【云駐共創(chuàng)】物聯(lián)網(wǎng)無線長距離5G技術(shù)專題

目錄

1、5G發(fā)展趨勢及應(yīng)用場景

2、5G協(xié)議標準及產(chǎn)業(yè)進展

3、5G業(yè)務(wù)應(yīng)用分享

一、5G發(fā)展趨勢及應(yīng)用場景

5G是萬物互聯(lián)的新基建，5G+AICDE使能千行百業(yè)

5G相當于我們的高速公路，要想富先富路先修路，5G就是構(gòu)建萬物互聯(lián)的一個高速公路。

在行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中，5G并不能單獨發(fā)揮作用，而是需要與其他基建層技術(shù)和通用技術(shù)(如邊緣計算、視覺技術(shù)、傳感技術(shù)、AR/VR等)結(jié)合，使能不同產(chǎn)業(yè)。

5G結(jié)合我們當前比較火的技術(shù)來生成、催生出一些行業(yè)和豐富的應(yīng)用。很簡單的一個道理，高速公路修好了以后，需要有相關(guān)配套，比如說收費站、休息區(qū)等等，這些配套加在一起才能形成一個完整的功能，當然配套上也要有跑的車，也就是我們所說的終端。

5G作為新基建之首，打造的是一條信息高速公路。依托于5G基站建設(shè)，我們構(gòu)建了大數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)，夯實智能經(jīng)濟基礎(chǔ)。有了數(shù)據(jù)以后，我們做人工智能時有了低時延、高可靠性的連接，培育了智能經(jīng)濟形態(tài)。也可以做工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重構(gòu)工業(yè)生產(chǎn)體系。新基建還有特高壓建設(shè)全球能有互聯(lián)網(wǎng)、城際高速鐵路和城際軌道交通構(gòu)建城市群網(wǎng)絡(luò)、新能源汽車充電樁消除里程焦慮等功能。

全國各省市陸續(xù)發(fā)布了2020年重點項目投資計劃清單。已經(jīng)發(fā)布計劃的25個省市投資清單共包括17257個項目，其中17個省市計劃總投資額，約42萬億元

4G改變生活，5G改變社會

5G它為什么能夠改變社會?

可能會有人說4G怎么就不能改變社會了呢？4G其實對我們生活改變，對我們社會的改變也是非常大的，但是5G它能夠做的是更徹底，因為5G的能力強，強在三個方面。

第一，eMBB速度快，10Gbit/s，這是我們能夠很直接體會到的，我們現(xiàn)在買的市面上手機，是不是感覺下載速度更快了。

第二，uRLLC時延，1ms，擁有極高可靠極低時延，比4G要強了很多。

第三，mMTC連接量，每平方公里一百萬。物聯(lián)網(wǎng)NBLT中，這個平方公里來計算的話，按照二小時來計算大約是十萬不到的樣子。光從連接量來看，它比NBLT要強很多。

基于這樣三個方面，5G它能夠催生出很多內(nèi)容，5G結(jié)合了底層的人工智能，未來的AI需要有數(shù)據(jù)，而5G可以為數(shù)據(jù)提供重要的來源。當我們要做大量的人工智能，它需要各種數(shù)據(jù)來進行訓(xùn)練，通過訓(xùn)練來成熟算法，再加上算力，朝著人工智能方向來進行發(fā)展。

從通信剛出現(xiàn)的時候，通信服務(wù)的對象一直都是人，知道如今普遍的4G，然人們之間的聯(lián)系越來越方便，越來越密切。而5G的出現(xiàn)，為通信帶來一個新的定位，就是不僅是實現(xiàn)的了人與人之間更緊密的聯(lián)系，甚至實現(xiàn)人與物，物與物之間的聯(lián)系。因為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，使得智能終端應(yīng)運而生，人們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)越來越多，導(dǎo)致4G無法承受這種大量數(shù)據(jù)的計算和存儲。隨之便出現(xiàn)了代替4G承載這些數(shù)據(jù)的5G的出現(xiàn)。讓我們隨時隨地使用任意智能終端分享信息，打造出一個全移動和全連接的數(shù)字化社會。

我們之所以認為，“4G改變生活，5G改變世界”，就是因為應(yīng)用驅(qū)動的4G，改變了生活的半徑，讓無數(shù)消費端的需求，縮短為手指與屏幕的距離。而5G將大幅縮短行業(yè)實現(xiàn)智能化的時間，智慧的城市、智慧的社會治理、智慧的百行百業(yè)，讓“智能”變得觸手可及。

5G+AICDE打造一體化新型服務(wù)能力，5G的法定名稱是IMT-2020(國際移動通信技術(shù)-2020)

