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正式商用一周年,5G给我们的生活带来了这些变化......

作者: 数据派THU

时间: 2020-11-23 00:16

5G全面商用还有什么阻碍?

近日,关于5G的国内外消息层出不穷。

据每日经亚洲评论报道,韩国广播和通信委员会成员洪贞敏表示,因消费者对5G质量低劣、覆盖范围不足和收费高昂不满,有多达562656人已从5G切换回4G服务。有用户表示,切换5G会导致手机电池的电量消耗更快,且无法达到想要的速度。最初,韩国政府和移动运营商声称,5G传输速率比4G LTE快20倍,但实际上运营商的平均5G速度仅比4G LTE快4倍。

2019年4月3日,韩国成为世界上第一个提供5G通信服务的国家。但由于连接性差,韩国大量消费者取消了5G合同,重回4G网络怀抱。至于我国,从2019年11月到2020年11月,国内的5G网络商用也刚满一年。同样的,舆论场关于5G的争议声音始终不断,既有人唱衰5G,话题从最初的质疑5G无用变成了现在的质疑5G成本太高等等,也有人看好5G,认为已经实实在在体验到5G的好处。

事实上,每一个新生事物都会经历被质疑被期待被讨论的过程,5G也不例外。尤其是2020年是特殊的一年,我们经历了被迫与人保持距离的疫情,也面临着恢复正常生产生活秩序的压力。在这过程中,我们见证了5G保障新中国成立70周年盛典、5G+4K直播春晚,疫情期间全民“云监工”、5G远程医疗、5G远程课堂,5G上珠峰……5G正式商用已过一年,似乎5G的身影已无处不在。那么,5G究竟给我们生活带来了什么?5G全面商用还有什么阻碍?

一、基础设施建设现状


5G所具有的高速率、广覆盖、低时延特性,为经济社会各行各业数字化智能化转型提供了技术前提和基础平台。依托技术领先、产业先发和市场庞大等优势,5G的快速发展将带动移动通信产业取得突破性进展。由于5G高速率大带宽的要求,需要优先进行骨干网升级,将明显驱动光模块、光纤光缆等通信设备产业优先发展,预计2021年光模块产业规模将达到140亿元,光纤光缆产业规模将达到500亿元。

今年是5G网络爆发的一年。由于5G频段提升,5G基站数量大幅增加。截至目前,我国已建成近70万个5G基站,5G终端连接数已超过1.8亿,提前完成2020年5G基站建设目标。目前,我国已经基本实现了地市级5G网络覆盖。

具体到三大运营商,截至今年9月,中国移动已在全国完成了35万个5G基站的建设项目,在全国340个地市和重点县提供了5G的商用服务,同时打造了100余个全国集团级的5G龙头示范项目,带动了超过两千个省级的区域特色项目。而联通和电信在共建5G基站方面,截至8月底共享规模达30万站,年底预计开通38万站。据中国信息通信研究院数据,自2020年正式商用起,预计2020年中国5G连接数将达0.04亿个,随着时间推移将迅速增加,到2025年预计将达4.28亿个。

二、相关产业建设现状

尽管目前很多个人5G手机用户抱怨无法直接感受到5G低延迟的特性和价值,毕竟对于我们使用手机而言,延迟5ms还是50ms其实没区别,但事实上,5G低延迟最大的受益者是物联网,可以更精准地对设备进行遥控。因此,工信部前部长苗圩就5G应用场景给出了“二八率”,即5G的应用场景中约20%是To C,80%是To B。据相关专家分析,除了超高宽带个人消费,5G技术在工业互联网、车联网、智慧医疗等领域率先得到了应用。

1、5G+工业互联网 2020年是工业互联网发展三年行动计划收官之年,也是5G规模化落地的关键一年,同时也被业内誉为5G与工业互联网融合创新发展的元年。中国信通院发布信息显示,2019年我国工业互联网产业经济规模达2.1万亿元,同比增长47.3%,预计2020年中国工业互联网产业经济规模约为3.1万亿元,同比实际增长47.9%。

工业互联网要实现的是人、机、物全面互联。工业互联网平台本质上是在传统云平台的基础上叠加物联网、大数据、人工智能等新兴技术,优化工业流程,提升生产效率。5G与工业互联网融合,打造云边端一体化工业大脑,从目前的进展来看,主要有三个层面:

  • 一是在边缘智能层面,5G有利于就近提供算力,将提高设备端的数据处理能力,实现设备的实时响应;
  • 二是在无线下沉层面,5G 逐步下沉与TSN、工业互联网等融合,促进PLC、DCS等工业控制器通信能力的提升,让机器之间的互通更加扁平化;
  • 三是在应用升级层面,利用5G搭建更宽、更广、更快和更可靠的通信基础设施,同时利用云端的超强计算能力和AI技术对海量数据进行分析和学习,可以打造云、边、端一体化的工业大脑。


