5G基建與應(yīng)用初具規(guī)模

2019年6月6日，中國為三大運(yùn)營商和中國廣電頒發(fā)5G商用牌照，宣告5G商用的到來，開啟了5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)加速跑模式。

據(jù)工業(yè)和信息化部信息，截至8月份，我國累計(jì)建成5G基站達(dá)到103.7萬個，已覆蓋全國所有的地市級城市、95%以上的縣城城區(qū)和35%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)，建成全球最大規(guī)模的5G網(wǎng)絡(luò)，終端用戶突破4億，是全球最大的用戶群體。

與4G相比，5G的網(wǎng)絡(luò)傳輸平均速度提升10倍，峰值速度甚至可以達(dá)到更快，同時具有超高可靠低時延、海量機(jī)器類終端通信等特點(diǎn)。性能的大幅提升，讓垂直行業(yè)應(yīng)用進(jìn)入移動通信行業(yè)視野，為5G改變工業(yè)，賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級拓展了巨大空間。

以被三大運(yùn)營商列入5G試點(diǎn)的城市上海為例，累計(jì)建設(shè)5G基站超4.3萬個，目前與4G基站保有量基本持平。5G應(yīng)用在智能制造和智慧醫(yī)療兩個方向表現(xiàn)突出。例如中國商飛利用5G+AR輔助裝配和遠(yuǎn)程維護(hù)、利用5G+高清視頻進(jìn)行零部件檢測等，洋山港用5G網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程操控碼頭的龍門吊，上海交大醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院用5G網(wǎng)絡(luò)推進(jìn)遠(yuǎn)程會診、遠(yuǎn)程手術(shù)等等。

從全國來看，兩年多時間，涌現(xiàn)出上萬個5G應(yīng)用創(chuàng)新案例。其中，采礦業(yè)由于作業(yè)環(huán)境惡劣，且出于工作人員安全考慮，對5G有剛需；鋼鐵、水泥等行業(yè)出于人力短缺和提升效率的考慮，且近兩年效益較好，對嘗試5G有較強(qiáng)動力；而醫(yī)療行業(yè)因?yàn)楦N近老百姓，應(yīng)用進(jìn)展同樣較快，主要需求是惠民和提升會診效率。

以建設(shè)專網(wǎng)為基礎(chǔ)，通過協(xié)同云計(jì)算、邊緣計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，5G在垂直行業(yè)提供各類創(chuàng)新應(yīng)用。工信部數(shù)據(jù)顯示，138個鋼鐵企業(yè)、194個電力企業(yè)、175個礦山、89個港口實(shí)現(xiàn)5G應(yīng)用商用落地。此外，全國已有超過700個三甲醫(yī)院開展5G+急診急救、遠(yuǎn)程診斷、健康管理等應(yīng)用。

多位受訪人士也指出，5G尚處于商用導(dǎo)入初期、創(chuàng)新應(yīng)用的定義期，雖然應(yīng)用覆蓋面在快速擴(kuò)大，但基本是集中在倉庫管理、物流管理、質(zhì)量檢測等配套輔助環(huán)節(jié)的點(diǎn)狀突破，與作業(yè)的核心環(huán)節(jié)尚有距離，“殺手級”應(yīng)用仍需等待。

期待“殺手級”應(yīng)用

5G有兩個基本挑戰(zhàn)，一是技術(shù)挑戰(zhàn)，二是商業(yè)挑戰(zhàn)。朱慧敏指出，單純從技術(shù)角度來看，最初為5G定的三個指標(biāo)現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)成，分別是5G要實(shí)現(xiàn)每平方公里100萬個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接、用戶速率10Gbps和1毫秒極低時延。

從商業(yè)挑戰(zhàn)看，朱慧敏認(rèn)為，真正的商業(yè)邏輯是比特成本，與上一代設(shè)備相比，如果每傳送1比特?cái)?shù)據(jù)成本降至1/10，新一代設(shè)備的速率更高，成本還能保持差不多，就具備競爭優(yōu)勢。“目前，大量的5G商用證明比特成本大幅降低可以實(shí)現(xiàn)，剩下的就要靠運(yùn)營商投資建設(shè)了。”朱慧敏說。

業(yè)界之所以執(zhí)著于“殺手級”應(yīng)用，一位大型工業(yè)企業(yè)負(fù)責(zé)人說，主要原因在于“殺手級”應(yīng)用一旦出現(xiàn)，在其帶動下，5G的批量化應(yīng)用才有望到來。