談到5G，一般常會提到三種應(yīng)用場景：增強的移動寬帶通信（eMBB），大規(guī)模機器類型通信（mMTC），以及超可靠低時延通信（URLLC)。

場景1：增強的移動寬帶(eMBB)

eMBB(Enhanced Mobile Broadband )當前可以做高清視頻、360°全景直播、虛擬現(xiàn)實VR、增強現(xiàn)實AR、MR全息等等。

eMBB大致是指今天的移動寬帶服務(wù)的直接演進，它支持更大的數(shù)據(jù)流量和進一步增強的用戶體驗，比如，支持更高的終端用戶數(shù)據(jù)速率。

VR對帶寬的要求是分為基本的、良好的、理想的和極致的。市面上的VR眼鏡大都是屬于基本VR層面的，它對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求基本上就15M左右。我們要讓人眼感知達到良好，是需要8k x2k的全景視頻分辨率。

考慮到未來VR使用場景無處不在，Cloud VR 實現(xiàn)了終端的無線化，并通過云端服務(wù)器完成圖像渲染，極大地降低終端成本并提升了用戶體驗。

Cloud VR對移動網(wǎng)絡(luò)帶來了更高的要求，比如，入門級的體驗需要100Mbps帶寬和10ms時延，而極致的體驗則營可9.4Gbps和2ms的低時延，只有5G網(wǎng)絡(luò)才能滿足VR極致體驗的訴求。

為什么是8k乘以2k呢？

因為我們眼睛的視線在范圍是一個狹長的啊，垂直是2k，水平叫8k，這樣才能讓人眼看上去會有3D的感覺。良好VR它對帶寬需求是100M。

場景2：大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)(mMTC)：萬物互連，萬物互通

海量連接的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)mMTC (Massive Machine Type Communication)大規(guī)模機器類型通信，典型應(yīng)用有智慧城市、智慧農(nóng)業(yè)等有大量設(shè)備接入的場景。

通信，5G網(wǎng)絡(luò)每平方公里可支持100萬臺設(shè)備，非常有助于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。5G強大的連接能力可以快速促進各垂直行業(yè)(智慧城市、智能家居、環(huán)境監(jiān)測等）的深度融合。在萬物互聯(lián)的未來，5G的低功耗廣覆蓋為物聯(lián)網(wǎng)提供了新的強大支撐，開啟了智能生活的時代。

場景3：極致可靠實時通信(uRLL)

超高可靠性與超低時延業(yè)務(wù)uRLLC ( Ultra Reliable & Low Latency Communication ),典型應(yīng)用有車聯(lián)網(wǎng)自動化交通控制和駕駛、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療等場景。uRLLC場景主要面向新型的行業(yè)應(yīng)用，提供高可靠、低時延這樣的需求。

5G的殺手锏駕駛URLC，極高可靠性、極低時延通信。一條流水線上會有N多的機械臂和操縱臂，連接量大的情況中，它的可靠性不達標，或者是有百分之零點幾的丟包，多個器件相互疊加，這個百分之零點幾的丟包疊在一起可能就會形成比較大的基數(shù)，可能會到達百分之十到二十，所以說在工業(yè)的場景，我們要求它的可靠性是要極高的。

在5G的三個應(yīng)用場景中，mMTC與uRLLC場景和物聯(lián)網(wǎng)強相關(guān)。

全自動駕駛，車/路之間的高效協(xié)調(diào)，對時延可靠性提出了非常高的要求

自動駕駛對低時延的需求

按照駕駛時速每小時120公里，如果說按照3G的時間是100毫秒，它的自動距離駕駛是0.3米。如果是4G是50毫秒，127厘米。而5G的一毫秒是3.3厘米。

相當于什么概念？

人腦中有神經(jīng)元，當你發(fā)現(xiàn)前面有障礙物，會控制腳來剎車，人腦的神經(jīng)元傳遞信息的數(shù)據(jù)是每秒鐘一百，也就是說5G的時延，如果真的能達到1毫秒3.3厘米，它會比我們?nèi)四X控制腳的速度還快。但是現(xiàn)在的這個1毫秒還遠遠達不到我們的水準，測試一般可以到10-15毫秒左右。

