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華為｜《5G的5大行業應用方向》白皮書

點擊：  作者：華為    來源： 5G  發布時間:2016-09-20 09:29:36

 

        華為《5G的5大行業應用方向》白皮書

      大家好！5G微信公眾平臺獨家重磅消息：近日，華為發布了一份其最新的5G白皮書，主要探討了“5G的5大行業應用方向”。

 

 

5G 網絡技術的發展與業務的發展互相帶動，增強型移動寬帶業務是5G 的早期殺手應用，將驅動5G 快速發展。隨著技術升級與進步，5G 網絡也將成為催熟行業應用的網絡平臺。5G微信公眾平臺（ID：angmobile）了解到，華為“5G的5大行業應用方向”白皮書選取了與社會經濟基礎設施和民生密切相關的行業領域，包括增強型移動寬帶業務、智能駕駛、智能電網、移動醫療、智能制造五個行業領域，研究這些領域中5G 網絡技術的應用機會，以及5G 網絡如何支撐這些行業所面臨的變革。

 

 

該白皮書的主要內容，可濃縮于下面的5幅圖之中。大家如果現在沒時間，就可以先看一下這5幅圖以大致了解一下該最新白皮書的精華所在，然后收藏本文，待有空時再仔細研讀本文后面的該白皮書的全文。

 

 

 

 

 

那么，關鍵的問題就來了：

我想要看到華為《5G的5大行業應用方向》白皮書，咋辦呢？

對于這個大家都很關心的問題，5G微信公眾平臺（ID：angmobile）就給大家帶來下文的內容，敬請仔細研讀！

華為《5G的5大行業應用方向》“駕”到：

一

增強移動寬帶業務：5G早期殺手應用

隨著移動寬帶互聯網的快速發展以及智能終端的普及，移動視頻業務在運營商的業務比重中已經趨近50%并仍將快速增長，與此同時，基于虛擬現實、增強現實終端的移動漫游沉浸式的業務正逐漸將成為增強型移動寬帶業務發展的方向。可以預見，從4K/8K高清視頻到隨時隨地的移動漫游沉浸式體驗類業務，對通信管道的連接需求強勁，將成為5G的早期殺手應用，并驅動5G的快速發展。

1.1 驅動力

移動視頻業務流量快速增長。視頻將成為運營商的基礎業務，截至2016年，移動視頻業務在運營商的業務統計中占比已經超過48%。隨時隨地的移動高清視頻體驗，對于網絡的吞吐率和容量都提出了更高的要求。

隨時隨地漫游沉浸式體驗逐漸普及。信息應用進入以視覺輸入為主導的年代，業務類型從滿足辦公需求向著滿足人們的生活品質的方向發展。全景視頻隨時隨地的拍攝與分享，以及移動漫游沉浸式體驗，對網絡的吞吐率、端到端時延、容量都提出了嚴格要求。

應用向云端遷移。移動辦公、互動娛樂以及游戲類大量應用將部署在云端的服務器，需要網絡空口性能提升的同時，也需要網絡架構的云化演進，從架構形態上保障數據傳輸和通信的高速可靠性。

1.2 應用場景

VR/AR 類應用均以高清視頻為基礎，VR 通過創造出的虛擬世界或者通過各種現場傳感設備模擬真實的世界，讓用戶置身其中獲得身臨其境的體驗，AR是在現實世界基礎上疊加更多的數據信息以“現實+數據”的方式擴充對當前現實世界的更全面的感知。通過移動漫游沉浸式體驗，人們可以在室內或在行駛的途中，隨時隨地的便利、自由和高效地觀看電影、體育直播、游戲、購物、以及遠程移動辦公。這種體驗也頻繁地發生在教育，培訓，建筑，城市規劃，以及油田勘探等領域的協作交流中。