“4G為什么普及這么快，原因是社交類、視頻類‘殺手級’應(yīng)用的拉動，這恰恰是5G尚未做到的。”上海鈦米機(jī)器人公司專注于智慧醫(yī)療，該公司十余種機(jī)器人均搭載了5G裝置，這些醫(yī)療機(jī)器人也同時搭載了其他網(wǎng)絡(luò)連接裝置，企業(yè)創(chuàng)始人潘晶認(rèn)為，“一定得有更復(fù)雜的場景需要這樣高帶寬、低時延的網(wǎng)絡(luò)，否則5G只是空中樓閣。”

多位受訪人士指出，目前有三重梗阻制約“殺手級”應(yīng)用出現(xiàn)。

首先，部分核心應(yīng)用“生死攸關(guān)”，對穩(wěn)定可靠的要求更嚴(yán)格。“5G的高可靠性和大通量在無線網(wǎng)絡(luò)中是很強(qiáng)的，但再穩(wěn)定也不如固定網(wǎng)絡(luò)。”一位大型工業(yè)企業(yè)負(fù)責(zé)人表示，在生產(chǎn)核心環(huán)節(jié)，網(wǎng)絡(luò)一旦斷連，影響重大。受訪醫(yī)院也表示，遠(yuǎn)程手術(shù)人命關(guān)天，因此較為慎重。

其次，在一些領(lǐng)域5G應(yīng)用落后于智能化節(jié)奏，替代網(wǎng)絡(luò)迭代還需時間。“醫(yī)院里4G網(wǎng)絡(luò)用得很多了，大多數(shù)醫(yī)院前期也接入了Wi-Fi，移動護(hù)理機(jī)在Wi-Fi環(huán)境下已有使用。”記者在部分醫(yī)院和工廠采訪了解到，雖然在使用Wi-Fi等其他無線網(wǎng)絡(luò)時，設(shè)備存在斷連的情況，且同時連接的設(shè)備數(shù)量有限，5G效果會更好。但考慮到存量很大，且還沒有到淘汰的程度，5G應(yīng)用需要一個漸進(jìn)的迭代過程。

最后，成本是影響5G應(yīng)用的最直接因素。哪些應(yīng)用方會嘗試5G？一家5G方案提供商告訴記者，首先要有使用意愿，其次要有技術(shù)積累，最后要有錢。

有受訪人士認(rèn)為，5G目前最大的難題是投入產(chǎn)出比。一方面因?yàn)檫€處于投入建設(shè)為主的階段，各方對于投入有成本壓力。另一方面應(yīng)用規(guī)?，F(xiàn)在起不來，5G模塊價(jià)格還比較高，2G、3G和4G綜合在一起模塊是100元左右，現(xiàn)在單5G模塊價(jià)格已經(jīng)出現(xiàn)下降趨勢，但單價(jià)也要700元至800元。

那么，誰有可能成為5G應(yīng)用的下一個爆發(fā)點(diǎn)？有受訪人士認(rèn)為，一是城市治理。以上海為例，“5G是城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型要用到的重要底層技術(shù)，助力‘一網(wǎng)通辦’和‘一網(wǎng)統(tǒng)管’。”上海市經(jīng)信委信息基礎(chǔ)設(shè)施管理處相關(guān)負(fù)責(zé)人舉例說，“數(shù)字孿生城市要采集的信息量特別大，與5G的大帶寬、低時延、高可靠性等特點(diǎn)天然吻合。”

二是車聯(lián)網(wǎng)。低時延、高傳輸速率、高穩(wěn)定性的5G網(wǎng)絡(luò)，正在激活車聯(lián)網(wǎng)，最有望成為殺手級應(yīng)用，業(yè)界預(yù)計(jì)2025年中國車聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將達(dá)到萬億元。

推動從“1”到“N”的跨越

今年7月，工信部等十部門印發(fā)《5G應(yīng)用“揚(yáng)帆”行動計(jì)劃（2021—2023年）》的通知，提出遵循5G應(yīng)用發(fā)展規(guī)律，著力打通5G應(yīng)用創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈，協(xié)同推動技術(shù)融合、產(chǎn)業(yè)融合、數(shù)據(jù)融合、標(biāo)準(zhǔn)融合，打造5G融合應(yīng)用新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)、新模式。

工信部信息通信發(fā)展司司長謝存表示，行動計(jì)劃致力于解決應(yīng)用發(fā)展中的堵點(diǎn)難點(diǎn)，持續(xù)推動5G應(yīng)用實(shí)現(xiàn)從“1”到“N”的跨越。

