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一直以来,我国高度重视5G应用发展。中央政治局常委会提出要积极丰富5G技术应用场景,并加快5G网络等新型基础设施建设。工信部提出打造5个产业公共服务平台,建设改造覆盖10个重点行业,形成至少20大典型工业应用场景。同时,发改委、工信部联合发出通知,重点支持虚拟企业专网、智能电网、车联网等七大领域的5G创新应用提升工程。各地政府也积极出台各类5G扶持政策,推动5G应用发展。截至2020年9月底,各地政府出台行动计划、实施方案、指导意见等各类5G扶持政策文件460个,多地政府对基站建设、用电成本進行补贴,积极开展5G应用示范,持续深化5G产业合作。
网络建设稳步推进,为应用发展打好坚实基础
5G网络建设加快,为应用发展奠定基础。
自5G商用以来,我国5G网络建设加速推进,地方政府积极释放政策红利。截至目前,已累计开通5G基站超60万个,5G终端连接数超过1.5亿。SA(独立组网)已启动初步商用,为端到端网络切片技术的应用创造了基础条件,深圳市宣布提前超额完成“建设4.5万个5G基站”的目标,实现5G独立组网全覆盖,北京继深圳之后也实现了5G独立组网全覆盖,河南、广州等多地也在加快冲刺5G独立组网商用。
MEC(边缘计算技术)是5G低时延场景应用中的关键使能技术。据不完全统计,三大运营商已在国内40多个城市开展了100多个基于边缘计算的5G商业应用试点项目,覆盖了多个行业和应用场景,包括智慧园区、智慧工厂、智慧港口、智慧矿山等。
防控新冠疫情推动5G应用加快落地,壮大产业生态
本次新冠疫情是全球面临的共同挑战,5G为疫情防控以及复工复产带来科技化手段,同时也成为5G应用的展示平台。
疫情之下,5G应用初试身手,在远程医疗、公共监控、智慧教育、远程办公、巡检物流等领域发挥了重要作用,加速了大家对5G的认识。如5G远程会诊在19个省份的60余家医院上线使用,实现全方位无障碍移动会诊;5G热成像监测已在十几个省交通枢纽地区普及;火神山医院建设的5G直播累计观看人次超过1.15亿人次;在线教育、在线协同办公等得到了广泛应用,例如“国家中小学网络云平台”访问量超过16亿人次。疫情也对医疗等行业的5G应用起到了短期催化作用,同时也迫使许多企业更多地关注5G的重要性,主动了解5G、拥抱5G,在疫情后加快各垂直行业的数字化转型升级,给5G发展注入更多活力。
5G融合应用产业生态不断壮大。社会多方主体加大5G应用投入力度,产融对接数量显著增加。中金资本、真格基金、联想创投、启迪之星等多个基金将5G应用作为投入方向之一。基础电信企业、华为、海尔、中国商飞、国家电网、比亚迪、中央电视台、阿里、浪潮等各行业巨头积极布局5G应用,中国移动设立了规模达300亿元的5G联创基金,5G应用产业生态进一步完善。
5G发展处于导入期,未来需从“1”到“N”的飞跃
现阶段5G应用发展整体处于导入期。参考不同时代移动应用的发展,从正式商用开始到应用的规模化一般需要2—3年的时间。
从消费者市场看,以3G为例,我国2009年开始商用,2010年用户渗透率达20%,2011年渗透率达30%。此时,微信开始登场,2012年初微信日活用户上亿,由此迎来了3G手机应用的全面爆发。以4G为例,我国2014年开始商用,2015年用户渗透率达30%,2016年用户渗透率达60%。2016年,短视频业务开始进入用户视野,随着网络覆盖的逐步完善,用户渗透率的进一步提升,2018年短视频业务迎来了规模爆发,抖音2018年3月用户达7000万户,同年6月达1.5亿用户,4G迎来了黄金发展期。
从行业市场看,以NB—IoT为例,2017年开始商用,经历3年多的导入期,2020年NB—IoT终端连接数突破1亿,NB—IoT开始进入规模发展阶段。5G应用场景比NB—IoT更丰富,产业更多元化,面临的挑战更复杂,爆发的时间会更长一些,牵引各行业应用更需要较长的成长期。
目前,我国5G应用已经实现从“0”到“1”的突破,但是5G应用完成从“1”到“N”的飞跃还需要解决可复制性、规模化以及产品化等诸多问题。因此,对5G的广泛应用不仅要充满信心,同时也要保持耐心。