虛擬現實應用的典型場景如虛擬游戲、現場體育賽事轉播、遠程展示、遠程設備控制等。

增強現實應用的典型場景如智能導航、導游、教育培訓等。

1.3 技術需求

移動漫游沉浸式體驗的應用場景有三個特點：隨時隨地體驗，隨時隨地分享，隨時隨地互動。移動沉浸式體驗的高帶寬低時延的技術需求來源于實時精確的圖像處理和跟蹤， 例如高清圖像處理，場景識別與重構，3D 音頻動態跟蹤、還原，手勢位置動態追蹤等。同時，移動終端的功耗與電池續航能力對網絡側的節能設計也提出了較高要求。對于5G 移動網絡而言，技術需求主要表現在吞吐率，時延，系統容量以及支撐多種應用云端部署的網絡架構的改進。

Gbps 的吞吐率。在熱點區域獲得理想的移動沉浸式體驗，需要5G 移動網絡提供Gbps 的吞吐率， 而在車輛高速移動環境下，AR 智能導航的視頻信息流以及車內的MBB 應用，也需要隨時隨地高達100Mbps 的帶寬。隨時隨地漫游沉浸式體驗，通常需要100Mbps 乃止Gbps 級別的帶寬。

如圖1所示，理想的移動沉浸式體驗對帶寬的需求，主要是顯示質量的提高（分辨率從目前上市的1200x1080 到視網膜分辨率5073x5707），顯示位置更加靠近眼球； 視角的擴大（從110 度的視角到200 度的視角）；以及3D 視覺體驗（針對每個眼球獨立的圖像處理，數據量增加一倍）。

 

 

圖1：VR 沉浸式體驗對網絡帶寬的需求

20ms 端到端可保證的時延。一般認為，移動沉浸式體驗，從動作的感知到最終的圖像光學呈現，端到端時延需要控制在20ms 以內，才能避免感知到明顯的拖尾和由此導致的眩暈（眩暈主要是由于未能實現完全沉浸式體驗，和鍵盤游戲手柄等傳統非自然的輸入方式相關）。 這其中， 還包括一系列復雜的處理，例如3D 圖像的處理（雙眼獨立處理），鏡頭畸變和色差的矯正，3D 音頻和回聲強度的動態跟蹤，AR 場景識別和重構，因此網絡側可保證的時延必須控制在5-9ms，如圖2 所示。

 

 

圖2：沉浸式體驗對網絡時延的需求

10Tbps/ 平方公里的網絡容量。在超密集組網的復雜環境下，還需要有特殊的切換和干擾控制算法以保證移動環境下的用戶體驗一致性。此外，功率控制和覆蓋也很重要，尤其在高速移動的環境下，要避免過多的功率消耗導致VR/AR 終端的電力和熱耗顯著上升。

支持端到端切片的5G 云化網絡架構。如前所述， VR /AR 移動沉浸式體驗等增強移動寬帶終端將日趨通用化。同時，大量的應用處理將部署在云端服務器，以降低對終端軟硬件的需求，提升兼容性。此外，為眼睛進一步提升視覺體驗，通常會實時顯示當前聚焦的一小部分圖像，并根據運動實時傳輸與調整，部分處理也部署在云端服務器。5G 網絡架構的主要特性，例如控制面和用戶面的分離，可編程的用戶面轉發能力，靠近用戶面部署并隨應用的移動動態遷移等特性是支撐應用向云端遷移的技術手段。VR/AR 對5G網絡的技術需求如圖3 所示。

 

 

圖3：VR/AR 對5G 網絡的技術需求

1.4  5G驅動虛擬現實、增強現實成為下一代移動社交平臺

基于未來5G 移動網絡的業務體驗將不受地域的限制而迅速交互和傳播，VR/AR 移動漫游沉浸式體驗所創造的身臨其境的交互信息將取代文字、圖片成為下一代社交平臺的主要信息載體。

虛擬現實終端和芯片的產業鏈已經形成，在應用領域，如電影，游戲、零售，房地產行業、以及醫療、教育、建筑與工程規劃設計等專業領域都有了一些成功的應用案例。未來隨著移動通信技術的快速發展，虛擬現實和增強現實的各類應用將快速向無線網絡側遷移。目前，Facebook 支持智能手機360 度照片上傳的新功能已經上線，并且將貫穿VR 內容從錄制，編輯處理，上傳和下載的全流程，支持360 度3D 視頻的隨時隨地分享和體驗。