自動駕駛決策可靠性大幅度提高

Level 0 ?無自動化需要人類駕駛者全權(quán)操作

Level 1??駕駛支援-針對方向盤和加減速其中一項操作提供駕駛支援，其他由駕駛者操作

Level 2 ?部分自動化-針對方向盤和加減速中多項操作提供駕駛支援，其他由駕駛者操作

Level 3??有條件自動化-由無人駕駛系統(tǒng)完成所有駕駛操作，根據(jù)系統(tǒng)請求，人類駕駛者提供適當操作。

Level 4??高度自動化-在限定的道路和環(huán)境中可由無人駕駛系統(tǒng)完成所有駕駛操作

Level 5??完全自動化-無需人類駕駛者任何操作，全靠無人駕駛系統(tǒng)操作在有需要時可切換至人工操作模式

時延縮短以后使用自動決策可靠性大幅度提高。自動駕駛一般分為五級，隨著級別越高，它會對我們實驗要求越高。四級、五級就是叫做高級自動駕駛和駕駛?cè)詣踊鼘Φ膸捯?0M-1Gbps，時間是1-10毫秒。現(xiàn)在我們市面上大部分的車基本上都是二級的部分自動化駕駛比如說會有定速巡航功能，頂配版的車一般會有車道保持，這就是屬于部分自動化，

在一定場景可以按高速上面直接定速巡航，稍微有一點點自動化的功能。

實際的5G遠程控制應(yīng)用

解決方案:

車內(nèi)攝像頭和傳感器作為駕駛員的眼睛和感知，可將車前360度范圍內(nèi)的場景傳輸?shù)讲倏厥遥{駛員據(jù)此進行判斷和操作，遠程閉環(huán)操控汽車。

價值場景:

固定線路:穿梭巴士、港口/工廠運輸（AGV是“Automated?Guided Vehicle”的縮寫，即“自動導(dǎo)引車”)

惡劣環(huán)境:礦區(qū)、地基壓實場景、垃圾、廢料、煤層壓實等

車輛調(diào)配:遠程將共享汽車駕駛至高需求區(qū)域

二、5G協(xié)議標準化及產(chǎn)業(yè)進展

5G = 全球統(tǒng)一的標準

5G真正開始大規(guī)模應(yīng)用在2020-2021年

通信技術(shù)的起源與展望:

1G,1978年出現(xiàn)，模擬信號，僅支持語音

2G，兩種制式:GSM、CDMA，數(shù)字信號，支持語音、短信、低速數(shù)據(jù)上網(wǎng)

3G，三種制式:WCMA、CDMA2000、TDS-CDMA，通信進入數(shù)據(jù)上網(wǎng)時代

4G，兩種制式:TD-LTE、FDD-LTE，LTE-A的峰值速錄接近1Gbps

5G，全球統(tǒng)─標準: IMT-2020，高速率(10Gbps峰值速率)、大連接（100萬連接/平方公里)、低時延(1ms時延)

在2018年6月，3GPP完成了5G第一階段（Rel-15）的標準化工作，在第二階段（Rel-16）中，加強了增強移動帶寬以及超可靠低時延通信，不僅讓工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從中受益，更是提供了一系列全新的5G互聯(lián)功能。而即將完成的Rel-17，則會支持低功耗的中高速物聯(lián)網(wǎng)和高精度定位。R18將開啟5G-Advanced 標準階段。

眾所周知，增強移動寬帶場景是5G產(chǎn)業(yè)和市場的基礎(chǔ)，5G在持續(xù)增強寬帶傳輸能力的同時，實現(xiàn)面向更復(fù)雜場景的深度覆蓋、更靈活的部署。

在率先開展的eMBB典型業(yè)務(wù)場景中，5G+AR、VR應(yīng)用取得良好成效。URLLC主要是面向多業(yè)務(wù)場景實現(xiàn)超高可靠低時延。mMTC將基于5G NR的中高速物聯(lián)網(wǎng)（RedCap），研制RedCap滿足中高速率物聯(lián)網(wǎng)需求，構(gòu)建NB-IoT/Cat 1/ RedCap/5G協(xié)同發(fā)展的移動物聯(lián)網(wǎng)綜合生態(tài)體系，支持差異化的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。

3GPP標準進展:R15(eMBB)已凍結(jié)，R16(uRLLC增強)20年6月凍結(jié)，mMTC推遲到R17

關(guān)注點1: 3GPP R15標準版本(18年6月份凍結(jié))，成為5G NSA& SA商用的基礎(chǔ)版本

關(guān)注點2:3GPP R16(2020年6月份）重點關(guān)注: uRLLC增強/車聯(lián)網(wǎng)/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)/智能電網(wǎng)/非授權(quán)頻譜

關(guān)注點3:4.5G的IOT技術(shù)NB-loT和eMTC被定義為5G特性，近期不再規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)新特性，mMTC更新規(guī)劃推遲到R17(凍結(jié)時間預(yù)測到2021年12月)

2019是全球5G網(wǎng)絡(luò)商用元年，2020年迎來大規(guī)模業(yè)務(wù)發(fā)展

中國:中央經(jīng)濟工作會議明確提出“加快5G商用步伐”，2019年啟動規(guī)模商用，中國成為第一波市場

中東及歐洲管動作迅速，頻譜Ready國家普遍19年啟動商用;美國:受限于毫米波產(chǎn)業(yè)鏈成熟度，實際商用規(guī)模小GSA的最新報告顯示，目前全球40個國家和地區(qū)已經(jīng)推出了70張商用5G網(wǎng)絡(luò)。

