5G将对哪些领域产生影响？

2019-05-20周晓龙尹艳鹏

互联网天地 2019年3期

□ 文周晓龙张震尹艳鹏

编者语：2019年是5G的开局之年，我国在5G技术和标准发展方面遥遥领先，以“大带宽，大连接，低时延高可靠”为特征的第五代移动通信技术，究竟会给我们带来哪些变化呢？对此，我们邀请几位专家学者对此进行了阐述。

随着三大运营商纷纷开通5G网络，主流终端厂商也发布了5G终端，可以说5G的时代正在向我们走来。与前几代移动网络相比，5G网络的能力将有飞跃式的提升。5G是一种全新的网络构架，提供峰值10Gbps以上的宽带、毫秒级时延和超高密度连接，并以软件定义网络（SDN）实现的网络切片功能，灵活满足不同场景和不同行业用户的差异化需求。

国际标准化组织3GPP定义了5G的三大场景：eMBB、mMTC以及uRLLC。其中，eMBB（增强移动宽带）主要面向3D/超高清视频等大流量移动宽带业务，mMTC（海量机器类通信）主要面向大规模物联网业务，uRLLC（超可靠低时延）主要面向如无人驾驶、工业自动化等需要低时延、高可靠连接的业务。

总之，5G带来的是更快的速率，更低的功耗，更短的延迟，更强的稳定性，能支持更多用户。随着商用进程深化，5G技术将推进物联网、云计算、大数据及AI等关联领域裂变式发展，赋能垂直行业并深度融合，形成开放的5G大生态，为国家竞争力提升、社会转型和行业升级注入强劲动力。面对5G技术带来的重大机遇，我国政府正积极推进，不断加码相关政策。根据中国信通院《5G 经济社会影响白皮书》预测，2020年，5G间接拉动GDP增长将超过4190亿元；2030年，5G间接拉动的GDP将增长到3.6万亿元。可以说谁掌握了5G，谁就掌握了下一个时代。

5G凭借新型网络架构以及丰富的特性，同时支持消费互联网和产业互联网应用模式的升级，可以为不同行业深度赋能，势必形成一个开放、合作的全新生态，为更好了解5G网络所能带来的商业机会，我们选取了几个最能体现5G能力的应用场景进行分析。

1.工业互联网

工业互联网是数字浪潮下，工业体系和互联网体系深度融合的产物，是新一轮工业革命的关键支撑。党中央、国务院高度重视发展工业互联网，习近平总书记明确提出，要深入实施工业互联网创新发展战略。

现在随着5G时代的到来，5G成为工业互联网业务的重要支撑。5G技术也可以部署到工厂内外网络中。包括：5G网络切片技术，可以支持多业务、多服务质量、多用户以及行业的隔离和保护；高频+多天线技术，可以支持制造工厂内的精准定位和高宽带；uRLLC+eMBB+mMTC，支持工厂内的工业控制、信息采集以及先进人机交互的应用需求；5G边缘计算，可以保证信息安全和处理及时性，同时降低对核心网的压力。

2.VR/AR

众所周知，目前VR/AR的产品大多数都用于娱乐和游戏领域，并且由于4G网络的平均吞吐无法满足高阶VR/AR的需求，移动VR/AR发展受到很大局限。5G大带宽、低时延的特性，将会使AR/VR被更多领应用。比如，AR/VR在医学领域将有着重大的发展。在VR/AR 的帮助下，医护人员能够利用虚拟现实和增强现实的功能来学习一个新的技能，在VR/AR的环境下操作避免了真实操作失误带来的影响，此后患者也能和医生一起利用VR/AR“走进”患者的身体里，以便制定更精准的治疗方案，AR/VR在不久的将来将彻底地颠覆我们看病的方式。在过去5年，移动互联网在医疗设备中的使用正在增加，医疗行业开始采用可穿戴或便携设备进行远程诊断、远程手术和远程医疗监控。全球首例远程动物手术基于中国联通5G网络已经成功。5G将作为先进医疗解决方案的使能因素，成为无线医疗的保障。

