5G融合应用发展面临的挑战和思考

信息通信技术与政 发表于 2020-11-27 17:17:01 收藏 已收藏
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400万+工程师在用
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5G融合应用发展面临的挑战和思考

信息通信技术与政 发表于 2020-11-27 17:17:01

作为经济社会数字化转型的关键基础设施,5G具有极强的溢出效应,可通过稳投资、促消费、增就业、调结构等方式推动经济社会高质量发展。当前,我国5G行业应用仍以头部企业试点示范为主,尚未实现政策引导向规模应用的转化。分析了现阶段5G融合应用面临的挑战,并从经济学的视角剖析问题的成因和根源,提出打造示范标杆、发挥平台效能、完善政策体系3方面政策建议。

1   引言

5G作为新一代信息通信技术的发展方向,成为国家竞争和社会发展的重大机遇[1-2]。全球积极开展5G融合应用探索,呈现出传统消费市场、垂直行业市场齐头并进的态势[3]。韩国以5G+文娱为突破口,推出基于体育和偶像资源的5G视频产品,受到市场广泛欢迎。美国推出固定无线宽带接入(FWA)服务,家庭宽带成为美国最受关注的首批5G应用。德国发挥工业制造优势,开展智慧物流、工业机器人等5G应用探索,充分挖掘5G在网络化改造和适应性生产等方面的潜力。总体上,全球5G应用整体处于初期阶段,现阶段主要应用场景是增强型移动宽带业务,行业融合应用仍在验证和示范中。

2   我国5G融合应用发展态势

5G商用以来,我国利用在5G领域取得的先发优势,聚焦应用场景营造,加快产业生态培育,取得了积极的成效。

(1)在消费级市场方面,5G应用场景更加清晰,商业模式逐渐显现。截至2020年7月,全国5G套餐用户数突破1 亿,相比2019年年底300 万的5G签约用户数,已取得快速增长。市场迎来5G新机热潮,国产品牌发展强势,5G手机价格已下探至1500 元档位。国内运营商结合高清视频、虚拟现实等技术,推出了沉浸式游戏、远程课堂、远程办公、智能家居等新型消费服务,逐步走近大众的生活。未来,随着超高清视频(4K/8K)、虚拟现实/增强现实(VR/AR)等产业成熟,有望进一步激发信息消费潜力,成为5G前期发展的重要驱动力。

(2)在行业应用市场方面,增强移动宽带业务率先发展,尚未形成规模效应。在政产学研用各方的共同努力下,工业互联网、智能电网、车联网、医疗健康等领域应用创新十分活跃。

在工业互联网领域,应用场景涵盖研发设计、生产制造、应用维护、质量管理、供应链管理等各项生产环节。其中,高清视频监控、远程运维、移动巡检等应用已逐渐成熟并投入使用,经济价值开始显现,而5G+远程控制和5G+云端机器人等应用涉及工业核心控制环节,还需进一步测试和验证。

在智能电网领域,5G技术应用于智能电网配网环节,可以有效弥补配电网光纤覆盖不足的劣势,满足智能电网输电、变电、配电和用电各类差异化的业务需求,发电环节中的集群调度、输电环节中的无人机巡检、配电环节中的精准负荷控制、用电环节中的分布式能源接入等成为主要方向。

在车联网领域,5G的低时延和高可靠性将支持构建“人—车—路—云”高度协同的互联环境,实现车路协同、自动驾驶等业务。目前,车联网与5G的融合应用发展还处于探索阶段,集中于矿山、港口等相对封闭区域的低速自动驾驶区域。

在医疗健康领域,基于无线采集类的监测护理类应用和基于图像视频实时交互的诊断指导类应用率先成熟,已从试验走向实际应用,而远程手术等控制类应用需要相关法规进一步完善。

在多媒体领域,5G+摄像机的现场采集成为热点,5G有望推动媒体“生产力云化”,解决超高清视频内容制作成本高、收益低的发展痛点。目前,5G+超高清视频已取得良好的示范效果,远程医疗、远程教育、工业检测、安防监控等领域成为发展重点。

整体来看,虽然我国5G应用实践的广度、深度和技术创新性不断增加,但由于应用标准、商业模式和产业生态等方面不够成熟,现阶段仍以头部企业试点示范为主,尚未实现全行业规模化应用。表1总结分析了5G典型应用领域的成熟度及发展趋势。

