从网络建设到终端应用5G产业概览(附产业链名单行业案例)6月6日,我国5G商用牌照发放一周年。 工业和信息化部数据显示,目前我国已建成5G基站超过25万个,5G用户已超过3600万,预计今年底,5G基站将超过60万个,覆盖全国所有地级以上城市……
得益于5G网络建设成果,这一年,从5G手机终端通过入网测试、5G+4K助力直播春晚,到疫情期间的5G云监工、远程会诊、智能医疗,再到珠峰5G云直播、两会的5G全息异地同频直播……
我们一起见证了我国5G商用所取得的成就。 在中央大力推动5G新基建发展并取得瞩目成就的同时,美国进一步升级对5G领头羊华为断供措施,5G似乎已经不再是一种简单的移动通信技术,而成为大国博弈的杀手锏、产业升级的助推器。
27年前,美苏两大国刚刚结束冷战,一边的苏联已被拖垮解体,另一边的美国已是不堪重负,失业率连年攀升、负债高起、经济疲软。为此,时任美国总统提出了信息高速公路计划,也就是开发移动互联网,改变人们的工作和生活的沟通方式,增加效率,加大产能。
1G网络时代下的公路特别窄,只能打电线G的公路宽了一些,不仅可以打电线G可以传输图片,现在的4G可以看视频、玩游戏、网络社交、移动支付、直播等等。现在回头看,这一切似乎不足为奇,但若在27年前,这个计划绝对是超前的。
1992年,美国当年GDP只有6.5万亿,却计划在未来20年内拿出4000亿去投资信息高速公路。这投资换来的是美国GDP年均增速3.88%,失业率骤降至4.0%,财政收支从1992年负债2900亿变为2000年盈余2300亿,这回报离不开当年对每一根光纤,每一座基站的投资。
2020年伊始,“新冠”疫情在全球蔓延,西方发达国家正疲于应对由于疫情和种族矛盾带来的社会问题。而此时,我国提出了新基建计划,并依靠强大的执行力在全国各地稳步推进。
中国有句老话,要致富,先修路,推进新基建,5G建设是关键。虽然受到新冠肺炎疫情的影响,但5G网络建设速度并没有减缓。三大运营商在年初就制定了全年建设50多万座5G基站的目标。
中国信息通信研究院预计:2020年,5G将创造约920亿元的GDP,间接拉动的GDP增长将超过4190亿元;到2025年,国内5G网络建设投资累计将达到1.2万亿元,并将带动产业链上下游以及各行业应用投资超过3.5万亿元,将拉动经济增加值约1.1万亿元,对当年GDP增长的贡献率为3.2%,间接拉动的GDP将达到2.1万亿元。
预计至2030年5G对经济增加值的直接贡献将超过2.9万亿元,十年间的年均复合增长率将达到41%,间接经济增加值贡献进一步增长至3.6万亿元,十年间的年均复合增长率为24%。
网络建设主要由运营商主导完成5G传输网、接入网、承载网的建设,环节包括网络涉及规划、主设备制造、传输设备铺设等。网络建设所需的上游电子元器件包括芯片及模块、射频滤波器、光器件及模块、传输介质等。
终端应用包括,硬件产品和软件应用,其中硬件产品包括手机、可穿戴设备、物联网终端等,制造终端所需上游电子元器件包括,芯片、天线、传感器、模组等。
软件应用主要服务于各行业的应用场景,包括4K/8K超高清视频、VR/AR、无人机/车/船、机器人等个人消费场景,也包括政务、工业、医疗、教育、金融等商用领域。
在5G商用初期,运营商会大规模开展网络建设,运营商为主要消费主体,相关5G建设产业链将迎来红利期。而随着5G网络设施建成,5G终端应用产业链将迎来红利期,用户则会成为消费主体。不论哪个时期,元器件制造产业都处于产业链上游。
5G网络,本质上是移动通信网络。拥有5G商用牌照才具有5G移动通信网络建设和经营资质。目前中国共有4家运营商拥有5G商用牌照,分别是中国移动、中国电信、中国联通和中国广电。运营商作为提供网络服务的供应商,也是通信网络市场的最主要采购者,运营商的资本开支决定着网络建设的投入。
中国移动5G相关投资计划约1000亿元,计划采购5G基站27万台。今年实现地级(含)以上城市规模商用,通过加强4/5G协同和加强向SA演进,有效满足To C、To B市场需求。
中国电信5G投资约453亿元,采购5G基站14万台。覆盖全国所有地市级(含)以上城市。5G网络部署以SA为目标架构,以5G+公有云+MEC融合最大化5G技术价值。
中国联通5G资本开支约为350亿元,采购5G基站14万台,覆盖全国所有地市,将启动5G网络向SA演进升级,并计划年中商用,同时推进“云网边端业”高度协同。
