数字基建
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二、5G:产业重塑的“加速器”

5G是新一代信息通信技术演进升级的重要方向,是实现经济社会数字化转型的重要驱动力量。

4G(第四代移动通信技术)改变生活,5G改变社会。4G主要应用于消费互联网领域,是移动互联网的基础网络,推动移动互联网繁荣发展,但是却面临容量不足和难以满足工业互联网等行业应用方面的问题。与4G相比,5G将移动互联网扩展到移动物联网领域,服务对象也从人与人通信拓展到人与物、物与物通信,将与经济社会各领域深度融合,引发生产和生活方式的深刻变革。国际电信联盟(ITU)定义了5G的三大应用场景,即增强移动宽带(eMBB)、海量机器类通信(mMTC)及低时延高可靠通信(uRLLC),如表1.1所示。

表1.1 5G三大应用场景及其特点

资料来源:国际电信联盟。

这三大应用场景,对5G性能也提出了更高的要求。衡量5G的关键指标,主要包括峰值速率、用户体验速率、流量密度、端到端时延、连接数密度、移动通信环境能效、频谱效率。与4G相比,5G对各项关键性能指标均提出了更高的要求,如表1.2所示。

表1.2 5G与4G关键性能指标对比

续表

注:bps指比特率,是指每秒传递的比特数。Mbps指兆比特每秒,Gbps指千兆比特每秒,Tbps指太兆比特每秒。

资料来源:赛迪智库无线电管理研究所与《通信产业报》联合发布的《5G十大细分应用场景研究报告》。

5G价值凸显,中国将是全球最大的5G市场。《5G重塑行业应用》报告显示,2020—2035年,全球5G产业链投资额预计将达到约3.5万亿美元,其中,中国约占30%;与此同时,由5G驱动的全球行业应用将创造超过12万亿美元的销售额。中国信息通信研究院发布的《5G经济社会影响白皮书》显示,到2030年,在直接贡献方面,5G将带动的总产出、经济增加值和就业机会分别为6.3万亿元、2.9万亿元和800万个;在间接贡献方面,5G将带动的总产出、经济增加值和就业机会分别为10.6万亿元、3.6万亿元和1150万个,5G的价值已逐步凸显。目前,我国的5G处于世界领先地位,我国也将是全球最大的5G市场。中国信息通信研究院预计,到2025年中国5G用户将达到8.16亿,占移动用户的48%左右。2019年12月23日在京召开的全国工业和信息化工作会议指出,我国已开通5G基站12.6万个,处于5G商业应用加速发展阶段。

5G的发展将推动行业重塑与价值创造。5G发展的关键在于将5G和行业痛点结合起来,《中国5G经济报告2020》显示,5G先锋应用行业主要包括移动终端、泛娱乐(云游戏、高清视频)、工业互联网(电力行业、智能制造)、医疗健康和汽车。其中,工业互联网是5G最主要的应用场景,两者的融合发展已成为当前产业界探索的重要方向,将给我国经济社会发展带来重大影响。5G在电力行业的应用主要为通过解决海量大数据的通信传输难题,帮助企业实现流程创新。围绕数据的采集、传输与应用,其主要场景包括智能电网大视频应用、信息采集和高级计量。在智能电网大视频应用方面,5G凭借高带宽、范围大的特性,可以实现智能电网的大视频应用,以实现智能巡检机器人、无人机等在偏远地区和危险地区的使用,并实现视频的实时传输;在信息采集方面,使用5G能够实现采集内容视频化、高清化以及实时采集;在高级计量方面,利用5G可以分析企业详细用电数据和用电习惯,从而进行能效管理,节能增效,并且电厂可以根据高级计量的大数据分析结果部署发电节奏。在智能制造方面,中国信通院华东分院发布的《5G+智能制造白皮书(2019)》显示,5G在智能制造领域主要有十大典型应用场景,包括协同设计、自动控制、柔性生产、辅助装配、质量控制、远程运维、透明工厂、仓储管理、物流供应和培训指导。以“5G+物流供应”为例,在RFID(射频识别技术)、EDI(电子数据交换)等应用下,智能物流供应的发展几乎解决了传统物流仓储的种种难题。但现阶段AGV(自动导引运输车)调度往往采用Wi-Fi(无线网)通信方式,存在着易干扰、切换和覆盖能力不足等问题。4G已经难以支撑智慧物流信息化建设,如何高效快速地利用数据区协调物流供应链各个环节,从而让整个物流供应链体系低成本且高效地运作是制造业面临的重点和难题。5G具有的大宽带特点,有利于参数估计,可以为高精度测距提供支持,提供精准定位。5G网络低延时的特点,可以使物流各个环节都更加快速、直观、准确地获取相关数据,物流运输、商品装捡等数据能更为迅捷地到达用户端、管理端以及作业端。5G高并发特性还可以在同一工段同一时间点实现更多的AGV协同作业。

中国5G发展机遇与挑战并存。2019年11月,工业和信息化部印发了《“5G+工业互联网”512工程推进方案》,进一步从国家政策层面对5G在工业互联网领域的落地做了指导。虽然我国5G发展取得了一定成效,但也应看到,当前5G产业发展仍面临频谱资源有限,供需矛盾凸显,5G部署投入成本高,短期内很难获取资本回报,核心技术对外依赖度很高,部分底层关键技术不成熟,美国频频发难,产业发展潜藏风险等挑战。我国需要不断加大对5G的各项投入,让5G更好地助力中国工业向高质量发展。