多位受訪人士認(rèn)為，新的應(yīng)用有新的模式，對于5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和商業(yè)模式來說都是挑戰(zhàn)。關(guān)鍵是構(gòu)建5G應(yīng)用的生態(tài)圈，調(diào)動各類主體積極性，結(jié)合不同場景應(yīng)用需求，進(jìn)一步深化5G創(chuàng)新應(yīng)用。

終端產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展是5G規(guī)模商用的關(guān)鍵，中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院電子信息研究所張?zhí)鹛鸬仁茉L人士認(rèn)為，“十四五”我國5G終端產(chǎn)業(yè)發(fā)展需實(shí)現(xiàn)四個突破。

一是5G新基建規(guī)模部署需繼續(xù)完善。

5G新基建大規(guī)模部署為終端產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供必要支撐帶動環(huán)境。全覆蓋、高速大容量核心網(wǎng)和承載網(wǎng)升級仍需要時間，投資建設(shè)成本大，回報(bào)周期較長。

5G基站能源消耗大，5G基站耗電量約為4G的3倍，這與很多基站是2G、3G、4G、5G“四代同堂”運(yùn)行有關(guān)，原本的電力容量可能已經(jīng)接近飽和，再新增5G設(shè)備，用電還要增加。

上海市經(jīng)信委信息基礎(chǔ)設(shè)施管理處相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，考慮到5G設(shè)備的用電量增加，上海一方面協(xié)調(diào)電力公司走綠色通道，做電力擴(kuò)容，并把過去的轉(zhuǎn)供電改為價(jià)格更便宜的直供電，另一方面引導(dǎo)運(yùn)營商、設(shè)備商做節(jié)能方面的創(chuàng)新。

此外，未來5G大規(guī)模應(yīng)用后，一些應(yīng)用場景的需求會對5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)有一定的調(diào)整要求。上海流程智造科技創(chuàng)新研究院院長、上海新興信息通信技術(shù)應(yīng)用研究院首席專家賀仁龍指出，“之前移動通信主要是面向消費(fèi)者，很少考慮到實(shí)際應(yīng)用場景的需求。例如港口碼頭的特點(diǎn)是集裝箱一排一排條狀擺放，蜂窩狀建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)容易被集裝箱擋住，自動駕駛到有的地方就會沒信號，未來的5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要按照場景需求來調(diào)整。”

二是關(guān)鍵核心芯片與元器件技術(shù)有待持續(xù)攻關(guān)。

目前我國5G中高頻器件在性能和產(chǎn)能上都存在一定差距。未來，關(guān)鍵半導(dǎo)體材料、先進(jìn)制程工藝、關(guān)鍵5G中高頻器件等研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化將成為我國產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)協(xié)調(diào)攻關(guān)的重中之重。

三是終端模組形態(tài)數(shù)量仍稀少，價(jià)格居高不下。截至10月底，全球已有20多家供應(yīng)商提供超過150款5G模組，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，5G終端模組價(jià)格已降至100美元附近，但仍接近4G模組價(jià)格的七倍。降低5G終端模組價(jià)格、提升模組類型豐富度將是繁榮終端生態(tài)的關(guān)鍵因素。

四是行業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新支撐及商業(yè)探索仍需加強(qiáng)。面向教育、醫(yī)療、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等垂直行業(yè)的終端應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)沒有統(tǒng)一，互聯(lián)互通、安全隱私等要求尚無法滿足，商業(yè)可行性需進(jìn)一步摸索驗(yàn)證。

目前，上海已制定了必要的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，出臺5個行業(yè)應(yīng)用的白皮書，接下來還會發(fā)布基于用戶感知度的5G網(wǎng)絡(luò)測試規(guī)范。具體來看，網(wǎng)絡(luò)測試以前主要考慮信號強(qiáng)度，5G時代更要考慮用戶的實(shí)際感知，不同場景有不同的指標(biāo)需求，比如自動駕駛追求的是低時延和高可靠，智慧城市更需要廣連接的能力。

另外，5G的計(jì)費(fèi)方式也需要靈活探索，三大運(yùn)營商都在積極嘗試5G的商業(yè)模式，例如港口碼頭等應(yīng)用場景基本上明確建設(shè)5G切片專網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)切片應(yīng)用場景中的終端不需要進(jìn)入大網(wǎng)，數(shù)據(jù)只在這個專用的區(qū)域里流動。港口碼頭的場景每天有大量視頻傳輸需求，流量特別大，如果用流量計(jì)費(fèi)非常不經(jīng)濟(jì)。而像城市管理方面的一些傳感器，每天流量很小，用流量計(jì)費(fèi)又很難收回成本。因此toB業(yè)務(wù)計(jì)費(fèi)方式、回報(bào)率等都需要進(jìn)一步研究。