资本开支规模决定网络投资力度和网络性能。在5G网络建设阶段运营商会采购网络涉规划服务以及主设备、传输设备等硬件。在运营阶段,运营商会采购网络运维、优化等服务。
网络规划设计需要提供从咨询规划、设计的一体化解决方案,网络规划设计主要包括勘察、规划、设计,是5G网络建设启动之前的必经环节。目前网络规划设计环节国内的重点企业包括国脉科技、三维通信、恒泰实达、吉大通信、世纪鼎利等。
主设备市场近年来经历了多次整合。目前主要厂商包括华为、中兴通讯、爱立信、诺基亚、中国信科、三星。
基站天线是一种变换器,把传输线上传播的导航波,变换成无界媒介中传播的电磁波,或者进行相反的变换。基站天线性能的好坏,直接影响到移动通信的质量。主要厂商包括,通宇通讯、摩比发展、京信通信等。
光模块是基站和传输设备中的核心部件。光器件在数据中心、电信网络中有广泛应用,产品包括光放大器、光纤连接器、光模块、光电检测器等,光模块是光器件中较为重要的一种。主要厂商包括,科信技术、太辰光、日海通讯。
印制电路板(PCB,Printed Circuit Board)是承载并连接其他电子元器件的桥梁。5G时代基站用PCB会倾向于更多层的高集成设计,除了结构变化之外,5G的数据量更大、发射频率更大、工作的频段也更高,这需要基站用PCB板有更好的传输性能和散热性能,因此5G基站用PCB板要使用更高频率、更高传输速度、耐热性更好的电子基材。主要厂商有深南电路、沪电股份等。
光纤光缆主要用于链接5G组网。5G的基站结构中,AAU和DU需要用光纤进行连接;密集组网方案需大规模引入小基站,基站之间也会利用光纤进行连接。主要厂商包括中天科技、亨通光电、烽火通信等开云网址·(中国)官方网站。
5G网络运维优化方面,有望向网络智能化运维的趋势发展。智能化运维的趋势将提升网络优化运维的效率。目前国内主要参与企业包括世纪鼎利、邦讯技术、深南股份等。
我国华为、中兴通讯等企业在5G通信主设备市场份额占比大,所以产业链话语权不断提高,从而带动产业链上游国产化率进一步提升,滤波器、光模块、芯片等元器件自给率高,在5G网络建设方面我国有望实现全球引领。
工信部信息通信管理局副局长鲁春丛表示,预计2020年底,我国将建设5G基站超过 60 万个,覆盖全国地级以上城市。规模基本可以接近4G商用的第一年。
与中国国土面积接近的美国仅完成5G基站建设3万个左右,2020年全年计划新建5万个;5G发展最为成熟的韩国已建设5G基站接近12万个;日本进度稍慢,5G建设刚刚开始,将在日本各都道府县部署1万个左右的5G基站;欧洲绝大多数国家连5G频率都还没进行分配。
5G终端作为万物互联的重要载体。在包括工业、农业、物流、交通等场不同的应用场景下,有不同的5G终端产品。
产业链主要包括:射频/天线、芯片、PCB、显示屏等行业。中美科技竞争日益激烈的背景下,5G产业链的国产化程度引发关注。在显示屏、PCB、射频/天线、中低端芯片方面,产业自给率高,主要企业包括京东方A、TCL集团、鹏鼎控股、东山精密等。
而在中高端芯片、内存等方面,高通、索尼美日企业几乎垄断市场,产业对外依存度高。目前包括华为在内的国内厂商也在持续加大核心高端器件的自研力度。
根据GSA(全球移动供应商协会)的数据,截止上月,在全球已发布的283款5G终端及模组(包括手机、CPE、可穿戴设备等)中,中国厂商贡献了184款,占比达 65.02%;在108款5G手机中,中国厂商终端占比达66.67%。
5G应用为经济发展注入新活力。首先5G应用能够显著促进信息消费。其次5G应用能够有效带动产业发展。三是5G应用将拓展创新创业新空间。
产业链方面,按服务对象划分,包括个人消费级和企业级两类,消费级应用主要满足个人在游戏、金融、家居等场景的消费需求,代表企业有小米开云网址·(中国)官方网站、金山软件、浪潮、腾讯、完美世界、阿里云等。
企业级应用主要满足企业在车联、远程医疗、智能制造等场景的服务需求,代表企业大唐电信、华为、启迪云控、四维图新、海康威视等。
作为通用网络技术,5G将全面构筑经济社会数字化转型的关键基础设施, 5G与垂直行业的融合应用将孕育新兴信息产品和服务,经济社会各行业各领域,重塑传统产业发展模式。
今年两会《政府工作报告》中明确指出,要拓展5G应用。工信部也提出,将鼓励基础电信企业通过套餐升级优惠、信用购机等举措,促进5G终端消费,加快用户向5G迁移,同时通过5G应用产业方阵等平台,畅通5G应用推广关键环节,推动5G在各行业各领域的融合应用创新。
