新基建問世,吹皺一池春水。
頂層設計的定調,政策的陸續加碼,意味著對應的產業紅利也如期而至。
作為未來數字經濟時代的基礎設施,新基建最具爆發力和現實價值的一環,5G(移動)與 F5G(固網)這對網絡技術孿生兄弟,正扮演著推動產業基礎設施建設的排頭兵角色,挑大梁之重任,不言而喻。
無論是醫藥醫療、金融教育,亦或是工業制造、城市交通等領域,用高新技術武裝,加快智能化轉型,在智能化新浪潮中塑造新優勢,已成為了千行百業的同向選擇。
技術的換擋提速,無人化生產的需求旺盛,無形中也對 F5G(第五代固網)在帶寬、時延、吞吐量和包丟失率、連接數等方面提出了更高要求。
從國家數字經濟建設方向來看,為了對沖疫情影響,激發經濟新動能,支撐各領域的創新發展,進行大帶寬、低時延、高可靠性、部署簡單的全光網絡升級,已迫在眉睫。
一、什么是 F5G?作為移動 5G 的孿生兄弟,F5G 道行有多深?
雖然 5G 已被提到老掉牙,但在 5G 前面加個 F 的 F5G,卻知之者甚少。
不過當揭開固網正邁入以 10G PON、Wi-Fi 6、200G/400G 等技術為代表的第五代,也就是所謂的 F5G 這層概念面紗時,相信很多人對它的認知便豁然開朗了。
說白了,F5G 其實就是第五代固定網絡,即光纖寬帶。與前一代固網把光纖連接到家有所不同,這一代的 F5G 光改升級,帶動的卻是整個國家產業的一次全面升級,是一次國家級的大戰略部署。
雖然相比于移動 5G 的廣為人知,全光網 F5G 的知名度則顯得要平淡許多。但情有可原之處在于,人家是 2 月 25 日,歐洲電信標準協會(ETSI)才正式成立第五代固定網絡工作組(ETSI ISG F5G),推進標準化工作。
不過幾個月的時間,F5G 在全球各大產業的上下游鋪設推進上,便在以一種超乎想象的速度,另辟起一條新型的基礎設施投資“潮涌”賽道。
來自世界銀行的研究報告就顯示,寬帶普及率每提升 10%,就能為社會帶來最高 1.38%的 GDP 增幅。更何況在疫情期間,加速 5G 與 F5G 的推進與部署,早已成為了各國搶占全球產業競爭制高點,實現跨越式發展的戰略著力點。對未來數字經濟的發展推動,重要性幾何,可想而知。
實際上,F5G 與 5G 這兩個代表“固網”和“移動網”的最新技術,在場景應用上為互為補充關系,支撐著各行業數字化轉型,推動全社會進入數字化、智能化時代。
F5G 往往是面向家庭、企業、工廠、醫院等固定性、大帶寬、低時延和高安全的場景,提供高性能寬帶服務;而 5G 一般適用于手機、無人機、車聯網等室外或移動應用場景。一般在光纖可達的情況下,一定是優先選擇 F5G,因為 F5G 能帶來更大帶寬、更低時延,和更穩定、更安全、更可靠的網絡特性。
由于這兩者同宗同源,因此也就有了業內人常說的:5G 時代看雙網,天上一張,地上一張。
而在技術的應用上,F5G 作為 5G 的孿生兄弟,相比前幾代固定網絡技術,這一代更是在帶寬、聯接容量和用戶體驗,這三大方面擁有十倍級的提升,并在千行百業實現更深度的產業融合。
第一個十倍提升是帶寬,也就是網絡速率的提升。F5G 將光纖到戶的百兆速率提升到千兆,也就是 1 個 G 的水平,而達到一個樓宇的速率,會達到 10G-100G 水平,而大型綜合園區則會達到 T 級別。
第二個十倍提升是連接的終端數量,也就是全光聯接。在全光網絡中,任何設備都可以用光聯起來,這意味著以前的光纖只是到家,現在的 F5G 能到家庭里的每個房間,每個屋,每個 Wi-Fi,在工業場景,它會到達每臺設備。
第三個十倍提升是關于網絡體驗,時延縮短 90%。F5G 光網絡的時延,可以達到微秒級,也就是毫秒的千分之一。
當然,微秒級的時延在帶來更優網絡體驗外,更重要的價值還在于能夠滿足各種各樣的業務場景,匹配更多工業級應用,保證重要業務的可靠性達到 99.999%. 的工業級水準。
與過去的光纖入戶有所不同,新基建下的 F5G,由于具備大帶寬、低時延、泛聯接的特征,不僅可滿足高質量網絡聯接與信息服務新需求,同時在應用上的最大變化就是,將千兆光網從家庭延伸至智慧交通、智能制造、智慧教育等垂直領域,滿足產業互聯網中成百上千臺設備聯動,以及海量數據的微秒級傳輸和高峰值需求。
2019 年 7 月,華為基于對客戶需求的深刻理解,就面向企業市場推出的智簡全光網戰略,重點聚焦在全光園區、全光數據中心、全光傳送三大應用場景,向千行百業提供創新的 F5G 信息基礎設施解決方案,更大程度地激發產業生態走向應用成熟。
