序三

引言

世界各国陆续部署5G，将对经济、社会和政府的运作产生巨大影响。本书能帮助读者理解5G技术及其实践应用方式，具有深厚的学术贡献。5G革命涉及延伸的行业生态——“物联网”，针对这种影响深远的生态结构，以及发展中国家的公司在该领域所面临的挑战，本序提出了几点思考。

背景

自20世纪80年代以来，信息与通信技术（Information and Communications Technology，ICT）产生了一场革命。这场革命渗透至经济和社会的各个领域，改变了政府的运作方式和金融服务领域，以及各种非金融服务领域，包括电信、零售、旅游、娱乐、大众媒体、专业服务、医疗和教育。同时也改变了全球制造体系的各个领域，包括航空、汽车、饮料和生物制药等行业，以及跨国公司的内部运作方式，帮助这些公司克服管理层面的规模不经济问题。这场革命也改变了研发流程和产品的性质，以及系统集成公司与其供应链和客户之间的关系。随着云计算、人工智能、机器学习和物联网的出现，下一次ICT革命的步伐正在加快。

近些年，ICT领域一直处于创新的前沿，而它也将在未来发挥更加重要的作用。截至2019年，ICT是各公司研发投入最多的领域，占2500家全球顶尖公司研发投入总额的40%以上。ICT行业的特点是高度并购化，有助于产业高度集中。ICT也是一个研究密集型行业。2018—2019年，在ICT行业，硬件和设备领域的研发投入占净销售收入的8.4%，计算机软件和服务领域的研发投入则占销售收入的10.8%。

ICT领域发展速度非常快。高强度的研发投入以及ICT产业价值链自上而下、寡头式的激烈竞争，推动这一广泛领域内的科学家和工程师取得了不少创新成果，改变了当今世界。自从引入半导体和个人计算机（PC），ICT行业中涌现出不少新兴领域。不过，这些新兴领域也在往寡头式垄断方向快速发展。

计算机软件和服务

在G2500公司榜单中，有321家公司来自计算机软件和服务领域，而前20家公司就占据了整个领域研发投入的67%和销售收入的70%。在PC操作系统领域，微软始终保持着早期主导地位。在企业资源规划（ERP）领域，前5家公司约占全球市场份额的50%。在海外的搜索引擎和社交媒体领域，谷歌和脸书分别开创和维持着市场主导地位。这两家公司合计占据全球数字广告收入的50%以上。在智能手机操作系统领域，谷歌（安卓）占有约75%的全球市场份额。

作为物联网的基础，云计算在过去5年发展迅速。Amazon、Microsoft和Alphabet-Google 3家超大型公司借助数字世界中各领域的主导地位，在云计算软件和服务领域建立了早期领先地位。在G2500公司榜单上的ICT软件与服务领域中，这3家行业巨头占据了整个领域321家公司38%的研发总投入和34%的净销售收入。总体而言，三大巨头合占全球公有云软件服务收入的近60%。云服务领域的巨头公司，其客户来自各个领域，包括金融服务、汽车、能源、制药、医疗、媒体和娱乐、零售、酒店、制造和政府。三大巨头可提供按需存储、数据分析和机器学习服务，满足不同行业的需求。他们按照客户需求提供云服务，客户不必投资建设“私有云”，避免自建云无法满足容量需求的情形。云服务巨头向客户提供先进的网络基础设施。而这些巨头受益于自身庞大的网络规模，能以较便宜的价格添置设备，包括服务器、路由器和交换机等，这是小型私有云不具备的优势。物联网通过嵌入式半导体连通各式各样的设备，云服务巨头在其中扮演着至关重要的角色。这些巨头还大量投资数据安全领域，包括获取其在全球闭环光纤网络上的安全优势。他们以路由器和交换机搭建网络，连接各个数据中心，消耗大量电力用于服务器群散热。据估计，数据中心使用的电力有50%用于散热。

