今年6月落幕的台北國際電腦展上，最吸睛的不再是智慧手機或筆電，而是琳琅滿目的智慧家庭、車聯網、機器人、穿戴、VR∕AR等裝置。這些創新硬體都說明著一件事：比4G更先進的5G，也就是第五代行動通訊技術，已經來勢洶洶。
有沒有搞錯？台灣各家電信台才開台4G兩年，現在就要談5G？不妨先想像一下，未來這樣的生活情境：
早上9點，你在家裡剛起床，不遠處的廚房，早已設定好你早餐時段啟動的咖啡機，正冒出香濃的咖啡香。智慧空調也依照今日天氣預測數據調整到最佳模式。想好好享受早餐的你，不巧發現最新一代的華碩Zenbo機器人走過來，告訴你主管錄了一段留言訊息，需要馬上回覆。說著，Zenbo投放出你主管的全息投影，只見他栩栩如生般在面前告訴你，因為消費者渴望一個新功能改款，需要緊急調整東南亞一處工廠的商品製作流程；接著他手一揮，這條生產線也以虛擬成像顯現眼前。他說，一切就等你用專業做調整，這個智慧工廠裡的機器手臂，才有辦法馬上依新流程動作……。
台灣發展5G落後 不在全球前十
想一想，當你家、辦公室、工廠之間每天都有這麼多物聯網裝置、虛擬實境內容來回溝通，光靠4G行嗎？
「未來的行動網路建設要容納這麼多裝置，勢必要更多頻寬、更快速度、也更省電，可惜，4G只是用來設計給手機、行動裝置上網，也只給人類用！沒有想過要分享給機器，」
目前全球5G核心專利排名居冠的晶片大廠高通，資深行銷總監彼得‧卡森（Peter Carson）強調，5G是因應4G無法應付物聯網時代才應運而生。
另一個5G領頭羊、瑞典電信大廠愛立信（Ericsson），早在2014年就初步展示5G測試聯網的成果。研究發現，2021年全球聯網裝置，將高達一半是來自物聯網，網路流量規模，也將比4G時大上1000倍！
也因此，根據國際電信聯盟（ITU）表訂的進度，2020年會制定出全球統一的5G標準。不過，許多國際大廠與政府，早就開打5G前哨戰，搶著制定標準。
這其中，最積極的有中國工信部，已在2016年提出5G白皮書，呼籲當地產官學界攜手在2020年推向商用。雖然工信部沒有提出預算數字，通訊大廠華為則早在去年決定跟進，宣布將在2018年前投資6億美元在5G。
另外，南韓政府已宣布將投入近450億台幣；日本政府則規劃投入15億美元（約465億台幣）在5G建設，花錢都不手軟。歐盟方面，網通技術總署則以5G主題式徵案方式開放全球專家爭取研發合作，總預算500萬歐元，連台灣工研院也積極提案加入。其他正投入研發的企業，還包括韓國三星、日本NEC、芬蘭諾基亞、美國大廠高通、英特爾等業者。
相對其他國家，台灣在5G方面的發展落後。現在全球5G核心專利申請比例的排名中，高通、愛立信分居一與二名；三星是第四名；華為則擠進第十，頗有後起之秀的拚勁。台灣卻沒有一間公司擠進前十名。
工研院資通所所長闕志克憂心地說：「日本、南韓、中國大陸，每個政府都早就重金砸下去。台灣不能再等別人標準出來，現在就要動了！」
產官學因應 加速轉型腳步
關鍵1〉 傳輸速度比4G快上百倍
況且，5G將啟動一些新科技潮流，也和台灣科技業轉型息息相關。
首先，5G第一大升級要件是得比4G最少快上100倍的資料傳輸速度，以專業術語界定，就是一秒必須能傳輸10Gbps（1G＝10億，意即每秒傳輸100億個資料位元），沒達到都不能稱為真正的5G。
實際上，如果用5G下載一部3D電影，只需要花5到6秒。但是，光讓影片下載快一點就做5G，太浪費了。急需這樣飆速的正是來自擴增實境、虛擬實境等應用。
根據估算，VR∕AR需要的影像運算，也正比消費者現在常用4G手機看高畫質影片的狀況，還要多100倍的速度才夠。
VR∕AR的應用相當廣泛，除了最夯的遊戲，未來還包括遠距開刀、遠距施工，以及不需要打造原型機，就能開發新商品的虛擬開發，華碩、宏碁與宏達電都已瞄準這方向研發新品。
另外，智慧影像監控，也需要夠快的資料上載速度，可以把影片即時上傳雲端。最近發展智慧公車的研華指出，目前作公車司機行為監控，只能傳送感測器的簡單訊息，完美境界是即時用高畫質影像上傳雲端，監控中心透過影像辨識發指令，勢必得等5G技術成熟。
