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瞭望|5G商用从1到N

◆ “根据我们收集的数据,在中国,三家运营商5GtoB(政企市场)的合同已经达到了数千个,合同金额已达到数十亿元,虽然与传统toC(消费者)的万亿元级别还有差距,但5G才发展两年多,这已经超预期了。”

◆ 5G尚处于商用导入初期、创新应用的定义期,虽然应用覆盖面在快速扩大,但基本是集中在仓库管理、物流管理、质量检测等配套辅助环节的点状突破,与作业的核心环节尚有距离,“杀手级”应用仍需等待

◆ 谁有可能成为5G应用的下一个爆发点?有受访人士认为,一是城市治理,二是车联网


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  “根据我们收集的数据,在中国,三家运营商5GtoB(政企市场)的合同已经达到了数千个,医疗、矿业、化工、港口、教育等各行各业的用户都有,合同金额已达到数十亿元。虽然与传统toC(消费者)的万亿元级别还有差距,但5G才发展两年多,这已经超预期了。”针对5G发挥的作用,华为无线副总裁朱慧敏对《瞭望》新闻周刊记者表示。

  不同于消费互联网应用,5G应用的主战场在于赋能实体经济。5G价值的充分发挥,在于工业互联网。工业和信息化部副部长徐晓兰近日于在沈阳举行的全球工业互联网大会上表示,5G商用两年多来,随着网络建设快速推进,我国“5G+工业互联网”在建项目超过了1600个,并在采矿、电力、钢铁、装备、电子等流程型行业和离散型行业率先发展。实现了“从0到1”的突破,5G技术正加速进入“从1到N”规模化应用阶段。

  5G这条网络高速路为什么如此受关注,甚至成为国家间市场争夺的重要领域?多位受访专家指出,在以人工智能作为生产工具的时代,能够率先集聚各类高端生产要素、建立完整产业生态和新型信息基础设施的国家必将占据先机。“5G作为新一代信息通信技术发展的重要方向,将与人工智能、大数据等技术结合,构建数据要素更快速可靠流通的信息‘大动脉’,释放数字对经济发展的放大、叠加、倍增作用,优化技术、资本、人才等要素配置,赋能经济高质量发展。”在全国5G行业应用规模化发展现场会上,工信部党组书记、部长肖亚庆表示。

  在5G的先发城市,已经明显感知5G应用的热度,不论是数量还是密度。以上海为例,5G网络建设已处于全球领先水平。上海市经信委信息基础设施管理处相关负责人指出,从国家政策支持力度到市场发育程度,关于杀手级应用和成熟商业模式的探索如火如荼。

  从全国来看,要把当前点状的5G应用“样板房”加速转变为成规模的“商品房”,还有哪些短板待补齐?在平衡投入与产出上,还面临哪些挑战?

瞭望|5G商用从1到N

▲ 2020年8月27日,基于5G网络传输条件下的巡检机器人在青海—河南±800千伏特高压直流输电工程豫南换流变电站内巡检 李嘉南摄

5G基建与应用初具规模

  2019年6月6日,中国为三大运营商和中国广电颁发5G商用牌照,宣告5G商用的到来,开启了5G网络建设加速跑模式。

  据工业和信息化部信息,截至8月份,我国累计建成5G基站达到103.7万个,已覆盖全国所有的地市级城市、95%以上的县城城区和35%的乡镇镇区,建成全球最大规模的5G网络,终端用户突破4亿,是全球最大的用户群体。 

  与4G相比,5G的网络传输平均速度提升10倍,峰值速度甚至可以达到更快,同时具有超高可靠低时延、海量机器类终端通信等特点。性能的大幅提升,让垂直行业应用进入移动通信行业视野,为5G改变工业,赋能传统产业升级拓展了巨大空间。

  以被三大运营商列入5G试点的城市上海为例,累计建设5G基站超4.3万个,目前与4G基站保有量基本持平。5G应用在智能制造和智慧医疗两个方向表现突出。例如中国商飞利用5G+AR辅助装配和远程维护、利用5G+高清视频进行零部件检测等,洋山港用5G网络远程操控码头的龙门吊,上海交大医学院附属瑞金医院用5G网络推进远程会诊、远程手术等等。

