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5G開(kāi)啟萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代：三大動(dòng)力切換拉動(dòng)萬(wàn)億級市場(chǎng)
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2018-01-15 13:07
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如果一輛汽車(chē)以100公里每小時(shí)的速度行駛，30毫秒的網(wǎng)絡(luò )時(shí)延意味著(zhù)83.33厘米的移動(dòng)距離，而1毫秒的移動(dòng)距離僅為2.78厘米。實(shí)際上，不少交通事故就發(fā)生在這一念之間，有數據顯示，司機的平均剎車(chē)反應時(shí)間大概是0.8秒，5G網(wǎng)絡(luò )下自動(dòng)駕駛的快速反應能力已經(jīng)優(yōu)于人類(lèi)。
1200公里之外的上海試驗場(chǎng)中，一臺真實(shí)的汽車(chē)正通過(guò)5G試驗網(wǎng)連接在北京的遠程駕駛平臺上。起步、加速、轉彎，在北京遙控上海的車(chē)輛與實(shí)時(shí)駕駛體驗并無(wú)太大差別，5G的超低時(shí)延保證了日常駕駛習慣在遠程操縱中的安全，超高速率也使車(chē)載高清攝像頭將車(chē)外環(huán)境實(shí)時(shí)傳回控制屏幕。
不久前在北京一次通信展上，一個(gè)由華為、中國移動(dòng)與上汽集團合作搭建的5G遠程駕駛平臺，成為全場(chǎng)*引人矚目的焦點(diǎn)。
用不了多久，這款雛形產(chǎn)品就會(huì )開(kāi)出展會(huì )和試驗場(chǎng)，開(kāi)進(jìn)人們的日常生活，開(kāi)進(jìn)這迎面而來(lái)的5G時(shí)代。
在技術(shù)與需求的雙輪驅動(dòng)下，5G正在加速到來(lái)。移動(dòng)通信技術(shù)的代際躍遷往往帶來(lái)系統性能的指數級提升，并催生層出不窮的新業(yè)務(wù)，成為社會(huì )進(jìn)步的標志性刻度。5G將實(shí)現千億級別的連接、10Gbps的速率以及低至1毫秒的時(shí)延，這將帶來(lái)超高清視頻、虛擬現實(shí)等*的通信體驗，更有可能引爆車(chē)聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等多個(gè)垂直行業(yè)的快速發(fā)展。
相較于以往以人為主要連接標的，5G更加注重物的連接：5G的三大場(chǎng)景中，海量機器通信、低時(shí)延高可靠通信兩大場(chǎng)景都是以物為主要連接對象。超大連接、廣域覆蓋和更低的功耗使以智慧城市、智能家居為代表的物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)始與移動(dòng)通信融合，5G還將廣泛應用在遠程控制、自動(dòng)駕駛、工廠(chǎng)自動(dòng)化等多個(gè)領(lǐng)域，預期千億級的設備將接入到5G網(wǎng)絡(luò )中來(lái)。一個(gè)萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代呼之欲出。
未來(lái)，5G將可能成為一種通用技術(shù)，像電力、互聯(lián)網(wǎng)一樣成為多個(gè)行業(yè)變革的催化劑。這將打開(kāi)數萬(wàn)億的市場(chǎng)空間。有分析預測，到2030年，5G直接帶動(dòng)的社會(huì )總產(chǎn)出、經(jīng)濟增加值將分別達6.3萬(wàn)億元、2.9萬(wàn)億元，創(chuàng )造就業(yè)機會(huì )800萬(wàn)個(gè)；到2035年5G將在全球創(chuàng )造12.3萬(wàn)億美元的經(jīng)濟產(chǎn)出。
技術(shù)需求驅動(dòng)5G加速迭代
自上世紀80年代以來(lái)，移動(dòng)通信以每十年左右迭代一次的速度不斷演化。遵循這一規律，移動(dòng)通信如今正大踏步地邁向5G時(shí)代。
縱觀(guān)歷史，移動(dòng)通信技術(shù)的代際躍遷往往使系統性能獲得指數級提升，并催生層出不窮的新業(yè)務(wù)，成為社會(huì )進(jìn)步的標志性刻度。
