张明钟，
中国人民大学经济学硕士，国家工业信息安全发展研究中心数字化转型资深研究员，原工业和信息化部信息中心信息通信研究所所长，北京两化云网智能科技中心副主任，中国大数据技术与应用联盟智库专家，人民网人工智能研究院专家，中国商报营商环境研究中心营商环境智库专家，北京物联网智能技术应用协会理事，智慧矿山工业互联网5G+专委会副主任，北京区块链技术应用协会专家。
长期从事通信行业、互联网行业及工业互联网领域研究。近年来，研究领域主要集中在互联网+、网络强国、物联网、工业互联网、智慧城市等方面。主要服务机构包括全国及地方工信主管部门、电信运营商、互联网企业。
参与编写《中国电信业60年》《中国企业年鉴》《中国通信行业年度报告》《中国互联网发展报告》等书籍。并著有《中国电信业发展综述》《中国互联网发展综述》《中国物联网及工业互联网发展报告》《中国智慧城市发展情况》等报告。在《中国经济》《中国电信业》《通信企业管理》等杂志公开发表《升级打造“创新驱动”新优势，推动“中国制造”迈向“中国创造”》《基于云服务平台的协同发展模式研究》《大数据时代运营商转型的思考》《美国和英国跨境电商发展现状及对我国发展跨境电商的启示》《大型互联网公司创新模式比较与启示——基于谷歌、百度创新模式的分析》《扮演“大数据”传递者的互联网上市企业》《移动互联引领传统媒体转型，新技术融入新媒体建设》等数篇文章。

4G改变生活，5G改变社
会。
——中国移动研究院网络
与IT技术研究所副所长 张
昊
5G会改造社会，核心是
打造完整产业链。
——爱立信中国首席技术
官 陈明

第一章
第四次工业革命的核心——5G技术
历数1G到5G的发展
5G元年降临
我国关于5G发展的最新政策
全球5G发展概况
升级世界观
第二章
5G关键技术
5G设备的革新
信息传输快到超乎想象
5G网络部署面临的关键挑战
5G语境下的大数据和云计算
低功耗是5G手机的硬指标
物联网推动5G发展与升级
科幻照进现实
第三章
全覆盖的应用场景
5G时代的引领者
5G与智能家居
5G与“互联网+教育”
5G与媒体、娱乐产业
5G与智能制造
5G与智能出行
5G与智慧医疗
第四章
5G商用的现在与未来
中小型公司创业与转型的契机
释放下游市场10万亿元收益
变“硅谷”模式为“中关村”模式
北上广深，谁将是5G城市
商业模式焕新升级
5G应用对全球经济增长的影响
投资的热点与陷阱
竞逐5G未来
第五章
5G中国的现在与未来
5G发展的国家战略
5G发展的政府定位
智慧城市的阳光
发生在企业内部的革新
启用技术储备
创业融合创新
探秘智慧工厂
劳动力的迁移与转化
打破行业壁垒的跨界合作
谈竞争不如谈合作
参考文献