2020年5G商用急速發(fā)展，遠超4G初期發(fā)展速度

根據(jù)GSA統(tǒng)計，截止2020年3月底，截至2020年3月底，全球123個國家和地區(qū)的381家運營商已宣布對5G進行投資。其中40個國家和地區(qū)的70豕運宮簡已繪推出了一項多項又持3PP協(xié)準的5G服務(wù)。

中國頒發(fā)5G牌照(2019.06)，正式開啟5G商用

工信部2019年6日正式向中國電信、中國移動、中國聯(lián)通、中國廣電發(fā)放5G商用牌照。我國正式進入5G商用元年。值得注意的是，中國廣電成為除三大基礎(chǔ)電信運營商外，又一個獲得5G商用牌照的企業(yè)。

5G具有高速度、低時延、高可靠等特點，是新一代信息技術(shù)的發(fā)展方向和數(shù)字經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)。

2020年中國將建成全球第一大5G網(wǎng)絡(luò)

2019年全國開通的5G基站超過13萬，截止2020年3月底，全國范圍內(nèi)已開通5G基站19.8萬個，年底全國會超過60萬個基站,成為全球最大的5G網(wǎng)絡(luò);

2020年中國三大運營商會建設(shè)55萬個個站，其中中國聯(lián)通電信合建25萬個，中國移動建設(shè)25萬個，到2020年年底，中國移動的基站數(shù)將超過30萬。

2021年7月16日上午，據(jù)工信部消息，我國已建成全球規(guī)模最大5G獨立組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，累計開通5G基站96.1萬個。截至6月底，覆蓋全國所有地級以上城市，5G終端連接數(shù)約3.65億戶，千兆寬帶用戶達1362萬戶。

中國2020年成為全球第一大5G市場

截止2019年12月底，全國有300萬5G簽約用戶；2020年1月份，5G簽約用戶數(shù)超過1300萬；到2020年3月份，,5G簽約用戶數(shù)超過5000萬，中國移動3月5G用戶大增1632萬戶，累計達到3172萬戶，GSMA預(yù)計，2020年70%的5G連接來自于中國，5G初期發(fā)展速度遠超4G。

中國成為全球第—大的5G行業(yè)應(yīng)用市場，超過30個行業(yè)進行5G應(yīng)用探索；運營商和網(wǎng)絡(luò)、終端廠家都在創(chuàng)建幾十個開放實驗室進行5G行業(yè)探索。

三、5G業(yè)務(wù)應(yīng)用分享

5G三波應(yīng)用逐步推進，循序商用

談到5G的商業(yè)模式，5G先行者們第一波應(yīng)用將首先聚焦于eMBB（增強移動寬帶）和FWA（固定無線接入），以進一步提升服務(wù)效益和用戶體驗。

隨著運營商移動數(shù)據(jù)流量每年50%的增長，到2025年，全球平均每用戶每月將超過70GB。為應(yīng)對移動數(shù)據(jù)流量的爆發(fā)式增長，運營商選擇5G技術(shù)，以實現(xiàn)移動寬帶網(wǎng)絡(luò)的比特成本按摩爾定律下降，提升運營效益。

5G網(wǎng)絡(luò)為應(yīng)用開發(fā)商提供了更強的網(wǎng)絡(luò)能力和新的賽道，新的社交娛樂平臺、沉浸式VR/AR內(nèi)容、2B解決方案和垂直行業(yè)IoT應(yīng)用等創(chuàng)新業(yè)務(wù)正在涌現(xiàn)，基于5G網(wǎng)絡(luò)，運營商將有機會和產(chǎn)業(yè)伙伴一起分享更多新的商業(yè)機會，創(chuàng)造更多的商業(yè)價值。

eMBB第一波應(yīng)用，AR/VR/高清視頻/無人機等逐步應(yīng)用，AR/VR/高清視頻元素成為終端及外設(shè)賣點。

uRLLC第二波應(yīng)用，聯(lián)合龍頭行業(yè)，探索典型業(yè)務(wù)應(yīng)用場景需求﹐聚合生態(tài)合作伙伴，打造5G產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)圈。

mMTC第三波應(yīng)用，由于5G IOT才處于起步階段，5G物聯(lián)網(wǎng)預(yù)計2022年后開始應(yīng)用4.5G IOT將是5G探索垂直行業(yè)的第一步，做好IOT業(yè)務(wù)就是做好5G業(yè)務(wù)。3GPP R16（2019年凍結(jié)）之前，5G繼承NB-IoT和eMTC標準，并持續(xù)演進。產(chǎn)業(yè)界普遍認為NB-IoT和eMTC其實就是5G mMTC的一部分，是5G探索垂直行業(yè)的第一步。