從1G到2G，移動(dòng)通信完成了從模擬到數字的轉變，在語(yǔ)音業(yè)務(wù)基礎上，開(kāi)始支持低速數據業(yè)務(wù)。從2G到3G，峰值速率超過(guò)2Mbps，支持視頻電話(huà)等移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)。4G傳輸能力比3G又提升了一個(gè)數量級，峰值速率可達100Mbps至1Gbps。即將到來(lái)的5G，將提供峰值10Gbps以上的速率、毫秒級時(shí)延和超高密度連接，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )性能新的躍升。
中國信通院移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與大數據部副主任魏凱告訴21世紀經(jīng)濟報道記者，在技術(shù)與需求兩方面因素的共同推動(dòng)下，目前5G正在快速推進(jìn)。
在技術(shù)上，他表示，5G將用更復雜的算法和更高的計算能力來(lái)置換傳統的帶寬，以快速發(fā)展的IT技術(shù)提升通訊能力。
他表示，摩爾定律（即每隔18-24個(gè)月，集成電路上可容納的元器件數目便會(huì )增加一倍，計算性能也提升一倍）在通信領(lǐng)域持續發(fā)揮著(zhù)作用，如今在發(fā)射端和接收端都可以用計算能力來(lái)提升通信的效率。
中國信通院無(wú)線(xiàn)與移動(dòng)領(lǐng)域副主席李珊表示，技術(shù)上看，5G與此前幾代通信*大的差別在于，后者都有一個(gè)核心的技術(shù)，比如3G有CDMA，4G有LTE，但5G與此不同，它是通過(guò)完善一組技術(shù)來(lái)提升性能，滿(mǎn)足多樣化的需求。比如利用大規模天線(xiàn)提高網(wǎng)絡(luò )傳輸速率、利用密集組網(wǎng)滿(mǎn)足熱點(diǎn)的需求，通過(guò)簡(jiǎn)化空口結構和網(wǎng)絡(luò )結構去降低時(shí)延和成本。
目前5G技術(shù)已經(jīng)確定了8大關(guān)鍵能力指標：峰值速率達到10Gbps、頻譜效率比IMT-A提升3倍、移動(dòng)性達500公里/小時(shí)、時(shí)延低至1毫秒，用戶(hù)體驗數據率達到100Mbps、連接密度每平方公里達到10的6次方個(gè)、能效比IMT-A提升100倍、流量密度每平方米達到10Mbps，其中前四個(gè)是傳統指標，后四個(gè)為新增指標。
由于關(guān)鍵指標的多元化，相對4G的單一場(chǎng)景，5G能夠支持eMBB（增強移動(dòng)寬帶）、mMTC（海量機器通信）、uRLLC（低時(shí)延高可靠通信）三大場(chǎng)景。這使得5G能夠滿(mǎn)足VR、超高清視頻等*體驗，支持海量的物聯(lián)網(wǎng)設備接入，滿(mǎn)足車(chē)聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)控制的嚴苛要求。
在魏凱看來(lái)，上述產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求正是驅動(dòng)5G快速發(fā)展的另一大動(dòng)力。
以超高清產(chǎn)業(yè)為例，北京交通大學(xué)光電子技術(shù)研究所教授徐征告訴21世紀經(jīng)濟報道記者，目前中國在超高清視頻方面，面板等終端已經(jīng)不成問(wèn)題，但產(chǎn)品*大的瓶頸在于前端的傳輸，5G的落地有利于打破這一瓶頸。
高速率是5G的首要特點(diǎn)，其網(wǎng)絡(luò )傳輸速率將達到10Gpbs，這意味著(zhù)用戶(hù)使用5G時(shí)可以在40秒內下載一個(gè)50G的超高清視頻，這為4K/8K等超高清視頻、VR/AR、極速下載、云服務(wù)等產(chǎn)業(yè)提供了強大的技術(shù)支撐。
“萬(wàn)物互聯(lián)”時(shí)代來(lái)臨
此前的移動(dòng)通信主要解決人與人之間的通信，而5G將目標指向了萬(wàn)物互聯(lián)：在未來(lái)的5G時(shí)代，人的連接只是一小部分，更多的是人與物、物與物之間的連接。5G的三大場(chǎng)景中mMTC、uRLLC兩大場(chǎng)景都是以物的連接為目標。
5G將支持海量的機器通信。中國IMT-2020（5G）推進(jìn)組組長(cháng)、中國信通院副院長(cháng)王志勤表示，隨著(zhù)以智慧城市、智能家居等為代表的相關(guān)場(chǎng)景與移動(dòng)通信深度融合，預計千億量級的設備將接入5G網(wǎng)絡(luò )。她表示，到2030年，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )連接的設備總量就會(huì )超過(guò)一千億。