截至 2020 年上半年,華為全光承載解決方案已應用于 158 個國家和地區的 3800 多個客戶,服務政府、能源、交通、教育、醫療等多個行業,在推動 F5G 新興信息基礎設施的產業應用上,華為顯然做出了積極示范。
二、F5G 在各行業中的應用價值:數字化轉型與工業互聯等垂直行業應用成剛需
從歷代信息技術的演進歷史來看,每一次技術代際更替,將必然帶動各類新產業、新業態與新模式的交替。
F2G 時代,固網技術演進到 ADSL,那時的網絡帶寬只有 2M,但卻不妨礙上網沖浪與電子郵件等體驗,帶動了互聯網產業的最初繁榮,這一時期,誕生了百度、騰訊、阿里、網易及搜狐等一大批明星互聯網公司。
進入 F3G 時代,固網引入了 VDSL 等技術,網速的十倍提升,支撐起愛奇藝、土豆、PPTV 等一批互聯網視頻平臺的崛起,社交網絡也在這一時期得到了前所未有的繁榮。
到了 F4G 時代,固網基于 GPON/EPON 技術的全光接入。百兆光纖到戶的普及,造就了抖音、快手等為代表的新興直播平臺的崛起,以共享單車、共享充電寶、共享汽車為代表的共享經濟企業,也在這一時期得以繁榮發展。
而今 F5G 來到了千兆光纖全光聯接的階段,從技術供給端來看,F5G 不僅能為工業制造、智慧園區、智慧城市等產業提供高網速、低時延、大吞吐量、高穩定性的底層技術網絡支撐,同時也能為各產業發展提供終端設備、應用、平臺的更新升級。
而隨著千兆光網在產業應用上的不斷成熟,未來 F5G 將從信息傳輸速率上抬升各行各業的運作效率,加速整個社會的智能化轉型,進而帶動數字經濟不斷壯大。
1、現實生活中的固網升級需求痛點:
雖然疫情期間,學生在家上網課,白領在家上班,專家遠程會診,云上新業態與新模式得到了爆發增長,這充分驗證了 5G 智能未來的可行性和價值。但對應的網絡卡頓、掉線等問題,也暴露出現有的固網質量還不足以支撐這些高帶寬、低時延等新興業務的發展。
艾媒咨詢數據顯示,2020 年中國在線教育的用戶數將超過 3 億,而網課不卡頓對上下行對稱帶寬的要求是不低于 100Mbps,需要匹配運營商 500Mbps 的寬帶套餐;中國遠程辦公企業規模目前已經超過 1800 萬家,光華為公司復工第一天就有十幾萬員工參加了 4 萬場視頻會議和 1 萬場跨國會議,而高清會議體驗流暢要求網絡丟包率至少小于 1%。
在云上經濟大爆發,千行百業高喊數字化轉型的當下,對現有固網進行大帶寬、低時延、高可靠性、部署簡單的全光網絡升級,已迫在眉睫。
2、F5G 成未來智能工業領域的必備基礎設施
數字經濟時代,F5G 作為一種信息基礎設施,與工業設備、工業互聯網的結合,最終目的是要帶來生產效率、經濟效益的不斷提升。
而智能制造的效率提升,本質是從數據采集、過程控制到產品全生命周期進行管理。這一過程,便需要數據、算力、算法和網絡四大核心技術體系支撐,進而形成“感知 - 分析 - 執行”閉環,實現自動化到自主化演進。
流水線上,機器人高速運作,收放自如;中控室里,操控員在電腦顯示屏前,進行人機對話;龐大的物流系統自動取件、發貨;質檢線上,工業機器人基于機器視覺,對產品進行高清拍照,利用 F5G 大帶寬的優勢,實時將圖像上傳,并通過 MEC 進行分析處理,然后下發是否合格的指令。
面對成百上千臺設備同時開動,流水線智能化運作的背后,離不開大量的現場數據傳輸來進行決策支撐,來保證機器人的操作精確性。
這一過程,對網絡時延的要求,幾乎在毫秒級甚至更低。而一旦通訊延遲或中斷,生產就會停頓甚至出現安全隱患。因此,海量的工業生產數據以及高峰值需求的實時和準確傳輸背后,對帶寬、網絡的穩定性和安全性,也有著極高的要求。
所以,當傳統生產網經 F5G 改造后,就可讓機器人的網絡接入端到端時延從 100ms 以上降到 10ms 以下,降低 90%,而帶寬更是達到了 10 個 G 的級別,在數據的安全性和穩定性上,更是得到了 90%的提升。
另一方面,由于制造車間環境復雜,難免會出現強電磁、高溫高濕、強震動、設備密集等問題干擾。而基于 10G 無源光網絡的 F5G,由于具備抗干擾、低時延等特點,在應用到工業環境時,就能很好地實現干擾的排除,將海量數據向數據中心進行精確與穩定的傳輸,以支持工業互聯的信息決策,讓工業信息化、遠程實時、智能管控成為可能。
像華為 F5G 光網在工業內部的應用,就通過無源光網絡的部署,來實現 PCB(印制電路板)的在線檢測,并讓每臺機器與后臺數據中心間每天的交互流量達到 100G,使得產線生產效率大幅提升,達到每分鐘 80 臺。
