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工信部:加快5G商用步伐,进一步深化5G与垂直行业融合发展
2020年2月22日,中国工信部召开“加快推进5G发展、做好信息通信业复工复产工作电视电话会议”,强调要加快5G商用步伐,推动信息通信业高质量发展。在2020年年初的新冠肺炎疫情中,5G应用加速落地,如“5G+红外热成像测温”、“5G+消杀清洁无人车”、“雷神山火神山医院云监工”、“5G助力新冠肺炎远程超声诊疗”等。此外,工信部还表示,要进一步深化5G与工业、医疗、教育、车联网等垂直行业的融合发展,加快推动“5G+工业互联网”融合应用。5G具备高速率、低时延、高可靠性、大带宽等优势,不仅将满足“人与人”之间的多元化通信需求,还将解决“人与物”、“物与物”的通信连接问题,将引领物联网行业进入发展新阶段。
5G技术将解决“人与物”、“物与物”的通信连接问题
5G技术在物联网行业应用指以5G技术为物联网传输层的核心传输技术,将感知层采集的物体信息进一步传输与交换,以实现人与物、物与物互通互联。5G技术具有增强型移动宽带(eMBB)、超高可靠低时延通信(uRLLC)、海量机器类通信(mMTC)三种网络切片类型,按5G网络切片功能应用程度的不同,5G技术在物联网领域的应用场景类型可分为以eMBB为主要功能的应用场景,以uRLLC为主要功能的应用场景,以mMTC为主要功能的应用场景,以及三种功能应用程度相近的应用场景。其中,以eMBB为主要功能的应用场景包括视频监控、无人机等,以uRLLC为主要功能的应用场景包括车联网、工业互联网等,以mMTC为主要功能的场景包括智能表计、智能家居等,三种功能应用程度相近的应用场景包括泛在电力物联网、智慧城市等。而从现阶段的发展情况分析,5G在物联网领域应用发展步伐较快的场景包括车联网、工业互联网、泛在电力物联网、智慧表计、视频监控等。
5G物联网市场规模将从2020年开始加速增长
2019年10月31日,中国移动、中国联通、中国电信三大通信运营商公布5G商用套餐,并于11月1日上线5G商用套餐,中国正式进入5G商用时代。5G技术可实现海量物联终端设备相互连接,5G网络部署对物联网应用发展具有重要影响。从中国三大通信运营商的5G网络情况分析,中国移动计划2020年底完成30万5G基站建设任务,中国联通、中国电信力争2020年三季度完成10万5G基站共建任务,5G基站网络部署步伐日益加快,为物联网应用发展提供有力技术支撑。现阶段,5G在物联网行业的应用仍处于初步阶段,而伴随着5G技术赋能逐步加深,物联网应用场景将不断增多,终端设备数量亦将进一步增长,5G物联网市场将迎来快速发展期。
C-V2X将纳入5G新空口特性,为车联网相关应用提供有力技术支持
V2X(Vehicle to Everything)指车与外界信息交换、协同,包括车人协同(V2P)、车网协同(V2N)、车物协同(V2I)、车车协同(V2V)。V2X技术包含DSCR及C-V2X技术,其中, C-V2X(Cellular V2X)是由3GPP定义的基于蜂窝通信的V2X技术,具有清晰5G演进路径。C-V2X将纳入5G新空口特性,为自动驾驶和先进用例(如高吞吐量传感器共享、意图共享和3D高清地图更新)提供高吞吐量、宽带载波支持、超低延迟和高可靠性。在5G国际标准Rel-16中,高级驾驶、扩展传感器、远程驾驶等多项议题被纳入讨论项目中,C-V2X向5G演进步伐逐渐加快。
5G技术可满足泛在电力物联网中的控制类、采集类业务需求
泛在电力物联网(UEIOT,Ubiquitous Electric Internet of Things),指通过移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术,实现电力系统各环节万物互联、人机交互,形成具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。电力网络面临诸多建设新需求,如分布式连接增多、时延要求更低、数据传输速率要求更高、设备连接数量不断提高等,而5G技术在传输速率、延时、连接密度、可靠性等方面远高于4G通信技术,与电力网络发展需求契合度高,5G技术应用是泛在电力物联网建设主线任务之一。5G技术有uRLLC、mMTC、eMBB三种网络切片类型,可满足配电智能分布式配电自动化、用电负荷需求侧响应等控制类业务以及分布式能源调控、高级计量等采集类业务需求。
小基站为eMBB、mMTC相关物联网应用提供更完善网络基础
根据3GPP制定的规则,无线基站可按照功能不同划分为宏基站、微基站、皮基站和飞基站四类,微基站、皮基站、飞基站均属小基站。相比宏基站,小基站具有部署灵活、体积小、建造成本低、效率高等特点,可在宏基站基础上进一步提升5G网络的传输速率、覆盖强度、连接数量,为eMBB、mMTC相关物联网应用提供更完善网络基础:
(1)宏基站采用光纤回传,而小基站可通过网线、WiFi等进行回传,回传方式更加灵活;
(2)宏基站天线数量多、尺寸大,而小基站结构简单、体积小、部署简单,可有效改善宏基站选址困难的问题。
小基站性能优势突出,华为、中兴、大唐移动、英特尔、爱立信、诺基亚等各类通信科技巨头陆续开展小基站产品研发。以华为为例,华为于2018年推出业界第一款同时支持5G和LTE的多频一体化室内小基站LampSite,该产品已应用于北京首都机场、郑州火车站和广州南站。
宏基站在5G网络中发挥主要作用,5G网络建设初期的建设重心仍在于宏基站,而在5G网络建设进程的中后期,小基站建设数量将大幅提升,为完善5G网络提供有力支持。
深度见解:
(1) 终端设备数量不断增长是物联网行业发展的重要特点,而5G技术可实现100万个设备/km2连接密度,相比4G技术提升10倍,为物联网发展提供核心技术支撑。
(2) 5G网络具备高速率、低时延、高可靠、海量链接、产业链条长等特点,满足工厂内外的网络需求,促进工业互联网加速发展。
(3) 5G技术可满足超高清、高帧率、宽动态视频监控的数据传输速率要求,能进一步推动人工智能技术在视频监控领域加深赋能,推动视频监控智能化。
(4) 5G技术标准逐步优化,多项物联网相关议题纳入5G技术标准体系中,推动大规模物联网应用场景加快落地。