目前5G+工业互联网已经主要应用在工业设计、制造、质检、运维、安全等关键环节,形成了无损检测、远程维护、无人巡检等典型应用场景。例如,浙江移动通过与杭汽轮集团合作,建立了5G三维扫描建模检测系统。该系统使得检测时间从2-3天降低到3-5分钟,在实现产品全量检测的基础上还建立了质量信息数据库,便于后期质量问题分析追溯;而贵阳市5G实验网综合应用示范项目已完成5G创新实验室对航天云网的平台接入,通过5G网络将海量工业设备信息以超低时延实时上传到云端,实现对整个生产制造过程及设备状态情况进行实时监测。

2020年7月,ITU在召开的远程会议上宣布:3GPP 5G技术(含NB-IoT)满足IMT-2020 5G技术标准的各项指标要求,正式被接受为ITU IMT-2020 5G技术标准。这标志着中国5G产业链主导的NB-IoT (窄带物联网)技术,正式被纳入国际通用标准。随着5G大规模商用,基于NB-IoT+4G+5G的几大核心物联网技术将承担起开启万物互联的责任,承载起未来满足大规模物联网场景应用的需求,也必将在工业领域发挥前所未有的作用。

2、5G+车联网

车联网,指按照一定的通信协议和数据交互标准,在“人-车-路-云”之间进行信息交换的网络,即首先实现汽车智能网联化,再利用各种传感技术,感知车辆状态信息,并借助无线通信网络与大数据分析技术实现交通的智能化管理,车联网的推进需要车端、路端协同进行。

我国车联网起步于2009年,经历了起步阶段(支持远程通话)、手机互联网阶段(与汽车共享手机应用)、汽车IVI阶段(车载娱乐,围绕中控屏展开)、5G+V2X阶段。目前5G车联网由V2V、V2P、V2I、V2N四类通信组成,可以服务于车联网V2V/V2I的安全、V2I/V2P的提升效率和V2I的服务三大领域。这些应用归纳起来,即满足车速小于130公里/小时,通信距离大于300米,系统延时小于100毫秒,数据更新频率1Hz,定位精度小于1.5米,路边单元可以覆盖320米的半径,密度200-400米的场景中。

随着5G技术与汽车工业的结合,汽车生产商如比亚迪、长安汽车、广汽集团、上汽集团等积极布局智能网联汽车的生产。而运营商、设备商(如中国联通、百度、中兴等)则通过与自动驾驶垂直领域合作伙伴(如清华、大唐、福特、一汽等)的联合创新来构建协同化汽车驾驶生态系统。

在具体落地方面,目前各省市都在积极加码布局车联网,比如北京房山区政府与中国移动在北京高端制造业基地打造国内第一个5G自动驾驶示范区,建成中国第一条5G自动驾驶车辆开放测试道路,可提供5G智能化汽车试验场环境。而厦门市交通运输局、公交集团与大唐移动通信设备有限公司签署协议,在厦门BRT上建设全国首个商用级5G智能网联驾驶平台,推动厦门BRT最终实现无人驾驶。

根据Machina、IMS 和华为联合调研数据显示,全球车联网连接数预计到2020 年将增至3 亿左右,到2025 年则将突破10 亿,车联网系统在汽车中的应用将不断普及。值得一提的是,不久前车联网发展才获政策力挺。11月3日,交通运输部发布了关于《道路运输条例(修订草案征求意见稿)》公开征求意见的通知。《条例》明确指出,要积极推进大数据、信息技术、自动驾驶等技术在道路运输领域的发展和应用。根据中国发改委发布的《智能汽车创新发展战略规划》中提出:到2025年,中国能实现有条件智能驾驶汽车的规模化生产,LTE-V2X实现区域覆盖,5G-V2X在部分城市与高速公路覆盖。根据国家规划,2020年C-V2X前装伊始,2025年渗透率力争达到50%。要积极推进大数据、信息技术、自动驾驶等技术在道路运输领域的发展和应用。

3、5G+智慧医疗

在医疗应用中,5G因其特有的高速率、广连接、低时延等优势,能支持院内、院外一系列医疗信息化需求并带来医疗服务变革。包括基于医疗设备数据无线采集的医疗监测与护理类应用、基于视频与图像交互的医疗诊断与指导类的应用以及基于视频远程操控类应用三大类。由于5G的大连接,未来所有设备都可以进行相互连接。同时,院间医疗业务的协同也可快速开展。

