2019年6月6日,工信部向四家基礎電信運營商發(fā)放5G商用牌照,5G在中國商用正式啟動。今年6月6日,5G商用滿5周年,業(yè)界通過不同形式和各類活動對5G產業(yè)發(fā)展成就進行總結,主要包括5G基礎設施的領先、關鍵核心技術突破、應用賦能作用突出、產業(yè)生態(tài)繁榮等,在多個方面實現(xiàn)全球遙遙領先。截至2024年4月底,我國累計建成5G基站374.8萬個,每萬人擁有5G基站數超26個,5G網絡從“縣縣通”向“村村通”持續(xù)邁進,超90%的5G基站實現(xiàn)共建共享;同時,5G標準必要專利聲明量占全球比例超過42%。
從應用角度看,5G個人應用和行業(yè)應用同步發(fā)展。根據工信部數據,截至2024年4月底,5G移動電話用戶達8.89億戶,占移動電話用戶的50.6%,5G“人聯(lián)”已實現(xiàn)滲透率過半,成效顯著。在行業(yè)應用方面,5G應用已融入97個國民經濟大類中的74個,應用案例數超9.4萬個,實現(xiàn)了對各行業(yè)廣泛滲透。然而,支撐5G行業(yè)應用背后的一個重點是5G“物聯(lián)”,目前各行業(yè)5G物聯(lián)網終端連接數相對有限。如果說過去5年是5G發(fā)展的上半場,那么接下來的下半場中,5G“物聯(lián)”必須加速發(fā)力,支撐5G在國民經濟各行業(yè)的深度應用。
物聯(lián)網連接數是檢驗5G深度融入行業(yè)的重要指標
連接數是衡量移動通信規(guī)?;瘧玫囊粋€核心指標,連接數代表的是用戶規(guī)模。十余年前移動互聯(lián)網發(fā)展初期,業(yè)界高度關注的一個指標是智能手機等移動聯(lián)網終端的連接數,在這些移動終端連接數超過桌面PC連接數后,移動互聯(lián)網迎來爆發(fā)式增長,目前改變我們衣食住行各方面的各類移動互聯(lián)網應用,均是建立在移動終端用戶數規(guī)模化基礎上。
5G的發(fā)展也不例外,5G連接數代表著用戶規(guī)模。目前,5G智能手機用戶滲透率超過50%,個人用戶規(guī)模化已經非常明顯,未來基于5G智能手機的個人應用創(chuàng)新具備了用戶規(guī)模基礎。然而,針對行業(yè)應用,5G雖然已融入74個國民經濟大類行業(yè),滲透率達到76%,但不代表行業(yè)實現(xiàn)5G深入應用,我們需要考察行業(yè)中有多少設備終端通過5G連接,即實現(xiàn)5G“物聯(lián)”。公開數據顯示,截至目前,5G物聯(lián)網的終端連接數超過3000萬。然而,即使這3000萬物聯(lián)網終端全部用于行業(yè)應用中,平均每個大類行業(yè)連接數也僅有40多萬。
5G通過物聯(lián)網切入實現(xiàn)行業(yè)應用已成為共識,也是5G區(qū)別于此前各代移動通信技術的典型特點。早在2019年5G商用前夕,時任工業(yè)和信息化部部長苗圩在博鰲論壇上表示,“5G應用20%將用于人和人之間通訊,80%可能用于物與物之間通訊,也就是移動物聯(lián)網領域?!?/p>
5G賦能各行業(yè)核心環(huán)節(jié)和生產經營全流程,實現(xiàn)降本增效和提質升級,首先需要讓企業(yè)中各環(huán)節(jié)、各流程的“載體”用上5G,而這些“載體”一定不是手機終端,而是企業(yè)研發(fā)、生產、倉儲、物流、監(jiān)測、管理等場景中所使用的設備、儀器等物理終端,需要部署感知能力、5G網絡形成智能終端,若這些“載體”沒有實現(xiàn)連接,或者只有少量實現(xiàn)連接,5G賦能行業(yè)應用就根本無從談起。而大部分這類“載體”智能化都以物聯(lián)網終端形式出現(xiàn),因此,5G物聯(lián)網終端連接數規(guī)模,從很大程度上決定了5G能否深度融入行業(yè)應用中。