關鍵2〉訊息延遲只容一毫秒
談到車聯網，另一個考驗，就是訊息延遲的問題。試想前述的智慧公車，如果遠端的監控中心，發現它和其他車靠太近，要即時發出警訊，才來得及阻止。這時候若遇上網路卡卡，問題就大條！因此，5G若要實現機器聯網，只能容忍一毫秒內的訊息延遲。
這也是它必備的第二大升級要件。
除了車聯網，還有智慧工廠的機器手臂運作、無人車、遠端醫療照護機器人等，都不容訊息延遲過久，才能展現完美效果，也急需5G發展改善。
關鍵3〉提升網路覆蓋率
5G第三大升級要件，則是必須擁有能涵蓋1000億個聯網裝置的網絡覆蓋能力。這主要是為了實現智慧城市、智慧工廠背後，將讓無數智慧聯網裝置遍地開花。
但是，問題來了，依照電磁波運作原理，在一特定頻段範圍內，只能給某一個特定的通訊用途使用，多了就會產生磁場互相干擾。像是，2G通訊頻率範圍，一旦被規劃好了，就不容衛星、無線收音機或3G、4G來分享使用，就是為了防干擾。可是如今，電信頻譜已經快被占滿，有限的頻譜，該如何分配給愈來愈多裝置，又不會互相打架？
一個解決方式是把以前只給衛星使用的極高頻毫米波（millimeter wave）頻段，釋放給5G。另外，也可以用創新的通訊網絡設計改善。像是高通等大廠研發的MIMO（Multi Input∕Multi Output，意即多重輸入∕多重輸出）技術，就是一例，高通資深行銷總監卡森比喻，它的效果有點像是在一個吵鬧的派對裡，你只聽得到你旁邊朋友講話。因此可以讓一個基地台裝上幾十個天線，同時間支援多種裝置傳訊，由於每個天線都會選擇性接收訊息，就不至於造成干擾。
上述的新技術，韓國三星、英特爾早就瞄準研發，以便奠定在未來通訊晶片的競爭力。他們都是台灣的競爭對手。
看來，從台積電、聯發科到雙A都在喊的物聯網革命，沒有5G配合，等於少關鍵配角。但是闕志克認為，台灣不可能像鄰國砸錢，選擇合作伙伴一起分擔研發，是比較好的做法，工研院選擇加入歐盟5G合作開發陣容，就是一例。
轉機仍有。10月中主導5G標準的3GPP組織，將率領近400位各國電信業人士來台辦5G工作會議，其中就包括中國移動。就看台灣產官學界如何因應。
【關於5G，你必須知道的5件事】
問題1〉為何5G一定要在2020年正式推動？
因應全球網路流量將暴增一千倍的未來：
．280億個聯網裝置傳訊量，一半因物聯網而生
．比2015年多11倍的手機通訊量
．比2015年多14倍的行動影音使用量
問題2〉5G比4G升級在哪裡？
．資料傳輸效率至少快一百倍
．訊息延遲只容一毫秒內
．網絡更綿密，須覆蓋全球1000億個聯網裝置
問題3〉哪些國家拚5G最積極？
中國：中國工信部於2016年提出「5G白皮書」，呼籲中國各界攜手實現2020年商用目標，已吸引中國移動投資100億人民幣；通訊大廠華為投資6億美元在5G研發上。
日本：由政府宣布投入15億美元研發，預計2020年東京奧運面世，電信商NTTDoCoMo、NEC是領頭羊。
南韓：由政府宣布投入近450億台幣，三星也加入布局毫米波、MIMO相關5G專利。
歐盟：歐盟政府提出「展望2020（Horizon 2020）」計畫，向全球專家提出主題式開放徵案方式做5G合作研發，總預算為500萬歐元。
瑞典：由愛立信發起「5G for Sweden（瑞典5G）」專案，引領Volvo建築設備公司等企業伙伴與當地多所大學一起發展5G相關創新技術。
問題4〉全球哪些企業，掌握最多5G核心專利？
．高通75項
．愛立信74項
．諾基亞67項
．三星47項
．樂金與英特爾皆39項
．阿爾卡特（Alcatel Lucent）30項
．黑莓機（RIM）與日商Docomo皆25項
．華為24項
問題5〉5G啟動將最先點燃 哪些新潮流？
．VR∕AR
．智慧工廠與智慧城市
．車聯網
．機器人革命
（資料來源：愛立信、高通、經濟部智財局103年度委託研究計畫「103年通訊產業專利趨勢與專利訴訟分析」結案報告）