可以預見，無論新聞事件和賽事直播還是人們隨時隨地的拍攝分享，都會像今天智能手機一樣普遍，5G 技術在上行鏈路帶寬、時延、網絡容量、以及功率控制、節能方案的設計上引入創新方案，有力地支持了隨時隨地的移動體驗，由此帶來的巨大的潛在用戶市場和規模開發的成本優勢，將最終提升人們的生產和生活的通信體驗。

二

智能電網：5G使能國家戰略級的新能源革命

智能電網利用信息、通信、控制等技術與傳統電力系統相融合，提高電力網安全、穩定、高效的運行能力，在中國、美國、歐盟等多個國家及地區已經上升為基礎設施高度的國家戰略。智能電網的通信系統覆蓋了電力系統發電、變電、輸電、配電、用電的全部環節，其中具有通信需求的節點包含各種發電設施、輸電配電線路、變電站、電廠、用戶電表、調度中心等。

2.1 驅動力

電力系統的發電設施形態、規模以及能源管理與控制正在經歷數字化變革的挑戰。同時，過去的計劃經濟模式由發電側到用電側末端節點是單向的傳送方式，隨著共享經濟模式的興起，用電側用戶也可以成為供電者，共享閑時能源形成雙向利用模式。這些變革對構建大容量、高速、實時、安全穩定的智能電網提出了需求。

技術需求多樣化。智能電網五大環節對通信網絡的安全可靠性、帶寬、時延、覆蓋的要求各不相同，現有的任何一種通信系統的技術能力很難同時滿足所有需求。

跨區域聯合控制。各個區域能源分布和用電分布的情況極不均衡，需要諸如“南電北送”的跨網段調配和協同管理。以智能電網中的變電站自動控制為例，數據信息從之前的單站級到網絡級的傳輸，對長距離、高效、安全的骨干輸電網的傳輸和保障產生了極高要求。

可持續發展、效率及共享經濟。基于標準化定義的網絡是智能電網應對長達20 年生命周期可持續發展的有效平臺。此外，遠程智能抄表和調度不僅能提高人力效率，而且能夠全面反映電量使用和運行數據。終端用戶通過共享經濟模式出售閑時能源，節約用電的同時并有效補償局域供電緊張的問題。美國政府對38 家電力公司做過的一項調查顯示，通過智能電表的普及以及支持雙向傳輸方式的能力，將提供全局用電信息，用戶在高峰期可通過自行限制、避開高峰等措施減少11% 的用電量。

因為5G 通信網絡的無線空中連接能力，基礎設施建設不需要依賴于電網電力線設施的建設，且抗災能力較強，尤其在山地、水域等復雜地貌特征中相比于光纖、短距離組網通信的施工及網絡恢復更加高效快捷。同時，5G 網絡技術具有超大帶寬、非視距傳輸、廣域無縫覆蓋和漫游等優點，優秀的整體組合性能可以滿足未來智能電網的多樣化需求，有效保障高可靠、高帶寬及智能網絡的健壯性。

2.2 應用場景

從智能電網覆蓋的五大環節來看，無線通信技術的主要應用場景如圖4 所示，包含：

 

 

圖4：智能電網的應用場景

分布式新型能源的并網管理。5G 網絡覆蓋廣、容量大、實時性、可靠性、可擴展性的優勢有效實現水力、風力、太陽能等新型能源設施的并網管理，應對新型能源的隨機性、間歇性和調峰能力的不均衡性以及雙向流動模式所帶來的并網管理挑戰。

輸變電網絡的智能管理。輸電網、變電設備及其它電力設備的在線實時監測、調度、視頻監控現場作業、戶外設施狀態等全自動化控制和管理，及時響應可能發生的非正常擾動并快速處理。

配電網的智能管理。配電網設施的在線實時監測和自動化管理，以提高各個設備的傳輸和利用效率，并且能夠在不同的用電區域之間進行電力能源的及時配置和調度。

遠程智能抄表。對用電信息、電能質量等數據采集和分析，以及在此基礎上實現的增值服務，如遠程家電控制、家庭安防、閑時共享用電等。英國政府預計，若全國2600 萬家庭安裝智能電表，可以為用電客戶和能源公司在隨后的20 多年中節省支出25 億-36 億英鎊，減少3%-15% 的能源消耗，社會效益和環境效益明顯。

