今天這篇文章想和大家聊聊5G-A,也就是5G-Advanced。或者說,5.5G。
最近這段時間,大家應該會發現,圍繞5G-A的話題越來越多,關注度持續上升。
原因很簡單,2023年即將結束,我們馬上要邁入2024年,而2024年通信行業的一件大事,就是3GPP R18版本即將凍結。
以前我就和大家說過,5G其實分為兩個階段:R15-R17是第一階段,R18-R20是第二階段。
第二階段的技術相比第一階段有顯著的增強和改進,但又不算是6G,所以,被稱為5.5G階段。
2021年4月,5.5G正式被3GPP官方命名為5G-Advanced,并啟動了相關的標準化工作。按既定規劃,即將凍結的R18,將是5G-A的第一個正式版本,也是5G-A的首次登臺亮相。所以,整個行業才會如此關注。
那么,5G-A即將登場,迎接它的會是鮮花和掌聲嗎?
坦率來說,并不全是。
眾所周知,國內從2019年開始正式商用5G。經過4年的建設,我們已經建成5G基站321.5萬個,5G移動電話用戶超過7.54億戶。(數據截止2023.11)
在行業應用落地方面,成績也非常亮點。目前,國內“5G+工業互聯網”項目超過8000個,5G工廠項目達1800余個,5G行業應用已融入67個國民經濟大類,應用案例數超9.4萬個。
在工業、礦山、電力、港口等垂直行業,5G應用不斷涌現,幫助大量企業實現了提質、降本、增效。
盡管如此,社會上對于5G的發展,仍然存在一些質疑的聲音。不少人認為,5G建設投資巨大,但似乎沒有看到爆款應用,回報率不足。甚至也有人認為,4G完全夠用,并不需要5G。
在這樣的背景下,我們現在又要搞5G-A,更加不被理解。
說實話,對于5G的技術研究意義以及商業價值,作者曾經也有過疑問。
經過長時間的思考、觀察與交流,我才逐漸認識到發展5G的必要性。
最近幾個月,我接連參加了“數字云南”等地方數字化建設的考察項目,接觸了大量的一線企業,和很多用戶進行面對面溝通,堅定了我對5G的支持。
前兩天,我參加在鄭州舉辦的世界5G大會。在同期的5G-A媒體沙龍中,和萬華化學集團、海爾、長城精工、陜煤智引科技等行業企業,三大運營商專家代表,以及鼎橋、廈門四信、勃傲自動化、臻像科技、坤銳電子、奧朗科技等產業鏈企業進行面對面溝通,讓我對5G-A也有了新的認識。
接下來,我就和大家聊聊,為什么要發展5G-A。
█用戶需求的驅動
需求,一直以來都是技術發展的主要推動力。沒有需求,就沒有應用。技術再先進,指標再高,也沒辦法成功。
人們常說5G沒有爆款應用,用戶對5G沒有需求。
其實,有這樣的觀點,主要是因為很多人看待5G時,沿用了3G/4G時代消費互聯網的思維。
消費互聯網,其實就是生活數字化。4G的成功,是因為智能手機。手機網速提升之后,借助智能手機,人們可以聊天、網購、看視頻、玩游戲,享受數字生活帶來的便捷和快樂。
5G既服務于消費互聯網,也服務于行業互聯網。消費互聯網這邊,確實沒有爆款需求,所以C端用戶感知不到5G的價值。加上早期的非理性炒作,期望越大,失望也越大,形成了負面情緒。
對于行業互聯網,它的復雜度遠遠超過了消費互聯網。我們常說“千行百業”,每個行業還有自己的多樣化工作場景,不是單純賣一套硬件軟件,或者像消費互聯網一樣賣流量,就可以解決的。
B端的市場培育周期,遠遠超過C端。C端的現象級爆款,在B端極難出現。
企業要搞數字化,要做頂層設計,要改組織架構、業務流程,還要進行場景定制,技術選型。這個過程極為漫長,用消費互聯網的標準去衡量,本身就不合適。
那么,企業客戶到底對5G和5G-A有需求嗎?
