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财新智库|5G扬帆:数字化驱动2023

2021-09-22 17:27:30 | 来源: IT专家网 | 责编: 陈晨
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  2019年6月到2021年6月,5G在中国正式商用两周年,已建成的网络规模和5G套餐用户数令全球瞩目。

  就在业界高度关注5G下一步投资走向、商业规划时,7月13日,工信部、教育部、文旅部等十部门联合印发《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》,该计划结合5G应用现状和未来趋势,围绕标准体系构建、产业基础强化、信息消费升级、行业应用深化、社会民生服务、网络能力强基、应用生态融通、安全保障提升这8大方面,提出了“需求牵引供给,供给创造需求”的高水平发展模式,并确立了3年内实现5G应用深度和广度双突破的全新发展目标。

  “三年内初步形成5G创新应用体系,重点推进5G在工业互联网、车联网、智慧物流、智慧港口、智慧矿井、智慧电力、智慧油气、智慧农业和智慧水利等领域的深度应用”——该行动的具体内容进一步激励了ICT产业链在各行业推进数字化的积极性。

  得益于5G在矿井监测中的应用,四信通信帮助内蒙古一家煤矿企业在总部就实现了对其所属的全部煤矿点的异地远程监控,并对各种监测数据系统及平台进行统一综合管理,甚至通过大屏幕就实现了煤矿大数据的可视化。

  北方天途推出的一款农林植保无人机,使用了基于高通X55 5G的调制解调器,开始让农业“面朝黄土背朝天”的局面发生根本改变:不仅使农药使用量可每年节省20%以上,用水节省90%以上,作业效率达到人工的30倍,还能让管理人员实时利用庞大的服务器机组对数据进行分析,第一时间处理问题,大大提高了植保工作的安全性和作业效率。

  一个又一个案例的背后,丰富5G产品、推动5G模组规模化商用、繁荣终端产品体系等一系列5G强化行动,正在为2021-2023年5G深度商用释放出利好信号。

  5G扬帆,标准在先

  早在2019年5G商用牌照发放前,国内已经开始了5G实验网络建设。截至2021年中,三大运营商建成了近100万座5G基站,终端连接数达到3.92亿。网络切片、边缘计算等新兴技术开始商用,网络服务能力大幅提升。

  无标准,不应用。在中国正式商用两周年之际,5G融合应用也迈入了规模化发展关键期。工业和信息化部总工程师韩夏表示,十四五时期的第一个五年,是推进5G应用规模化的关键期,5G标准化工作成为5G应用发展的重中之重。5G标准体系的不断完善、核心网总体技术要求等447项行业标准陆续发布,也为5G融合应用创新发展提供了重要的技术规范保障。

  韩夏建议,产业链要加强协作构建5G应用标准体系,面向医疗、工业、交通等重点领域,明确标准化重点方向,加快重点行业融合应用标准研制,支持相关行业标准化组织,加快打通跨行业协议标准,促进相关标准在重点行业的应用落地。

  对于构建5G应用标准的关键,中国信息通信研究院5G应用创新中心副主任杜加懂“一语中的”:“5G应用标准包含了应用、网络、终端、模组、安全等方面,由于5G应用需要和行业系统相互融合才能实现真正落地,致使5G 2C的标准体系需要向5G 2B标准体系转变,同时也需要与行业原有的标准体系相互融合,这就需要行业间标准组织合作,共同推动融合应用标准制定。”

  如中国移动研究院副院长魏晨光所说,5G行业融合标准是实现5G应用从“样板房”到“商品房”的基础。据悉,在CCSA(中国通信标准化协会)、AII(工业互联网产业联盟)等组织中,面向多个典型行业,中国移动已联合多家行业重磅企业牵头建立了5G+工业互联网需求与应用标准项目,并在5G AIA(5G应用方阵)联合编制5G+智慧钢铁、5G+智慧电力等专网建设标准。同时,中国移动也正在联合行业企业积极在ITU等国际组织推动5G行业融合标准制定工作。

  “在5G供给侧,网络、终端、模组还需要根据行业的需求进行定制化,并与原有的行业标准相互融合,例如终端需要实现5G协议与行业协议转换等,而在需求侧,需要制定加入5G后形成新的应用解决方案相关标准。”杜加懂补充说。

  有了标准层面的有力支持,5G扬帆三年行动在垂直行业的落地,更将有据可依。

  那么,推动融合应用标准制定,对产业链上游企业以及设备商意味着什么?对此,杜加懂建议,产业链上游企业和设备商可以充分利用5G应用产业方阵等国家级公共平台,与行业用户开展深入的技术和产业对接,构建试验探索-标准制定-应用验证的标准制定闭环,真正实现标准的落地。

