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      首个5G远程手术成功,一文了解5G应用方向

      作者:时间:2019-03-27来源:粤讯收藏
      编者按:众所周知,5G已经成为一个全球热议的话题。2019年是公认的5G商用元年,除了年初各家手机制造商携5G手机亮相世界移动通信大会、5G手机助力两会新闻直播等新闻频出,5G在VR/AR、医疗等领域的落地应用也各自开花,都被宣称是?#25353;?#21709;5G应用第一枪”。

        一、医疗行业?#25353;?#21709;应用第一枪”

      本文引用地址:http://www.ytvs.tw/article/201903/398893.htm

        众所周知,已经成为一个全球热议的话题。2019年是公认的商用元年,除了年初各家手机制造商携5G手机亮相世界移动通信大会、5G手机助力两会新闻直播等新闻频出,5G在/、医疗等领域的落地应用也各自开花,都被宣称是?#25353;?#21709;5G应用第一枪”。

        今年年初,华为联合中国联通福建省分公司、福建医科大学孟超肝胆医院、?#32617;?#24247;多机器人有限公司在福建中国联通东南研究院实施世界首例5G远程外科手术动物实验。这次手术操作端放置在中国联通东南研究院内,通过5G技术实时传输操作信号,远程操控手术机器人两端的控制链路、2路视频链路,为50公里外孟超肝胆医院的实验动物进行远程肝小叶切除手术。手术全程用时约60分钟,操作延迟极低。手术创面整齐,全程不见一丝血迹,术后实验动物的生命体征平稳。

        

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        随后,相隔不过两个月,利用5G给人类患者成功进行远程手术的案例接二连三地出现,成为最近的热点新闻。今年3月,深圳市人民医院肝胆外科接治了该市一例复杂肝脏肿瘤患者,由于病情危重,手术?#35759;?#36739;高,特向中国医师协会智慧医疗专业委员会主任委员、中国工程院院士、?#26412;?#28165;华长庚医院执行院长、国际知名肝胆外科专家董家鸿求助手术策略制订及手术现场指导。3月12日,董家鸿院长在?#26412;?#24066;西城区某5G新媒体中?#27169;?#36890;过5G网络传输高清手术影像,同时连线清华大学附属?#26412;?#28165;华长庚医院与相距2200多公里的深圳市人民医院。他通过混合现实技术,与术者进行了术前方案讨论,并在两台异地手术进程中,进?#20889;?#25554;实时远程技术指导。

        

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        除了利用5G+MR的多中心协同手术模式开启了全球首试,最近,中国移动携手华为公司助力中国人民解放军总医院,成功完成了全国首例基于5G的远程人体手术——?#20004;?#26862;病"脑起搏器"植入手术。位于海南的神经外科专家凌至培主?#21361;?#36890;过中国移动5G网络实时传输的高清画面,跨越近3000公里,远程操控手术器械,成功为身在中国人民解放军总医院的一位患者完成了“脑起搏器”植入手术。这次5G远程手术耗时近3个小?#20445;?#24739;者四肢震颤、肌肉僵硬,在“脑起搏器?#36125;?#28608;下立即得到缓解,而且术中磁共振扫描见脑内电极植入位置精确,达到手术预期效果。目前,病人术后状态良好。

        这以上的远程手术成功案例,都得益于5G大带宽、低延迟的特点。正如Intel 5G先进技术总经理Robert Topol此前所观察到的,在医疗产业方面,5G技术将在人体外的应用先?#26032;?#22320;。远距照护、远距会诊、患者定位?#32422;?#36828;距手术示范教学等非侵入式的应用方式,都将是5G无线传输技术商转后,最先?#20301;?#30340;应用情?#22330;?/p>

        二、5G三大应用场景

        

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        事实上,5G应用领域不仅于此。不同于前?#22797;?#36861;求“峰值速?#30465;保琁TU定义了5G八大关键性能指标,包括用户体验速?#30465;?#36830;接数密度、?#35828;?#31471;时延、峰值速?#30465;?#31227;动性能等。由于其具有更快速度、更多连接、更低延时、更高可靠的核心优势,5G主要面向三大应用场景:eMBB(3D/超高清视频等大流量移动宽带业务)、mMTC(大规模物联网业务)、URLLC(如无人驾驶、工业自动化等需要低时延、高可靠连接的业务)。5G的这三大应用场景,可以与娱乐、交通、制造、能源、安防、家居、医疗、教育等众多行?#31561;?#21512;渗?#31119;?#20652;生更多的应用场景。业界认为,4G是改变生活,5G改变社会,4G类似“修路?#20445;?G则是“造城?#20445;?G跳出了1G/2G/3G/4G主要面向人服务的范畴,更关注应用场景的多元化,强调要更好地支?#20013;?#19994;应用和万物互联,5G的发展将打造跨行业的融合生态。

        从目前全球运营商的探索来看,典型应用包括:超高清流媒体(云/)、车联网(自动驾驶)、无人机、智能制造、安防监控、无线宽带等。从国内布局来看,重点领域是/、无人机、车联网、工业控制与智能电网。