2.3 技術需求

廣覆蓋、大帶寬和大連接。通信網絡跨越整個國家的長距離連續通信，數據中心對實時數據集中處理，要求高帶寬、大數據量的支持。

此外，智能電表、關口表等數量龐大的客戶計量數據的接入和通信也對覆蓋、帶寬和連接數及覆蓋提出了較高要求。例如大型城市的智能電表裝機量過千萬，每天從每塊電表向集中器及數據中心上傳大量的計量數據。

毫秒級~ 秒級的時延 。智能電網對電力流傳輸和調度以及電力設備的安全及時監測的實時性要求很高，現有4G 網絡技術在連接并發數高負荷運行的同時很難同時保證20 毫秒的通信時延，需要通過更高連接能力的5G 網絡技術實時掌控電網運行狀態，隔離故障自我恢復，避免大面積電力事故的發生。以電力網主要環節分類，各環節對通信網絡的典型時延需求如表1 所示。

 

 

表1：智能電網對通信的時延需求

Gbps 級別的速率。遠程高清視頻控制、虛擬現實、增強現實的操作提供可視化通信功能，識別并及時預警電力環節中的故障和指導快速恢復。主干輸電網的傳輸帶寬達到Gbps 或更高，滿足接入傳輸網數量龐大的變電站和控制中心的帶寬要求。通常，每個智能變電站的帶寬需求為0.2~1.0Mbps，每百萬數字電表的帶寬需求為1.85~2.0Mbit/s，每萬個智能傳感器的帶寬需求為0.5~4.75Gbit/s。

靈活、兼容、可擴展性。智能電網因規模擴大以及分布式能源接入等因素，在保證傳統集中式大電源正常接入的同時能兼容太陽能、風能等分布式新型能源的接入。

電信級安全。電力系統的竊聽、攻擊涉及到大規模社會生產和人們的生命財產安全，為確保對電力系統控制能夠做出及時且準確的響應，需要比以往任何時候更加強調電信級的數據保密性和安全性。智能電網的技術需求與5G 能力相關性如圖5 所示。

 

 

圖5：智能電網對5G 網絡的技術需求

2.4  5G網絡支撐智能電網實現國家戰略、提高能源效率

智能電網在全球已經逐步上升到國家戰略層面，被視為國家能源和經濟政策的重要組成部分。世界范圍內的智能電網計劃主要有美國的全國統一智能電網、歐盟超級智能電網和中國的智能電網。

美國早在2001 年即提出智能電網的概念，目標是提高電網可靠性安全性，提高用電側的用電效率降低用電成本。

歐洲的智能電網的發展主要由歐盟為主導，目標是支撐可再生能源及分布式能源的靈活接入，減少能源消耗及溫室氣體排放，并完成歐洲電網互通整合。到2018 年前，歐盟對智能電網的總投資額將達到20 億歐元。

中國在2009 年由國家電網公司公布“堅強智能電網”戰略。中國各個地區能源分布和經濟發展情況不平衡，能源中心在西部，包括蘊藏量極大的風能、太陽能等再生能源主要分布也在西北地區，但用電負荷中心在華東華南和華北區域，因此安全、高效、可控的輸電和用電調度管理的通信需求尤其突出。

從全球的能源戰略計劃可以看出，雖然各個區域的智能電網計劃在啟動時間上有差異，但總體目標都是在實現能源互聯網的基礎上提高電力系統的能源效率。未來基于5G 技術實現的高帶寬、低時延、大連接的無線網絡信息平臺，將逐步發揮出先進通信技術靈活、長距離組網、非視距傳輸和容災能力上的優勢，實現安全、可靠、高效、環保的現代化電網。

