<p>還記得當年 3G 升級到 4G 時，智慧型手機如雨後春筍般冒出，徹底顛覆了我們的生活型態嗎？行動上網從此不再是電腦的專利，我們隨時隨地都能與世界連接，瀏覽資訊、購物、社群交流、玩遊戲，4G 彷彿為生活帶來了無限可能。</p>
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<p>然而，5G 時代卻似乎沒有那麼令人驚艷。除了網速變快之外，一般使用者在日常生活中，似乎很難感受到 4G 與 5G 的明顯差別。這不禁讓人疑惑，難道 5G 的技術發展不如預期？還是 5G 的真正潛力尚未被充分挖掘？</p>
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<p>就在 5G 似乎還在摸索前行的同時，全球通訊產業已經開始擘劃 6G 的願景，將智慧家庭、智慧醫療、智慧農場、智慧城市等技術寄託在 6G 時代，期待 6G 能夠重現當年 4G 帶來的革命性變革。</p>
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<p>那麼，6G 真的能再次翻轉我們的生活型態嗎？是 5G 的技術發展不如預期？還是驗證了偶數代行動通訊技術比奇數代更好用的說法？</p>
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<div class="jsx-3968805167 relative overflow-hidden"><img decoding="async" class="jsx-3968805167" src="https://www.charmingscitech.nat.gov.tw/backend/wp-content/uploads/2024/06/11-1_670x460.jpg" /></p>
<div class="jsx-3968805167 absolute w-full left-0 bottom-0 p-4 text-white text-[13px]" style="background: rgba(0, 0, 0, 0.66); display: block; line-height: normal;">手機從 1G 時代笨重的「大哥大」，演進成現在的智慧型手機。</div>
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<h2><strong><span style="font-size: 20px;">全球第一支「大哥大」距今逾 50 年，摩托羅拉為行動通訊揭開序幕</span></strong></h2>
<p>回顧行動通訊的發展，1973 年被譽為「手機之父」的摩托羅拉工程師馬丁·庫珀（Martin Cooper）在美國向全世界展示了史上第一支手機 DynaTAC，撥通了電話給競爭對手之一貝爾實驗室的主管。這一通劃時代的通話，預示著未來人們將擺脫電話線的束縛，隨時隨地享受通訊的便利，為行動通訊時代揭開序幕。1979 年，日本電信電話公社推出第一套商業化的行動通訊系統，全球正式進入 1G 時代，之後大約每 10 年會改朝換代。臺灣在 1989 年由交通部電信總局引進 1G 行動通訊，不過當時的手機價格昂貴、尺寸龐大，通常是有一定社會地位的「大哥」級人物才會購買，因此手機也被稱為「大哥大」或「黑金剛」。</p>
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<p>國立陽明交通大學資訊學院陳志成院長表示，1G 行動通訊採用類比訊號，原理類似於 FM 廣播電臺，將聲音訊號轉換成電波訊號進行傳輸，但卻有訊號品質不穩定、傳輸範圍有限、容易被竊聽等缺點。</p>
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<p>1991 年，愛立信（Ericsson）、西門子（Siemens）與諾基亞（Nokia）等公司在歐洲率先架設一套新的行動通訊系統，標誌著全球迎來 2G 時代。此時，行動通訊技術取得了顯著進步，語音訊號被轉換為數位訊號進行傳輸或儲存。陳志成院長解釋，數位訊號可以提供更清晰的通話品質和更高的保密性，是行動通訊發展史上的重要里程碑。此外，2G 不僅引入了簡訊功能，在後期還支援了少量、低速的資料傳輸。</p>
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<h2><span style="font-size: 20px;"><strong>3G 發展不如預期？4G 蓬勃發展與 iPhone 的誕生有關</strong></span></h2>
<p>3G 時代始於約 2000 年，若說 1G 和 2G 以「行動語音通訊」為訴求，那麼 3G 便是以「行動數據通訊」為核心，開啟了數據傳輸與多媒體服務的篇章。然而，3G 手機初期與 2G 差異不大，仍以語音通訊為主，且網路傳輸速度緩慢，上網方式沿襲了操作電腦的思維，使用者體驗不佳、難以普及。當時，歐洲電信公司在 3G 建設上投入了大量資金，卻未能如願以償，一度造成巨額虧損。美國《彭博商業周刊》更以「泡沫的故事」、「一場歐陸大災難」來形容歐洲 3G 願景的幻滅。</p>