应用体系进化至2.0版本,聚焦六大通用终端及能力
5G商用一年多以来,5G融合应用体系的内涵不断丰富和完善,从去年的“3+4+X”体系演进为“3+6+X”体系,形成2.0版本。除了原有的产业数字化、智慧化生活、数字化治理三大方向和5G与具体垂直领域结合衍生出X类创新型行业应用以外,通用型需求可以分为六大通用型终端和六大通用能力。
从终端角度看,通用型终端逐渐从4K/8K视频、机器人、无人设备(车/船/机/大型机械)、AR/VR扩展增加了行业网关和传感器,形成需求最为旺盛的六大通用终端。
从应用需求角度看,各行业的应用需求逐渐聚焦到直播与监控、智能识别、远程控制、精准定位、沉浸式体验和泛在物联等六大通用能力;可以看出,各行业对于终端和应用能力的需求正在进一步聚焦,通用型终端和通用能力将是下一步发展的重点,将会涌现一批新产业、新服务,同时也是实现5G融合应用可复制、可推广的关键。
应用路径已清晰,将呈“三步走”态势
我国的5G产业应用发展路径逐步清晰,将分三批先后落地商用。
第一批是直播与监控、智能识别等类应用,如5G高清视频监控、VR直播、基于机器视觉的5G质量检测、医疗领域的5G远程实时会诊、4K/8K超高清直播、高清视频安防监控、移动执法等,其产业简单且基础较好,未来1—2年内将成为第一批成熟和快速复制推广的应用,有望最先实现商业化规模推广。
第二批是基于云边协同的沉浸式体验等类应用,随着5G SA网络逐步成熟,云管边端的协同能力将进一步增强,基于边云协同的AR辅助装配、云化机器人、VR 模拟驾驶、超高清/VR云游戏渲染、VR沉浸式课堂等5G应用将迎来新一轮发展,有望在2—3年内成为第二批商用落地的5G应用。 第三批是远程控制等类应用,基于5G低时延高可靠的特点应用在未来将发挥更大作用,如基于5G—V2X的在无人物流运输、全路况自动行驶、机—机远程控制等无人化场景中的应用有望在未来3—5年后成为第三批商用落地的5G应用。
随着5G基站和室分部署的逐步完善,5G将能够为行业提供更加精准的定位能力,而泛在物联类应用将随着NB—IoT等移动物联网技术与5G的不断融合,持续发展和演进。
技术架構逐渐清晰,需进一步端到端融合贯通
通过近三年5G融合应用的探索,我国5G应用技术架构也逐渐清晰,包括终端层、网络层、通用能力平台层和行业应用层,结合安全能力形成完整的4+1端到端技术体系架构。
终端层包含智能手机,机器人、无人机、摄像头、无人车、传感器等,以通用终端为主,实现面向应用的感知、反馈和操控等功能。网络层利用5G基站和核心网设备、边缘计算等网元完成数据的传输和部分数据处理,并通过网络切片和下沉UPF等方式将共享的物理基础设施切割成了多个虚拟网络,为不同业务提供独立运行、相互隔离的定制化专用网络服务,支持广覆盖、高容量、大连接、低时延等网络能力。使能平台层将提供云计算、边缘计算、大数据、人工智能等通用的数据处理、挖掘、分析能力,满足各行业对定位、渲染、语音语义识别、图形识别等相对共性的需求。行业应用平台层基于终端层、网络层、使能平台层的能力面向智慧化生活、产业数字化、数字化治理三个方向,搭建电力、交通、工业互联网、治疗、媒体等行业平台,完成5G与相关垂直领域的深度融合。
此外,安全作为行业最为关注的能力,也需要从设备、网络、平台、应用等多维度提供全方位的保障。通过5G应用4+1技术体系架构,可以形成完整的端到端5G融合应用解决方案。
不过,目前各层之间仍在不断磨合,下一步需要不断进行适配、调整和完善,尤其是形成既能满足各行业需求又能实现可复制、可商用的网络层和通用能力平台层,才能真正满足行业个性化需求和对安全的要求。
立足自身优势,初步形成三种商业模式
虽然5G应用产业链生态复杂,但我国企业都立足自身优势,从不同领域切入5G融合应用的市场,出现了一些不同形态的商业模式。据调研显示,按照综合方案的主导方来看,主要是三种商业模式。