历数1G到5G的发展
人类社会从诞生以来，就在追求更高效快捷的信息传递。古代人们通过飞鸽传书、驿马送信、烽火狼烟等方式，到了近代，随着科技的发展信息传递的方式也随之产生了翻天覆地的变化。1844年，美国人摩尔斯发明了摩尔斯电码，并在电报机上传递了第一条电报。1897年，意大利人马可尼第一次完成了用电磁波进行无线通信的试验。此后，经过90年的探索和实践，人类生活正式进入了现代移动通信时代，通信的发展也迈入了快车道，每一次的技术变革都会将其提升到一个全新高度。
下面让我们来回顾一下1G到5G的发展简史。
1G
1G是模拟式通信系统，是将电磁波进行频率调制后，把语音信号转换到载波电磁波上，然后把载有信息的电磁波发布到空间，由接收设备接收，最后从载波电磁波上还原语音信息，完成一次通话。我国在1987年制定了移动电话的标准，但当时由于各国的通信标准不一致，信号制式各不相同，相互之间难以兼容，导致1G的发展速度缓慢，大大降低了其通用性。另外，由于1G采用模拟信号传输，所以容量非常有限，一般只能传输语音信号，且存在语音品质低、信号不稳定、涵盖范围不够全面、安全陛差和易受干扰等问题。除此之外，lG普及度低的原因还有—个，价格昂贵、笨重、不方便携带，最常见的就是“大哥大”。
2G
2G是第二代手机通信技术规格的简称，一般定义为以数码语音传输技术为核心。由此开始，通信设备可以上网了，但还是无法直接传送电子邮件、软件等信息，只具备通话和简单信息的传输功能。如紧急呼叫业务、手机短信SMS（ShortMessageSer‘vice），在2G的某些规格中能够被执行。2G主要采用的是数码的时分多址（TDMA）技术和码分多址（CDMA）技术，与之对应的是全球主要有GSM和CDMA两种体制。比起1G，2G通信网络具有保密性强、抗噪音、抗干扰、辐射低、标准化程度高、不同地区可兼容等特点，最主要的是大大降低了设备成本。在2G和3G之间还出现过一个过渡期，主要进行了通信技术、网络配置、传输速度等方面的提升。
3G
3G是指支持高速数据传输的第三代移动通信技术。与1G和2G相比，3G有着更宽的带宽，其传输速度最低为384K，在信号稳定的环境中，最高可达2M，带宽可达5MHz以上。不仅能传输声音，还能传输数据信息，提供方便快捷的无线应用。3G还能实现高速数据传输和宽带多媒体服务。可以说，3G是开启移动通信新纪元的关键。
目前3G存在四种标准：CDMA2000、wCDMA、TDSCDMA、WiMAX。第三代移动通信网络能将高速移动接入和基于互联网协议的服务结合起来，提高无线频率利用效率。提供包括卫星在内的全球覆盖，并实现有线和无线，以及不同无线网络之间业务的无缝连接。满足多媒体业务的要求，从而为用户提供更经济、内容更丰富的无线通信服务。 相对第一代模拟制式移动电话（1G）和第二代GSM、TDMA等数字手机（2G），第三代手机将无线通信和互联网等多媒体通信结合了起来。它是通信业和计算机工业相融合的产物，模拟制式移动电话和数字手机与它不可同日而语，可谓是新一代的通信设备。越来越多的人开始意识到3G手机“个人通信终端”的内涵。即使是普通用户，也可以从外形上轻易判断出一部手机是不是“第三代”。第三代手机通常都有一个超大的、可触摸的彩色显示屏，除了能完成高质量的日常通信外，还能进行多媒体通信。用户可以在触摸显示屏上直接写字、绘图，并将其传送给另一部手机。当然，也可以将这些信息上传到一台计算机上，或从计算机中下载某些信息。用户可以用3G手机直接上网，查看电子邮件或浏览网页。而为了配合多媒体功能，3G手机还自带摄像头，不仅可以用于拍照，还可以实现视频通话、网络会议。P2－4

5G将把我们带向何方？
每一次通信网络变革，企业和商家们都期望得到属于自己的杀手级应用。
2G时代，杀手级应用是短信。
3G时代，杀手级应用是基于智能机的APP生态系统。
4G时代，杀手级应用是直播、短视频带来的视频时代。
那么，5G时代呢？
移动互联网的普及，让用户足不出户就能知天下事。而5G的出现，则让本就联通的世界更加高效地运转起来，引领全球进入新一轮的高速发展。
只有把握5G带来的创新机遇，才能开创5G时代，实现真正的人机互动，即“万物互联”！
本书以5G如何商用为出发点，以5G技术指标和应用场景为开篇，对受5G影响比较大的智慧城、智慧医疗、智慧交通、智慧物流、智能工厂等多个领域从发展现状、技术实现、商业模式换新升级、人才战略等多个维度进行了详细阐述。