  从全国来看,两年多时间,涌现出上万个5G应用创新案例。其中,采矿业由于作业环境恶劣,且出于工作人员安全考虑,对5G有刚需;钢铁、水泥等行业出于人力短缺和提升效率的考虑,且近两年效益较好,对尝试5G有较强动力;而医疗行业因为更贴近老百姓,应用进展同样较快,主要需求是惠民和提升会诊效率。

  以建设专网为基础,通过协同云计算、边缘计算、大数据分析等技术,5G在垂直行业提供各类创新应用。工信部数据显示,138个钢铁企业、194个电力企业、175个矿山、89个港口实现5G应用商用落地。此外,全国已有超过700个三甲医院开展5G+急诊急救、远程诊断、健康管理等应用。

  多位受访人士也指出,5G尚处于商用导入初期、创新应用的定义期,虽然应用覆盖面在快速扩大,但基本是集中在仓库管理、物流管理、质量检测等配套辅助环节的点状突破,与作业的核心环节尚有距离,“杀手级”应用仍需等待。

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▲ 2021年10月23日,5G智能机器人在“相约北京”2021世界轮椅冰壶锦标赛的场馆内巡逻,它可以完成测量体温、提示佩戴口罩、物品递送等工作 张晨霖摄

期待“杀手级”应用

  5G有两个基本挑战,一是技术挑战,二是商业挑战。朱慧敏指出,单纯从技术角度来看,最初为5G定的三个指标现在已经达成,分别是5G要实现每平方公里100万个物联网设备连接、用户速率10Gbps和1毫秒极低时延。

  从商业挑战看,朱慧敏认为,真正的商业逻辑是比特成本,与上一代设备相比,如果每传送1比特数据成本降至1/10,新一代设备的速率更高,成本还能保持差不多,就具备竞争优势。“目前,大量的5G商用证明比特成本大幅降低可以实现,剩下的就要靠运营商投资建设了。”朱慧敏说。

  业界之所以执着于“杀手级”应用,一位大型工业企业负责人说,主要原因在于“杀手级”应用一旦出现,在其带动下,5G的批量化应用才有望到来。

  “4G为什么普及这么快,原因是社交类、视频类‘杀手级’应用的拉动,这恰恰是5G尚未做到的。”上海钛米机器人公司专注于智慧医疗,该公司十余种机器人均搭载了5G装置,这些医疗机器人也同时搭载了其他网络连接装置,企业创始人潘晶认为,“一定得有更复杂的场景需要这样高带宽、低时延的网络,否则5G只是空中楼阁。”

  多位受访人士指出,目前有三重梗阻制约“杀手级”应用出现。

  首先,部分核心应用“生死攸关”,对稳定可靠的要求更严格。“5G的高可靠性和大通量在无线网络中是很强的,但再稳定也不如固定网络。”一位大型工业企业负责人表示,在生产核心环节,网络一旦断连,影响重大。受访医院也表示,远程手术人命关天,因此较为慎重。

  其次,在一些领域5G应用落后于智能化节奏,替代网络迭代还需时间。“医院里4G网络用得很多了,大多数医院前期也接入了Wi-Fi,移动护理机在Wi-Fi环境下已有使用。”记者在部分医院和工厂采访了解到,虽然在使用Wi-Fi等其他无线网络时,设备存在断连的情况,且同时连接的设备数量有限,5G效果会更好。但考虑到存量很大,且还没有到淘汰的程度,5G应用需要一个渐进的迭代过程。

  最后,成本是影响5G应用的最直接因素。哪些应用方会尝试5G?一家5G方案提供商告诉记者,首先要有使用意愿,其次要有技术积累,最后要有钱。

  有受访人士认为,5G目前最大的难题是投入产出比。一方面因为还处于投入建设为主的阶段,各方对于投入有成本压力。另一方面应用规模现在起不来,5G模块价格还比较高,2G、3G和4G综合在一起模块是100元左右,现在单5G模块价格已经出现下降趋势,但单价也要700元至800元。

  那么,谁有可能成为5G应用的下一个爆发点?有受访人士认为,一是城市治理。以上海为例,“5G是城市数字化转型要用到的重要底层技术,助力‘一网通办’和‘一网统管’。”上海市经信委信息基础设施管理处相关负责人举例说,“数字孪生城市要采集的信息量特别大,与5G的大带宽、低时延、高可靠性等特点天然吻合。”