一是运营商主导模式。运营商作为网络提供商,提供等级差异化服务,通过订购或捆绑销售方式,实现网络价值变现,包括基础网络服务、切片服务、边缘计算服务、虚拟专网服务等。运营商综合实力较强,可以充分利用现有网络资源的优势,使用授权频谱建设5G网络,给行业提供良好的网络保障。但运营商对行业理解有限,行业话语权较弱,缺少综合型解决方案的能力,且运营商精力有限,不可能覆盖所有的垂直行业应用。目前,中国电信、中国移动、中国联通三大运营商正积极与各行各业合作建设5G虚拟专网,推出5G专网解决方案及发展路径。浙江移动在其5G商城中,根据行业用户的网络需求不同,提供可针对时延、上下行速率、连接数指标进行定制化的5G网络服务,让行业用户能够更灵活购买网络服务,目前阶段该5G商城模式仍处于探索阶段,具备商业模式雏形。
二是行业服务商主导模式。行业服务商作为专业化解决方案的主导者,从运营商租用网络服务,通过自研或集成等方式,形成行业项目解决方案,并直接向行业客户进行销售,获取综合价值变现。行业服务商具有与行业客户长期合作优势以及行业应用开发经验,能够提供定制化终端、行业通用平台方案等服务,提供的解决方案非常契合行业用户需求。但行业服务商一般专注于某个具体行业,企业规模不大,牵头能力和影响力有限。这类模式如上海振华重工,作为港口机械制造商,牵头联合运营商、设备商以及上海港务集团在上海洋山深水港实现了5G智慧港口解决方案,随后在宁波港项等其他港口进行了推广和复制。
三是行业客户主导模式。行业客户通过组建自己的研发和运营团队,参与行业基础设施建设和运行维护,形成较为成熟的全套解决方案,该方案先在企业集团内部进行推广复制,逐步扩展到相关行业市场实现价值变现。行业客户既是需求方也是服务的供给方,拥有对行业需求的充分认识以及丰富的行业方案应用经验,供给和需求可以达到完美的匹配。该类模式中企业一般是行业内龙头企业,未来以平台能力为价值核心,5G作为核心要素之一,形成整套解决方案,在行业内规模推广。如海尔集团利用自身资源建设了基于“5G+MEC”构建的边缘计算应用云平台,作为平台运营方,海尔提供包括MEC、工业应用等服务的整套解决方案给行业用户,运营商在解决方案中只提供网络覆盖服务,通过以点带面,2020年将完成青岛市7个园区的复制。
总的来说,现阶段并没有形成固定的合作模式。当前5G融合应用的商业模式主要以运营商为主导,但缺乏既懂5G又懂行业的解决方案提供商。随着各环节的产业定位和合作模式的动态变化,5G行业应用的商业模式也将不断演化,未来运营商、行业服务提供商以及行业客户都可能会孵化、演变出新型的5G融合应用解决方案提供商,使产业生态更加丰富、商业模式更加清晰。
(来源:《5G应用创新发展白皮书》)
网络建设稳步推进,为应用发展打好坚实基础
5G网络建设加快,为应用发展奠定基础。
自5G商用以来,我国5G网络建设加速推进,地方政府积极释放政策红利。截至目前,已累计开通5G基站超60万个,5G终端连接数超过1.5亿。SA(独立组网)已启动初步商用,为端到端网络切片技术的应用创造了基础条件,深圳市宣布提前超额完成“建设4.5万个5G基站”的目标,实现5G独立组网全覆盖,北京继深圳之后也实现了5G独立组网全覆盖,河南、广州等多地也在加快冲刺5G独立组网商用。
MEC(边缘计算技术)是5G低时延场景应用中的关键使能技术。据不完全统计,三大运营商已在国内40多个城市开展了100多个基于边缘计算的5G商业应用试点项目,覆盖了多个行业和应用场景,包括智慧园区、智慧工厂、智慧港口、智慧矿山等。
防控新冠疫情推动5G应用加快落地,壮大产业生态
本次新冠疫情是全球面临的共同挑战,5G为疫情防控以及复工复产带来科技化手段,同时也成为5G应用的展示平台。
疫情之下,5G应用初试身手,在远程医疗、公共监控、智慧教育、远程办公、巡检物流等领域发挥了重要作用,加速了大家对5G的认识。如5G远程会诊在19个省份的60余家医院上线使用,实现全方位无障碍移动会诊;5G热成像监测已在十几个省交通枢纽地区普及;火神山医院建设的5G直播累计观看人次超过1.15亿人次;在线教育、在线协同办公等得到了广泛应用,例如“国家中小学网络云平台”访问量超过16亿人次。疫情也对医疗等行业的5G应用起到了短期催化作用,同时也迫使许多企业更多地关注5G的重要性,主动了解5G、拥抱5G,在疫情后加快各垂直行业的数字化转型升级,给5G发展注入更多活力。