在5G的帮助下，VR/AR的运用场景将覆盖到国防军事、航空航天、智慧城市、装备制造、电视直播等众多领域及行业中去，相信VR/AR在5G时代必将大放异彩。

3.车联网

无人驾驶技术需要安全、可靠、低延迟和高带宽的连接，5G车联网是未来实现自动驾驶、无人驾驶的重要条件。在自动驾驶过程中，车辆的传感器从监测路况信息到命令车辆的大脑做出反应的时间越短，那么自动驾驶的安全性就会更高。所以这就要求通信网络具有高可靠性和低时延的特点。所以，5G车联网对于未来自动驾驶的实际应用是至关重要的。

5G车联网因为不需要单独部署路边基础设施，并具备可以和移动通信功能共享计费等优点，所以在应用场景方面有着非常强的灵活性，可在高速公路、城市街区等不同区域。5G车联网不仅局限于车与车、车与交通基础设施等信息交互，还可应用于商业领域，比如商店、快餐厅、加油站、4S店等场所将会部署5G通信终端，当车辆接近这些场所的有效通信范围时，可以根据车主的需求快速地与这些商业机构间建立网络，实现终端之间高效快捷的通信。

4.低功耗大连接场景

低功耗大连接场景，主要面向智慧城市、环境监测、智慧农业、森林防火等以传感和数据采集为目标的应用场景，具有小数据包、低功耗、海量连接等特点。这类终端分布范围广、数量众多，不仅要求网络具备超千亿连接的支持能力，满足100万/km2连接数密度指标要求，而且还要保证终端的超低功耗和超低成本。

5.联网无人机：

随着工业产业链配套的成熟以及无人机技术的日益成熟，我国无人机产业高速发展，在能源、气象、农林、海洋、勘探、安防、救援、物流等专业领域展现出较为显著的应用效果。无人机已经成为商业、政府和消费应用的重要工具。传统的卫星、4G网络等回传方式无法满足海量视频和传感数据实时回传的要求，只能等飞机降落后再导出数据。5G技术将增强无人机运营企业的产品和服务，以最小的延时传输海量的数据。

6.5G+移动高清媒体

高清4K/8K视频媒体是5G的主流应用，通过云、管、端协同，构建管道、CDN、平台、保障和终端五大能力，支撑TV视频、手机视频、互联网视频业务。从4K/8K高清视频到随时随地的移动漫游沉浸式体验类业务，对通信管道的数据需求强劲，是5G潜在的重要应用。

5G时代的来临，将会极大推动社会数字化发展，带动许多新兴产业的崛起，同时也将淘汰掉许多旧有的产业和模式。5G给大家带来了新的机会，合作开放是关键词，我们应该抓住机遇，接受挑战，为人民的美好生活和产业升级增添光彩。

——周晓龙，中国联通研究院高级专家，中国联通（江西）工业互联网研究院常务副院长兼首席科学家

伴随着移动通信领域的快速发展，第五代移动通信技术（5G）成为国内外通信领域的热点话题，各国纷纷在5G技术上持续发力，推动5G网络的尽快落地，各大通信企业也投入资源不断研发5G技术、设备，不断探索基于5G的物理网、虚拟现实、车联网等应用，以华为、中国移动为代表的中国企业在5G领域全面发力，成为5G时代的技术领军者。

随着5G通信技术的发展革新，多个领域将迎来前所未有的产业发展机遇，深度融入5G技术。

一、物联网

5G技术是经济社会数字化转型的关键使能器。未来，5G技术将连接人和万物，成为各行各业数字化转型的关键基础设施。依托于5G技术，云计算、大数据、人工智能等技术将进一步与用户的生活深度融合。

5G将支持海量的机器通信，以智慧城市、智能家居等为代表的典型应用场景与移动通信深度融合，预期千亿量级的设备将接入5G网络。5G还将以其超高可靠性、超低时延的卓越性能，引爆如移动医疗、工业互联网等垂直行业应用。

总体上看，5G的广泛应用将为大众创业、万众创新提供坚实支撑，助推制造强国、网络强国建设，使新一代移动通信成为引领国家数字化转型的通用目的技术。

二、娱乐行业

5G将加速包括移动媒体、移动广告、家庭宽带和电视在内的内容消费，并通过各种全新沉浸式和交互式新技术提升体验，充分释放增强现实（AR）、虚拟现实（VR）和新媒体的潜力。