三

車聯網和智能駕駛：5G 讓智能駕駛駛進人們的生活

車聯網系統利用車車通信、車人通信、車路通信和車網通信以及自動駕駛和大數據分析等技術實現車輛、行人、路面基礎設施之間的感知互聯，對于保障交通安全、提高城市交通運行效率、降低污染排放都具有重要意義。以自動駕駛為例，安全、自由的行車體驗，將帶動車聯網市場空間快速增長。NAVIGANT RESEARCH 汽車信息咨詢公司的研究報告顯示，到2035 年全球無人駕駛汽車銷量將達到9500 萬輛，如圖6 所示。埃森哲咨詢公司發布的報告預測，到2025 年，所有新車都將具備聯網功能，全球車聯網市場總額將高達8300 多億美元。

 

 

圖6：無人駕駛汽車銷量預測

3.1 驅動力

安全。車聯網將降低交通事故發生率，減少交通擁堵并實現汽車能耗節能和降低污染排放。有數據統計，如果美國公路上90% 的汽車實現自動化，每年發生的交通事故將從600 萬起降至130 萬起，死亡人數從3.3 萬人降至1.13 萬人。按照美國國家公路交通安全管理局的預測，搭載V2V（車車通信）技術的中輕型車輛能夠避免80% 的交通事故，重型車能夠避免71% 的事故。目前人口老齡化已經成為趨勢，是交通事故的高發人群，車輛的自動駕駛能力會成為未來的標準配置，將有助于最大限度確保行動不便、老人等特殊群體在復雜路況下的交通安全。歐洲2016“歐洲走廊”計劃中，提出在沿途的基礎設施上加載V2X（車輛與外界設施通信）模塊，以實現車輛與基礎設施間的信息交互；韓國計劃2017 年部署V2X 模塊；新加坡計劃2018 年部署。伴隨著多個國家的積極部署，V2X 技術正逐步走向成熟。緊急呼叫, v2x 已經成為車輛標配功能，并在未來3 年里達到30% 的滲透率。

高效。車聯網與智能駕駛可使交通擁堵減少60%，使現有道路網的通行能力提高2~3 倍。降低能耗方面，停車次數可減少30%，行車時間降低13% 至45%，實現降低油耗15%。改善交通狀況釋放人力從而提高社會生產效率。麥肯錫咨詢公司調研發現，當無人駕駛汽車成為主流后，全球通勤者每天共可節省通勤時間10 億個小時。此外，自動駕駛可以把人的雙手和眼睛從方向盤和前方路線上解放出來，在通勤的同時可以從事辦公、娛樂、遠程視頻會議等其它活動。現有的網絡能力尚不能滿足未來車聯網應用尤其智能駕駛應用的部署需求，業界寄希望于5G 通信網絡通過智能駕駛來實現安全高效的出行體驗。由于5G 網絡組網靈活、實時性高、超快速率等優點被廣泛關注，基于5G 的車聯網與智能駕駛技術被通信和汽車工業領域作為解決道路交通安全問題和發展商業應用的重要研究方向。

3.2 應用場景

車聯網（以車為載體覆蓋到人們的日常出行，應用領域廣泛，如圖7 所示。

 

 

圖7：智能駕駛的應用場景

現有的短距離無線組網技術可以實現理想傳播環境中的小范圍區域通信，但在傳播環境不理想、路況復雜的非視距通信場景中，很難及時獲得廣覆蓋的全景交通信息快速作出預警和防撞處理。尤其在高速移動場景中，行駛車輛對障礙物干擾、頻率偏移和小區間切換的影響非常敏感，現有的短距離組網技術的應用范圍有限，蜂窩組網的傳播路徑將成為不可缺失的連接通道，得以滿足智能駕駛安全可靠的通信需求。車聯網應用場景和所支持的通信方式如表2 所示。

 

 

表2：車聯網與智能駕駛的應用場景

3.3  技術需求

隨著車聯網和智能駕駛技術的快速發展，對車輛行駛數據采集、處理和交互控制的要求越來越高，在美國汽車工程師學會和德國汽車工業學會聯合定義的車輛自動化等級（0~5）中，0 代表完全的手動駕駛等級，5 代表高度智能的自動駕駛等級。隨著自動化等級的提高，對通信信息傳輸的典型技術需求如表3 所示。

 