  他特别提到,5G芯片和模组企业需要着重分析未来有前景的行业市场,按阶段圈定重点行业,例如在5G应用初期,面向电力、钢铁、矿山、工业等及安防视频等典型行业重点发力;其次,需要投入力量构建终端芯片、模组生态合作圈,通过测试床、联合实验室等模式帮助行业终端及解决方案商等企业研发出产品及解决方案;再次,联合制定行业定制化的芯片、模组及终端标准,把碎片化市场做到归一。

  这与高通中国区研发负责人徐晧的观点不谋而合。徐晧称,作为上游芯片企业,高通从5G商用初期开始就和不同运营商、厂家之间做了很多协议侧的互通互联工作,也在中国积极参与了所有5G行业标准的制定,各种协议互通测试。

  此前,高通还携手百余家汽车和科技生态企业共同参与了中国2020智能网联汽车C-V2X“新四跨”暨大规模先导应用示范活动,客观测试及展示了C-V2X技术在大规模通信场景下的性能和可靠性,并共同探索该技术在地图和定位领域的机遇。

  对交通部门来说,车联网中的每一辆汽车将不再仅仅是一辆独立的车,而是具备了实时联网能力,利用传感探测技术收集车辆、道路、环境等信息,并与其他车辆、道路、交通管理部门实时共享数据、实现智能协同与配合的一辆智能汽车。

  像智能车一样,越来越多的传统设备,借5G、AI、云计算、大数据之力,不仅成为企业数字化转型中的有力支点,更成为经济社会高质量发展的智慧节点。

  无论是车联网还是更多领域的5G应用,上游芯片企业与模组、终端、车厂、平台等车联网各环节完成跨界的互联互通测试,也为基于5G的车联网的实现奠定了基础。

  其中,模组企业在上下游生态的联动和培育中也发挥着关键作用。据移远通信首席运营官张栋介绍,移远通信和多个行业和标准组织一起,联合高通等上游企业,针对工业制造、石化能源、机器视觉、交通物流、电力、医疗等重点行业深入研究,探索了一系列适合行业落地的5G终端应用方案、技术要求、测试规范等,同时还制定了一套5G产品分级分类方法,梳理行业应用模板,让传统企业在选择5G方案和应用技术时不“迷路”,降低企业管理和运营人员的学习成本,实现5G技术在企业数字化转型过程中规模上量。

  三年行动,如何落地?

  10000个,是中国在工业、医疗、教育、交通等多个领域已形成的5G应用案例数。在全世界,这也是一个相当醒目的数字。

  但正如多位业界专家所言,在工业等领域,这样的5G案例还未大规模深入到生产运营层面,起到主流作用。一方面,是5G模组成本受多重行业因素影响,仍未达到大规模推广的水平,另一方面是工业流程设计标准比较复杂,无论是IT企业还是制造企业,初期都试图回避工业领域标准碎片化、协议不开放的难题。

  对此,韩夏称,希望在标准化组织推进下,产业链尽快推出经济型5G芯片和轻量化的模组,进一步降低5G应用于行业的成本,使得应用更快推广。

  据张栋介绍,移远已经推出了丰富的5G模组队列,包括5G标准模组、5G智能模组以及5G车载模组,其中针对部分对成本比较敏感的应用,已基于高通315 5G IoT调制解调器开发了具有高性价比、高性能及高兼容度的RG500S和RM500S系列5G模组,可大幅度降低5G应用部署成本,加速5G行业应用的商用推广。

  张栋认为,目前传统企业对终端设备智能化转型的需求越来越强烈,却面临着改造困难等问题,此类设备虽然大多已使用多年,但仍有一定的使用年限和价值,对此移远通信开发了M.2封装的5G模组,在保证接口丰富的条件下,具备安装便捷、升级简单、极简天线的特点,可以帮助传统终端设备依靠5G技术顺利实现智能化转型升级。

  创通联达副总裁杨新辉也提到,5G在智能终端之外的其他领域,应用品类还未开始大规模流行,品类少也导致应用少。以5G为起点,这家企业布局了5G全产业链的产品,特别在端侧,已经以高通芯片为基础打磨出一系列5G模组,被国内外企业采购用于构建CPE等类型的产品。而其今年推出的基于5G+AI+Edge技术的“智能魔方”型产品,以软硬结合和即插即用的方式,为交通、工厂、煤炭、矿山、电力等多个行业提供了小成本、高效率、效果快、可评估的智能化升级方案,可用于楼控设备、人脸抓拍机、网络摄像机等。