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<p>直到 2007 年 1 月，蘋果公司創辦人賈伯斯發表 iPhone 1，並在 2008 年進一步推出應用程式商店 App Store，改變了行動上網模式。陳志成院長指出，其實智慧型手機、觸控式滑動等技術都不是蘋果公司發明的，但「賈伯斯的厲害之處在於，能將不同技術整合、設計成一般大眾都能輕易接受並使用的模式。」</p>
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<p>2010 年 4G 商用，上網速度明顯提升，特別是觀賞影片時，不用再像 3G 時代必須先下載完再觀看，這也促使許多影音串流平臺、直播平臺的崛起。至於 4G 的成功，蘋果公司功不可沒。不同於 3G 時代沒幾個 App 能用，4G 時代各式 App 如雨後春筍般冒出，增加購買智慧型手機的誘因，也讓軟體開發工程師有個能販賣商品的平臺，進而促使更多 App 開發，陳志成院長直言，「4G 行動通訊與 iPhone 發展有相輔相成的作用。」</p>
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<div class="jsx-3968805167 relative overflow-hidden"><img decoding="async" class="jsx-3968805167" src="https://www.charmingscitech.nat.gov.tw/backend/wp-content/uploads/2024/06/11-3_670x460.jpg" /></p>
<div class="jsx-3968805167 absolute w-full left-0 bottom-0 p-4 text-white text-[13px]" style="background: rgba(0, 0, 0, 0.66); display: block; line-height: normal;">4G 通訊與智慧型手機的出現，徹底翻轉我們的生活型態。</div>
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<h2><span style="font-size: 20px;"><strong>第一個為物聯網誕生的通訊世代。5G 殺手級服務何時出現？</strong></span></h2>
<p>2020 年代開始的 5G 通訊，不同於 1G 至 4G 主要用於人與人之間的行動通訊，5G 能進一步實現人與物、物與物、車與車互相串聯的智慧應用。陳志成院長直言，「1G 至 4G 都是線性演化，但 4G 至 5G 卻直接帶來破壞性的變革。」</p>
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<p>陳志成院長強調，「5G 是第一個真正設計給機器連結的通訊世代。」</p>
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<p>舉例來說，4G 雖然能做到遠距看診，但遠端手術必須即時偵測到病患生理狀況，並將資訊傳至醫生端；醫師採取的每一個手術步驟，也要能即時同步到病患端。而自駕車必須掌握天氣及路況、周遭有哪些障礙物、附近車輛的位置及速度、是否有事故發生等，並將龐大的資訊傳送雲端，透過 AI 分析接下來要繼續開車、加速/減速或剎車等，甚至讓不同自駕車之間交換情報，確保行車安全。然而這一切的根基，都在於網速要夠快，才能做到即時偵測與分析。</p>
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<p>不過，目前全球還在 4G 至 5G 的過渡期，一般使用者除了網速變快、可以觀看更高畫質的影片、以及進行互動遊戲外，很難直接感受到 4G 與 5G 的差別。「5G 目前還沒找出有別於 4G 服務的殺手級服務營運模式」，國立臺灣大學電機工程學系鐘嘉德特聘教授舉例，「透過 5G 提供物聯網服務，但工廠不一定買單，如果沒有可營運的服務模式，電信業者就缺乏誘因廣布 5G 原生物聯網基礎建設，催生創新 5G 服務。」所以即便臺灣 5G 基地臺覆蓋率領先全球，「但主要的終端設備還是沿用 4G 的設備規格，不易創新殺手級服務。」</p>
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<div class="jsx-3968805167 relative overflow-hidden"><img decoding="async" class="jsx-3968805167" src="https://www.charmingscitech.nat.gov.tw/backend/wp-content/uploads/2024/06/11-4_670x460.jpg" /></p>