 

表3：智能駕駛對通信的技術需求

除了時延和速率外，智能駕駛對通信距離、聯網車輛的數量、保險支付類業務的信息安全等領域也都提出了極高要求，如圖8 所示。

 

 

圖8：智能駕駛對5G 網絡的技術需求

3.4  5G 將實現“人、車、環境”的和諧統一

智能駕駛將提高交通效率，緩解交通堵塞，并大幅減少人為因素引發的交通事故。此外，由于無人駕駛汽車在加速和剎車方面不斷優化，它們將幫助提高燃油效率，降低碳排放。麥肯錫咨詢集團預計，無人駕駛汽車的采用將幫助每年減少3 億噸二氧化碳排放。自動駕駛技術將在2016-2020 年在主要國家示范運行。 5G 網絡從標準化定義的初始階段，已經把車聯網行業的通信需求考慮在內，以面向未來的業務需求為中心進行網絡架構的設計。借助于5G 網絡的商用部署，自動駕駛有望在2025 年進入市場推廣階段，實現利用技術創新來驅動人、車和環境的和諧統一的目標。

四

智能制造：5G 從外部驅動制造業的轉型

隨著移動互聯網向智能制造產業的高速滲透和融合，制造業正在面臨變革和轉型：

制造業正逐漸走向服務化。工業和服務業之間的界限將變得模糊。企業正在從基于銷售“盒子”的有形產品轉向銷售產品附加的增值服務。被連接的產品收集和上報用戶消費行為數據，企業基于此大數據分析獲取消費者使用習慣、消費節奏和新需求，實現大數據精準營銷和再次銷售，基于連接產生了增值服務。

生產定制方式的轉變。大規模的批量生產，將轉向以消費者需求為主導的個性化定制生產，從粗放化經營轉向小型化、定制化生產。企業隨時隨地通過網絡數據，獲取用戶的最新喜好和需求進行定制化生產。用戶也通過聯網，通過可視化的生產過程實現隨時隨地的進度和質量監控。

銷售渠道和環節的轉變。基于中間渠道商的營銷轉向由企業直接面向消費者用戶的大數據營銷，節約了中間分銷渠道環節的成本。既延伸了產品 “盒子”本身的價值邊界，又打破了企業對中間渠道商的依附，因為“產品本身即是渠道”。

企業網絡從自建到租賃模式的轉變。企業通過“按需租賃”向運營商租用公用網絡降低自建專網的投資和運維成本。借助于定制靈活可擴展的運營商網絡資源，企業在降低成本的同時可以聚焦主營業務，大大加快主營業務的創新和上線速度。

4.1 驅動力

現有制造業機制的產能過剩、供需不平衡的矛盾日益突出。工業互聯網及工業大數據的傳輸和共享將有效調整供需結構、提高生產效率。根據美國通用電氣公司的觀點，工業互聯網在貢獻1% 的效率提升的同時，將會為各行各業節省上百億級美元的資本開支。

未來的制造業中，以容量、帶寬、存儲與數據處理能力更強大的通信基礎設施作為保障，越來越多的設備將逐漸取代人工干預，實現靈活的人機交互和智能控制。此外，制造業服務化的變革趨勢，將產品邊界延伸到產品附加的增值服務，需要建立起產品全生命周期的可連接、可控制的數據信息采集與傳輸，對隨時隨地的通信連接能力也產生了剛性需求。

4.2 應用場景

智能制造典型應用場景包括實時的端到端生產流程控制、遠程控制、企業內外通信、產品貨物聯網等，如圖-9 所示。

智能生產。工業機器人、智能物流等裝備在采購、設計、生產、物流等供應鏈環節中實現互聯互通。各類物理設備連接到互聯網上，并擁有計算能力、通信能力，可以被精確的識別、協調和管理，實現可視化生產。

遠程控制。基于移動虛擬現實、增強現實應用實現人機智能遠程交互和智能控制，用工業機器人代替惡劣環境中人的直接參與，保證安全生產、減少人工誤差，同時保證整個制造過程的可控制和可視性。