  当芯片和模组企业为5G的低成本部署提出诸多办法后,如何让5G真正在垂直行业发挥降本增效的作用,是5G产业链需要进一步解决的问题

  徐晧表示,产业链为行业企业定制5G方案,首先应瞄准5G的几大技术特性来解决行业痛点,例如5G较为突出的高速率和低时延特性,可以为人工智能应用提供可靠的终端到边缘云的连接,并通过边缘计算来解决终端算力和能耗的问题。可真正支持基于高清摄像头和人工智能的生产监控或者工业巡检。这类摄像头通过5G网络传输到边缘云端,结合人工智能技术,实现工业流程的精细监控。

  在张栋看来,机器视觉应用和5G技术是“一对好搭档”,通过5G模组,给设备配备“眼睛”和“大脑”,可实时将设备故障、产品瑕疵等信息传输至云端处理平台,第一时间生成反向控制指令,适用于园区监控、老旧工厂改造、柔性生产、智慧工厂等场景。

  而在城市智能安全领域,内置5G模组的视觉设备可以帮助城市管理者更及时、全面掌握监控场所的动态,并实时作出反馈。

  最近,在中国信通院的支持下,高通还与产业链企业进行了很多毫米波方面的互通实验。一周前,高通与中兴通讯为配合和支持IMT-2020(5G)推进组制定的支持200MHz载波带宽的5G毫米波测试和部署需求,采用搭载旗舰级骁龙™ X65调制解调器及射频系统的智能手机形态的测试终端以及中兴通讯毫米波AAU等网络基础设施设备,成功完成了对中国5G毫米波部署所要求的重要特性的测试

  尽管国内尚未明确5G在中高频段上的频率分配,但多个业界展会演示的毫米波应用,以及毫米波技术在媒体直播、赛事场馆、远程医疗等领域的突出表现,让很多行业客户对毫米波大感兴趣。根据全球移动通信系统协会(GSMA)的预测,到2035年,毫米波将对全球GDP做出5650亿美元的贡献,占5G总贡献的25%。在中国,使用5G毫米波所带来的经济效益将达到约1040亿美元。

  此前在IMT-2020(5G)推进组的指导下,高通联手中兴通讯、中国联通、TVU Networks等多家合作伙伴,完成了全球首个基于大上行帧结构的5G毫米波8K视频回传业务演示,验证了5G毫米波满足未来众多5G行业应用的上行大带宽需求的能力。

  徐晧举例称,对电视媒体来说,高清视频的直播以往受限于网络、现场设备、人员数量的制约,而有了5G视频直播背包这样的解决方案,就可以用更少的人、更高的效率实现高清视频现场直播,国内在这方面已有了很多实际案例。

  “当然,5G还有两大技术特性是低时延和高可靠性,会在R16/17版本中有更好的体现。目前5G空口时延已经可以控制到1毫秒之内,可靠性可以达到99.999%(某些关键性业务,比如机械臂操作和自动驾驶,会需要丢包率小于10的负5次方)。低时延和高可靠性的需求在人与人的通信中体现得并不明显,但在港口、矿井等环境下的远程实时操控、机器人工作协同、360度摄像头实时控制、远程代驾等场景中,可以得到很好的应用。通过无线以太网来取代有线连接可以大大提高现代化工厂的效率和质量,比如可以实现很多工业零部件的随时组装、机器人的灵活配置等。这些都是4G无法实现的。”徐晧说,相比4G,5G能够真正地提供终端侧处理和感应架构,为自动化机械的计算机视觉(CV)和人工智能(AI)系统提供支持。

  同时,基于切片技术和专有网络的5G企业专网,通过其专属网络ID、独立架构、对移动边缘计算的支持以及无缝回落到公共网络的性能,可以让企业的生产、运营数据实现更好的隐私保护,也可以让企业按需定制网络速率、时延和可靠性,对工厂或者车间里的摄像头,传感器,温度/湿度/气压监控,以及机器设备的实时运行做到更好的管理和监控。

  这都是让5G技术特性“有的放矢”,发挥其更大价值的应用场景

  此前,中国三家运营商也相继推出了5G白皮书,定义了其MEC网关的标准、5G终端的行业标准等,从而更便捷地把5G植入到行业应用中,这也给模组企业提供了很多市场机遇,模组产品可以让原来独立于网络的产品和设备实现联网,而5G模组就可以让这些产品和设备符合5G的标准,不仅可以实现4G的10倍带宽,更可以让联网设备满足对速度、时间更敏感的行业要求,例如机器人的远程控制、机械的远程操控以及8K广播电视无线视频等。

  运营商,无疑也是此次“5G扬帆三年行动”中的关键角色,不仅要建设好一条“信息高速”,更要能运营好“信息高铁”,赋能各行业数智化转型。

  魏晨光称,5G行业应用正处于从“点状开花”向各行业、全流程、全环节整体渗透的关键期。中国移动已经拓展了5G行业示范项目超过200个,5G商业化项目超过4000个。

