5G+大数据 01 | 你“云监工”了吗？5G如何支撑千万级别直播？

主讲人：曾剑秋

北京邮电大学经济管理学院教授、博士生导师、学术委员会主席

喜马拉雅的朋友您好，我是北京邮电大学的曾剑秋，将从5G科普的角度聊一聊5G与大数据。今天的题目是：“你“云监工”了吗？5G如何支撑千万级别直播？”

2020年春节期间，为了抗击疫情，武汉在10天之内建成了火神山、雷神山两所医院。在医院建设期间，央视开通了一个直播，这个直播没有镜头切换，没有解说，也没有背景音乐。唯一的画面就是以监控录像的视角记录雷神山医院的建设实况。但就是这么一个“三无”直播间，竟然火爆了全网。最高时有四千多万的“云监工”同时观看施工直播，总观看人数超过一个亿。您是否还记得那些熟悉的名字，小黄、小蓝，还有水泥罐车叫“送灰宗”，打光车叫“光武帝”？

喜欢看直播或者进行直播的朋友们会知道，直播人数一旦过多就会出现卡顿的现象。那么央视这个直播是怎么支撑起几千万人同时观看的呢？这就要提到背后的5G与大数据技术。

今天的知识点主要有二个：一是大数据的需求推动了5G的发展，二是5G与大数据构成了新一代信息技术发展与应用的基础。

首先介绍一下什么是大数据，大数据（big data）是指无法在一定的时间内用常规软件工具对其内容进行抓取、管理和处理的数据集合。这个定义比较科学，一是表明了大数据与传统数据概念上的区别，它是在传统数据发展基础上的新的数据集合。二是大数据需要新的工具，例如R语言，Hadoop以及近年来发展比较快的大数据可视化工具。

牛津大学教授维克托先生编写的《大数据》一书非常经典，他采纳了IBM研究成果提出大数据具有5V特点：具体来说就是大数据具有数据量大（Volume），流动速度快(Velocity)，数据种类多(Variety)，价值高(Value)，真实性强(Veracity)，对产业、企业以及个人都将带来颠覆性的变革。国际数据公司（IDC）发布了一个结论，就是现在每48小时产生的数据量=人类到2003年累计的数据总和。大数据怎么计算呢？我们用字节数来解释一下，二个字节为一个汉字的长度，以个人拥有大数据为例，其数据长度单位就相当于拥有50万本100万字书籍的字节长度。由此可见，数据已经成为像空气、水一样成为我们生活和工作的必需品。大数据的发展需要新的工具来处理数据，就像车多了就需要拓展马路一样，是大数据的需求推动了5G的发展。

那么5G是什么？如何从科普的角度了解5G？5G就是第五代移动通信，它是在4G（第四代移动通信）发展基础上的演进。国际电信联盟（ITU）采用八个指标定义5G，从科普的角度看，我们主要了解三个指标就可以描述出5G的模样了，具体来说就是高速率、低时延和万物互联。

第一个是高速率。5G的网络速度比4G提升10倍以上。这样一个速度，意味着过去下载一部高清电影需要以分钟为单位，而5G就是秒杀了。更关键的是，这样的高速度不仅带给我们看高清视频更流畅，而且会给产业、企业对速度有高要求的产品、服务提供了机会。

第二个是低时延。时延就是反应快慢的意思，正常人对事物的反应一般需要300毫秒，经过训练可以提高，例如运动员通过长期的训练可以达到100到200毫秒，但是人的反应能力通常不会低于100毫秒。从移动通信发展来看，3G的时延是100毫秒，4G是10毫秒，而5G是1毫秒。3G和4G的时延对于大家平常打打电话、玩个游戏、刷刷网页是够了，但是5G时代，很多应用场景对于时延的要求是1毫秒，甚至更低。5G比4G的时延提升了10倍，不仅高清视频更加清晰，而且会给我们的生活和工作带来巨大变化。例如，科学家研究了手术刀移动速度和人体血管厚度的关系，得出了在5G时延环境下才能真正实现远程医疗手术。

第三个是万物互联，主要是因为5G可以实现大规模机器通信。5G实现万物互联是什么概念？4G可以支持每平方公里接入10万个以上的连接数，而5G可以支持每平方公里接入100万个以上的连接数，是4G连接数的10倍以上，海量连接数的增加使万物互联成为现实。万物互联不仅将我们的日常生活如家里的电视、冰箱、洗衣机、水电燃气、门锁都可以连接起来，而且会把我们的工作、学习以及办公等场景通通连接在一起，形成一个互联网大家庭。

我们现在来厘清5G和大数据有什么关系？从1G到4G，每一代移动通信的变革都给我们带来了全新的体验。简单来说，1G主要是通话服务，2G短消息，过年时铺天盖地的短信发送达到几十个亿；3G移动上网，4G刷短视频；而2020年的春节，我们通过5G“云监工”观看医院施工的高清直播。

“云监工”是5G正式商用以来，大家第一次大范围地感受5G技术的应用场景。运用传统技术是比较难做到的，以前要拉光纤或者网线，但当时工地的施工环境复杂，工期紧张，你把网线拉到铁塔上去很可能就会影响到施工。用4G，直播画质会被压缩，图像稍微放大一点，或者距离远一点就很模糊。

大家猜一猜，这个直播间一开始是通过什么给大家直播的？专业的摄像机？监控摄像头？不，5G手机就可以做到，5G手机的摄像功能、清晰程度已经远超监控摄像头了。

实际上，疫情期间5G做出的贡献远不止直播这么简单。采用远程会诊减少了直接接触，降低了传染风险。另外，5G技术支撑的机器人进行物资配送、清扫污染区域等提高了工作效率。尤其要说一说5G快速体温筛查，它是5G+其它信息化技术带来的新成果。可以广泛应用于地铁、火车站、医院、学校、政府、企业等各类场所。5G直播才刚刚开始，未来5G与大数据将会成为新一代信息技术发展与应用的基础，会给我们的生活、工作带来实实在在的方便与快捷。

当然，有些朋友会担心，5G相比4G网速提升了，是不是真的提高了？那么资费是不是也会成倍地升高？基站产生的辐射是不是也更高了，会不会对我们的健康产生影响？针对“网速高，价格高，辐射高”的“新三高”问题我们下一节课继续解答。

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