根据目前国内5G应用现状,零壹财经整理了5G技术在9个行业的应用情况,以及对应行业的9项应用案例,供行业从业者参考。
中兴通讯联合运营商在三一集团北京、长沙、常熟、昆山等园区建设商用化5G 网络与MEC边缘云系统,为三一集团智能化升级提供最先进的5G 应用环境,并与视频监控、远程挖掘等业务进行对接,实现5G 在多方面的应用示范。
三一集团5G+ 智能制造应用示范充分发挥了5G 大带宽、低时延等特性,为5G 在制造领域的应用发挥了重要示范引领作用, 大幅提升了生产效率。未来将进一步探讨、挖掘 5G+ 智能制造新的商业模式,促进制造产业转型升级。
浦发银行i-Counter智能柜台通过5G网络为用户提供金融业务服务。用户可通过4K高清视频连接远程服务,既可以与理财顾问沟通,获得更全面的服务信息与更直观的交互体验,也能享受电子银行签约、用户信息修改、卡激活、解挂失等多样化银行服务。
网点还配备由虚拟成像技术和AR眼镜组成的沉浸 式体验空间,同时提供一系列基于“刷脸”即可实现的交易,比如刷脸登录、转账、取款等。
医学服务机器人可更好的通过5G通道实现与病人的视频交互;结合5G室内分布,可以为机器人提供有效的室内定位,与机器人激光雷达形成相互补充;依托高效能网络转移运算需求到云端,减轻依托于机器人本体的离线分析和运算压力,使机器人的体积、重量开云网址·(中国)官方网站、功耗、成本及价格都因此而降低。
4. 政务与公共事业:5G在政务与公共事业的应用场景主要有智慧政务、智慧安防、智慧城市基础设施、智慧楼宇、智慧环保等
按照北京市公安局公安交通管理局(下文简称交管局)的要求,打造北京市智慧交通智能指挥中心,在指定区域内的点位安装 85 台高清摄像机,完成前端设备供电线路引入,并通过无线通信网络接入交管局的智能指挥中心系统。
在长话大楼、电报大楼、局、东单局 4 个地点的 5 个重要场景,采用 5G+ 鹰眼超高清监控,利用 5G 网络,将前端超高清鹰眼全景摄像机的高分辨率全景画面高速稳定地实时回传到交管局智能指挥中心电视监控系统。
中国移动咪咕公司打造了基于 X86/ARM 架构的全新云游戏业务平台 —— “5G 快游戏”充分发挥 5G 网络超低延迟、超大带宽特点,结合云游戏运行模式,实现游戏都在服务器端运行,并将渲染完毕后的游戏画面通过网络传送给用户。
基于“5G 快游戏”平台,游戏运行不再受限于处理器、显卡等物理硬件,更让图形处理与数据运算能力相对有限的轻端设备(thin client)也能运行高品质游戏。
通过建设5G+AI 移动执法系统,实现景区对有效进行逃票行为的治理和重点人员的筛查工作。建设人物匹配互动系统,实现游客有针对性游览。建设5G+ 全景视频业务管理平台、8K 高清直播系统,实现游客在出游之前,足不出户就可以通过公众号或网站提前领略到泰山景区壮丽的全景视频直播,通过沉浸式的体验来计划游览路线G在交通运输行业的应用场景主要有车联网与自动驾驶、智慧公交、智慧铁路、智慧机场、智慧港口等
该示范区是中国首批 5G 开放道路智能网联汽车测试和运营示范区,包含智能化基础设施和智慧运营平台,其中智能化基础设施包括:智能化感知系统、北斗差分定位系统、边缘计算平台系统、电子化数据化交通标识、网联信号灯控系统;智慧运营平台包括:V2X 车路协同平台、管理调度监控平台、设备管理平台、数据分析和 SDK 平台等。
该项目利用中国电信云计算资源及 5G 网络覆盖,为上海市愚园路第一小学构建一个 VR 教育课堂,可同时支持全校 40 多个班级自然科学课程的 VR 教学授课。5G 云 VR 教育方案充分运用了 5G 网络大带宽及边缘云计算所带来的低时延的技术优势,实现了轻量化、无线化、易管理、可移动、可共享的 VR 教育服务模式。
利用 5G 技术,提供安全隔离的切片,以及高精度授时和低时延的网络能力, 为电力行业提供了新的无线接入方式,同时为运营商开启了 2B 业务探索,包括了面向行业特点的端到端切片方案,以及授时、时延方案。
5G时代会带来怎样的行业变革和巨头企业呢?相信没人能给出具体的答案,就像当年提出信息高速公路时,谁又能预料的到会培育出谷歌、微软、Intel、苹果等一大批高科技巨人。当下5G的“宽度”或许可以容纳万物互联,而这一次我们不再是跟随,而是引领!