韓國5G: 2020年5G用戶普及率全球第一，5G內(nèi)容(VR/AR）全球發(fā)展領(lǐng)先

2020年4月1日，韓國成為第一個全球商用5G的國家，截止2020年3月底，韓國5G用戶總數(shù)達到577萬,用戶數(shù)僅次于中國，但普及率接近10%，世界第一，是中國的14倍，計劃2020年底達到1000萬5G用戶。

韓國科學(xué)技術(shù)通訊部成立國家級的VR/AR制作中心，LGU+和KT推出VR新業(yè)務(wù)。

LGU+對香港電訊盈科出口5G內(nèi)容，SKT給臺灣大哥大提供5G咨詢服務(wù)。

韓國5G 2C已經(jīng)大規(guī)模商用，2B/2H還在探索，LGU+推5G能扣港口，SKT推無人機項目。

5G將會在數(shù)字化程度高的行業(yè)開始應(yīng)用

根據(jù)麥肯錫行業(yè)數(shù)寧化洞察,對行業(yè)分類進行整合,選擇了8個大顆粒行業(yè)進行分析

麥肯錫的《中國數(shù)亨經(jīng)濟報告》，揭示了中國22個行業(yè)的5大數(shù)字化發(fā)展階段:

ICT(信息通信技術(shù)）、媒體(數(shù)字內(nèi)容提供商和出版商)和金融(客戶關(guān)系管理解決方案等)是中國數(shù)字化程度最高的領(lǐng)域

面向消費的行業(yè)數(shù)字化程度，領(lǐng)先國際

政府相關(guān)產(chǎn)業(yè)(電力等公共事業(yè)、衛(wèi)生保健、政務(wù)、教育等)大舉投資數(shù)字化，其在整體產(chǎn)業(yè)數(shù)字化指數(shù)的排名要高于美國或歐盟(整體規(guī)模仍落后)

資本密集型產(chǎn)業(yè)(如先進制造業(yè)、石油和天然氣制造、化工、醫(yī)藥等）數(shù)字化程度排名相對靠后，但潛力大

本土化和碎片化產(chǎn)業(yè)(如房地產(chǎn)，建筑，農(nóng)業(yè)，個人和地方服務(wù)等)的數(shù)字化程度落后

5G+媒體，讓直播更方便

5G+媒體直播是通過5G網(wǎng)絡(luò)，支持電視節(jié)目、在線賽事等高清直播，給觀眾帶來身臨其境的沉浸式體驗，從一輛車到CPE(700g)，從附加CPE 到直播背包(內(nèi)嵌通信模組)。

5G+360°/VR/超高清賽事直播、表演、文博等充滿想象

可以從從8個角度選擇視角進行選擇；運動員的信息疊加；觀看各種比賽場次信息，用戶可在手機端隨意旋轉(zhuǎn)視角觀看比賽，比如乒乓球4K全景視頻呈現(xiàn)與細節(jié)放人畫面對比。

商業(yè)模式:為電視臺和網(wǎng)絡(luò)直播媒體提供現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)和上行方案，可疊加云端制播服務(wù)

5G+安平:高清視頻無死角，更便捷、更靈活

傳統(tǒng)有線監(jiān)控攝像頭，位置固定，分辨率低,維護難。

基于5G的高清攝像頭可以隨時高清傳輸，部署靈活。

A!使能智能管控更優(yōu)性能，更多場景，比如人臉識別、車牌識別等場景。

智慧警務(wù)案例:5G+X打造立體巡防智慧派出所

目前該派出所主要通過“5G＋智能執(zhí)法終端＋高清視頻實時回傳＋AI智能識別”實現(xiàn)警用無人機自動巡邏、警用摩托車巡邏、單兵智能執(zhí)法（AR眼鏡＋執(zhí)法記錄儀）立體巡防，可視化應(yīng)急指揮，實現(xiàn)科技助力警力，不斷提升警務(wù)效能，全力打造5G場景下的立體執(zhí)法系統(tǒng)，合力共建“5G立體巡防派出所”。

空地聯(lián)動、情報分析指揮一體化；5G“智慧派出所”

5G超大帶寬，支持空地一體多路移動高清視頻回傳

5G對空精準連續(xù)覆蓋，支持無人機日常巡邏、應(yīng)急救援

5G支持AR/VR虛擬現(xiàn)實增強，提升情報互動時效性

5G使能礦車無人駕駛解決方案

2019年五月，中國移動與華為合作，推出了5G使能的無人駕駛礦車方案。這一方案不僅節(jié)省了人力，只需要一個人負責統(tǒng)一的遠程操控和管理，更重要的是避免了人員在危險場所施工作業(yè)。此外，車輛行駛的速度可以提高到35公里，經(jīng)濟上綜合效益提高10%。