尤其是远程医疗方面,目前在全国多地均实现成功案例。远程医疗是通过5G和物联网技术可承载医疗设备和移动用户的全连接网络,对无线监护、移动护理和患者实时位置等数据进行采集与监测,并在医院内业务服务器上进行分析处理,提升医护效率。借助5G、人工智能、云计算技术,医生可以通过基于视频与图像的医疗诊断系统,为患者提供远程实时会诊、应急救援指导等服务,例如基于AI和触觉反馈的远程超声理论上需要30Mbps的数据速率和10ms的最大延时。患者可通过便携式5G医疗终端与云端医疗服务器与远程医疗专家进行沟通,随时随地享受医疗服务。

目前,5G+智慧医疗正在如火如荼地推进,比如中国移动、华为协助海南总医院通过操控接入5G网络的远程机械臂成功完成了位于北京的患者的远程人体手术,实现了全国首例5G网络下实施的远程手术;上海市第一医院正在打造5G智慧医疗联合创新中心,将涵盖远程查房、区域医学影像中心远程会诊、远程手术教学、远程操作机械臂诊疗等服务;北京移动携手华为完成了中日友好医院5G室内数字化系统部署,为移动查房、移动护理、移动检测、移动会诊等应用提供了5G网络环境等。

尤其是2020年是医疗领域面对巨大压力的一年,在抗击新冠肺炎这场战役中,5G+智慧医疗及时发挥了重要的作用,包括社区管理、人群防控、疫情预警、远程诊疗等多个方面。比如利用5G视频查房系统,通过在隔离病房和ICU配备全景摄像头,专家就能在监控中心用VR眼镜查看病房内病人情况并指导隔离病房内医护人员对患者进行处置。此外还有采用5G+红外、雷达等技术自主规划路径、自主乘梯,根据指令,自动进入隔离病区消毒、送药、清洁的智能机器人等。

随着2020年5G时代全面到来,智慧医疗解决方案将以5G技术为依托,构建AI辅助诊疗应用,有效解决我国供给严重不平衡,误诊、漏诊率高耗时较长等诸多问题。

4、5G+其他新基建领域

5G商用一年来,应用创新不断拓展。从5G当前的产业创新实践来看,无论是远程操控类、图像识别类,还是无人机器类等场景应用,真正能够促进行业的数字化转型与智能升级,仅靠单纯的5G连接能力是远远不够的,必须要与行业信息化系统结合,才能真正产生价值。

在中央对新基建定义的5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网七大产业板块中,其中5G排在第一位,这是因为5G每投入1个单位将带动6个单位的经济产出,这成为支撑经济社会数字化、网络化包括智能化转型的关键。5G为数字经济发展提供了全新的关键性支持,预计2020—2025年,5G将拉动中国数字经济增长15.2万亿元。

正因如此,工业和信息化部信息通信发展司司长闻库表示:“应以5G等应用创新为着力点,深度挖掘垂直行业需求,鼓励信息通信业与工业、交通、医疗、能源、教育等各个行业更大范围、更深层次的协作创新,不断丰富应用场景,构建广泛应用生态。”中科院院士尹浩则指出:“5G发展不应是一项技术的单打独斗,而是要与云计算、大数据、人工智能、区块链、边缘计算等其他信息通信技术一起,促进传统产业升级,孵化新应用,催生新业态。”

自2020年新基建概念提出以来,山东、四川、广西、上海等多地召开了新基建动员大会,部署相关工作。不少地方均以2020―2022年为一个周期,力争通过三年时间让当地的新基建投资取得较大进展。梳理各地发布的新基建三年行动规划发现,5G成为各地发展新基建的“标配”。例如,广州市提出,到2022年,广州要“成为辐射粤港澳大湾区的全国首批5G商用试点城市和综合型信息消费示范城市,累计建成5G基站8万座,总投资超过300亿元,培育200家5G应用领域创新型企业”;11月5日,“广西新型基础设施建设动员大会暨首批重大项目开竣工仪式”在南宁举行。会议称,截至2020年10月31日,该区已累计完成建设5G基站24256个,超额完成2万座基站的年度计划任务。

5G“新基建”升级,5G真正的价值也更能显现。中国信息通信研究院发布的《5G经济社会影响白皮书》预测,自2020年起,预计5G带动直接经济产出4840亿元,间接经济产出达1.2万亿元。就业机会方面,预计在2020年、2025年和2030年,5G商用将分别直接贡献50万、350万和800万个就业机会。

三、5G新基建当前面临的挑战

尽管5G商用开通一年,但目前5G网络还不是一个完善网路,商业模式还不清晰,在发展过程中仍然面临诸多挑战:

  • 第一、目前5G主要呈现的亮点是宽带移动接入,但仍需在今后接受大流量、大连接、高可靠、低时延的考验。
  • 第二、开展5G SA建设,将面临需求多、期望高、时间紧的挑战,产业各方还需进一步完善。同时,建设SDN、NFV、网络切片、MEC、SD-WAN等技术还有待验证,面临5G SA探路风险。
  • 第三、5G切片和MEC技术融合创新是未来5G在垂直行业应用的关键要素。端到端网络切片的标准、产品与现有网络兼容问题,以及在保证时延的前提下,MEC间的协调,MEC与中心云之间的功能合理分配问题待解决。
  • 第四、5G基站功耗下降难度大。低功耗、低成本的5G终端是大规模商用的瓶颈。业界寄希望于国产多模多屏支持SA的芯片大规模量产,但目前市场上5G基带芯片以7纳米工艺为主,国外已开始发布下一代更高工艺水平的芯片,我国自研的新一代5G终端芯片的供应链有受制于人的风险,芯片的持续创新压力很大。目前5G基站功耗仍是4G的三倍,功耗进一步下降的难度很大。室内覆盖占移动网络建设投资较高比例,5G工作频率高,电磁波穿墙能力差,覆盖成本较4G更高。深度覆盖需要比较分布式基站与室分系统,新一代的室分系统需要兼顾有源与无源,扩展物联网与定位功能,增加可视化运维等智能化能力。同时,5G 的终端测试仪表与网优仪表等仍是5G产业链的薄弱环节。
  • 第五、行业的刚需与跨界合作及商业模式还不清晰,行业主导的积极性还有待发挥。当前,公众对5G的认识是带宽更宽、速度更快,这不足以迅速地扩大用户群,用户需要有更高价值的体验。产业仍需努力克服和解决5G产品形态和消费模式、网络建设方式、网络运维调度方式等问题。


除了以上五点,5G安全也是不容忽视的问题。新技术、新场景、新生态的出现;虚拟化、开放性、切片化、开源化等技术的引入;大量数据上网、上云等等这些因素,引起新的5G网络自身安全风险及5G赋能各行业的安全挑战。
为了应对这些挑战,今年7月23日国务院举行新闻发布会,公布了今年上半年工业和通信业发展情况,并表示将采取以下措施进一步发挥5G对经济高质量发展的支撑作用:

  • 一是促进网络建设质效并重。推动基础电信企业还要加大力度、抢抓工期,以支持独立组网(SA)模式为目标,加快构建覆盖全国、技术先进、品质优良的高质量的5G网络,持续支持中国电信、中国联通通过共建共享,率先建成一个200兆大带宽的非常有竞争力的5G网络。
  • 二是注重市场活力充分释放。抓住5G在网络教育、在线医疗、远程办公等方面的发展机遇,进一步丰富5G的应用场景,促进品类丰富、高性价比的5G终端进入市场。
  • 三是实现5G和其他行业的同频共振。要充分调动各行各业应用5G的积极性,促进通信与相关行业双向开放与合作,研究梳理5G应用在推广当中到底有什么样的制约因素,这些制约因素到底对网络有什么样的需求,要进一步明确这些应用的需求,明确技术方案,探索新的商业模式,切实打通5G和其他行业的应用通道。
  • 四是发挥地方支持政策的助推作用。充分释放地方各级政府的政策红利,鼓励各级政府因地施策,充分用好5G的供电、建设、应用、资金等方面政策的“工具箱”,结合各地的产业优势和数字化转型的需求,将5G发展迅速转化为支持经济高质量发展的关键动力。
  • 五是要强化国际合作和互助共赢。继续加大国际的合作力度,广泛深入开展5G技术、产业、应用等方面的合作。持续推进5G应用的创新,促进形成新的增长点,共同应对新冠疫情带来的经济增长下行压力。


同时,为了保护普通消费者权益,一系列规章制度如《电信服务规范》、《关于规范电信服务协议有关问题的通知》、《关于进一步加强电信服务用户消费提醒工作的通知》等规定,都要求了电信企业给用户开业务时保障用户的知情权。并表示各地方通信管理局将密切关注各省各地情况,加强监督检查,特别是依法查处未经用户同意升级用户套餐、捆绑销售这种侵害用户合法权益的行为。


其实,无论是对大数据、云计算还是近年来的人工智能,我们可以看到从国家政策到行业对于新技术、新应用所表现出来的态度比以往任何时候都开放和包容,对于5G也是如此。目前,大家对5G争论不休,要去证明它能给人类带来好处。但事实上,这一切都需要时间,就如工信部前部长苗圩所言,“通信基础设施建设上要采取适度先行的策略,就好比让路等车还是车等路的问题,应当适度超前一点,让路等车,不要等大家都堵到开不动车了,再想到修路的问题。”

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