答案是:有。
過去四年,垂直行業進行了大量的5G落地,發現了一些問題,其中包括性能上的不足,以及場景的盲區,從而驅動了5G-A的誕生。
今年以來,已經有企業進行了5G-A的試點,并給出了對它的初步評價。
總部位于山東煙臺的萬華化學集團,上線了超過1000臺5G設備終端,落地實現了設備遠程監測、無人化倉儲物流,以及人員定位、生產區安全監控、無人駕駛等各個應用場景。
他們現在采用了基于RedCap的無線攝像頭,省去了傳統有線攝像頭所需的挖溝、放纜的工作(在化工園區施工有嚴格的要求,審批流程復雜),畫面流暢度和清晰度沒有任何損失,綜合成本降低了60%以上。
RedCap攝像頭
在他們的生產區域、裝置區,有大量的儀器儀表,需要進行各種數據采集和實時回傳。他們打算將RedCap與儀表相結合,完成這些工作。
RedCap相比傳統5G有明顯的輕量化優勢,功耗和成本更低。根據媒體沙龍上鼎橋專家提供的數據,RedCap模組價格已經大幅下降到200多元,比標準5G模組便宜100-200元。未來產業鏈更加成熟,出貨量增加,價格還將進一步下降。
功耗方面,已經降到2W左右,恰好符合化工產品防爆終端的指標要求。
杭州奧朗是從事醫療信息化的企業,他們也用了RedCap。他們和華為合作,采用RedCap技術,對現有的醫院進行醫療專網建設,滿足數據采集,視頻回傳,護理以及后勤服務需求,節省了布線工作量和成本。
在浙江某地市,當地衛健委統一建設了一個數據采集平臺,各醫院采集并上報信息。原本他們采用Wi-Fi,但組網過于復雜,且安全性不滿足要求。改用RedCap之后,組建的網絡就很順利,且成本和安全性滿足要求。
除了RedCap之外,我們再來看一個5G-A落地uRLLC場景的例子。
長城精工是隸屬于長城汽車的一個零部件全資子公司。基于集團數字化的需求,他們開啟了“5G-A+工業互聯網”的試點驗證,聯合中國聯通、華為、勃敖,一起探索在工廠的生產控制核心層,引入5G通信,實現無線對有線的替代。
他們歷時兩年,在保定精工自動化建成了一條5G超可靠低時延柔性的車門焊裝線。傳統生產現場是通過總線進行控制的。他們在行業首次實現了用5G來替換現在的Profinet網線。
改造之后,他們解決了多個痛點。
第一,工廠設備五花八門,來自不同廠家。不同廠家的協議,也不一樣。
工廠的網絡是金字塔型架構,數據采集、工業控制是獨立布線,總線標準的多樣化,導致容易出現信息孤島。
第二,現場的工業網絡層級比較多,線纜多,故障也多。尤其是生產中的移動應用環節,比如車間的機械臂,包括滑臺和轉臺,就是和柔性生產相關的設備,長時間運行就會造成總線磨損、故障。
出現故障,就會導致停線,造成損失(每分鐘幾十萬到幾百萬)。
排查故障也很困難,因為不知道是設備還是總線的問題。總線里面有幾根線斷了,會出現數據丟包,很難處理。
第三,施工周期廠,成本高。
長城是車企,車型更新換代非常快。每次更新換代,會對生產線進行重組,或者是重建。這時,有線網絡需要重新布線,施工周期非常長,設備擺放也缺乏靈活性。
基于上面的痛點,他們才決定采用5G。
5G uRLLC工控演示
根據他們的統計,單工廠能夠減少網絡故障,每年大概是60個小時。無線代替有線,節拍提升1到1.5秒,產能價值每年提升大概8億。新車型的導入,時間也能提前10到15天。
之所以采用5G而不是Wi-Fi,是因為5G在網絡硬切片、5G LAN等方面具有原生特性,可以更好地保障QoS,以及與工廠的數字化系統相結合。
再來看看5G-A超寬帶的需求和應用。
5G-A的下行達到萬兆(10Gbps),上行達到千兆(1Gbps)。這也是很多行業場景需要的指標。
陜煤智引科技,是一家專門做煤礦井下5G技術應用的企業。他們聯合中國電信和華為,在陜煤推出了5G-A的礦用基站,獲得了很好的效果,還獲得了工信部2023年中國5G+工業互聯網大會年度標桿示范案例的稱號。
他們的曹家班煤礦項目,一口氣使用了5G-A的三個特性。
首先是大上行和RedCap。
現在國家在推智慧礦山,礦井的無人化、減人化。這使得實際工作場景中部署的前端感知裝置大量增加。井下的5G基站,單基站需要連接的設備數量增加。
井下有大量的高清圖像需要采集和回傳,用到了RedCap。攝像頭數量多,有大上行的需求。上行能力越強,需要的基站數量越少,也有利于減少施工,以及降低成本投入。
