5G商用4年,商用规模化发展正迎来关键期
2013年,工信部正式向三大运营商下发4G牌照,4G时代正式开始,大众手机从此切换到了4G网络。在此之前,4G技术也经历过早期论证、实验室试验、制定标准、大规模建设投入、商用等阶段。同样地,5G技术也同样经历了上述发展过程,到了2019年随着工信部下发5G牌照,中国正式进入5G元年,不只是在个人手机领域,面向工业、城市治理、企业等领域,5G到如今已经有了成熟的使用场景。
通信技术的推进带来了个人使用感知上的更优体验,以及社会生产力的巨大变革。那么,单从技术变革的角度,6G的到来预估也会更具有颠覆性和战略制高点。
过去几年,国内外都在积极准备6G核心技术与应用的研究与建设。不过,6G仍处于早期阶段,距离商用仍有一段距离,因此现阶段,在5G与6G之间出现了5.5G、F5G Advanced、Net5.5G的“过渡阶段”。(5.5G由华为提出,F5G Advanced/5G-A更多由三大运营商所倡导,本质上没有区别。)
事实上,实现5.5G并不容易,整体来看,除了需要实现10Gbps体验、全场景物联、通信感知一体、L4级别自动驾驶网络、绿色ICT(依照华为此前总结)等技术能力外,业内在也不断探索5G商用以来带来的产业与商业价值再造。
5G的toB场景落地正在进入高速增长期。数据显示,全球运营商5G专网收入由2021年的34亿增长到2022年的100亿元,增速超过三倍。
在2023上海世界移动通信大会(MWC)展馆走访期间,笔者看到了包括华为在内,移动、电信、联通三大电信运营商,以及中兴、H3C、联想等ICT领域设备服务商、硬件服务商等的技术成果与方案展示。
不过,相较于5G无源物联网、轻量化5GC、XR、大模型等新技术、新方案的展示外,笔者还注意到,有的技术方案已经在真实的企业生产/管理、城市治理等场景中有了落地的初步成效。笔者摘选了几处比较有代表性的典型案例:
5G RedCap
RedCap(Reduced Capability,降低能力)是3GPP标准化组织定义的一种5G技术,应用于中高速物联网场景,包括可穿戴设备、视频监控和工业无线传感器等。
5G RedCap在智能制造、智慧城市等场景已实际商用,典型的场景如PLC工业控制、AGV调度协同、高清视频回传、区域电子围栏等,预计在2023年实现百万台终端设备连接。不久前公开信息显示,宁德时代已与华为等实现新能源行业5G RedCap商用验证。
事实上,在当下火热的5G全连接工厂建设中,5G RedCap也有望引入,实现更广泛的应用场景。
5G全连接工厂
2022年9月,工信部发布了《5G全连接工厂建设指南》,提出“十四五”时期推动全国10000家企业开展5G全连接工厂建设,并指出5G全连接工厂是“5G+工业互联网”工作的重点任务。指南明确,5G全连接工厂是充分利用以5G为代表的新一代信息通信技术集成,打造新型工业互联网基础设施,新建或改造产线级、车间级、工厂级等生产现场,形成生产单元广泛连接、信息(IT)运营(OT)深度融合、数据要素充分利用、创新应用高效赋能的先进工厂。
其中,全连接是指推动人、机、料、法、环、测等“能连尽连”,但不是“样样都连”,要充分利用5G技术打通IT和OT,但要根据实际情况因地制宜,最终是要帮助企业解决数字化转型过程中的难点、痛点和堵点。
在中国联通方面,除了展示5G确定性工业网络相关的关键技术攻坚与原型产品研发外,还有在工业场景的应用试点展示。在为某国产大飞机提供服务时,中国联通为其构建了一张网+一朵云+一平台,为其在制造、辅助管理、服务衍生、产业协同等全生命周期做了场景应用,通过该案例,中国联通还发布了5G协同制造中国方案及标准。
基于5G云边协同的工业控制系统
中国电信联合产学研合作伙伴,重磅发布了最新5G/6G云网科技创新成果和5G创新应用。包括全云化5G定制网、5GC三层解耦网络、5G定制网安全解决方案、天翼星云5G网联无人机系统、5G NTN手机直连卫星、5G NTN物联网、昆仑云网能力工厂、AI节能大脑、6G无线关键技术系列白皮书等。
其中,关于5G云边协同的工业控制系统方面,该研发项目推出主要是为了解决工业互联网领域工控软硬件、异种设备、端边云等多维度数据采集统一控制。并在此基础上牵头建成了国家工业互联网大数据中心,已连接41家工业互联网平台,为“全国业一盘棋”提供强有力的数据支撑。
5G+智慧矿山实践
2020年3月2日八部委印发《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》,对煤炭在采、掘、机电、运输、通风、洗选、能耗以及安全保障、经营管理等环节融合技术,智慧矿山在国内煤炭行业已经不是新鲜事物。其中,5G相较于4G的更强的数据传输速度和低延时优势,是当前智慧矿山典型场景中必不可少的一项技术解决方案。
陕西的中煤大海则5G智慧煤矿、山西的晋能控股集团三元煤业、内蒙古的国能神宝5G智慧煤矿、甘肃的酒钢集团西沟矿都已经基于5G技术实现智慧矿山的应用。
中国移动现场沙盘展示的是露天煤矿的无人化/智能化环节,其重点是需要提升采剥装备的技术保障能力。在负责中控的指挥监控平台,可对皮带传输、液压支架等进行监控。但现场工作人员也告诉笔者,“建设一套智慧矿山的体系,至少需要耗费一年时间。在成本上基本在千万级别,客观的其实是人工成本的降低,以及通过设备安全运行减少故障率而得到的整体效率的提升。”
除了新能源无源物联网、5G全连接工厂、5G专项技术等正在突破的成果外,在中国移动展区,同样展示了5G技术在智慧矿山场景中的模型。