培訓與產品推廣。通過移動3D VR 和AR 增強現實進行遠程教學、客戶和員工培訓和產品營銷推廣。

產品生命周期覆蓋了原材料采購、設計、生產、倉儲物流、交付、售后、增值服務各個環節。因為5G 網絡的無線連接、高速、低時延的能力，早期將被企業用戶引入到智能工廠實現人機交互和協同控制的小范圍應用場景。隨著生產設備和產品聯網需求逐漸增多，為簡化網絡管理和保證業務體驗的一致性，企業用戶將直接向運營商租賃5G 網絡以支持整個供應鏈環節的信息化管理，實現一張網絡統一管理產品生命周期的高效與低成本管理。

 

 

圖9：智能制造的應用場景

4.3 技術需求

制造業對于將來5G 網絡的能力需求非常嚴格：超高可靠性、毫秒級的時延用于保障實時的生產流程控制、高密度終端分布達到每平方米內機器傳感器數量10~100 個。

無線連接。通過無線通信實現免布線的空中連接，靈活適配廠房車間室內室外的復雜物理環境中人和產品、貨柜、機器人生產設備的位置移動，并通過服務質量保證室內戶外體驗一致

永久在線、廣覆蓋、大連接。為連續運轉的機器、規模數量龐大的產品和工人提供隨時隨地、無處不在的無線連接，保證生產鏈各個環節任何位置間的物的連接和人的連接。

1ms~100ms 級別的時延。智能制造行業種類多，對網絡時延的要求也不盡相同，從精細實時控制類的3D 印刷、紡織業的1ms 需求，到汽車生產、工業機器設備加工制造的10ms 需求，到大型石油化工食品加工業的100ms 的需求，都對無線網絡提出了極高的時延需求。

Gbps 級別的速率。遠程視頻控制、基于VR/AR 的操作和人工智能應用對5G 的帶寬提出了Gbps 的速率要求。

自集成、自配置、自規劃能力。全聯接化的流水線和生產鏈的擴容、物聯網各通信節點宕機復位、故障鏈路備份等場景，對網絡的自組織（SON） 能力和即插即用（Plug and Play）協同能力提出了較高要求。

易用、安全和可靠性。企業通過租賃運營商網絡，實現從采購源頭到最終消費者的端到端閉環管理，降低網絡自建的投資和運維成本。

智能制造對5G 網絡的技術需求如圖10 所示。

 

 

圖10：智能制造對5G網絡的技術需求

4.4  5G 對制造業的真正意義是促進生產、銷售和商業模式的變革

智能制造業利用5G 移動網絡的連接能力，可以更合理的調配和利用供應鏈資源，大幅提升生產效率。但這還只是制造業信息化轉型的起始發展階段。5G 在提升企業生產效率的同時將引發生產、銷售和商業模式的變革。

個性化定制生產將成為高端服務，形成差異化競爭力。通過聯網獲得對消費者可見的端到端的生命周期管理，產品設計和生產可以按需定制，從而提升企業的差異化競爭力。

產品本身即渠道，將為企業節省中間渠道商的開支成本。具有聯網能力的產品其變革意義在于通過連接延伸了產品 “盒子”本身的價值邊界。產品本身即是渠道，使得企業可以直接面向最終消費者，減少中間渠道環節。

向產品延伸的增值服務收費的商業模式成為可能。產品具備通信聯網能力，被連接入網的產品作為數據采集端收集用戶數據和狀態并上傳給企業，從而產生了向服務收費的新的商業模式。通過延伸的增值服務，產品價值并未因銷售動作的完成而終止，增值服務將在未來的價值鏈中貢獻更多的收入比重，甚至遠超過產品本身。

綜上所述，5G 對制造業的真正意義是通過前所未有的連接能力支撐了企業生產、銷售、商業模式的根本變革，并最終給制造業和消費者用戶帶來更多的收益。

五

移動醫療：5G 讓人人享有及時便利的醫療服務

移動醫療指借助移動網絡技術的使用，實現預防、咨詢、診療、康復、保健等全流程的醫療健康服務體系。隨著人們的生活質量與健康意識的不斷增強，及時、準確、便利的移動醫療健康服務日益受到人們的關注。據美國市場研究公司Grand View Research 的研究報告顯示，預計到2020 年，全球移動醫療健康市場的規模將達到491 億美元。