以電力領域為例,相關單位表示5G應用已從“輸、送”環(huán)節(jié)的無人巡檢覆蓋到“發(fā)、輸、變、配、用”五大環(huán)節(jié),這五大環(huán)節(jié)的5G應用,顯然需要實現(xiàn)各環(huán)節(jié)主要設施、線路、資產等物理實體的物聯(lián)網連接,而電力領域的這些物理實體規(guī)模龐大,未來甚至能形成數億級的5G物聯(lián)網連接,顯然目前5G物聯(lián)網連接在電力領域滲透率都可以忽略不計。
根據工信部數據,截至2024年4月底,蜂窩物聯(lián)網終端連接數達到24.4億,這些連接中,大部分還是LTE Cat.1、NB-IoT的連接,兩者的連接數超過10億。但是,即使擁有10億級的連接規(guī)模,對于各行業(yè)來說還只是很少的一部分。
同樣,國民經濟各行業(yè)中擁有海量設備和資產,5G在行業(yè)深度應用需要實現(xiàn)對這些設備和資產連接,有些行業(yè)擁有的設備和資產數量遠遠超過人口數量,而當前平均每個大類行業(yè)5G物聯(lián)網連接數40多萬,顯然只是極小的一部分。因此5G物聯(lián)網的空間巨大,同時支持5G行業(yè)深度應用還任重道遠。
下一個5年,或許我們先實現(xiàn)5G物聯(lián)網終端連接“物超人”,才會在一些行業(yè)中真正形成5G應用的深度和規(guī)模化應用。
5G下半場,“物聯(lián)”必須發(fā)力來5G改變社會的愿景
過去5年,在產業(yè)界共同努力下,5G在采礦業(yè)、電力、醫(yī)療等重點行業(yè)實現(xiàn)一定規(guī)模復制,工業(yè)領域5G應用逐步從外圍環(huán)節(jié)向研發(fā)設計、生產制造等核心環(huán)節(jié)深入,探索出5G+AI質檢等高價值應用場景和解決方案,形成5G應用示范。同時,除了智能手機外,5G工業(yè)網關、巡檢機器人、無線數據終端、車載終端、衛(wèi)星移動終端等不斷研發(fā),豐富了5G新型終端類型。
5G上半場,“人聯(lián)”發(fā)展較快,而受限于5G物聯(lián)網技術標準成熟度、行業(yè)用戶接受度、應用成本以及經濟增長放緩帶來企業(yè)投資壓力等因素的影響,5G物聯(lián)網連接規(guī)模有限,行業(yè)應用深度滲透還有待加強。5G下半場,“物聯(lián)”必須發(fā)力,通過物聯(lián)網連接的深入滲透,將5G能力帶進國民經濟各行業(yè)的各個場景、流程中,真正實現(xiàn)5G對行業(yè)的賦能。
5G下半場,筆者建議“物聯(lián)”發(fā)力可以關注以下方面:
1. 加快對5G“原生”物聯(lián)網技術的研發(fā)和推廣,讓原生技術承擔起連接規(guī)模任務
所謂5G“原生”物聯(lián)網技術,是指在5G標準研究制定過程中,新提出的面向物聯(lián)網場景的技術并進行標準化,成為5G標準的重要組成部分。這些原生技術,為5G賦能各行業(yè)應用開辟了一條道路,同時也能成為5G連接的主力,接下來可以重點發(fā)力的包括:
一是推動5G RedCap的規(guī)?;l(fā)展。RedCap作為輕量版5G技術,專門針對中速率物聯(lián)網場景而生,在3GPP標準研究中,提出面向智慧城市視頻監(jiān)控、工業(yè)傳感器、可穿戴設備等場景,正是為了支撐5G在相關行業(yè)的深入應用。工信部于去年10月發(fā)布《關于推進5G輕量化(RedCap)技術演進和應用創(chuàng)新發(fā)展的通知》,提出了到2025年實現(xiàn)終端產品超過100款、總連接數千萬級增長、5個百萬連接的應用領域等目標。筆者曾在《5G RedCap在未來10多年將經歷什么樣的發(fā)展歷程?》一文中指出,RedCap發(fā)展具有三階段的特點,下一個5年將逐步具備對4G物聯(lián)網的替代優(yōu)勢,形成規(guī)模化應用。
