浅析5G时代下工业设计的变革与展望

柴帅帅　张泽

摘要：随着5G已经进入越来越多人们的视野，我们开始考虑5G能为我们带来什么，在信息化时代的今天5G技术影响着我们生活的方方面面，工业设计旨在创造出更合理的生活方式，提高人们的生活品质，引领科技创新。在5G的大系统下，工业设计在为我们创造更高的生活质量的同时也将对其自身的发展与定位有全新的理解。本文分析5G时代下工业设计将会发生哪些变革以及5G通讯技术对工业设计带來的多方面影响，以求更好地展望工业设计未来。

关键词：5G;工业设计;变革;展望

中图分类号：TB47 文献标识码：A

文章编码：1672-7053（2020）05-0029-02

1 5G概述

5G，既第五代移动通讯技术（5th generation mobile networks），5G的运用被称为“第四次工业革命”的到来，意味着开启了“工业4.0”时代。该技术并不是4G网络简单的升级进步，而是跨行业的数字信息融合，全场景化应用以及商业模式的彻底革新，是真正实现数字化经济的基础。5G超高的网络传输速率、超低的网络往返延迟等特点将从多个方面颠覆我们对“网络”的认知。

这项技术在频谱方面相比于4G通讯技术的频谱有很大地提升。1G的频谱为300Hz～3400Hz，使移动语音通话成为可能;2G频谱提升到了200KHz，在语音通话的基础上给我们带来了文字短信的通讯体验;3G的频谱进一步扩大到5MHz，图片内容迅速崛起，彩信以及以图片形式浏览信息的方式应运而生;4G的频谱更是达到20MHz，推动了二维码以及视频等内容爆发，用户开始以视频的形式获取信息。5G通讯技术，频谱已经达到了惊人的100MHz，数据传输速率是4G网络的100倍以上，传输速率可以达到10Gbis/s。与此同时，5G通讯有着超低的网络往返延迟，并且它支持大约1ms的往返延迟，作为对比4G通讯网络往返延迟的80ms～100ms，可以看到5G网络往返延迟在本质上有一个非常大地提升。

5G通讯技术的核心作用是把该技术的优势拓展到新的应用领域，在各行业全面渗透，以最佳的方式联接、控制、交换、定位、协同工作，并超越空间的限制因素来创建新的模式。综上所述，超快的传输速度、极低的网络往返延迟、更加稳定多元化的体验等优势对于各领域来说无疑会激发出更多在4G通讯中无法达到的创新和创意。

2 5G时代下工业设计的变革

2.1 5G通讯技术引领交互方式发生变革

5G通讯技术的发展将催生出许多全新的交互方式，若把5G前的交互方式统称为传统交互方式，那么传统交互方式也在随着科学技术的发展快速更迭。其中以手机为代表的交互方式就很好地体现了这一变化，从最初的按键手机时期的机械按键，用户每一次按动按键，手机都会给予一定的语音或按键声提示，再到后来的电子触摸屏，交互方式变成了触碰电子屏幕，伴随着页面的跳转给予用户一定的反馈，再到以iPhone为代表的Siri智能语音交互，将人和电子产品间的交互方式由接触式转为非接触式，而在5G时代下将向着“泛屏”或者“无屏”方向发展，人与人之间的交流不再局限于电子屏幕，人与产品之间将产生一种全新的交互方式。

2.2由传统产业思维变革到“互联网+”思维

工业设计诞生之时主要针对于传统产业、家具以及日常用品是工业设计的主要领域，各行业间并未有太多交集，但是随着网络的发展这一局面被打破了，应运而生的是新的思维方式——“互联网+”思维，在“互联网+”思维下各个行业都将进行深度融合，从而将简单的“1+1=2”转化为“1+1=∞”，其理念也影响着工业设计的发展理念。工业设计同样开始从最初的传统思维转化为“互联网+”式的全新思维，针对于用户的需求，通过非凡的体验方式来超越产品固有价值。在这种思维下，工业设计需要考虑怎样与“互联网+”技术进行有效地结合，把用户的需求作为着手点，满足用户的直接与潜在需求，从而使产品的价值达到最大化。因此，“互联网+”对现如今工业设计的主要影响是：（1）如何运用“互联网+”的思想对产品进行额外赋能;（2）传统的产品设计如何过渡为智能工业设计。

3 5G时代下工业设计的展望

3.1万物互联使产品更加智能化

近年来，智能制造正逐渐引起人们的关注，并逐步走进千家万户，使万物互联成为可能，并将工业设计与万物互联交融。世界各国相继提出了一系列先进的制造模式以及国家战略，例如，工业4.0、中国制造2025、互联网+制造和云制造等。其中“中国制造2025”期望达到的目标就是把工业产业链和互联网以及云计算进行交叉融合，预计2020年将会有500亿台相关设备与互联网连接，而5G正是实现这一切最为坚实的基础。我国工信部在《工业互联网发展行动计划》中表示，预计到2020年底要完成工业互联网基础设施和产业体系的初步建设。该政策正是针对物联网产业链的生态构建而提出的，使“万物互联”更快地进入我们的视野圈，并渗透进我们的衣、食、住、行等方面，催生出更加智能化的工业产品设计。