经预测，5G时代用户的月平均流量将从2019年的11.7GB增长至2028年的84.4GB，届时视频将占5G流量的90%。3G和4G网络能力不足以应对不断增加的视频观看时间、更高分辨率的内容、更多的嵌入式媒体和沉浸式体验。扩展的增强现实和虚拟现实体验也可能为内容生产者提供一个接触消费者的全新渠道。5G的边缘计算特点也将带来互动模式的革新，更加实时的交互将使得娱乐体验进一步升级。

到2028年，沉浸式的新兴媒体应用（目前尚未出现的新媒体应用和功能）将达到前所未有的规模，预计每年产生670亿美元以上的营收，或相当于2017年全球移动传媒市场（视频、音乐和游戏）总值的营收。

三、医学领域

依托5G技术更快的速度和更高的网络可靠性，将允许医学领域开发更复杂的设备，包括直接植入人体而不是外部穿戴的设备。例如，配备5G的显微镜相机将能够提供进出患者身体的实时流媒体，为更多远程诊断和其他更复杂的远程医疗操作奠定基础。如，现今对于恢复期的中风患者而言，反复的医院复诊是一种负担，而他们往往缺乏家庭监护和护理。现在用4G还不能实现的追踪患者日常生活的新型可穿戴设备，可以通过5G让这些患者无需去医院就能获得更加个性化的监护和护理。

在医用机器人领域，5G则能够大大扩展医生为全球患者提供关键和专业护理服务的能力，只要实现长距离的低延迟和无抖动通信，5G就可以让手术在世界上任何地方进行。世界的医疗资源将形成统一的医疗网络，致力于整合医疗资源为患者提供更为高效专业的医疗服务。

2019年1月，中国人民解放军总医院肝胆外科团队在福建长乐就首次测试了5G远程手术，在两端相隔50公里的距离下，为福建医科大学孟超肝胆医院的实验动物进行了肝脏切除手术。这个手术采用的即是华为公司自主研发的5G传输技术。

四、汽车行业

汽车行业也会随着5G技术的发展迎来突破。如特斯拉、谷歌等众多自动驾驶公司，多年来都在竞相开发可行的自动驾驶汽车，无需人类驾驶员即可在任何环境下驾驶。到目前为止，解决这个问题的主要方法是使用车载计算机和雷达来扫描车辆周围的环境，并根据信息决定汽车的下一步运动。

包括高通、爱立信、华为和诺基亚等在内的公司，正在寻求将5G和边缘计算作为解决自动驾驶汽车所面临问题的潜在解决方案。这些巨头组成的联盟5G汽车协会（5GAA），早在2016年就开始研究“蜂窝-从车到一切”（C-V2X）技术。在C-V2X系统中，车辆与车辆相互之间以及和交通灯、建筑标志等物理环境的一部分进行通讯，以便安全有效地协调运动，而不是单独由车辆决定如何行动。该系统目前处于测试阶段，但研究人员认为，5G可以帮助在未来实现真正的自动驾驶。因为5G可用性意味着环境中更大的传感器密度，以及从中央服务器到这些传感器和车辆的更快数据传输——因此，通过机器学习算法可以更快地改进。

未来，普通自动驾驶汽车每周可以产生高达PB量级数据，用Wi-Fi或4G将所有这些数据移动到云端或区域服务器，显然是不可行的，5G技术为未来自动驾驶的发展提供了可行性。

依靠5G技术高带宽、低时延、多链接的技术特点，5G技术将推动娱乐、物联网等各个技术领域款速发展，伴随着国家制造强国、一带一路等国家战略的推进，5G技术发展必将成为关键一环。

——张震，国家互联网应急中心高级工程师，中国电信股份有限公司智能网络与终端研究院

中国拥有全球规模最大的网民人数和移动手机用户，5G作为新一代移动通信技术，应用潜力巨大，从线上到线下、从消费到生产，从平台到生态，将全面构筑经济社会数字化转型的关键基础设施，推动数字经济发展迈上新台阶。

5G做为国家战略的重要组成部分。将以大带宽、低时延、泛连接的能力促进行业数字化，赋能各行各业。到2035年，5G的价值链将创造3.5万亿美元的直接产出，带来12.3万亿美元的经济规模，促进汽车工业、医疗、保健、教育等行业的颠覆性发展，提供超过2200万岗位的工作机会。