  特别是在2020年初疫情期间,5G在健康医养、社会治理等方面崭露头角,国内知名医院与火神山、雷神山等抗疫一线医院的远程诊疗系统是第一时间基于5G网络开通的,疫情监测、病毒溯源、人员追踪、网格化社区管理等防疫手段,也因5G而更高效、更精准。

  尽管普通消费者对5G的能力尚未有感知,但这两年间,实际上随着5G“上珠峰”、“下矿井”、“入海港”、“进工厂”,很多企业管理者都切身体会到了5G带来的生产效率及安全程度的提升。

  厦门港作为全国首个5G全场景智慧港口在码头桥吊、龙门吊、集装箱运输车等场景都实现了智能化控制,解决了安全作业问题与控制/视频信息回传不及时问题。

  在青岛海尔、宁波爱柯迪等多家工业生产厂家,5G也进入到了监测监控、远程操控与运维、物流巡检、移动控制等环节,同时5G端云协同产品质量监测,通过“5G+AI”的端云图像系统,可对设备状态进行预判,做到预知维修。

  而在商业模式创新上,运营商也提前着手规划,例如中国移动推出的基于“按需点单”的“BAF多量纲”5G专网商业模式,支持带宽、速率、连接数等多维度收费模式,降低了客户的使用难度,也使计费变得更灵活。

  合作与开放:数字经济大发展

  从技术到市场,从产品到生态,5G的日渐成熟,把这些曾经的不可能变为现实,也成为推动各行各业深入实施数字化转型的前提。

  在8月31日的2021年世界5G大会的“全球5G科技合作论坛”上,清华大学公共管理学院院长江小涓表示,5G时代真正可以做到科学研究的全球化、创新开发的全球化、设计服务的全球化、科研培训体系的全球化,这些在5G时代之前都只是局部的问题,“现在则是一个全链条、全面科技合作的时代。”

  数字经济下的全球化,推动着中国5G的迅速成熟,反之,在解决技术问题、垂直行业适应性问题、成本问题上,5G也离不开跨行业、跨领域、跨国的合作努力。

  “5G扬帆行动”的具体内容中也提到,为保障5G全面赋能数字经济高质量发展,工信部等十部门将通过强化统筹联动,优化发展环境,在国际合作方面也将支持建设5G应用海外推广渠道和服务平台,推动成熟5G应用走出去。充分发挥国际组织作用,鼓励企业参与5G国际标准化组织的工作。

  其实,中国三大运营商、设备商在5G标准研发初期就深入参与到了国际合作中,并在多个关键岗位承担了重要职责。自2018年开始,国内外企业的5G合作开始变得密切,高通联合一众中国厂商开启了“5G领航计划”,助力中国伙伴率先推出5G终端产品并打入国际市场,并在中国投资了超过70家备受期待的初创企业,助力其开发新技术和新产品。

  5G能力的输出,成为5G时代国际合作的协奏曲。

  徐晧和张栋不约而同提到,在5G时代,产品的落地更加看重合作、生态。

  “目前,中国企业在5G的技术上、应用开拓上都是优于海外市场的,要想把企业在中国的成功经验复制到海外市场,还需要真正了解当地市场的需求,同时深度融入海外的生态中去。”张栋说,与高通这样的国际化企业合作,一方面可以利用高通在5G技术上的优势,为海外客户开发出创新、前沿的产品;另一方面,也可以通过高通的影响力以及生态优势,深入参与到当地的5G生态发展中。

  “一个真正的技术强国一定是大量进口和大量出口,我们要以更大的努力参与到数字全球化中间,要以更高水平外循环助力新发展格局。”

  当江小涓在公开演讲中提出新时期的国际化特征时,中国正在5G、云计算、大数据、AI的快速发展上步入数字经济的关键期。

  在5G高速率、低时延特性的支持下,全球不同地方的乐师可以同步合奏一曲乐曲,并实时直播给观众。清华大学在15个国家的15个大学成立了在线教育联盟,如今基于5G和VR、AR,15个国家的学生可以一起做实验,做生物解剖,无时延、高清晰地共享一节生动的课程。

  这些在5G之前的时代,都是不可想象的。

  我国十四五规划和2035年远景目标纲要明确提出,“推动构建网络空间命运共同体”,我国将积极参与全球数据技术标准制定,构建国际协同合作机制,积极推进网络文化交流互鉴。

  在数字经济领域的国际交流,必将成为未来相当长一段时间我国对外交流的重要议题,一方面既因为我国积累经验较为丰富,另一方面这也是各个主要国家都非常关心的议题。

  2023年,“5G扬帆”三年计划收官之际,中国数字经济在5G的深度商用下会迎来一个怎样的崭新局面,中国5G产业如何借力国际合作助推数字经济的高质量发展,并在全球数字化发展中铸就了哪些实力成绩,业界正拭目以待。

 

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