移動通信——從1G到5G 

　　人們日常生活中對手機的依賴程度越來越高，因爲手機所承載的功能越來越多，除了最基本的通話外，娛樂，消費和照相等功能全部集成在一部智能手機裏面，且智能手機的價格從千元以內到數千元不等，可以讓普通大衆都能用得起，享受科技帶給我們的便捷生活。這一切得以實現應該歸功于移動通信技術和微電子技術的發展，下面讓我們來簡要回顧一下移動通信和微電子技術的發展曆史。 

　　移動通信的發展（1G-5G） 

　　5G是當下熱度最高的詞之一，那麽你知道它的具體涵義嗎？5G的中文全稱是“第五代移動通信技術”，對應的英文是“The 5th Generation Cellular Network Technology”，簡稱5G。自1979年日本建立全球第一個商用的1G移動通信網絡至今40年，移動通信經曆了1G-2G-3G-4G-5G的發展曆程，每10年發展一代，未來10年（2020-2030）5G將深入影響我們的生活。 

　　我們來看看每一代移動通信的典型特征：1G實現了從無到有的突破，但是由于采用的是模擬調制技術，其通話質量較差，同時價格昂貴導致使用1G網絡的人數有限；2G實現了真正意義上的全球移動通信網絡，由于首次采用了數字調制技術從而大大提高了通話質量，2G時代最流行的應用是打電話和發短信，蜂窩技術也使得接入2G網絡的人口數量大增；3G進一步提高了通信帶寬和速率，使得移動寬帶和多媒體成爲可能，典型的應用爲彩信和電子郵件等；4G的通信帶寬和速率相對于3G提升了10倍以上，實現了真正意義上的移動互聯網應用，成功催生了移動支付、自媒體和短視頻等創新應用。

　　手機發明人美國摩托羅拉公司 

　　Martin Cooper與他1973年發明的手機      1G-5G移動終端形態的發展 

　　重量：1.1千克，長寬高：23X13X4.5厘米 

　　通話時間：30分鍾，充電時間：10個小時 

　　5G還沒有大規模應用，目前世界各國紛紛啓動了5G商用網絡部署計劃，1G-4G的發展是以提高傳輸帶寬和速率爲驅動，而到了5G時代，這個需求已經不是唯一的驅動力。5G主要有三個典型應用場景：一、增強移動帶寬：追求的是更快的傳輸速率，未來下載一部高清的電影只需要幾秒鍾的時間；二、低延時高可靠通信：通過改善網絡的性能，未來無人駕駛、遠程醫療都將變爲現實；三、大規模機器通信和物聯網：未來數以萬億計的物體將連入網絡，實現真正意義上的物物通信。5G爲我們描繪了美好的應用場景，在5G提供的通信管道基礎上，一定會催生出更多創新的應用，不僅僅會改變我們的生活，更會改變我們的社會。 

　　5G的三大應用場景和典型應用 

　　微電子技術——從集成電路的發明到摩爾定律 

　　移動通信技術如此成功離不開微電子技術也就是集成電路和芯片技術的發展。以手機爲例，要把如此複雜的功能在如此小體積的手機上來實現，完全得益于微電子技術的發展。 

　　我們日常所熟知的芯片就是指集成電路。所謂集成電路就是采用微電子技術把晶體管、電阻和電容等元器件在一個襯底材料上制作完成並實現電氣連接，實現某個特定的功能。世界上第一塊集成電路是由美國德州儀器公司（TI）的Jack Kilby在1958年發明，他因此獲得了2000年的諾貝爾物理學獎。同時英特爾公司（Intel）的聯合創始人Robert Noyce也被認爲是集成電路發明人，他首先使用光刻工藝和擴散工藝來生産芯片，遺憾的是當2000年諾貝爾物理學獎頒給集成電路發明人時，Noyce已經去世，沒能分享這一殊榮。