字級:
小字級
中字級
大字級

行動通訊技術發展對生活造成的影響與改變

了解不同世代行動通訊技術的差異在哪裡,再配合與一些軟硬體的知識,再發揮一些想像力,可以預測將來的產業發展之外,也可以預測時間與空間的對我們生活的限制,在未來會降低到什麼程度。

通訊的技術與生活的便利性息息相關,愈新的通訊技術,在同樣的時間內可以傳送愈多的資料量。若有適當的軟硬體配合,時間與空間對通訊終端方在事物的受用上,造成的限制性亦隨之降低,學習、工作與生活的整體效率會隨之增加。

下表是近三十年來行動通訊技術的發展狀況[1]-[3],由於頻段的增加及使用的頻段高頻移動,後一個世代的通訊技術會與前一世代相比,傳輸速度更快、傳輸資料量較高、網路延遲更低、網路容量提高、通話允許量增加。目前常聽到的5G,全名是第五代行動通訊技術(5th generation mobile networks)。在台灣,訊號傳輸的硬體(基地台)方面,處在2G3G剛停用,4G普及,「台灣5G行動計畫」正在進行中[4][5]

通訊技術

訊號傳遞方式&速度&頻段

打破的限制

優點、缺點、應用

台灣狀況

1G

類比訊號

語音

1.     收訊不穩定,保密性不足,無線頻寬利用不充分。

2.     使用手機人數少。手機代表:大哥大。

1989-2001

(已停用)

2G

數位訊號

100kb/s

語音+簡訊+Email

1.     減少手機發射訊號所需能量,同時降低雜訊的干擾。速度緩慢,只適合傳輸資料量低的資訊。

2.     使用手機人數增加。手機代表功能型按鍵手機

1997-2017

(已停用)

3G

2M~300b/s

(800MHz

~2.1GHz)

聲音、圖像、音樂、視訊

1.     應用上增加了網頁瀏覽、電話會議、電子商務等。

2.     上網需求增加,及FacebookLineTwitterGoogleMap等的興起,平板使用風潮開始。

3.     手機代表Smartphone

2003-2018

(已停用)

4G

1G~100Mb/s

(3kHz~6GHz)

更清晰的聲音、影片、資訊

更多技術、應用的融合,使用4G行業擴展到金融、醫療、教育、交通,例如:行動支付、移動醫療、居家學習、智慧公車等等。

2014-現在

5G

4G X 10-100(6GHz

~300GHz)

超高解析度影像、更快的即時通訊

車聯網(IoV)、物聯網(IoT)AI、智慧家庭、智慧城市、雲端運算等等。

2020~

6G

5G X 100

技術現處於開發階段

未知

在目前使用的行動通訊技術(4G),由於應用的擴展,使用網路的設備逐漸增加,導致網路的擁塞。當技術往下一個世代(5G)發展,具備了更大的頻寬、更快的網路速度、更大資料量的傳送與更短的延遲時間,就現有的軟硬體技術來看,不僅可以解決4G的問題,新的應用將會如雨後春筍般快速增加。

此外,有了更大的頻寬,所以容許更多的設備連上網,可以遠端操控的事物變多了;有了更快的網路速度,對手機使用者可以感受到上傳與下載的時間縮短了;因為可以傳送更多資料量的訊息,所以以往在4G處理不了的資料量的應用可以在5G發展,例如影像的傳送從以往的平面(2D)進步到立體(3D)的影像,以及將延展實境(Extended RealityXR)應用在醫療方面的可能;有了更短的延遲時間,允許更多real-time的應用,像是汽車的自駕系統及遠端手術等等;如果處理器與記憶體夠快夠便宜,再配合雲端運算與快速的網路,之後對於實體主機有可能降低。

總而言之,每一次行動通訊技術的進步,像是又多了一片尚未耕種的肥沃土地,我們生活中的方方面面,只要能夠數位化,透過快速的通訊技術,就有機會讓效率更加提升。

[1] 維基百科

[2] 蕭宇劭, “手機頻寬知多少”, Nano Communication 24 No.3

http://www.ndl.org.tw/docs/publication/24_3/pdf/E2.pdf

[3] IEEE Spectrum, “Everything You Need to Know About 5G”, Youtube video, https://www.youtube.com/watch?v=GEx_d0SjvS0

[4] 行政院網站https://digi.ey.gov.tw/File/E435CE0F22E40C3C

[5] 行政院網站https://www.ey.gov.tw/Page/9277F759E41CCD91/46ee6d92-7f61-415a-810b-d9954e6640aa