以汽车工业中的无人驾驶为例，一辆时速1 00km/h的汽车在无人驾驶情况下遇到紧急情况，如果以100ms的网络往返延迟计算将增加2.5m的额外刹车距离，而在5G时代下以1ms的网络往返延迟计算只会增加2.5m的额外刹车距离。现在的自动驾驶技术的实现依靠GPS导航装置、激光雷达、摄像头以及毫米波雷达判断车速和车距，但鉴于车型、地形等原因仍然存在许多安全隐患，未来的自动驾驶是将车辆与互联网连接，在大数据及云计算的处理下统一处理，保持车辆有序、安全、稳定运行，这之间依靠的正是物与物之间在一个庞大的互联网体系下的相互交流。除此之外，也涉及到日常生活的诸多领域，如智能穿戴、智能家居、智能医疗等方面。工业设计师也应该具备物联网化思维，在万物互联的时代背景下，将自身与趋势相结合，在电子类产品快速更迭的同时，产业链在不断向下拓展，设计师不仅需要解决人与人的交流，也需要解决人与物、物与物之间的交流。在万物互联时代到来时，工业设计将迎来更大的创作面，将创造出更加高效可靠的物联网化产品。

3.2多元技术使产品更加多维化

工业设计在多元化技术的支持下将会实现更加智能化的设备设计。如果说3G到4G促使智能化设备的出现，那么4G到5G的跃迁则是智能化设备彻底变革的决定性因素。我们在3G時代接触到产品可能只是单薄地信息传输，通过图像或者文字的形式来实现信息交换，如当时的手机被大多数人使用来浏览网页，除此之外，人们还可以通过电脑来获得更多的新闻资讯，在这样的背景下生产手机的公司就要考虑到手机设备的工业生产设计，从开始的简单按键式手机渐渐到后来出现的滑盖式、翻盖式手机都是工业设计催生的产物。包括后来居上的4G也同样催生出多样化产品，平板成为了当时热度化的产品，在设计平板之初为了更好地使之与通信交融，满足用户需求，平板也逐渐地支持语音通话功能。D2D作为面向5G的关键候选应用技术，旨在让一定范围内的指定用户的通信设备之间直接产生数据交换，从而降低服务基站的应用负荷，为设备实现智能化创造有利条件，在对于工业设计来讲，D2D技术中对于提升用户相关体验、扩展蜂窝通信应用成为了主流前景，同时也受到了广泛用户的关注，与此让众多工业生产设计公司利用此项技术在工业设计上有所作为。其实早在该技术之前也有类似技术的应用，如蓝牙技术、Wi-Fi Direct技术，但是这两种技术不依靠基础网络设施，所以会出现控制范围小，信息传输速度慢的缺点，因此在产品设备中表现的不是很理想。相比之下，D2D技术的应用因其使用电信运营商的特定授权频段，从而在数据交换方面更加流畅，既可以在基站控制下进行连接及资源分配，也可以在无网络基础设施的时候进行信息交互，让产品设备体现出多样化功能，这样很大程度上提高了用户的交互体验。在上述技术的支持下，智能设备将呈现出处理信息更快、使用范围更广、可应用的场景更多、抗外界无关干扰能力更强等诸多优点，相比传统的工业产品设计流程，智能化设备在多元技术的支持下，会呈现出多维的工业产品形式。综上，基于以上技术的发展，工业设计的应用领域变得更加宽广，诸多智能化的设备设计实现的可能性也更高。

4结语

5G的到来，给我们的未来添加了许多未知性和可能性。在2012年，也就是4G的商用元年搜索4G的作用，当年消费者抱怨4G业务资费贵，认为3G已经可以满足日常生活所需，可是4G在经历短短几年的发展后就彻底改变了人们的生活格局，短视频内容井喷式地爆发，手机移动支付已重塑了消费者的消费习惯，大量APP的出现方便了人们的社交、出行等活动。其实站在现在看过去对未来的猜想是一件非常有趣的事。

同理，5G通讯技术的逐渐成熟以及大范围地普及是推动社会发展的重要动力，势必会推动经济到达一个新的高度，而且5G要远大于4G给我们带来的改变。万物互联解决人与人，人与物以及物与物之间的交流问题，无人驾驶技依靠5G通讯技术的高速率低延迟而日趋完美，未来无人驾驶会是比人类自行驾驶更加可靠的方案。5G还会大幅度提升个人信用价值，信用本身将会在未来越来越重要，犯罪也会因为5G网络的全面铺开从根本上大幅度减少。家电更加智能化，家电为人类规划好均衡的膳食营养、合理地出行，我们将享受到前所未有的智能交互体验。在这其中，工业设计为使这些系统完整准确地运作起来发挥着关键的作用，5G背后附着于庞大的数据支撑，工业设计使大数据更加专业化、个性化、定制化服务于人们生活工作的方方面面，并且5G时代下的工业设计也将向着更加智能的方向发展，引领人们的智慧生活，为更加智慧的生活赋能。5G时代下工业设计将大有所为！