表1  5G典型应用发展现状及趋势业务应用

3   我国5G行业应用发展面临的挑战

当前,我国5G应用发展面临刚需场景较少、投资成本加大、合作方式不清、行业壁垒较高等诸多方面的挑战。

3.1   从跟随到引领,模式创新待解

我国在经历“2G跟随”“3G突破”“4G同步”后,迎来了“5G引领”的历史性跨越。回顾我国移动通信发展历程,无论是3G还是4G,我国颁发的牌照都比国外晚了5~10年,国外成熟之后才在国内普及。我国作为跟随者充分学习借鉴国外先进的经验,减少试错成本,发挥后发优势。而5G时代我国成为全球首批开通5G服务的国家之一,5G发展水平位于全球第一梯队,正引领培育5G产业新生态,借鉴和移植国外成熟的模式已不现实。

与前几代移动通信技术不同,5G应用呈现“二八分布”,将主要应用在垂直行业。面对各行各业千差万别的信息化需求,5G既是移动通信行业的新蓝海,也是亟待探索的全新领域。我国正在探索建立的5G新模式、新业态无先例可循,不是3G、4G发展的简单延续,是一种从无到有的探索。合作模式、收费标准、推广方式等短期内难以确定,没有行业公认的经典模板,也没有成熟完备的国外样板。

3.2   “杀手级”应用未涌现,企业投资谨慎

(1)5G刚需场景较少,“杀手级”应用缺乏。虽然5G已在移动巡检、机器视觉、智能物流、远程诊疗等细分领域逐步走向成熟,经济价值逐渐显现,但现阶段并不涉及行业核心业务,部分场景中5G并非刚性需求,“杀手级”应用仍待挖掘。同时,一些行业的5G应用呈现“碎片化”特征,可复制性弱,不利于大规模推广。

(2)建网运营成本高昂,盈利方式尚不清晰。商用初期,5G终端模组、基站建设与网络运营成本十分高昂。当前大部分示范项目通过财政补贴、宣传收益等方式,规避投资风险。但长期看,如果没有清晰的盈利模式和广阔的市场空间,5G 建设将无法形成商业闭环,难以促进投资正向循环。

(3)企业资金流压力大,难以按期收回成本。根据我国大型制造业企业调研情况,企业内部普遍具有3年内收回投资的要求。目前,5G在行业应用中的商用模式仍在探索,经济效益见效周期长,无法保证按期收回成本,部分企业持观望态度。

此外,我国的中小企业占市场主体,面临信息化基础弱、数字化程度低、投融资成本高、现金流压力大等现实问题,更不可能成为5G行业投资的主力军。

3.3   合作模式尚不明晰,多方竞合博弈

在5G技术和产业逐渐成熟的过程中,多方竞合博弈,合作模式和产业生态仍在探索中。

一是多种技术并存,机会成本难以预估。以工业网络为例,工厂内网络技术制式众多,技术选择困难。除5G外,时间敏感网络(TSN)、工业无源光网络(PON)、工业软件定义网络(SDN)、无线专网等新型网络技术均在探索试点,特别是即将商用的Wi-Fi 6在技术特点和应用场景等方面与5G更为相近。企业担心投资5G会失去其他技术带来的潜在收益,这种机会成本致使许多企业持观望态度。

二是路径依赖严重,沉没成本不易识别。在生产资本方面,ICT技术更新迭代速度较快,垂直行业中部分信息化设备已无法适应数字化转型需要,5G网络建设势必将对现有资产产生替代效应,从而形成沉没成本。然而,企业从短期收益的角度,继续使用以太网、现场总线、Wi-Fi等存在技术局限的通信设备,从而影响5G网络在垂直行业中的投资部署。在产业生态方面,企业在获得规模报酬的同时,供应链关系和生态合作伙伴逐步确定,已经对这种合作模式产生路径依赖,5G新生态培育面临既得利益等惯性约束。

三是各方竞争激烈,产业生态尚未形成。电信运营商积极迎接5G带来的B端市场机遇,却面临设备制造商、互联网企业、解决方案提供商、行业应用企业等多方竞合博弈,产业格局和生态体系存在诸多不确定性。为了获取产业主导权,各方的角色定位仍在探索,呈现错综复杂的交织状态。此外,大型企业倾向于建设5G专网,公网和专网产业同样面临合作博弈。

3.4   行业壁垒依然存在,交易成本过高

5G在行业应用推广时,存在通信服务提供方和应用企业沟通不足的问题,导致双方信息不对称,交易成本居高不下。一方面,通信服务提供方对垂直行业的内网改造需求了解不充分,网络建设缺乏市场针对性;另一方面,行业应用企业对5G技术能力和运营方式是否匹配生产需求心存疑虑,合作门槛依然高企。

