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5G的長期發展機遇與展望

戰略科技前沿 ? 來源:集成電路研發競爭情報 ? 作者:集成電路研發競爭 ? 2021-02-05 15:58 ? 次閱讀

2021年1月11日,世界經濟論壇(WEF)發布5G展望系列報告的最后一篇——《5G展望:創造廣泛的長期機遇》,在總結系列報告的基礎上概述了5G作為重要使能技術造福人類、企業和社會的長期發展機遇。根據后疫情時代5G的部署勢頭,報告預測5G將從2025開始對經濟產生規模性影響。

5G展望系列報告分析了5G在短、中、長期所能發揮的作用,主要觀點:1)強大的5G基礎設施將是包容性經濟增長和競爭力的基礎;2)5G具有計算普及化的潛力,有助于消除數字鴻溝;3)公私伙伴關系對于5G發展至關重要;4)為了從5G中受益,各國迫切需要一個明確的跨行業投資戰略和政策;5)5G是一種通用的使能技術,釋放了云計算人工智能AI)和邊緣計算的潛力。這些分析將有助于在2021年期間形成跨部門的公私對話,促進數字包容、數字轉型和第四次工業革命等方面的相關舉措。

5G實現了大量設備的移動互連,為數字化提供了核心機遇,報告從移動服務(move)、現場作業(on-site)和社區生活(communities)三個方面概述了9個發展機遇。5G在移動服務方面,促進且便利了資產和人類移動;5G在現場作業方面,促進了工廠、辦公室和其他工業活動場所的連通性,幫助改變工業過程和工作方式;5G在社區生活方面,改變了人類在社區、家庭以及城市和地區的生活、工作和娛樂方式。圖1顯示了5G的9個發展機遇隨時間的成熟度,以揭示5G對移動服務、現場作業和社區生活的影響。

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圖1 5G技術成熟度

一移動服務方面

5G在移動服務方面的三個機遇存在于:遠程操作、車輛連接和大規模采用。

1.遠程操作來管理物理工作場所,可生成數據驅動的洞察以確保更高生產率及安全可靠的操作,如AI遠程實時診斷、AI智能機器視覺等。目前,諸如災難管理、醫療、制造業和公用事業等領域已經在試用AI智能機器視覺技術。遠程操作可以跨越地理障礙,結合其他技術大幅降低人為錯誤的可能性。邊緣計算將允許數據處理在現場及附近進行,進一步實現互連設備的實時同步。

在實施和治理方面,為充分發揮5G在遠程操作中的作用,需要試驗和開發基于行業的協議,以推動標準化和常見風險管理。

2.車輛連接通過車間實時通信,有望實現局部無人駕駛,使旅行和運輸更加安全有效。5G具有低延遲連接、高速數據傳輸、高帶寬等特點,支持高密度設備接入,提供了無人駕駛所需的實時性和可靠性。5G將使無人駕駛減少人為錯誤造成的事故,同時可以通過計算最優交通路徑來提高交通效率。目前,無人駕駛在一些地方已處于試驗階段,但未來十年端到端(end-to-end)無人駕駛不太可能實現。但是,局部無人駕駛將很快實施,這將為無人駕駛的長期發展提供重要的試驗場。在后疫情時代,車輛連接可促進供應鏈多樣化并大幅降低未來可能的中斷風險。到2026年,僅5G連接車輛的運營商潛在收入估計為690億美元。

在實施和治理方面,為充分發揮5G在連接車輛中的作用,需要:1)制定一套復雜的監管標準,來確保質量和安全標準,同時滿足運輸和通信業的需要;2)全球協調,分享和制定相關適用規則,以最大限度地減少相關行業所面臨的法律和監管障礙;3)制定支持性的未來工作政策,以消除運輸業就業機會喪失可能產生的負面社會影響,如新技能短期培訓活動、賦予工人運輸業轉型后的新角色等措施。

3.大規模采用將帶來智能化和個性化服務的新浪潮,將人類后疫情時代的虛擬和現實生活方式連接起來。隨著疫情的到來,人們的消費、鍛煉、學習和工作等方式都發生很大的變化。后疫情時代,隨著社區尋求更安全、更有效和更靈活的互動方式,這種變化將進一步加劇。華為最新《全球產業展望》報告預計,到2025年,地球上每一個成年人平均將擁有5臺智能設備。除了80億部智能手機,個人電腦、平板電腦、VR耳機、智能手表和屏幕,以及其他智能設備將超過200億部。5G增強移動寬帶(eMBB)為這些智能設備提供一流的連接能力,每個站點連接了數百萬臺設備。設備連接促進了數據連接,實現了個性化預測需求,移動服務中存在大量的機會有待挖掘。

在實施和治理方面,為實現移動服務的大規模采用,需要促進5G的廣泛部署;緩解設備部署、接入和連接的可負擔性(Affordability);應對能源和安全風險??韶摀脑O備將激發通信運營商及相關企業尋找新的商業模式,以適應大規模移動服務;全球數十億臺設備的生產和連接將增加對能源的需求,從而帶來新的環境問題;隨著對連接設備的依賴性增加,數據隱私和數據安全的風險也將隨之增加。