5G将把我们带向何方？
每一次通信网络变革，
企业和商家们都期望得到属
于自己的杀手级应用。
2G时代，杀手级应用是
短信。
3G时代，杀手级应用是
基于智能机的APP生态系统
。
4G时代，杀手级应用是
直播、短视频带来的视频时
代。
那么，5G时代呢？
移动互联网的普及，让
用户足不出户就能知天下事
。而5G的出现，则让本就
联通的世界更加高效地运转
起来，引领全球进入新一轮
的高速发展。
5G，是第五代移动通信
技术的简称，指的是新一代
蜂窝移动通信系统，也是
4G之后的延伸。当大部分
人享受着4G带来的利好时
，5G已悄然融入生活，为
衣食住行带去全新体验，全
数字连接时代已绎来临．
5G对移动宽带（移动网
络）的增强主要体现在以下
两个方面：一是信号覆盖范
围更广，能够很好地提升大
规模建筑中的使甩体验，如
办公楼、工业园区、购物中
心、大型体育场等；二是网
络容量的提升，能够提高移
动网络的带宽，支持更多设
备同时在线，数据采集速度
更快。
5G让用户无论处于任何
位置，都可以感受到更快、
更灵敏的网络体验。除此之
外，还具备很多特性：
（1）毫米波，即前面提
到的高频。5G时代使用的
毫米波，不仅可以将更多的
天线塞入手机，微型基地台
内也能放入更多的天线。接
收与发送信号的窗口越多，
处理速度也能大幅增加，达
到所谓的“多进多出”。
（2）波束赋形。电磁波
的传输，一般是用四散、广
播的方式传递信号，然而我
们通常只需要将信号朝着某
方向传递即可，多数的电磁
波能量被大幅浪费。而波束
赋形则是可以控制射频信号
，使得基地台站上的电磁波
，能对准它提供服务的对象
（智能手机），并I殖之改
变方向。透过此项精准传递
信号的服务，可以大大提升
基地站的服务数量。
（3）D2D，即“Device—
to—Device”。代表日后使用
5G技术时，不需要透过基
地台来转送信号，只要让邻
近的两台无线装置能够建立
直接联机来进行通信，大幅
降低了基地站的资源使用。
18世纪以来人类历史经
历过三次工业革命，一次开
始于英国、两次开始于美国
，每一次的技术变革客观上
都打破了旧有的世界秩序，
重塑新的世界格局。5G的
到来，加速了技术和产业的
发展，成为实体经济和数字
经济爆发的命门，谁能有幸
掌握科技的制高点，谁就掌
握变革的先机，立于不败之
巅！
如今，5G技术已被广泛
运用于自动驾驶、个人AI助
手、远程医疗等领域。得益
于其覆盖范围和网络容量的
优势，5G应用还可以在数
字广告牌、远程教育培训、
多人线上会议等领域延伸。
5G正以超乎想象的速度
加速到来，全球领先运营商
也在加速5G商用部署，可
以预见，5G将是新一轮战
争的主战场，胜出的技术和
方案将成为业界标准，也能
在新时代中取得领导地位。
记住：只有把握5G带来
的创新机遇，才能开创5G
时代，实现真正的人机互动
，即“万物互联”！
张明钟
2020年4月

本书以5G如何商用为出发点，以5G技术指标和应用场景为开篇，对受5G影响比较大的智慧城、智慧医疗、智慧交通、智慧物流、智能工厂等多个领域从发展现状、技术实现、商业模式换新升级、人才战略等多个维度进行了详细阐述。在突出介绍5G的多种应用场景、生态圈及5G与资本的嫁接关系的同时，抛弃晦涩生僻的技术语言，以清晰的架构，明确的逻辑，严禁而不失幽默的语言，向读者展现了当今5G商用的国际发展趋势、国家政策与扶持及前沿商用成果。