5G融合应用产业生态不断壮大。社会多方主体加大5G应用投入力度,产融对接数量显著增加。中金资本、真格基金、联想创投、启迪之星等多个基金将5G应用作为投入方向之一。基础电信企业、华为、海尔、中国商飞、国家电网、比亚迪、中央电视台、阿里、浪潮等各行业巨头积极布局5G应用,中国移动设立了规模达300亿元的5G联创基金,5G应用产业生态进一步完善。
5G发展处于导入期,未来需从“1”到“N”的飞跃
现阶段5G应用发展整体处于导入期。参考不同时代移动应用的发展,从正式商用开始到应用的规模化一般需要2—3年的时间。
从消费者市场看,以3G为例,我国2009年开始商用,2010年用户渗透率达20%,2011年渗透率达30%。此时,微信开始登场,2012年初微信日活用户上亿,由此迎来了3G手机应用的全面爆发。以4G为例,我国2014年开始商用,2015年用户渗透率达30%,2016年用户渗透率达60%。2016年,短视频业务开始进入用户视野,随着网络覆盖的逐步完善,用户渗透率的进一步提升,2018年短视频业务迎来了规模爆发,抖音2018年3月用户达7000万户,同年6月达1.5亿用户,4G迎来了黄金发展期。
从行业市场看,以NB—IoT为例,2017年开始商用,经历3年多的导入期,2020年NB—IoT终端连接数突破1亿,NB—IoT开始进入规模发展阶段。5G应用场景比NB—IoT更丰富,产业更多元化,面临的挑战更复杂,爆发的时间会更长一些,牵引各行业应用更需要较长的成长期。
目前,我国5G应用已经实现从“0”到“1”的突破,但是5G应用完成从“1”到“N”的飞跃还需要解决可复制性、规模化以及产品化等诸多问题。因此,对5G的广泛应用不仅要充满信心,同时也要保持耐心。
应用体系进化至2.0版本,聚焦六大通用终端及能力
5G商用一年多以来,5G融合应用体系的内涵不断丰富和完善,从去年的“3+4+X”体系演进为“3+6+X”体系,形成2.0版本。除了原有的产业数字化、智慧化生活、数字化治理三大方向和5G与具体垂直领域结合衍生出X类创新型行业应用以外,通用型需求可以分为六大通用型终端和六大通用能力。
从终端角度看,通用型终端逐渐从4K/8K视频、机器人、无人设备(车/船/机/大型机械)、AR/VR扩展增加了行业网关和传感器,形成需求最为旺盛的六大通用终端。
从应用需求角度看,各行业的应用需求逐渐聚焦到直播与监控、智能识别、远程控制、精准定位、沉浸式体验和泛在物联等六大通用能力;可以看出,各行业对于终端和应用能力的需求正在进一步聚焦,通用型终端和通用能力将是下一步发展的重点,将会涌现一批新产业、新服务,同时也是实现5G融合应用可复制、可推广的关键。
应用路径已清晰,将呈“三步走”态势
我国的5G产业应用发展路径逐步清晰,将分三批先后落地商用。
第一批是直播与监控、智能识别等类应用,如5G高清视频监控、VR直播、基于机器视觉的5G质量检测、医疗领域的5G远程实时会诊、4K/8K超高清直播、高清视频安防监控、移动执法等,其产业简单且基础较好,未来1—2年内将成为第一批成熟和快速复制推广的应用,有望最先实现商业化规模推广。
第二批是基于云边协同的沉浸式体验等类应用,随着5G SA网络逐步成熟,云管边端的协同能力将进一步增强,基于边云协同的AR辅助装配、云化机器人、VR 模拟驾驶、超高清/VR云游戏渲染、VR沉浸式课堂等5G应用将迎来新一轮发展,有望在2—3年内成为第二批商用落地的5G应用。 第三批是远程控制等类应用,基于5G低时延高可靠的特点应用在未来将发挥更大作用,如基于5G—V2X的在无人物流运输、全路况自动行驶、机—机远程控制等无人化场景中的应用有望在未来3—5年后成为第三批商用落地的5G应用。
随着5G基站和室分部署的逐步完善,5G将能够为行业提供更加精准的定位能力,而泛在物联类应用将随着NB—IoT等移动物联网技术与5G的不断融合,持续发展和演进。
技术架構逐渐清晰,需进一步端到端融合贯通
通过近三年5G融合应用的探索,我国5G应用技术架构也逐渐清晰,包括终端层、网络层、通用能力平台层和行业应用层,结合安全能力形成完整的4+1端到端技术体系架构。