        三、典型应用领域盘点

        1、超高清流媒体业务——云AR/VR

        结合虚拟化网络和边缘计算,5G的千兆?#31471;?#24230;?#32479;?#21487;靠的低时延通信(URLLC)将带来全新的?#20004;?#24335;媒体体验,包括VR/AR、云游戏和高?#30452;?#29575;360度直播视频等。消费者将能够随时随地享受这些?#20004;?#24335;体验,而不受有线网络的线?#29575;?#32538;。

        5G推动云AR/VR发展的关键是?#26696;?#36895;?#30465;保?#29702;论上5G峰值速?#22763;梢源?#21040;10Gps+,这将?#34892;?#25171;通VR/AR方面的屏障;5G优化云AR/VR体验的核心是“低延时?#20445;?G将提供1ms空口时延,这将彻底消除VR/AR使用过程中带来的眩晕感,提升体验。

        值得注意的是,云AR/VR的应用领域远不止是娱乐方面。随着拥有成本的降低,云AR/VR的使用场景将大大扩展,教育、医疗、车载导航等领域都可以得到运用。

        2、车联网

        车联网需要更低延时和更高可靠性的通信网络,一方面,车辆在高速运动过程中,要实现碰撞预警功能,通信时延应当在几ms以内;另一方面,出于安全驾驶要求,相较于普通通信,车联网需要更高的可靠性,而且是能够支?#25351;?#36895;运动基础上的可靠性。而5G的大带宽、移动边缘计算、边云协同技术可?#26376;?#36275;车联网在高速传输、高可靠性、低延时方面的可靠要求。

        车联网可以实现人与车、车与车、车与环境间的实时通信,组成数据互动网络,车联网是自动驾驶的基础。目前,实现自动驾驶的路线有“网联化”、“智能化”和“智能化+网联化”三种,后者已经成为主流。由于中高级别自动驾驶所需要的通信技术及设施还未完善,现阶段网联化和智能化还处于各自发展或初步的协同发展阶?#21361;?#20294;融合已成趋势。

        2018年12月,工信部制定了《车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划》,明确提出2020年要实现:车联网用户渗透率达到30%以上,新车驾驶辅助系统(L2)搭载率达到30%以上,联网车载信息服务终端的新车装配率达到60%以上。以2020年为节点,车联网将从示范商用走向规模商用。

        

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        3、网联无人机

        目前,4G能够基本满足?#28304;?#23485;和时延要求不敏感的无人机业务,但尚不支?#25351;?#36895;?#30465;?#20302;延时等特定场景需求,如直播、编队、自主飞行等,而5G大规模天线、边缘计算、网络切片等技术满足了绝大部分无人机应用场景的通信需求,如直播、物流、?#24067;?#23433;防、测绘、农业等。

        5G让更多应用场景的无人机接入低空移动通信网络成为可能,而接入低空移动通信网络的网联无人机,可以实现设备的监视和管理、航线的规范、效率提升,促进空域的合理利用,从而极大延展无人机的应用领域,产生巨大经济价值。

        4、智能制造

        网络连接是智能制造的基础,打造低延时、高可靠的网络基础设施是实现各?#26041;?#28145;度互联的前提。传统无线解决方案存在局限性,5G在工业领域所需求的速?#30465;?#26102;延、终端连接数、可靠性、安全性等指标上优势突出。

        5、其他:机器人、远程医疗等领域

        5G技术可能为机器人行业造带来的变化:

        1.?#26377;世?#30475;,机器人在5G网络下接受及执行任务指令的速度明显更快,这?#26434;?#26576;些需要高精度操作的工业/协作机器人、医疗机器人的能力将有重大提升;同?#20445;?#23478;用服务机器人的反应也会更灵敏、基于屏幕显示内容的机器人也会更流畅(不会卡顿),用户体验及交互感会更好。

        2.从可靠性看,基于5G网络的机器人抗干?#21028;?#26356;强,有统一的标?#32908;?#19988;可同时接入的终端数更多,可远程传输,这?#26434;?#38656;要高可靠性的工厂作业环?#22330;?#38656;要不同品牌同时接入的家居环境?#32422;岸杂?#38656;要远程操控的场景都很适用。

        ?#30340;?#35748;为,5G应用要发挥?#26696;?#36895;移动通信网络”的特点,中前期,受技术及标准成熟度影响,5G最快落地应用可能主要是2C场景,如超高清流媒体(云AR/VR、视频、云游戏等),5G后期,重要应用场景可能是车联网(自动驾驶)、网联无人机等。不过,推广5G技术也面临着不少现?#30340;?#39064;:

        现有基站满足不了要求,需要大量新建?#36879;?#24314;;

        目前设备还不成熟,造假高、能耗大,运营成本水涨船高;

        由于目前终端不成熟,应用场景比?#31995;?#19968;,盈利模式尚不明?#30465;?/p>

        不过,即便面临这么多的难题,但5G已经成为全世界都重视的一项技术,普及5G网络是大势所趋。

        总之,5G?#36125;?#24050;近在咫尺。随着技术和基础设施建设的的不断成熟和完善,结?#26174;品?#21153;、大数据、人工智能等技术,5G将改变众多传统行业的面貌,在智能制造、智慧交通、智慧城?#23567;?#26234;能农业、远程医疗等领域,5G将成就我?#23884;杂?#26410;来的种种想象。



      关键词: 5G AR VR

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