礦卡調(diào)度系統(tǒng)，任務(wù)下達監(jiān)控車輛狀態(tài)管理。

無人駕駛系統(tǒng)，路線自動規(guī)劃自動駕駛決策車輛控制。

為了降低時延，可部署到邊緣節(jié)點(MEC)

5G+無人機行業(yè)應(yīng)用:農(nóng)業(yè)、巡檢、安防、物流

農(nóng)業(yè)、巡檢、物流、安防:價值潛力大，網(wǎng)絡(luò)依賴性強，可優(yōu)先拓展；2020聯(lián)網(wǎng)無人機帶來的市場價值就達到了2540億美金。

隨著5G技術(shù)不斷發(fā)展，其超帶寬、超高速、超低時延和超高可靠性的顯著特征，不僅提升人類通信體驗，還拓展了智能制造、車聯(lián)網(wǎng)、智能物流、無線家庭寬帶接入等行業(yè)應(yīng)用。也正是因為5G的超高速、超低時延和超高可靠性特征，當其與無人機相結(jié)合時，正真引發(fā)低空數(shù)字經(jīng)濟蓬勃發(fā)展。

當前，無人機與無線通信跨界融合的需求與趨勢已經(jīng)有目共睹，無人機5G應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)生態(tài)從無人機應(yīng)用場景和通信需求、終端通信能力、無線技術(shù)等方面也初步成熟。相信未來通過無人機5G應(yīng)用領(lǐng)域的持續(xù)創(chuàng)新，會不斷促進無人機在物流、巡檢、安防、救援、測繪、農(nóng)業(yè)植保、直播、編隊飛行甚至自主飛行等場景的網(wǎng)聯(lián)化智能化建設(shè)，提升航拍、送貨、勘探等各種各樣的個人及行業(yè)業(yè)務(wù)體驗。

5G+智能電網(wǎng)應(yīng)用場景

結(jié)合5G的技術(shù)發(fā)展，未來5G+智能電網(wǎng)的應(yīng)用可歸納為十大愿景，分別為配電網(wǎng)控制保護、電網(wǎng)狀態(tài)感知、多無人跡協(xié)同作業(yè)、智能機器人、智慧用能、應(yīng)急通信、遠程診斷、云VR/AR、現(xiàn)場AI輔助、移動辦公。

5G+智能制造:高效數(shù)據(jù)傳輸創(chuàng)造新的生產(chǎn)力，5G使能多樣化通信連接

無線PLC傳輸帶寬: kbps級別時延: 5-100 ms

無線工業(yè)照相機傳輸帶寬:1-10 Gbps

工業(yè)可穿戴設(shè)備傳輸帶寬:1 Gbps時延: <100 ms

AGV控制：需要支持大容量、多連接及智能調(diào)度

隨著智能制造場景的引入，制造對無線通信網(wǎng)絡(luò)的需求已經(jīng)顯現(xiàn)，5G網(wǎng)絡(luò)可為高度模塊化和柔性的生產(chǎn)系統(tǒng)提供多樣化高質(zhì)量的通信保障。和傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)相比，5G網(wǎng)絡(luò)在低時延、工廠應(yīng)用的高密度海量連接、可靠性、以及網(wǎng)絡(luò)移動性管理等方面優(yōu)勢凸顯，是智能制造的關(guān)鍵使能者。

基于5G網(wǎng)絡(luò)的機械臂控制

工廠內(nèi)自動化裝備的實時控制，解決PLC以上有線網(wǎng)絡(luò)的替代，支持工廠越來越柔性化

節(jié)省線纜及布線工作量，大大節(jié)省生產(chǎn)線調(diào)整的時間；

控制系統(tǒng)功能部分上移至邊緣MEC系統(tǒng)統(tǒng)一控制，降低單體本身及后續(xù)維護升級成本

高可靠和超低延遲的網(wǎng)絡(luò)是保證人機互動良好體驗的關(guān)鍵。采用以用戶為中心的5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可以有效進行業(yè)務(wù)感知和分發(fā)，極大縮短業(yè)務(wù)時延。未來，通過5G網(wǎng)絡(luò)遠程控制，可以實現(xiàn)在危險環(huán)境中遠程作業(yè)，有效保證人員財產(chǎn)安全。