值得一提的是,煤礦存在著大量的瓦斯,易燃易爆。以前傳統的基站下井,都是通過加上防爆殼的方式實現,體積笨重且安裝復雜。現在,他們研發的礦用本安基站,體積小巧,符合規范要求,安裝非常方便,有助于5G-A在煤礦場景中使用。
礦用本安基站
第三個用到的5G-A特性是通感一體。
煤礦井下的粉塵較多,通過攝像頭很難識別物體。借助5G-A通感一體,道路識別率達到95%,能夠提升5G井下的安全。
5G通感一體現在是很熱門的研究方向,可以用于跟蹤定位、測距測速、成像識別。
現在很多城市(例如深圳)都在大量發展低空經濟。通感一體對低空無人機的管理非常有效,可以為低空經濟保駕護航。
最后我們再看看P-IoT(Passive IoT),也就是無源物聯網。
P-IoT的功能和RFID有點類似,但是基于5G技術體系,覆蓋范圍大大增加。傳統RFID最多覆蓋20米,如果覆蓋大區域,不僅增加成本,也會造成相互間的干擾。
P-IoT的覆蓋能力遠遠超過RFID,而且,它可以和大網進行互動,方便管理,提升效率。
海爾公司就在自己的原材料物流管理中引入了P-IoT。他們搭建了一個數字底座,關聯了上萬種的物料種類,基于P-IoT的標簽無源互聯能力,不僅實現了從崗位到倉儲、供應商的能力提升,也實現了信息流、實物流和價值流的三流合一。
他們真正做到了全節點信息可視化,將信息化能力發揮到了極致。
在媒體沙龍上,分享自己5G-A落地實踐的企業很多。限于篇幅,我就不一一介紹了。
從這些分享中,我們可以感受到,5G-A真正給他們提供了更加高效、更具性價比的解決方案。他們的背后,是千行百業強烈的數字化轉型需求,是實實在在的渴望。
█科技競爭的必然
剛才我們從用戶需求的角度,介紹了推動5G-A可以帶來的好處。
其實,站在宏觀層面,之所以要搞5G-A,也是科技自主研發和國家競爭力的需要。
未來是數字時代,以5G為代表的聯接力,與以AI、云計算為代表的算力,是國家核心競爭力。
在通信領域,我們花了幾十年的時間,一點點從落后走向領先,是來之不易的。科技研發,就像逆水行舟,不進則退。如果放棄5G和5G-A的研究,我們就會喪失這個競爭優勢。等將來要爆發的時候,我們就又落后了。
算力那邊,我們在芯片上這么被動,就是明證。
5G、5G-A,以及未來的6G,是移動通信發展的必經之路。移動通信網,是一個大一統網絡,既要做技術上的包容(5G eMBB、RedCap、NB-IoT等),也要做空間上的擴展,還要做功能的延伸。
在這條線上做到全球領先,并保持住優勢,有極為重要的意義。
從另一個角度來說,我們利用通信技術上的優勢,還可以反向滲透到各個行業領域,幫助打破傳統行業的國外壟斷。
總而言之,牢牢把握5G技術優勢,就可以讓我們在未來競爭中占據有利地位。這種戰略價值,值得我們把眼光放長遠。
█關于5G-A的誤區
發展5G-A,我們還要澄清幾個誤區。
在世界5G大會上,鄔賀銓院士提到幾個關鍵點:
首先,5G-A不是要完全替代5G,所以,不存在大家想象的投資浪費。
其次,5G-A是場景覆蓋,只會在有需要的地方,進行建設,所以,投資總額也沒有那么大。
第三,5G-A網絡側基本是通過軟件升級實現,所以,工程上難度沒有那么復雜,成本也不會那么高。
這些關鍵點,澄清了大眾對于5G-A成本的誤區,可以打消很多顧慮。
通信的投資,和高鐵有點像,屬于基礎設施投資。運營商本身的效益和回報是一方面,但更重要的是對企業和產業的支撐,對社會發展的助力,要算總賬。
網絡好了,才會孵化更多的應用,才能抹平數字鴻溝,讓個人和企業受益,帶動數字經濟的騰飛。
█結語
最近幾天,國內關于6G的消息掀起了一波熱潮。信通院IMT-2030推進組發布了6G方面的一系列進展,讓我們對6G有了更多了解。
按照規劃,6G預計要2030年商用,距離現在還有7年。這7年的時間,我們需要通過5G-A,對5G進行增強,也為6G投石問路。
耐心且堅定地推動5G-A的落地,將為未來的6G打下堅實的基礎。
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原文標題:為什么要搞5.5G?
文章出處:【微信號:FANYPCB,微信公眾號:凡億PCB】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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