一、5G网络将助力超高清视频和人工智能的发展

在新一代信息技术革命浪潮下，超高清视频和人工智能等产业已成为行业发展关键点。伴随着5G技术的突飞猛进，以及信息消费、VR/AR产业的兴起，信息视频化、视频超高清化已经成为信息产业发展的大趋势。视频逐步向AR、VR、全息进一步演进。5G+VR直播具备四个特点：5G无线网络、全景、裸眼3D技术以及实时交互。2019年春晚，中国首次成功实现4K超高清电视5G网络传输测试。青岛第三海水浴场，顺利完成基于5G+云VR的智慧赛场测试进一步验证了5G与云VR在技术上的天然融合性。

高清视频等产业发展为5G时代的内容分发与边缘计算行业带来了全新的发展机遇，2016-2021年，全球互联网视频流量年复合增长率达31%。这一增速有望带来千亿级美元的市场空间。

VR在5G时代逐渐规模化、产业化，高端重度体验的游戏和娱乐消费模式，对现有的相关产业形成极大冲击。一方面现有的游戏和内容公司将面临新晋对手的挑战。而另一方面，上游的显卡，芯片厂商，以及VR游戏和VR内容的开发引擎，乃至眼球追踪，光学定位等相关企业或从业人员，都将迎来新的机遇。

二、5G将在推动智能制造未来发展方面发挥关键作用

5G将实现机器、设备和机器人之间前所未有的互动和协调，使制造更加趋向技术和数据驱动。5G与工业AR、AI的结合将会解锁其他应用案例，在各种制造环境中对人机交互进行高精度模拟。此外包括智慧城市、智能家居等都将利用5G的机遇释放新一轮的价值。5G可以让几乎任何类型的数十亿设备和来自这些设备的数据集合实现连接和交互。5G连接有望引领消费者、行业和政府，让其走向生产力创新的新领域。

三、5G网络将推动智能交通领域的发展

5G提供的超低时延、超高带宽、超大容量和更强壮的网络可靠性使网联汽车的远程驾驶、车辆编队和真正意义上的无人自动驾驶成为可能。5G网络可以把路况、车辆四周状况、红绿灯、堵塞程度等数据结合成一个智能交通网，车辆驾驶员可以真正360度地了解周边车况，清楚地知道路段前方交通状况，堵塞程度，从而选择合适自己的车速或者路线，满足无人驾驶的毫秒级延时要求，实现自动驾驶。近日，“5G-V2X自动驾驶基地及创新平台签约仪式”暨“重庆市自动驾驶道路（九龙坡区）测试启动仪式”举行。

四、5G网络将推动物联网发展

大规模物联网应用，以低数据速率将数百万或数十亿计的低功耗传感器进行互联，比如智慧家庭、智慧建筑、电子健康、职能电网等，预计到2020年，国内将有超过17亿个公共机器到机器的连接。

5G还可以支持3D视频和拟真媒体、自动驾驶汽车以及智慧城市的实现，通过“绑定”AI、机器人和物联网等其他技术，在工业、农业、医疗、能源等垂直市场获益。

五、5G推动推动IT与电信深度融合

5G网络日益虚拟化、软件编程化，推动IT与电信的融合，升级转型为高度自动化的支撑系统。网络运营商可以向移动虚拟网络供应商等批发客户提供差异化的网络即时服务，通过实施网络虚拟化、边缘计算和基于网络切片概念的新后台IT编辑系统等，与垂直行业和特定区域建立合作伙伴关系。

通过实施网络虚拟化、边缘计算和基于网络切片概念的新后台IT编辑系统等；向用户开放指定的应用程序编程接口（API），并针对不同用户提供个性化的内容和应用服务；5G时代，更多终端设备出现，需求不再千篇一律。对于电信运营商而言，与差异化终端提供商合作是转型重点。

六、5G助力云计算更深发展

从最基础的基站天线、处理模块、电源，再到数据的远距离光纤传输、光信号交换处理，再到云端数据的处理，在5G全新的高性能要求下结合在一起。5G MEC Cloud VR业务将5G新空口技术与Cloud VR结合，引入MEC边缘云计算节点，将VR视频服务器下沉至MEC边缘云节点。实现传统的“端”和“云”两层架构到“端”、“边”、“云”三层架构演进升级，基于5G MEC的智慧课Cloud VR通过将MEC落地校园来为教育行业提供更加优质的服务。借助于5G网络和MEC可以更加快速部署智慧课堂Cloud VR业务，带来新的盈利点。