本文刊载于《Discover》杂志年度科学现状特刊，标题为“5G：一切关乎速度”。请订阅我们的杂志，支持我们的科学报道。
位于南加州阳光海岸附近的米拉马海军陆战队航空站部分由太阳能供电。这座占地 24,000 英亩的太阳能电网是独立的且安全的，但当风暴来临时，发电量会急剧下降——并且无法根据天气变化来同步调整太阳能电池板的电力输出。但今年早些时候，海军陆战队启用了一项技术，这项技术通常与全新的三星 Galaxy 手机相关，而非军事基地：该基地与 Verizon 签约，建造了一个私有的 5G 蜂窝网络。
作为蜂窝通信的第五代标准，5G 自 2017 年被编入标准以来一直备受关注，让消费者对无缝的视频会议和视频游戏流媒体的愿景着迷。蜂窝网络的五代技术以不同的方式改变了社会，各自独特的技术改进带来了新的数字访问水平。2G 于 1991 年问世，将曾经是富人专属的手机普及开来，因为它从模拟传输转向了更高效的数字传输。接着，3G 实现了移动视频，使手机成为一个娱乐系统。然后是 4G，自 2009 年以来一直是标准，使高速网页访问成为可能，这是将世界装入口袋的最后阶段。
5G 的承诺同样与其技术特性相关：5G 在中继信息所使用的频率方面，与 4G 存在最显著的区别。除了现有信道外，5G 还将使用先前仅用于无绳电话等短距离设备的更高频率。新增的频率范围增加了用户可以访问的信息量以及访问速度。例如，能源网上的许多传感器几乎可以瞬时地将数据中继到控制系统，无需昂贵的地下光纤。然而，这些 5G 网络中使用的更高频率过去主要限于无绳电话是有原因的。信号传播距离很短，而且几乎所有东西都会阻挡它。
因此，提供 5G 手机覆盖需要运营商在各个地方部署发射器，并辅以专用天线和反射器。这是一项昂贵的提议，即使在城市里，也可能无法证明能够为情侣在约会之夜流媒体播放 Netflix 的更快速度提供合理性。相比之下，许多其他技术将从 5G 连接中受益，而这些技术并不像普通智能手机客户那样是移动的。
以工厂机器人为例。在 5G 出现之前，制造商避开了无线连接，因为他们的机器需要持续的即时反馈。通过 5G 断开线缆连接，工厂可以获得新的灵活性，以应对不断变化的客户需求来重新配置装配线。例如，电信公司爱立信最近开始在其位于德克萨斯州的新智能工厂进行生产，利用 5G 连接的机器人来制造 5G 天线。
爱立信美洲集团供应链主管 Matthias Lidén 表示，该公司目前正致力于使其新的 5G 系统安全可靠。他表示，新工厂使他们能够在“一种全新的方式”上改进技术，同时展示智能制造系统的能力。
城市基础设施也可以通过 5G 得到改善，正如拉斯维加斯已经展示的那样，通过将交通信号灯与路边摄像头联网来提高高峰时段的效率。该系统最终可以通过让所有车辆和道路技术保持实时通信来提高安全性，甚至促进无人驾驶革命。该市首席创新官 Michael Sherwood 指出，目前至少有 80 个交叉路口配备了适合与自动驾驶汽车交换交通状况信息的网络。
在米拉马海军陆战队航空站，交通的未来也将通过相同的 5G 网络进行探索，该网络将能够控制太阳能的流动：一批无人地面车辆和无人机将运输材料，并最终运输士兵。我们将不得不拭目以待，看看它们是否会配备流媒体播放 Netflix 的能力。
