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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。”