二是加速無源物聯(lián)網標準制定和凍結。無源物聯(lián)網作為支撐千億級連接的技術,給業(yè)界充分的想象空間。若基于5G蜂窩網絡的無源物聯(lián)網能夠落地,則各行業(yè)大部分資產都能部署極低成本、免維護的通信模塊,形成5G網絡下最大的物聯(lián)網連接群體,加速各行業(yè)5G應用。近日,中國通信標準化協(xié)會理事長聞庫表示,在標準演進方面,3GPP R18已經啟動無源物聯(lián)網場景需求預研項目,明確網絡設計關鍵目標;R19將支持無源物聯(lián)網終端,重點研究設備供能方式、節(jié)點能力及與5G網內其他設備的兼容性等問題。業(yè)界應進一步加速這一領域標準的凍結,推動無源物聯(lián)網落地。
三是加快衛(wèi)星物聯(lián)網的商用和生態(tài)建設。3GPP在5G標準R17階段啟動了非地面通信(NTN)的研究,涵蓋了無線接入網、承載網、核心網、終端等方面的標準制定,IoT-NTN是其中重要方向,R17已形成第一版衛(wèi)星物聯(lián)網標準。近期,全球衛(wèi)星通信的重要玩家均聚焦3GPP版本的衛(wèi)星物聯(lián)網技術,推進IoT-NTN的落地。國內在推進5G商用過程中,需要高度重視衛(wèi)星物聯(lián)網的商用。雖然衛(wèi)星物聯(lián)網連接數規(guī)模并不高,但衛(wèi)星物聯(lián)網為用戶提供的是高價值應用,在行業(yè)用戶需要無處不在、隨時接入的連接時,能夠滿足用戶需求,也是5G賦能行業(yè)用戶數字化應用的重要領域。
另外,NB-IoT雖然源于4G,但在2020年納入了5G標準家庭中,在5G標準演進中會持續(xù)推進NB-IoT標準優(yōu)化,因此未來也為5G行業(yè)應用提供支撐。
2. 滿足行業(yè)特色需求,5G物聯(lián)網與定制化能力協(xié)同推進
5G深度賦能行業(yè)應用,也需要深入了解行業(yè)特色需求,提供一些定制化能力。5G“物聯(lián)”發(fā)力,應與一些定制化能力提供進行深入協(xié)同推進。
一是充分配合5G專網建設,豐富專網環(huán)境中物聯(lián)網模塊終端。《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確要求,面向行業(yè)應用需求,推動5G行業(yè)虛擬專網建設模式、運營服務、技術方案創(chuàng)新與成熟,促進5G行業(yè)虛擬專網規(guī)?;l(fā)展。虛擬專網可以說是面對行業(yè)用戶提供的多元化5G網絡能力,滿足行業(yè)用戶特定需求。目前,國內5G行業(yè)虛擬專網建設總量超過3萬個。5G“物聯(lián)”發(fā)力,虛擬專網為其提供了一個絕佳的基礎設施,專網的建設的同時對5G物聯(lián)網模塊終端開發(fā)提出特定需求,需要5G物聯(lián)網相關能力同步提升。
二是充分融入“AI+”和“數據要素X”的行動中。當前,人工智能成為新生產工具,數據成為新生產要素,共同構成新質生產力的重要驅動因素,各行業(yè)深入開展“AI+”和“數據要素X”的行動。由于物聯(lián)網能夠深入滲透到各行業(yè)生產經營的多個層面,可以為“AI+”和“數據要素X”提供應用載體和豐富的底層可信數據。因此,在5G下半場,物聯(lián)網的應用應充分與“AI+”和“數據要素X”行動深入融合,發(fā)揮物聯(lián)網感知、傳輸等方面差異化優(yōu)勢,形成乘數效應,共同促進行業(yè)變革升級。
總體來看,5G發(fā)展的上半場已打下了很好基礎,5G手機用戶滲透率已過半,5G賦能行業(yè)應用示范效應凸顯。不過,為了實現(xiàn)商用初期承諾,需要推進5G更深入融入國民經濟各行業(yè)中,這一過程中,首先需要實現(xiàn)各行業(yè)中規(guī)?;?G物聯(lián)網連接。5G下半場,必須推動5G“物聯(lián)”發(fā)力,來支持實現(xiàn)“5G改變社會”的愿景。