近日，工信部賽迪智庫無(wú)線(xiàn)電管理研究所研究員彭健告訴21世紀經(jīng)濟報道記者，5G將與下一代互聯(lián)網(wǎng)IPv6相結合，催生海量物的連接。
正在推進(jìn)的IPv6可以增加340萬(wàn)億個(gè)IP地址，這將使地球上的一粒沙子都可以擁有自己的IP地址，加上5G千億級別的接入能力，可以滿(mǎn)足海量設備入網(wǎng)的需要。此外，正處于爆發(fā)式增長(cháng)邊緣的NB-IoT（窄帶物聯(lián)網(wǎng)）也將是5G商用的一個(gè)重要的前奏，前者已在共享單車(chē)、遠程抄表、智慧城市等諸多領(lǐng)域取得了顯著(zhù)突破。
“在大連接方面，NB-IoT與5G非常相似，NB-IoT將面向5G來(lái)演進(jìn)。”彭健表示，5G海量的機器通信需要降低功耗和成本，提升傳感器等設備的電池續航能力，增加設備的壽命，“以前技術(shù)的功耗都比較高，而現在一個(gè)電池可以用十年，這也正是NB-IoT快速發(fā)展的重要原因。”
在低時(shí)延高可靠通信場(chǎng)景中，車(chē)聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)典型。多位受訪(fǎng)對象向21世紀經(jīng)濟報道記者表示，車(chē)聯(lián)網(wǎng)將成為5G技術(shù)率先落地的*垂直應用。
彭健表示，不像其他物聯(lián)網(wǎng)采取紅外、藍牙等不統一的標準，車(chē)聯(lián)網(wǎng)在一開(kāi)始就確定使用的是移動(dòng)蜂窩技術(shù)，此前在4G背景下，LTE-V2X已經(jīng)有了不少技術(shù)積累，隨著(zhù)5G的到來(lái)，車(chē)聯(lián)網(wǎng)有望平滑過(guò)渡至5G-V2X。
在上述通信展上，華為的技術(shù)人員告訴21世紀經(jīng)濟報道記者，超低的時(shí)延是5G得以支撐這類(lèi)應用的核心能力，這保證了網(wǎng)絡(luò )的快速反應能力。一般情況下，3G的網(wǎng)絡(luò )時(shí)延會(huì )到100毫秒，4G可以達到20-30毫秒，而5G網(wǎng)絡(luò )的時(shí)延則進(jìn)一步縮短到1毫秒。
這種差別可能在上網(wǎng)時(shí)體驗并不明顯，但對自動(dòng)駕駛等關(guān)乎安全的行業(yè)卻至關(guān)重要：如果一輛汽車(chē)以100公里每小時(shí)的速度行駛，30毫秒的網(wǎng)絡(luò )時(shí)延意味著(zhù)83.33厘米的移動(dòng)距離，而1毫秒的移動(dòng)距離僅為2.78厘米。實(shí)際上，不少交通事故就發(fā)生在這一念之間，有數據顯示，司機的平均剎車(chē)反應時(shí)間大概是0.8秒，5G網(wǎng)絡(luò )下自動(dòng)駕駛的快速反應能力已經(jīng)優(yōu)于人類(lèi)。
這一特性也將使5G廣泛應用在重型設備的遠程控制、工廠(chǎng)自動(dòng)化、工廠(chǎng)實(shí)時(shí)監控、智能電網(wǎng)和遠程手術(shù)等領(lǐng)域，極大地促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、遠程醫療的發(fā)展。
中國信通院近日的報告預計，到2030年，中國在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、遠程醫療、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)四大行業(yè)中的5G投入（通信設備和通信服務(wù)）將分別達到2000億元、640億元、120億元和100億元。
萬(wàn)億級市場(chǎng)的三大動(dòng)力
高通2017年發(fā)布的一份報告預測，到2035年5G將在全球創(chuàng )造12.3萬(wàn)億美元的經(jīng)濟產(chǎn)出，從2020年至2035年間，5G對全球GDP增長(cháng)的貢獻相當于與印度同等規模的經(jīng)濟體。
這份報告認為，5G技術(shù)將成為和電力、互聯(lián)網(wǎng)等發(fā)明一樣的通用技術(shù)，成為多個(gè)行業(yè)轉型變革的催化劑，并成為社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展主要動(dòng)力的一部分。
