淺析5G時代下工業設計的變革與展望

柴帥帥　張澤

摘要：隨著5G已經進入越來越多人們的視野，我們開始考慮5G能為我們帶來什么，在信息化時代的今天5G技術影響著我們生活的方方面面，工業設計旨在創造出更合理的生活方式，提高人們的生活品質，引領科技創新。在5G的大系統下，工業設計在為我們創造更高的生活質量的同時也將對其自身的發展與定位有全新的理解。本文分析5G時代下工業設計將會發生哪些變革以及5G通訊技術對工業設計帶來的多方面影響，以求更好地展望工業設計未來。

關鍵詞：5G;工業設計;變革;展望

中圖分類號：TB47 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2020）05-0029-02

1 5G概述

5G，既第五代移動通訊技術（5th generation mobile networks），5G的運用被稱為“第四次工業革命”的到來，意味著開啟了“工業4.0”時代。該技術并不是4G網絡簡單的升級進步，而是跨行業的數字信息融合，全場景化應用以及商業模式的徹底革新，是真正實現數字化經濟的基礎。5G超高的網絡傳輸速率、超低的網絡往返延遲等特點將從多個方面顛覆我們對“網絡”的認知。

這項技術在頻譜方面相比于4G通訊技術的頻譜有很大地提升。1G的頻譜為300Hz～3400Hz，使移動語音通話成為可能;2G頻譜提升到了200KHz，在語音通話的基礎上給我們帶來了文字短信的通訊體驗;3G的頻譜進一步擴大到5MHz，圖片內容迅速崛起，彩信以及以圖片形式瀏覽信息的方式應運而生;4G的頻譜更是達到20MHz，推動了二維碼以及視頻等內容爆發，用戶開始以視頻的形式獲取信息。5G通訊技術，頻譜已經達到了驚人的100MHz，數據傳輸速率是4G網絡的100倍以上，傳輸速率可以達到10Gbis/s。與此同時，5G通訊有著超低的網絡往返延遲，并且它支持大約1ms的往返延遲，作為對比4G通訊網絡往返延遲的80ms～100ms，可以看到5G網絡往返延遲在本質上有一個非常大地提升。

5G通訊技術的核心作用是把該技術的優勢拓展到新的應用領域，在各行業全面滲透，以最佳的方式聯接、控制、交換、定位、協同工作，并超越空間的限制因素來創建新的模式。綜上所述，超快的傳輸速度、極低的網絡往返延遲、更加穩定多元化的體驗等優勢對于各領域來說無疑會激發出更多在4G通訊中無法達到的創新和創意。

2 5G時代下工業設計的變革

2.1 5G通訊技術引領交互方式發生變革

5G通訊技術的發展將催生出許多全新的交互方式，若把5G前的交互方式統稱為傳統交互方式，那么傳統交互方式也在隨著科學技術的發展快速更迭。其中以手機為代表的交互方式就很好地體現了這一變化，從最初的按鍵手機時期的機械按鍵，用戶每一次按動按鍵，手機都會給予一定的語音或按鍵聲提示，再到后來的電子觸摸屏，交互方式變成了觸碰電子屏幕，伴隨著頁面的跳轉給予用戶一定的反饋，再到以iPhone為代表的Siri智能語音交互，將人和電子產品間的交互方式由接觸式轉為非接觸式，而在5G時代下將向著“泛屏”或者“無屏”方向發展，人與人之間的交流不再局限于電子屏幕，人與產品之間將產生一種全新的交互方式。

2.2由傳統產業思維變革到“互聯網+”思維

工業設計誕生之時主要針對于傳統產業、家具以及日常用品是工業設計的主要領域，各行業間并未有太多交集，但是隨著網絡的發展這一局面被打破了，應運而生的是新的思維方式——“互聯網+”思維，在“互聯網+”思維下各個行業都將進行深度融合，從而將簡單的“1+1=2”轉化為“1+1=∞”，其理念也影響著工業設計的發展理念。工業設計同樣開始從最初的傳統思維轉化為“互聯網+”式的全新思維，針對于用戶的需求，通過非凡的體驗方式來超越產品固有價值。在這種思維下，工業設計需要考慮怎樣與“互聯網+”技術進行有效地結合，把用戶的需求作為著手點，滿足用戶的直接與潛在需求，從而使產品的價值達到最大化。因此，“互聯網+”對現如今工業設計的主要影響是：（1）如何運用“互聯網+”的思想對產品進行額外賦能;（2）傳統的產品設計如何過渡為智能工業設計。

3 5G時代下工業設計的展望

3.1萬物互聯使產品更加智能化

近年來，智能制造正逐漸引起人們的關注，并逐步走進千家萬戶，使萬物互聯成為可能，并將工業設計與萬物互聯交融。世界各國相繼提出了一系列先進的制造模式以及國家戰略，例如，工業4.0、中國制造2025、互聯網+制造和云制造等。其中“中國制造2025”期望達到的目標就是把工業產業鏈和互聯網以及云計算進行交叉融合，預計2020年將會有500億臺相關設備與互聯網連接，而5G正是實現這一切最為堅實的基礎。我國工信部在《工業互聯網發展行動計劃》中表示，預計到2020年底要完成工業互聯網基礎設施和產業體系的初步建設。該政策正是針對物聯網產業鏈的生態構建而提出的，使“萬物互聯”更快地進入我們的視野圈，并滲透進我們的衣、食、住、行等方面，催生出更加智能化的工業產品設計。