二現場作業方面

5G在現場作業方面的三個機遇存在于:智能監控、環境保護和自主機器人。

1.智能監控使資產管理過程自動化,留出更多時間用于資產利用,同時確保工作場所的安全。當前設備部署和連接的商業模式能滿足數十個現場連接而不是成千上萬,因此,5G在遠程資產跟蹤和監控領域尚不能實現廣泛應用。隨著合適的商業模式產生,5G智能監控有望降低長期運營成本、提高連接密度、擴大覆蓋范圍和降低功耗等,從而實現大規模應用。5G可以提供超可靠、低延遲的連接,通過傳感器的大規模應用使企業能夠在生產環境中實時感知、分析和處理數據,促進許多行業和生產的數字化轉型,提高生產效率、準確性和安全性。

在實施和治理方面,為充分發揮5G在智能監控中的作用,需要:1)要求產業和政府利益相關方在其各自的運營環境中廣泛采用智能監控方案;2)逐行逐業地按需實施,如機場的智能監控需求將與私人工廠的監控需求大不相同。

2.環境保護將從新的管理技術中受益。隨著5G規模化應用,持續的監控、評估并采取相應行動將驅動新的管理技術。5G連接傳感器的能力提升了約500倍,這將有助于實現能源消耗和廢物管理的全面監控。各國和各組織正在努力實現全球凈零碳排放,而新冠疫情減少了碳排放和能源消耗,5G將為維持這一好處提供機會。5G的實時監測使各組織具備對能源消耗和碳排放進行持續的監控、評估并采取相應行動的現實能力。智能傳感器的應用將提高城市生產率、減少城市浪費,為居民提供更高質量的生活、更清潔的空氣。

在實施和治理方面,為發揮5G在環境保護方面的作用,需要:1)各組織大規模部署針對環境保護的傳感器技術;2)要求各組織致力于實現綠色目標和降低排放;3)為傳感器的實施設計商業和投資案例,以創造有意義的環境影響和能源效益。

3.自主機器人的實時自動化可以提升復雜、重復、危險任務的效率。5G將增強工業機器人利用云分析和邊緣計算的能力來適應不斷變化的工廠環境。機器人將繼續以實現勞動密集型工作自動化為目標,通過感知環境的變化來執行復雜和精密的任務。到2030年,全球5G自主機器人市場規模將達到740億美元,2020-2030年期間的年均增長率將超過10%。

在實施和治理方面,為充分發揮5G在自主機器人中的作用,需要:1)對自主機器人的安全操作進行大量培訓和開發,以確保生產率的提高是安全和可控的,并確保自動化本身加強了工作場所的安全性;2)5G部署必須針對高需求地理區域,這些區域對實時自動化機器人以及工作方式的改變都有著大量的需求;3)加強關鍵的交通樞紐的5G部署,包括海運、空運、鐵路和公路。

三社區生活方面

5G在社區生活方面的三個機遇存在于:5G使用的民主化、區域化、沉浸式體驗。

1.5G使用的民主化是指通過公私合作使社區更廣泛地受益,促進稀缺可用資源的有效利用。稀缺和關鍵資源分配可以優化5G部署并降低成本,從而鼓勵網絡部署,使多數人受益。如果政府能夠與通信行業合作,共同支付網絡推廣成本,那么國家將更快地從5G中受益,同時極大地避免5G數字鴻溝。

在實施和治理方面,為促進5G使用的民主化,需要:1)通信行業、國家和地方政府在放寬站點分配、標準化部署協議和規則、協調頻譜分配和使用規則以及開發協議等方面進行協調,以保障更方便、更有效、合乎道德地使用公民和商業數據;2)政府可以在一些司法管轄區發揮作用,采取更多措施鼓勵5G基站的光纖化,加強回傳網絡。

2.5G使用的區域化鼓勵5G在城市中心之外的地區進行早期部署,使更多的人和企業受益。5G在城郊和農村的部署將帶動這些地區的社區和企業參與到數字經濟中來,這也將有利于商業活動密集的城市和地區。此外,5G將有助于農業的發展,提升人類應對自然災害(如森林火災)的能力,更好地控制稀缺資源(如水)的使用。5G使用的區域化也是避免5G數字鴻溝的重要途徑。

在實施和治理方面,為促進5G使用的區域化,需要采取更多的政策措施來解決5G在農村的應用問題、避免地理數字鴻溝。在大多數國家,地區數字化程度通常低于城市地區,鼓勵在這些地區部署5G的政策措施可能對這些地區的公民和企業產生重要影響,極大提升其對國內生產總值增長的貢獻。

3.5G使用的沉浸式體驗將改變人類在社交、課堂、游戲、家庭以及許多其他社會和社區環境中的互動方式。5G帶來的高速率、低延遲網絡環境將激活超高清視頻和虛擬現實(VR),縮小現實與虛擬環境間的差距如遠程教育。VR和增強現實(AR)技術的發展將為醫療、教育和旅游等帶來新的機遇,改變商業環境中員工與客戶的互動方式。到2030年,VR和AR有望為全球經濟帶來1.5萬美元的增長。

在實施和治理方面,為促進5G使用的沉浸式體驗,需要:1)政府的政策支持,在合乎道德和負責任的基礎上擴大商業應用;2)政府和私營部門有效地合作,定義5G在各行業的作用,以擴大相關應用。

原文標題:5G未來展望:創造廣泛的長期機遇

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