  二是车联网。低时延、高传输速率、高稳定性的5G网络,正在激活车联网,最有望成为杀手级应用,业界预计2025年中国车联网市场规模将达到万亿元。 

推动从“1”到“N”的跨越

  今年7月,工信部等十部门印发《5G应用“扬帆”行动计划(2021—2023年)》的通知,提出遵循5G应用发展规律,着力打通5G应用创新链、产业链、供应链,协同推动技术融合、产业融合、数据融合、标准融合,打造5G融合应用新产品、新业态、新模式。

  工信部信息通信发展司司长谢存表示,行动计划致力于解决应用发展中的堵点难点,持续推动5G应用实现从“1”到“N”的跨越。

  多位受访人士认为,新的应用有新的模式,对于5G网络建设和商业模式来说都是挑战。关键是构建5G应用的生态圈,调动各类主体积极性,结合不同场景应用需求,进一步深化5G创新应用。

  终端产业创新发展是5G规模商用的关键,中国电子信息产业发展研究院电子信息研究所张甜甜等受访人士认为,“十四五”我国5G终端产业发展需实现四个突破。

  一是5G新基建规模部署需继续完善。

  5G新基建大规模部署为终端产业发展提供必要支撑带动环境。全覆盖、高速大容量核心网和承载网升级仍需要时间,投资建设成本大,回报周期较长。

  5G基站能源消耗大,5G基站耗电量约为4G的3倍,这与很多基站是2G、3G、4G、5G“四代同堂”运行有关,原本的电力容量可能已经接近饱和,再新增5G设备,用电还要增加。

  上海市经信委信息基础设施管理处相关负责人表示,考虑到5G设备的用电量增加,上海一方面协调电力公司走绿色通道,做电力扩容,并把过去的转供电改为价格更便宜的直供电,另一方面引导运营商、设备商做节能方面的创新。

  此外,未来5G大规模应用后,一些应用场景的需求会对5G网络建设有一定的调整要求。上海流程智造科技创新研究院院长、上海新兴信息通信技术应用研究院首席专家贺仁龙指出,“之前移动通信主要是面向消费者,很少考虑到实际应用场景的需求。例如港口码头的特点是集装箱一排一排条状摆放,蜂窝状建设的网络容易被集装箱挡住,自动驾驶到有的地方就会没信号,未来的5G网络建设需要按照场景需求来调整。”

  二是关键核心芯片与元器件技术有待持续攻关。

  目前我国5G中高频器件在性能和产能上都存在一定差距。未来,关键半导体材料、先进制程工艺、关键5G中高频器件等研发与产业化将成为我国产业链企业协调攻关的重中之重。

  三是终端模组形态数量仍稀少,价格居高不下。截至10月底,全球已有20多家供应商提供超过150款5G模组,据相关数据统计,5G终端模组价格已降至100美元附近,但仍接近4G模组价格的七倍。降低5G终端模组价格、提升模组类型丰富度将是繁荣终端生态的关键因素。

  四是行业应用创新支撑及商业探索仍需加强。面向教育、医疗、工业互联网、车联网等垂直行业的终端应用标准没有统一,互联互通、安全隐私等要求尚无法满足,商业可行性需进一步摸索验证。

  目前,上海已制定了必要的行业标准,出台5个行业应用的白皮书,接下来还会发布基于用户感知度的5G网络测试规范。具体来看,网络测试以前主要考虑信号强度,5G时代更要考虑用户的实际感知,不同场景有不同的指标需求,比如自动驾驶追求的是低时延和高可靠,智慧城市更需要广连接的能力。

  另外,5G的计费方式也需要灵活探索,三大运营商都在积极尝试5G的商业模式,例如港口码头等应用场景基本上明确建设5G切片专网。网络切片应用场景中的终端不需要进入大网,数据只在这个专用的区域里流动。港口码头的场景每天有大量视频传输需求,流量特别大,如果用流量计费非常不经济。而像城市管理方面的一些传感器,每天流量很小,用流量计费又很难收回成本。因此toB业务计费方式、回报率等都需要进一步研究。

  来源:《瞭望》新闻周刊

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