，作為物聯網的一個組成部分，行動通訊將會更進一步地推動未來願景的實現。
(本文作者為莫仕CVS產品管理副總裁)