5G+機器視覺,促進工業(yè)設(shè)備感知力的提升

高效精準的機器視覺，有效降低人工成本

5G以其大帶寬、低時延特性將工業(yè)相機獲取的高清圖像、點狀云圖等現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息，快速精準的送至云端，經(jīng)過深度學(xué)習(xí)圖形圖像處理等技術(shù),實現(xiàn)質(zhì)量缺陷檢測、機器精準引導(dǎo)、OCR等功能，最終將計算結(jié)果重新通過5G反饋給前端執(zhí)行。

應(yīng)用場景:機器臂引導(dǎo)、工件螺栓漏擰的缺陷檢測、布匹材質(zhì)缺陷檢測、銘牌識別、車牌驗證等。

5G意義:無線代替有線，增強視覺質(zhì)檢部署的靈活性，降低工業(yè)現(xiàn)場布放終端的成本，云化部著提升平臺運算能力。

5G+遠程現(xiàn)場，從永遠在線邁向永遠在場

4G時代，移動互聯(lián)網(wǎng)拉近了線上、線下的距離，實現(xiàn)“永遠在線"

5G時代，萬物互聯(lián)讓我們同步感知虛擬世界和現(xiàn)實世界，虛擬和現(xiàn)實將充分融合，體驗不再受時間和空間的限制，實現(xiàn)“永遠在場”

AR運維指導(dǎo)-遠程運維和遠程專家指導(dǎo)

應(yīng)用場景:

一線作業(yè)人員。通過AR終摘，使用5G跟遠方指揮中心的專家進行實時的雙向音視頻通話，采集現(xiàn)場圖像信息的同時，指揮中心可以對一錢運維人員進行技術(shù)指導(dǎo)。

解決問題:

專家資源稀缺

不直觀，溝通效率任

無法及時趕到現(xiàn)場

AR裝配輔助-復(fù)雜裝配和裝配培訓(xùn)

應(yīng)用場景:

高端、 復(fù)雜設(shè)備研制中，裝配工作占工作量的40-50%，通過5G通信，運用AR技術(shù)實現(xiàn)3D虛擬模型與真實學(xué)部件在佩戴者眼中1:1虛實結(jié)合，動態(tài)展示零部件的標注信息，提高裝配效率。

解決問題:

解放雙手

裝配指令不直觀

裝配零件量大，易錯裝漏裝

AGV 5G解決方案

AGV是“AutomatedGuided Vehicle”的縮寫，即“自動導(dǎo)引車”。

5G技術(shù)迎合了傳統(tǒng)AGV企業(yè)基于機器人轉(zhuǎn)型升級對無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需求，能滿足生產(chǎn)環(huán)境下機器人互聯(lián)和遠程交互應(yīng)用需求。

利用5G網(wǎng)絡(luò)將機器人無縫連接，并進一步打通設(shè)計、采購、倉儲、物流等環(huán)節(jié)，使生產(chǎn)更加扁平化、定制化、智能化，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、敏捷互聯(lián)、應(yīng)用云化、智慧決策，在工業(yè)控制、物流追蹤、工業(yè)AR、柔性制造等機器人應(yīng)用場景起著重要支撐作用。

港口業(yè)務(wù)流程簡介

需求1:龍門吊在堆場間調(diào)配費時費力

需求2:內(nèi)集卡均需自動駕駛和精準定位

自2018年起，隨著自動駕駛市場關(guān)注度由乘用車逐漸轉(zhuǎn)向商用車，自動駕駛商用車發(fā)展加速。以西井科技為代表的科技企業(yè)紛紛落地商用車自動駕駛解決方案，標志著自動駕駛商用車發(fā)展進入了產(chǎn)品期，在多場景實現(xiàn)落地應(yīng)用。

5G + 智慧港口

目前，自動駕駛在載貨商用車領(lǐng)域有六大主流應(yīng)用場景，包括：港口場景、物流園區(qū)、礦區(qū)場景、機場場景、干線物流、末端物流。在諸多特定場景中，港口因其半封閉及標準化程度高等特點，被視為最有潛力快速實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的場景之一。

遠程遙控吊機：5G替換光纖作為遠程吊機的監(jiān)控和控制，提升業(yè)務(wù)可用性，降低網(wǎng)絡(luò)成本。

無人駕駛運輸車：5G替代WiFi控制AGV，并提供監(jiān)控和平行駕駛，未來支持V2X自動駕駛。

園區(qū)安全監(jiān)控：全場景智能監(jiān)控機器人和無人機巡檢。

5G AGV通信以及自動駕駛集卡探索

AGV（Automated Guided Vehicle）即“自動導(dǎo)引運輸車"，是指裝備有電磁或光學(xué)等自動導(dǎo)引裝置，它能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車。

