零距離科學：5G如魔術般的應用

文：吳家亮（香港中文大學通識教育基礎課程講師）
圖：香港電台

5G，亦即第五代行動通訊技術，最近發展得如火如荼。智能電話製造商和電訊商紛紛推出5G產品和服務，並時刻標榜著5G的速度——下載影片快、載入網頁快、觀看直播快。其實，5G的高速背後還有不少優勢，值得我們用心探索。今集的《零距離科學》，正要跟大家一起詳談5G，討論它現今以至不久的將來如魔術般的應用。

5G高速公路

大家或許都體驗過，在港鐵車廂裏用電話上網時，速度有點慢，我們會把這稱作「網絡大塞車」。這個比喻實在用得妙，因為4G使用的是3 GHz以下的頻譜，它的頻寬由於相若頻率應用廣泛而定得較窄，就像是一條只能三線行車的公路，車子一多就會出現擠塞的情況。

5G的研發解決了「塞車」的問題。在發展初期，受著基建的限制，5G會使用3-6 GHz的頻譜，頻寬略為增加幾倍，十線行車的公路當然暢通無阻。但是，要把5G用到極致，就要動用24 GHz以上的毫米波頻譜，頻寬會再增加十倍左右，變成100線的無障礙行車。不過，愈高頻的電磁波穿透力便會愈弱，電訊商需要安裝更多的天線來解決訊號接收的問題。

數據大卡車

當路面變得寬闊，便可以容許一些霸佔兩三條行車線的超大卡車在上面行駛。這些超大卡車盛載著巨量的數據，以高速運往目的地。這意味著，以往須以光纖運輸的數據可通過無線電波運送，大大增加了手提電話、平板電腦的應用可能。

這在遊戲界會帶來翻天覆地的改變。手機遊戲的複雜性在未來可以比擬電腦遊戲。虛擬實境（Virtual reality）和擴增實境（Augmented reality）這些需要高數據傳輸的技術可以越過發展瓶頸。電競選手不用再於桌上型電腦埋首奮戰，可以隨時隨地拿著手機、平板電腦便能與對手決一高下。

察覺不到的延誤

5G的另一個重要特點是它的即時性。數據經過公路輸往目的地，總會因著路面的情況有少許的延誤。4G的平均延遲時間為50毫秒，而5G則能縮短為1毫秒，是完全不為人類所察覺的延宕。

在醫療層面，這優點促進了遠端手術的發展。一些專門進行罕見或複雜手術的醫生不用再東奔西跑為身處不同醫院的病人施手術。他們可以在遠端看著熒光幕，實時指揮身處手術室的外科醫生左切右割。這不單能提升病人的福祉，亦能促進醫學的交流，可謂一箭雙雕。

在娛樂方面，低延誤結合高速度也能為球賽、演唱會的網上觀眾帶來更佳的視聽享受。現時，在手機觀看網上直播總有少許延誤，而且只能從特定的角度觀看。將來，幾部高清攝錄機可以同時運作，軟件繼而把不同影像結合為整個球場或演唱會場地的全貌，再傳輸到我們的手機，我們便可以戴著VR眼鏡，身臨其境般四周張望，安坐家中便能置身其中實時體驗賽事和表演，實在是娛樂無窮！

智慧城市的端倪

除了速度高、數據量大、低延誤外，5G還容許數以千計的機器互相實時對接，為物聯網（Internet of Things）打下穩固的基礎。無人駕駛汽車的研發已進入白熱化階段。無人車除了配備雷達來準確探測周遭的情況，還能跟路面上的交通燈、其他車子、行人的手提電話等相互對接，讓無人車的人工智能作出最佳的駕駛判斷。

此外，5G讓我們實時收集城市裏的不同數據，包括天氣狀況、空氣污染指數、汽車流量等等，人工智能繼而作出應對，例如提高空氣污染嚴重的路段的過路費，或是在天氣不穩時關閉某些路段，讓市民在城市的生活更有質素。

5G的來臨，不單提升了我們的用戶體驗，更能促進醫療、藝術、體育、運輸等領域的多方面發展，假以時日便能建構出真正的智慧城市！

《零距離科學》（節目網站）集合世界各地有趣的科學紀錄片，網羅與大眾息息相關的科學資訊，啟發觀眾的好奇心和求知慾，節目逢星期五晚10時在港台電視31播映。本集於10月1日播出。港台網站及流動程式RTHK Screen視像直播及提供節目重溫。

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責任編輯：Alvin
核稿編輯：Alex