以汽車工業中的無人駕駛為例，一輛時速1 00km/h的汽車在無人駕駛情況下遇到緊急情況，如果以100ms的網絡往返延遲計算將增加2.5m的額外剎車距離，而在5G時代下以1ms的網絡往返延遲計算只會增加2.5m的額外剎車距離。現在的自動駕駛技術的實現依靠GPS導航裝置、激光雷達、攝像頭以及毫米波雷達判斷車速和車距，但鑒于車型、地形等原因仍然存在許多安全隱患，未來的自動駕駛是將車輛與互聯網連接，在大數據及云計算的處理下統一處理，保持車輛有序、安全、穩定運行，這之間依靠的正是物與物之間在一個龐大的互聯網體系下的相互交流。除此之外，也涉及到日常生活的諸多領域，如智能穿戴、智能家居、智能醫療等方面。工業設計師也應該具備物聯網化思維，在萬物互聯的時代背景下，將自身與趨勢相結合，在電子類產品快速更迭的同時，產業鏈在不斷向下拓展，設計師不僅需要解決人與人的交流，也需要解決人與物、物與物之間的交流。在萬物互聯時代到來時，工業設計將迎來更大的創作面，將創造出更加高效可靠的物聯網化產品。

3.2多元技術使產品更加多維化

工業設計在多元化技術的支持下將會實現更加智能化的設備設計。如果說3G到4G促使智能化設備的出現，那么4G到5G的躍遷則是智能化設備徹底變革的決定性因素。我們在3G時代接觸到產品可能只是單薄地信息傳輸，通過圖像或者文字的形式來實現信息交換，如當時的手機被大多數人使用來瀏覽網頁，除此之外，人們還可以通過電腦來獲得更多的新聞資訊，在這樣的背景下生產手機的公司就要考慮到手機設備的工業生產設計，從開始的簡單按鍵式手機漸漸到后來出現的滑蓋式、翻蓋式手機都是工業設計催生的產物。包括后來居上的4G也同樣催生出多樣化產品，平板成為了當時熱度化的產品，在設計平板之初為了更好地使之與通信交融，滿足用戶需求，平板也逐漸地支持語音通話功能。D2D作為面向5G的關鍵候選應用技術，旨在讓一定范圍內的指定用戶的通信設備之間直接產生數據交換，從而降低服務基站的應用負荷，為設備實現智能化創造有利條件，在對于工業設計來講，D2D技術中對于提升用戶相關體驗、擴展蜂窩通信應用成為了主流前景，同時也受到了廣泛用戶的關注，與此讓眾多工業生產設計公司利用此項技術在工業設計上有所作為。其實早在該技術之前也有類似技術的應用，如藍牙技術、Wi-Fi Direct技術，但是這兩種技術不依靠基礎網絡設施，所以會出現控制范圍小，信息傳輸速度慢的缺點，因此在產品設備中表現的不是很理想。相比之下，D2D技術的應用因其使用電信運營商的特定授權頻段，從而在數據交換方面更加流暢，既可以在基站控制下進行連接及資源分配，也可以在無網絡基礎設施的時候進行信息交互，讓產品設備體現出多樣化功能，這樣很大程度上提高了用戶的交互體驗。在上述技術的支持下，智能設備將呈現出處理信息更快、使用范圍更廣、可應用的場景更多、抗外界無關干擾能力更強等諸多優點，相比傳統的工業產品設計流程，智能化設備在多元技術的支持下，會呈現出多維的工業產品形式。綜上，基于以上技術的發展，工業設計的應用領域變得更加寬廣，諸多智能化的設備設計實現的可能性也更高。

4結語

5G的到來，給我們的未來添加了許多未知性和可能性。在2012年，也就是4G的商用元年搜索4G的作用，當年消費者抱怨4G業務資費貴，認為3G已經可以滿足日常生活所需，可是4G在經歷短短幾年的發展后就徹底改變了人們的生活格局，短視頻內容井噴式地爆發，手機移動支付已重塑了消費者的消費習慣，大量APP的出現方便了人們的社交、出行等活動。其實站在現在看過去對未來的猜想是一件非常有趣的事。

同理，5G通訊技術的逐漸成熟以及大范圍地普及是推動社會發展的重要動力，勢必會推動經濟到達一個新的高度，而且5G要遠大于4G給我們帶來的改變。萬物互聯解決人與人，人與物以及物與物之間的交流問題，無人駕駛技依靠5G通訊技術的高速率低延遲而日趨完美，未來無人駕駛會是比人類自行駕駛更加可靠的方案。5G還會大幅度提升個人信用價值，信用本身將會在未來越來越重要，犯罪也會因為5G網絡的全面鋪開從根本上大幅度減少。家電更加智能化，家電為人類規劃好均衡的膳食營養、合理地出行，我們將享受到前所未有的智能交互體驗。在這其中，工業設計為使這些系統完整準確地運作起來發揮著關鍵的作用，5G背后附著于龐大的數據支撐，工業設計使大數據更加專業化、個性化、定制化服務于人們生活工作的方方面面，并且5G時代下的工業設計也將向著更加智能的方向發展，引領人們的智慧生活，為更加智慧的生活賦能。5G時代下工業設計將大有所為！