终端层包含智能手机,机器人、无人机、摄像头、无人车、传感器等,以通用终端为主,实现面向应用的感知、反馈和操控等功能。网络层利用5G基站和核心网设备、边缘计算等网元完成数据的传输和部分数据处理,并通过网络切片和下沉UPF等方式将共享的物理基础设施切割成了多个虚拟网络,为不同业务提供独立运行、相互隔离的定制化专用网络服务,支持广覆盖、高容量、大连接、低时延等网络能力。使能平台层将提供云计算、边缘计算、大数据、人工智能等通用的数据处理、挖掘、分析能力,满足各行业对定位、渲染、语音语义识别、图形识别等相对共性的需求。行业应用平台层基于终端层、网络层、使能平台层的能力面向智慧化生活、产业数字化、数字化治理三个方向,搭建电力、交通、工业互联网、治疗、媒体等行业平台,完成5G与相关垂直领域的深度融合。
此外,安全作为行业最为关注的能力,也需要从设备、网络、平台、应用等多维度提供全方位的保障。通过5G应用4+1技术体系架构,可以形成完整的端到端5G融合应用解决方案。
不过,目前各层之间仍在不断磨合,下一步需要不断进行适配、调整和完善,尤其是形成既能满足各行业需求又能实现可复制、可商用的网络层和通用能力平台层,才能真正满足行业个性化需求和对安全的要求。
立足自身优势,初步形成三种商业模式
虽然5G应用产业链生态复杂,但我国企业都立足自身优势,从不同领域切入5G融合应用的市场,出现了一些不同形态的商业模式。据调研显示,按照综合方案的主导方来看,主要是三种商业模式。
一是运营商主导模式。运营商作为网络提供商,提供等级差异化服务,通过订购或捆绑销售方式,实现网络价值变现,包括基础网络服务、切片服务、边缘计算服务、虚拟专网服务等。运营商综合实力较强,可以充分利用现有网络资源的优势,使用授权频谱建设5G网络,给行业提供良好的网络保障。但运营商对行业理解有限,行业话语权较弱,缺少综合型解决方案的能力,且运营商精力有限,不可能覆盖所有的垂直行业应用。目前,中国电信、中国移动、中国联通三大运营商正积极与各行各业合作建设5G虚拟专网,推出5G专网解决方案及发展路径。浙江移动在其5G商城中,根据行业用户的网络需求不同,提供可针对时延、上下行速率、连接数指标进行定制化的5G网络服务,让行业用户能够更灵活购买网络服务,目前阶段该5G商城模式仍处于探索阶段,具备商业模式雏形。
二是行业服务商主导模式。行业服务商作为专业化解决方案的主导者,从运营商租用网络服务,通过自研或集成等方式,形成行业项目解决方案,并直接向行业客户进行销售,获取综合价值变现。行业服务商具有与行业客户长期合作优势以及行业应用开发经验,能够提供定制化终端、行业通用平台方案等服务,提供的解决方案非常契合行业用户需求。但行业服务商一般专注于某个具体行业,企业规模不大,牵头能力和影响力有限。这类模式如上海振华重工,作为港口机械制造商,牵头联合运营商、设备商以及上海港务集团在上海洋山深水港实现了5G智慧港口解决方案,随后在宁波港项等其他港口进行了推广和复制。
三是行业客户主导模式。行业客户通过组建自己的研发和运营团队,参与行业基础设施建设和运行维护,形成较为成熟的全套解决方案,该方案先在企业集团内部进行推广复制,逐步扩展到相关行业市场实现价值变现。行业客户既是需求方也是服务的供给方,拥有对行业需求的充分认识以及丰富的行业方案应用经验,供给和需求可以达到完美的匹配。该类模式中企业一般是行业内龙头企业,未来以平台能力为价值核心,5G作为核心要素之一,形成整套解决方案,在行业内规模推广。如海尔集团利用自身资源建设了基于“5G+MEC”构建的边缘计算应用云平台,作为平台运营方,海尔提供包括MEC、工业应用等服务的整套解决方案给行业用户,运营商在解决方案中只提供网络覆盖服务,通过以点带面,2020年将完成青岛市7个园区的复制。
总的来说,现阶段并没有形成固定的合作模式。当前5G融合应用的商业模式主要以运营商为主导,但缺乏既懂5G又懂行业的解决方案提供商。随着各环节的产业定位和合作模式的动态变化,5G行业应用的商业模式也将不断演化,未来运营商、行业服务提供商以及行业客户都可能会孵化、演变出新型的5G融合应用解决方案提供商,使产业生态更加丰富、商业模式更加清晰。
(来源:《5G应用创新发展白皮书》)