全球范圍來看，國外自動駕駛跨運車和AGV起步較早，有一定的市場規(guī)模。但是面對國際航運成本的增長，AGV布局周期太長，自動駕駛跨運車需要更大的港口空間，均難以在短期內(nèi)提高港口集裝箱周轉(zhuǎn)速度和降低港口運營成本；無人駕駛集卡相比其他方案來說，建設(shè)成本低，只需在現(xiàn)有的智慧碼頭基礎(chǔ)上引入智能路側(cè)設(shè)施，即可實現(xiàn)快速部署。預(yù)計2021年起全球大型集裝箱港口將積極發(fā)展港口自動駕駛集卡。

5G+云+AI實現(xiàn)港口園區(qū)安全監(jiān)控

場景:

港區(qū)很多區(qū)域無法部署光纖,需要部署無線回傳攝像頭

臨時部署場景，無線回傳攝像頭部署靈活，調(diào)整便捷，降低運營成本

移動場景，需要無線回傳攝像頭

方案:

利用5G網(wǎng)絡(luò)大帶寬能力回傳高清視頻監(jiān)控圖像，單小區(qū)可同時回傳某路高清視頻。

5G+云+AI，檢測結(jié)果直接應(yīng)用于日常作業(yè)流程

企業(yè)自建專網(wǎng)與運營商代建成本對比中，企業(yè)自建成本高，需要專業(yè)團隊運維，自建建WiFi等專網(wǎng)，場景受限，但數(shù)據(jù)安全高。運營商代建成本低，和公網(wǎng)分排建設(shè)成本；運營商專業(yè)團隊運維，5G網(wǎng)絡(luò)性能更強，滿足更多應(yīng)用場景，但與自建專網(wǎng)相同，數(shù)據(jù)不出園區(qū)。

醫(yī)療信息化走向無線化、遠程化、智能化

無線醫(yī)療1.0(無線化)：院內(nèi)醫(yī)療全連接；醫(yī)療設(shè)備與MBB用戶一張網(wǎng)承載，提升醫(yī)療監(jiān)測效率，降低了醫(yī)療人工出錯率。

無線醫(yī)療2.0(遠程化)：區(qū)域遠程醫(yī)療全連接；醫(yī)療機構(gòu)和遠程醫(yī)療全無線，解決了優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源分布不均，消除醫(yī)療專家在途時間消耗。

無線醫(yī)療3.0(智能化)：智能醫(yī)療全連接；5G醫(yī)療專網(wǎng)使能云化智能醫(yī)療，隨時隨地醫(yī)療服務(wù)。

在2020年9月9日，東北地區(qū)首例5G遠程超聲診斷在中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院成功進行，現(xiàn)場演示了5G遠程超聲會診、5G遠程手術(shù)示教、5G新生兒智慧探視等內(nèi)容。5G智慧醫(yī)院，讓越來越多“腦洞大開”的“黑科技”從夢想變成了現(xiàn)實。使醫(yī)療行業(yè)信息化走向無線化、遠程化、智能化，平衡了社會醫(yī)療資源，提升了醫(yī)療效率。

5G + 智慧醫(yī)療三大應(yīng)用場景

在<100Kbps連續(xù)小包數(shù)據(jù)中進行小包數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測，有心電監(jiān)測、輸液監(jiān)測、醫(yī)/患定位和設(shè)備定位。

在5-20Mbps視頻診斷中遠程診斷，有皮膚鏡診斷、機器人查房、眼底鏡診斷和耳鏡診斷。

在10-100Mbps遠程操控+觸覺力反饋中遠程操控+Al醫(yī)療，有遠程B超、機器人實時遠程手術(shù)和Al輔助診斷。

總結(jié)：

“4G改變生活，5G改變世界，5G創(chuàng)新升級千行百業(yè)。在未來，5G也將可能改變 To B企業(yè)的業(yè)務(wù)架構(gòu)，云、5G、AI、邊緣融合創(chuàng)新將會帶來互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的全新體驗。”

第五代移動通信技術(shù)(英語:5th Generation Mobie Communication Technology簡稱5G)是具有高速率、低時延和大連接特點的新—代寬帶移動通信技術(shù)，是實現(xiàn)人機物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。2018年6月，3GPP發(fā)布了第一個5G標準（Release-15)，支持5G獨立組網(wǎng)，重點滿足增強移動寬帶業(yè)務(wù)。2020年6月Release-16版本標準發(fā)布，重點支持低時延高可靠業(yè)務(wù)，實現(xiàn)對5G車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用的支持。Release-17 (R17)版本標準將重點實現(xiàn)差異化物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，實現(xiàn)中高速大連接，計劃于2022年6月發(fā)布。

注：本文整理自華為云社區(qū)內(nèi)容共創(chuàng)活動之

物聯(lián)網(wǎng)無線長距離5G技術(shù)專題

查看活動詳情：https://bbs.huaweicloud.com/blogs/308924

5G AI IoT

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