中國信通院隨后發(fā)布的《5G經(jīng)濟社會(huì )影響白皮書(shū)》測算了5G對中國經(jīng)濟的影響：在總產(chǎn)出上，按照2020年5G正式商用算起，預計當年將帶動(dòng)約4840億元的直接產(chǎn)出，2025年、2030年這一數字將分別增至3.3萬(wàn)億、6.3萬(wàn)億元。
值得注意的是，隨著(zhù)5G商用進(jìn)程的不斷推進(jìn)，拉動(dòng)產(chǎn)出增長(cháng)的動(dòng)力將會(huì )從網(wǎng)絡(luò )建設到終端設備再到信息服務(wù)逐次切換。
在5G商用初期，大規模的運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )建設和5G網(wǎng)絡(luò )設備投資可能是5G經(jīng)濟產(chǎn)出的主要來(lái)源。白皮書(shū)預計2020年，網(wǎng)絡(luò )設備和終端設備收入合計約4500億元。其中，電信運營(yíng)商在5G網(wǎng)絡(luò )設備上的投資超過(guò)2200億元，各行業(yè)在5G設備方面的支出超過(guò)540億元。
一位通信業(yè)內人士表示，早期投資主要側重于5G基站建設，主要投向主設備以及配套的網(wǎng)絡(luò )規劃、建設、鐵塔及傳輸等領(lǐng)域，并進(jìn)而傳導至射頻器件、光模塊、基站天線(xiàn)等方面。
他預計未來(lái)5G 宏基站量將是4G的1.25倍，約為450萬(wàn)；預計單基站的平均成本將達到15.67萬(wàn)元，因而中國5G網(wǎng)絡(luò )建設的總投資將達到7050億元，較4G增長(cháng)56.7%。
工信部賽迪智庫無(wú)線(xiàn)電管理研究所所長(cháng)李宏偉告訴21世紀經(jīng)濟報道記者，從4G到5G既要考慮技術(shù)上的跨越，又要考慮設備換代的成本，目前的4G網(wǎng)絡(luò )并非需要全部更換，比如華為在設計自己的基站時(shí)已經(jīng)考慮到了延續性，這有利于降低換代成本。“此外，網(wǎng)絡(luò )建設要和終端的推廣共同發(fā)力，否則公路修得再好，沒(méi)車(chē)跑也是不行的。”
終端設備將是接替網(wǎng)絡(luò )建設的另一個(gè)增長(cháng)動(dòng)力。白皮書(shū)預計，在5G商用中期，來(lái)自用戶(hù)和其他行業(yè)的終端設備支出和電信服務(wù)支出將大幅增長(cháng)，到2025年，上述兩項支出有望達到1.4萬(wàn)億和0.7萬(wàn)億元。
終端方面，首當其沖的就是手機的更新?lián)Q代。高通近期開(kāi)展的一項5G消費者調查結果顯示，超過(guò)86%的受訪(fǎng)者需要或者愿意在下一部智能手機上使用更快的連接，超過(guò)50%的受訪(fǎng)者有意向在5G智能手機上市后進(jìn)行購買(mǎi)。
值得注意的是，5G時(shí)代，手機僅是入網(wǎng)設備中的一種，隨著(zhù)5G向垂直行業(yè)應用的滲透融合，5G支持的其他設備將會(huì )大量涌現。上述白皮書(shū)預計，2030年，各行業(yè)在5G設備上的支出超過(guò)5200億元。
而在5G商用中后期，8K視頻、虛擬現實(shí)教育系統等數字內容服務(wù)將走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)與5G相關(guān)的信息服務(wù)收入有望出現顯著(zhù)增長(cháng)。白皮書(shū)預計，到2030年，5G催生的互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)收入將達到2.6萬(wàn)億元，其中，電信運營(yíng)商流量收入所產(chǎn)生的GDP約9000億元，各類(lèi)信息服務(wù)商提供信息服務(wù)將產(chǎn)生約1.7萬(wàn)億元的GDP。
“業(yè)內都說(shuō)4G改變生活，5G改變社會(huì )。5G本身就是一個(gè)很長(cháng)的產(chǎn)業(yè)鏈，包括上游的基站升級、中游的網(wǎng)絡(luò )建設、下游的終端產(chǎn)品及應用服務(wù)。更重要的是，5G將成為一個(gè)‘賦能者’，它將廣泛地滲透到工業(yè)、能源、醫療、教育、城市管理等各行各業(yè)，并有可能憑借新的性能引爆車(chē)聯(lián)網(wǎng)等多個(gè)垂直行業(yè)，從而深刻地改變整個(gè)社會(huì )。”在上述展會(huì )上，華為的一位員工信心十足地說(shuō)。
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