互动科普

如果下一代超高速无线通信得以实现的话，拥有智能手机等设备的，也许将不再局限于我们人类。一个崭新的时代即将到来。到那时，汽车、服装、饰品、道路等所有的物品都可以通过无线通信接入互联网。

这就是所谓的“物联网”（Internet of Things，缩写为IoT）。这里的“物”是研究人员常用的说法，是指人类、物品以及它们所生成的数据等“所有的东西”。其实，这一想法很早就存在了，例如电视等家电产品及监控摄像头等，早就已与网络连接在一起，在外面就能用智能手机进行远程控制。今后，通过无线构建高速通信的环境，将进一步推进物联网的飞跃发展。

例如，除了私家车、小型无人驾驶直升飞机、宠物项圈等，甚至连路灯、公交车站等也能接入互联网。它们将不间断地通过无线（或者有线）接入互联网，不断发送自己所处位置以及周边环境的信息，或者拍摄影像对外公开。

这样一来，我们就能通过智能手机或平板电脑实时了解到这些信息，以便确认要乘坐的公交车或者迷路宠物现在所在的位置，或者及时看到交通拥堵的情形等。高速无线通信实现后，不管是发送信息的一方还是通过智能手机接收信息的一方，都能随心所欲地发送和接收影像之类的大量数据。

图： 无人驾驶飞机和路灯也能通过无线通信不间断地发送信息

在手机上看到整个城市的“身影”

智能手机等通信终端与高速无线通信的“强强联手”，有可能会改变城市本身。据庆应义塾大学德田教授介绍，西班牙的北部城市桑坦德（Santander）正在致力于创建“智慧城市”，除了公共设施、道路及路灯之外，这个城市还在电车、垃圾收集车等“物”上设置了两万多个各种各样的传感器，以此获取城市信息。通过专用应用软件，市民可以非常便捷地在智能手机上看到这些传感器所收集到的信息。

在这样的智慧城市里，可以把每小时的交通情况进行数据化，从而更容易地分析交通堵塞等城市难题。而且，如果能实时了解城市现状的话，也有助于预防灾害。例如，在发生地震等灾害需要避难时，政府就可以立即向需避难地区内居民的智能手机发送最佳避难路径，并引导他们快速逃生。

配备着GPS以及各种传感器的智能手机，在城市规划方面也能发挥极大作用。德田教授介绍说：“例如，经用户同意后，在某一地区居民的智能手机中装入报告移动路线及所需时间的应用的话，就能自动而准确地调查该地区的交通量和人口流动量。这就不再需要派人在街上进行调查，或者目测车流量了。”

无线通信的“爆发式提速”还将持续高歌猛进 ！？

前文介绍了智能手机的发展，以及无线通信的高速化所带来的未来可能性。那么，这些梦想能否变为现实？对此，德田教授认为：“把能带来社会变革的各种想法变为现实，技术上的问题并不大。真正的‘障碍’，其实是法律、社会制度以及人们的意识。”

将来，无线通信的速度到底能提高到多快呢？5G之后，又会是怎样的一个新时代呢？中村室长介绍说：“5G设定的目标——每秒10Gb的传输速度并不是通信速度的极限值，将来还能进一步提高。”不过，目前尚未有任何技术能够实现那种比超高速无线通信还快的无线通信，而且将来是否需要这么高的速度，现在尚不明确。

中村室长乐观地认为：“当年3G手机上市时，通信速度为每秒2Mb左右。现在看来，这个速度并不快，可是当时曾有不少人对此颇为质疑，说‘这么快的速度有什么用’。将来，如果通信速度进一步提高的话，或许会出现许多我们今天尚无法想象的新用途。”

（本文发表于《科学世界》2015年第5期）