技术硬件

在G2500公司榜单中，来自技术硬件领域的公司有477家，其中前20家公司占据51%的研发投入和66%的销售收入。仅Samsung和Apple两家公司，就占据了60%的全球智能手机市场份额（按收入计算）。整个ICT系统，包括私有云和公有云，都主要基于服务器搭建。由HPE 和 Dell领头的6家公司主导着全球服务器市场。在高端电视领域，仅Samsung 一家就独占了50%以上的全球市场份额（按销售收入计算）。在电信设备领域，前五大公司占据了三分之二的市场份额。这些行业的价值链也高度整合。仅Cisco一家公司，就独占了50%左右的全球电信路由器和交换机市场份额。半导体行业也高度集中，5家公司约占整个市场份额的一半，而在芯片行业的大多数子领域，集中化程度甚至更高。Intel独占75%左右的全球PC微处理器市场份额。仅Qualcomm 和Apple两家公司，就占据了60%的智能手机处理器市场份额。仅Samsung 一家公司，就占据了近一半的DRAM芯片全球市场以及三分之一的NAND芯片市场。五家公司合计占有60%的全球Wi-Fi芯片市场份额。5家公司合计占有50%的汽车半导体市场份额。此外，4家公司合计占有三分之二的全球半导体设备市场份额。而半导体设备是半导体行业创新进程中极为重要的部分。

按研发投入强度划分，技术硬件领域包括众多细分领域。PC、打印机和服务器涉及的研发投入强度通常较低。从第一次ICT革命就开始领先的技术硬件公司（如IBM和 HP），已经剥离了PC和低端服务器部门，以便专注于ICT行业中利润更高和盈利能力更强的其他领域。智能手机和平板计算机涉及的研发投入强度居中，不过在产品设计和客户理解方面对创新技能的要求很高，还需要精密的系统集成能力。这一领域的产品制造涉及全球众多产业链，涉及大量子系统和组件，包括软件、半导体、屏幕、电池和摄像镜头，同时涉及大量的营销和品牌建设费用。电信设备的研发强度一般较高，且电信设备通常根据客户需求进行定制。创新需要紧密结合设计、制造和客户。电信设备公司的品牌和声誉，很大程度上取决于售后服务水平及质量。

在ICT硬件行业，半导体领域的研发投入强度排名前列。在前30家ICT硬件公司中，有一半是专业半导体制造商。不过，作为精密电子和电信设备的制造商，Samsung、Apple和华为也是重要的半导体生产商。2018年，Samsung的半导体业务收入超过600亿美元，一举成为全球第二大芯片制造商。Samsung 投入了高达150亿欧元的研发费用，其中有很大一部分用于提升DRAM和NAND芯片的技术能力。2018年，三星半导体业务占其总利润的75%以上。如果把半导体设备领域计算在内，在研发投入排名前30位的ICT硬件公司中，有22家属于半导体领域，这些公司要么是纯芯片制造商，要么是有半导体业务的大型公司。半导体是整个ICT产业的重要组成部分，自20世纪80年代以来就一直处于现代世界转型的中心。在向物联网、机器学习和人工智能过渡的过程中，半导体的作用将变得更加重要。上千亿个传感器和智能设备将成为这个“全联接世界”的基础，生成、传输、存储、处理和分析的数据量将大大增加。

挑战

物联网庞大架构的每个子领域都高度整合，除了少数公司，其他公司几乎都来自高收入国家。物联网是一个全面的ICT架构，包括一个庞大的基站网络，还包括一个由光纤组成的全球网络、一个分布广泛的全球数据中心网络、一个云计算软件系统、全球数十亿部智能手机、手机所需的半导体和软件，以及数千亿个嵌入“互联设备”的半导体。物联网在全球范围内的安全性需要考虑的不是产业的某个部分，比如电信设备，而是要考虑包括全球数据传输、存储和分析以及周边的价值链在内的整体产业结构。随着全球开启5G部署，对发展中国家的公司来说，这是一个艰巨且充满竞争的挑战。

彼得·诺兰教授

剑桥大学发展研究中心创始主任

注释

[1] 本序提到的各项数据源自彼得·诺兰教授的著作《中国和西方：创新交汇之路》，该书将于2022年由劳特利奇出版社出版。

[2] 据2019年欧盟总部布鲁塞尔发布的《2019年欧盟工业研发投入排行榜》，全球研发投入最多的2500家公司（“G2500公司”）在研发上的投入约占全球所有公司研发总投入的90%。