<div class="jsx-3968805167 absolute w-full left-0 bottom-0 p-4 text-white text-[13px]" style="background: rgba(0, 0, 0, 0.66); display: block; line-height: normal;">6G 將進一步實現通訊零死角，並擴大智慧城市的應用場景。</div>
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<h2><span style="font-size: 20px;"><strong>行動通訊的偶數代優勢：是神話還是事實？</strong></span></h2>
<p>在行動通訊發展史上，流傳著一個有趣的說法：「偶數代通常比奇數代更好。」究竟是真是假？</p>
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<p>「其實根本沒有比較的必要」，陳志成院長表示，每一代通訊技術都帶來一項重大突破，「1G 與 2G 是語音的開端，3G 開啟了數據時代，4G 帶來了高速影片傳輸，而 5G 則實現智慧城市的雛形。」陳志成院長舉例，「世界第一支手機 DynaTAC，重量約 2 公斤，充電一次要 10 小時，通話時間只有 30 分鐘」，相較之下，2G 語音通訊確實更加成熟，「但比起過去只能在家接聽的有線電話，1G 通訊實現了第一次的無線行動通訊，是一項劃時代的創舉。」</p>
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<p>到了 3G，網際網路終於融入行動通訊，雖然網速緩慢、功能也不齊全，「但相較於過去只能在電腦前面上網，3G 手機可以做到在外面收發電子郵件、查詢資料，已經是突破性進展了。」陳志成院長強調，「從 1G 到 5G，奇數代通常是新功能的開端，偶數代則在原有基礎上讓功能更成熟，但不代表奇數代就比較差。」</p>
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<p>鐘嘉德教授則從另一個角度分析，「偶數代比奇數代更好，是偶然，也是必然。」鐘嘉德教授解釋，發展 1G 是為了讓少數人實現戶外通話的目的，之後業者看見大眾需求，2G 進一步搭配基地臺等建設，擴大服務覆蓋範圍，「使用的人變多了，當然會覺得 2G 比1G成功。」</p>
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<p>而3G在開發的同時，網際網路在全球興起，技術提供者再次看見市場需求，嘗試將網路、多媒體簡訊等技術融入 3G，但 3G 還是以語音通話為主。隨著網際網路更加普及，「4G 的目的就是推動行動上網服務。」鐘嘉德教授也同樣提及 iPhone 與 4G 發展的關聯，「App Store 讓消費者透過 iPhone 取得多元應用服務，這種全新模式當然會引爆熱潮，吸引大家購買智慧型手機，但也是因為 4G 有足夠頻寬，讓行動上網很順暢，民眾才願意買單使用，當然就會覺得 4G 比 3G 成功。」鐘嘉德教授強調，「每一代行動通訊網路技術的發展，都是伴隨著催生某種市場應用目的而開發。」</p>
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<h2><span style="font-size: 20px;"><strong>6G 比 5G 更值得期待嗎？</strong></span></h2>
<p>至於 5G 到 6G 是否會延續「偶數代優勢」的模式？陳志成院長坦承，5G 是第一次專門設計給機器連結的世代，6G 當然就是把這個功能做得更好。根據國際電信聯盟無線電通信部門（ITU-R）在 2023 年發表的「IMT-2030 框架建議書」，6G 的六大使用場景和性能中，包括沉浸式通訊、超可靠和低延遲通訊、超大規模連接等，都是 5G 應用場景的延伸。</p>
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<p>舉例來說，沉浸式通訊則不同於現在視訊都是平面式，陳志成院長形容，「未來視訊會議，會出現對方的 3D 影像投影，就好像對方真的坐在你面前，甚至可以好幾個人在不同空間，運用沉浸式通訊共同開演唱會。」至於大規模通訊是為了實現工廠自動化；超可靠和低延遲通訊、感測整合通訊，則可以實現自駕車、智慧農場、智慧醫療等。</p>
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<p>不過，陳志成院長直言，「這種技術需要極高的網速、即低的延遲才能實現，目前 5G 技術甚至 6G 都很難達成。」但我們可以一代一代的去累積，最終一定能實現。</p>
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<p>（客座總編輯｜中興大學電機資訊學院 楊谷章院長；研究顧問團隊｜國立臺灣大學電機工程學系鐘嘉德教授、國立陽明交通大學資訊學院<span style="color: var(--global--color-primary); font-family: var(--global--font-secondary);">陳志成院長；責任編輯｜曹盛威、趙筱文）</span></p>
