基于5G的GPS定位与导航技术,可以充分发挥机器人的潜力

所以，自动驾驶汽车属于机器人，它通过执行来自各种传感器的指令来决定并实现各种功能，这些指令可以比人类精确、可靠和快速地完成。利用这种数字克隆技术，外科医生可以通过一个或多个机器人远程精心安排病人的虚拟手术，同时进行实际手术。

如果说机器人技术和蜂窝通信的结合看起来有些奇怪，那是因为5G技术是第五代无线技术。

5G是第一个能够无线满足这些应用需求的技术，而不只是像上一代一样，它仅仅能够提高数据传输速度，扩大覆盖面。ITU将这一雄心勃勃的标准称为IMT-2020，该标准将通过彻底改变可连接设备、工作频率和所服务的应用等手机网络的构成方式来实现其目标。

5G无线技术将为新一代机器人铺平道路，BC550B其中一些机器人可以自由控制漫游而不需要有线通讯连接，同时能够利用庞大的云计算能力和数据存储资源。利用这些能力，机器人可以实现几乎实时的精确动态控制，并与本地和全世界的人和机器连接起来，5G技术将完全支持像未来工厂这样的应用，以及许多以前没有手机和机器人技术的应用。

现在有很多关于机器人以及它如何与人工智能合作来统治世界的争论，其中包括一些人认为人类命运的前景非常严峻。机器人学的支持者认为，机器人仅仅是人类的一个补充，完成一些人类不擅长的任务，并不能替代人类。但是，另一方面，也有人认为，机器人可能在制造和其他行业取代人类，从而导致数百万人失业。虽然机器人最终是否能超越人类还有待观察，但是5G技术几乎能使机器人更加高效的运行，并能满足更多的应用。

制造机器人无处不在，汽车行业就是其中最明显的例子。其它重要的应用包括工业和医学。这一5G创新将进一步扩展机器人的能力，因此必须扩大机器人的定义。所以，自动驾驶汽车属于机器人，它通过执行来自各种传感器的指令来决定并实现各种功能，这些指令可以比人类精确、可靠和快速地完成。旋翼飞机和其他无人机也是机器人。

为了理解5G与机器人的合作，医疗领域就是最好的例子，机器人在这方面有着巨大的潜力。

借助5G通信和云技术，机器人不仅仅能完成以下日常任务：

把物品从一个地方转移到另一个地方，还可以实现远程手术，这些手术由医生精心安排，由机器人在当地进行。这项手术在2001年第一次在名为OperationLindbergh的展览上进行。当时，一位名为JacquesMarescaux(1948-)的内分泌外科医生正坐在美国纽约市的一家医院里，为一位大约6200公里远的法国斯特拉斯堡的病人做胆囊切除术。

将时间推到2025年左右，想象一下，在一家医院的手术室里，机器人和人类通过5G技术与地球上任何地方的云层相连，并经过他们精心的手术过程。同时，位于一个或多个地点的专家能够为外科医生提供实时的专业技术。尽管看起来不可思议，但这仅仅是个开始：使用虚拟现实(VR)和随处可见的云彩，还有可能将影像扫描转换成患者的3D(3D)。

利用这种数字克隆技术，外科医生可以通过一个或多个机器人远程精心安排病人的虚拟手术，同时进行实际手术。由于骨骼，组织，器官会有不同的触觉，所以医生会有虚拟体验。尽管远距离手术可能不会在十年内完全实现，但随着5G和机器人技术的成熟，它将会逐渐发展。

为何目前无法实现？

目前的4G网络并没有使其成为可能，只有最初阶段，为实现下一代机器人远距离手术和应用所需的机器人和整个生态系统。也就是，由于它们实际上需要瞬时响应时间，因此必须将延迟时间指标降至前所未有的水平。延时基本上就是从通信链路的某个地方开始输入，然后再从另一个地方输入的时间间隔。在以机器为中心的高可靠性通信中，低延迟是未来机器人的关键。

当前4G(LTE)的长期发展(约50ms)使得蜂窝网络往返延迟时间变得更长，但5G标准承认，为使机器人等应用得以实现，需要的延迟时间少于1ms，这是一个巨大的技术挑战。由于面对不变的物理规律，5G的其它优势(如云计算和提高数据传输速度)相对简单。

为了了解这一点，考虑一下真空中的电磁辐射是3x108m/s。由于地球的大气层并非真空，因此由于大气层的存在，最高速度会略微下降。但如果考虑到其他因素，如光纤，地面，卫星通信链，电子设备，连接线等，则传输速度将大大降低。结果：点A与点B物理距离越短，延时越短；5G正是想将这个指数降至1ms。

因为某一地点的数据传输速度中心的地理密度显著增加，因为某一地点的数据中心距离其他大多数地点可能太远，不能将延迟时间降低到可接受的水平。这一增长，加上超过1Gb/s的数据传输速度，以及使用新的手机频率(比目前使用的频率高一个数量级)，将成为1-100公里延迟时间的重要条件。

前途工厂

五代机将在未来的工厂建设中扮演重要角色。将来的工厂是另一种应用，延迟时间不超过1毫秒。在云端，5G通讯可以提供无穷无尽的数据处理和存储能力，使得下一代制造环境中的机器人能够比现在做得更多。它可以让自己和工厂员工之间交换大量信息，从而彻底改造车间和其他支持5G的设备，例如可穿戴设备和增强现实(RFID)等技术。

随着机器人的移动，以及与人类的互动，生产效率、产品质量和操作者的安全都得到了显著的提高。为了在未来的工厂中保持极低的延迟时间，必须高度依赖网络中的边缘计算。边缘化计算将智能和功能带入实际网络的边缘化，类似于几十年前实现的分布式计算。

野外机器人

基于5G的GPS定位与导航技术，可以充分发挥机器人的潜力，实现目前无法实现的功能。例如，在农业领域，机器人可以在田间行走，监测作物的生长情况，并向计算机发送视频和其他传感器信息，甚至还可以进行农药喷洒、修剪和收获等活动。一家名为FFRobotics的公司开发了一款新鲜水果的机器人收割机，该机器将机器人控制算法与图像处理软件相结合，使机器人能够发现和鉴别可出售和损坏的产品，以及既不成熟也不腐烂的水果。

高通量植物表型分析(HTPP)技术结合了遗传学、传感器和机器人技术，可用于开发新的作物品种，改善其营养成分和环境适应性。这项技术使用机器人上的传感器来测量各种特性，并将结果发送给可能在各地进行分析的科学家。其他一些机器人也在开发中，用于种植和跟踪种子，以提高人们的耕作效率以及许多其他农业方面的效率。将来，许多农业劳动将用遥控机器来完成。

别忘了，5G不会一夜之间彻底改变机器人技术，因为很多实现机器人的应用和技术还处于研发阶段，或者仅仅是在设计图上。5G将成为电信时代的开端，它将首次全面支持机器人和其他许多应用。另外，移动机器人离成熟技术还很远，可能需要数年时间才能大规模部署，从制造和生产到农业，搜索和救援任务，广泛的搜索和救援任务，以及许多其他应用。

5G将需要在网络的各个方面进行破坏性创新，从开发毫米波通信系统，到软件定义的虚拟网络结构和新的无线接入方法，这些都使许多机器人能够在小范围内不受干扰地工作和操作。拖延是最重要的，研究人员必须竭尽全力把拖延时间减少到很少。