正是得益于在工業應用場景中,能以超低時延和高穩定性,安全可靠的特性,為智能制造帶來生產效率的大幅提升,而這也奠定了 F5G 未來在智能工業領域的應用,將如同空氣一樣,成為必備的剛需。
3、F5G 助力城市智慧交通建設,數字化治堵正當時
工業智能制造場景應用外,在城市智慧交通建設上,F5G 也同樣能為多種城市交通智能化操控,提供聯網化、智能化的運營支持。
車來車往的十字路口上,紅綠燈交替著閃爍。
駕在燈架上數以千計的攝像頭,正在通過傳感器靜默地記錄著這個城市發生的一切路況圖像和視頻。
繁忙的城市交通指揮中心,交警正在通過數字化的可視后臺,對這些攝像頭回傳來的畫面,進行實時監測和預警。
如果回傳的數據顯示有擁堵的風險,那么交通指揮中心就會及時對潮汐車道發出指令,給車輛開通一條前行的道路,以減少擁堵情況的發生。
看似普通的交通管理場景,背后實則都是在 F5G 技術低時延、大帶寬、高連接等特性搭建下,經智慧化的大腦系統操控,精準有序地完成。
北上廣深,早晚高峰車流大擁堵這一“城市病”,對多數人來說,早已不再陌生。
為了治理這一頑疾,城市交通管理者不惜大下工夫:從優化道路交通組織,改善道路基礎設施,到如今的智慧城市建設推進,以數字化的形式來管理治堵,已成為了當下的一大高效演進。
而通過 F5G 與 AI、云計算等技術結合,讓紅綠燈變“聰明”,配合增設的潮汐車道調控,實現無需交警協助的交通智能“指揮”,已隨著數字化城市建設成為了常態。
三、擁抱 F5G,加速新基建,華為為全光網工業應用講了哪些新故事?
8 月 5 日,華為在「F5G 時代企業光網旗艦產品發布會」 上,就推出了其智簡全光網的新產品和解決方案:業界首款 F5G 加持的工業級智能光終端——華為星光系列天機 T863E,以及下一代硬管道技術 Liquid OTN,以更好的服務于采礦、電力、制造和油氣等行業。
作為華為擁抱 F5G,加速新基建的又一邁進,在這場發布會上,華為重點講了這幾大場景故事:
1、F5G+礦山,通過無源光網絡取代有源設備,大大減少瓦斯爆炸的可能性,提升采礦安全;
2、F5G+電力,通過光硬管道技術,實現小于 5 毫秒的雙向確定性低時延,減少電網故障影響范圍,推動電網配網走向智能化,實現一年每戶只停 5 分鐘電的愿景;
3、F5G+政務,通過超大帶寬+光切片技術的全光承載網,助力數字政府建設;
4、F5G+金融,采用時延不到 1 毫秒的波分技術做數據中心互聯,保障金融機構關鍵數據永不丟失,有效地避免銀行與證券公司因數據丟失與業務中斷而造成的經濟損失;
5、F5G+企業園區,采用極簡的網絡架構,提升寫字樓空間的利用率,無源光器件的采用,可大大節省弱電機房 80%的空間。
這幾大場景故事,無不都體現了華為這一邊緣計算工業級光終端,與基于下一代技術架構(Liquid OTN)的全光承載解決方案,在高安全、低時延、簡架構、大帶寬上,帶來的創新性應用升級。
當然,最吸引人的還是,華為傳送與接入產品線總裁靳玉志在接受媒體訪問時談及的低成本部署。
“過去園區進行網絡部署,走線用的是銅線管,這種傳統的銅線網絡建設和更換成本非常高。相比下,基于 Liquid OTN 的全光承載解決方案,由于光纖體積小,在成本低,相比銅線單位成本差距近 10 倍。”
“在成本及應用效率雙驅動下,不管是面向企業場景、工業場景,還是園區網絡,快速進行 F5G 的全光網升級,早已成為業內的共識。”華為傳送與接入產品線總裁靳玉志說。
隨著新基建的產業工程項目,不斷向裝備制造、現代生物醫藥等高端產業發力;在民生保障方面,政府也在不斷加強教育、醫療、智慧城市、應急保障等領域的建設,比如今年多所高校建設就迎來了“爆發”。同時,華為在今年與東莞智慧城市也共同打造了城市光網的項目,通過城市光網把東莞政府部門全部連接起來,通過這樣的數據平臺,使政府辦事效率大大提升。
新基建站上風口,成為當下中國經濟的新動能。有數據顯示,預計未來五年,F5G 將至少撬動千億級的產業投資空間,惠及政務、電力、交通、教育、制造、金融等各行業。
國家的積極號召、資本的瘋狂追捧,促使了一批真正具備硬實力的科技創新企業走上前臺,成為推動新基建的核心力量。如今,以華為為代表的科技企業,正在這場以 F5G 技術為代表的信息基礎設施建設上全面布陣,搶占新基建的制高點。
責任編輯:pj
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