(1)行业应用企业关心核心数据的安全性。如果企业生产数据在5G公网传输,如何保证5G网络安全抗干扰,从而避免企业信息泄露。

(2)应用企业关心控制类业务的可靠性。如果5G网络承载包括控制类在内的各类信息传输业务,是否达到毫秒级时延和99.9999%的传输可靠性要求,从而满足实际生产需求。

(3)应用企业关心的业务需求的多样性。不同场景下的业务对5G网络要求差异较大,如上下行带宽、端到端时延、连接密度等技术指标。5G能否提供满足行业多场景差异化的解决方案,并且保证各生产区域业务隔离,实现柔性可定制等业务要求。

4   加快5G融合创新发展的思考和建议

针对5G应用发展面临的挑战,需要充分发挥政府主体作用和政策引导作用,打破路径依赖,培育新兴业态,推进5G产业创新链、产业链、资金链、政策链、人才链深度融合,加快推动5G融合应用向更高水平发展。

4.1   打造示范标杆,发挥典型样板的引领作用

标杆项目对于5G应用推广具有明显的正外部性,按照先试点、再推广的思路,分梯次、分领域培育发展5G融合应用产业。

一是打造先锋领域示范标杆。围绕工业、能源、交通、医疗、教育、智慧城市、VR/AR、超高清视频等市场需求旺盛、应用模式清晰的5G先锋应用领域,深入挖掘应用潜力,打造示范标杆项目,逐步推广实现全行业规模化应用,带动其他应用领域发展。

二是支持龙头企业先行先试。发挥电信运营企业和行业龙头企业引领带动作用,用好技术、人才、资金优势,深挖行业痛点与需求,充当探索5G行业融合应用的“排头雁”,逐渐形成大企业带动中小企业发展,中小企业为大企业注入活力的融通发展格局。

三是建设5G融合应用示范区。发挥各地区比较优势,聚集多方资源推进5G应用产业集聚区建设。围绕京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝城市群等5G应用基础较好、先发优势突出的经济区域,打造5G融合应用示范区域样板,形成一批5G融合应用示范区,以重点突破带动全局发展。

4.2   发挥平台效能,构建多方共赢的产业生态

依托5G应用产业方阵、工业互联网产业联盟等平台组织,可以缩短供需对接环节,有助于减少交易成本,促进供需对接、技术革新、知识共享、生态培育。

一是搭建协同创新平台,解决共性技术难题。聚集整合创新资源,集中力量开展产品研发、标准统一、模式创新等工作,加快推进5G共性技术研发和测试试验,为解决应用发展瓶颈问题提供关键技术支撑。

二是搭建供需对接平台,精准对接产业需求。完善5G应用仓库等供需对接平台,帮助5G网络运营方和行业应用方获得更完整的信息,深挖行业需求并提出通信解决方案,促进相关主体间的交流和深度合作,化解信息不对称所引发的困局,以畅通的产业链激发创新活力[4]。

三是搭建产业生态平台,培育良好发展环境。通过举办5G应用大赛、论坛和研讨会等方式,探索形成可复制推广的合作模式,促进产业生态加快成型。培育一批跨专业复合型人才,为5G新业态、新产业、新模式高质量发展注入活力。

4.3   完善政策体系,营造包容审慎的监管环境

充分发挥政策引导作用,加快制定出台支持5G垂直应用发展的政策措施,建立有效的激励机制,营造5G应用发展良好的政策环境。

一是加快新兴领域法规制度建设。加快研究自动驾驶、远程医疗等新兴应用领域政策需求,消除各方疑虑,凝聚发展共识。对于事故责任认定、个人信息收集等具有争议的法律问题,尽快出台相关政策法规,降低制度性交易成本。

二是加大财政、金融政策支持力度。推动设立5G专项基金,给予示范项目资金补助,支持符合5G应用发展方向、具有广阔市场前景的科技成果转化。拓宽投融资渠道,鼓励社会资本投资,打通5G应用创新项目从产品孵化到市场推广的通道。

三是营造包容审慎的政策环境。适度宽松的监管环境是催生5G新业态的重要保障。采取包容态度对待未知大于已知的5G应用,为新生模式设置观察期。坚持发展与安全并重,鼓励与规范并举,依法打击突破安全底线的行为,及时防范5G行业应用安全风险。

5   结束语

我国5G融合应用实现了从无到有、从量到质的突破,但由于边际收益、交易成本、路径依赖等问题,在供给、需求、生态等方面面临诸多挑战。面向未来,亟需进一步发挥政策牵引作用,以技术和市场优势带动应用发展,激发企业投资热情,解决5G融合应用发展存在的关键问题,做好政策和市场之间的衔接转化。

原文标题:5G融合应用发展面临的挑战与思考

文章出处:【微信公众号:工业IoT】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

责任编辑:haq

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