5.1 驅動力：5G 為醫療產業提供變革和業務創新的平臺

移動醫療將通過5G 網絡提供以病患為中心的移動醫療健康服務。

效率與共享：移動醫療利用先進的無線通信技術和信息處理實現高效便捷的醫療診斷，并有效優化醫療資源配置，連接醫院信息孤島，現有分散的醫務資源、醫療終端、醫療數據將獲得資源共享，極大提高醫療系統效率、簡化就醫流程并提升醫療體驗。

醫療服務無處不在：隨著通信技術的不斷創新，未來將受益于5G 網絡技術先進的連接能力、整合移動性與大數據分析的平臺能力，醫生將使用更多的技術手段實現對病人的實時監測和遠程診治。病人也將通過5G 網絡實現隨時隨地的可穿戴醫療、遠程監控和診斷，方便快捷的傳輸個體健康體征數據、輔助各項醫療診治項目的開展。健康監測與診斷無處不在，提高醫療效率的同時，也降低了醫療服務的成本。GSMA和麥肯錫的聯合研究發現，在世界經濟合作與發展組織和金磚四國中，通過遠程醫療每年可節約210 億美金，如糖尿病的遠程監控可以為病人節約至少15% 的治療成本。

5.2 應用場景

移動醫療的應用場景如圖11所示，包含：

 

 

圖11：移動醫療的應用場景

遠程醫療。基于在線視頻、虛擬現實技術手段實現遠程診斷、遠程影像會診，遠程監護等。對于應急、抗震救災等緊急場景中，通過現場安裝的無線遠程影像工作站與后方醫院無縫連接，借助現場醫學影像數據信息設計搶救方案并指導現場醫療救助。

遠程手術。在病人行動受限的緊急室外場景或急救途中，借助虛擬現實、增強現實等技術手段實現遠程機器人手術。

可穿戴醫療、預防與監控。醫療可穿戴設備隨時隨地測量收集與上報血壓、血糖、心電等健康體征數據，實現對身體隱患的早期發現和治療以及慢性病早期監控。

臨床醫療監護與醫院資產管理。利用移動終端設備實現移動查房、病人跟蹤監護、以及醫療設備與資產的跟蹤定位管理。

5.3 技術需求

100% 無處不在的覆蓋。醫療監測診療和護理關乎生命健康，要求無處不在、體驗一致的網絡覆蓋，尤其室外在途環境的緊急診療場景。

Gbps 級別的速率。遠程視頻醫療、基于虛擬現實的機器人手術對5G 的帶寬提出了高達Gbps 的要求。

5ms~30ms 級別的時延。據研究報道，人體在接受機器人手術過程中，超過200 毫秒將影響手術性能， 超過250 毫秒手術將很難進行。除去機器設備引入的180ms 的固有時延外，通信連接的時延范圍需要控制在0~20 毫秒以內。

易用性。醫療系統通過租賃運營商網絡的方式，降低醫療系統網絡自建的投資和運維成本。并通過運營商的公共網絡達到隨時隨地、室內室外的醫護體驗一致性。移動醫療對5G 網絡的技術需求如圖12 所示。

 

 

圖12：移動醫療對5G 網絡的技術需求

5.4  5G移動醫療先從場景化的小規模應用開始

移動醫療的普及制約于政府監管、醫療專業技術門檻和現有無線通信連接能力的約束。

移動醫療器械的引入需要臨床測試和國家認證，醫療硬件產品如可穿戴設備的推廣在早期存在公眾接受度的問題。同時，涉及到生物化學專業醫護的技術和操作也給移動醫療的普及設置了技術門檻。因此5G 在移動醫療場景中的應用將從小規模應用開始推廣，如以遠程視頻問診、數字化醫療影像、可穿戴醫療設備等易被接受的場景化應用為早期的切入點。

目前醫療系統已經認識到醫療信息化的變革在提高服務效率、提升服務體驗方面的重要作用，未來的醫療市場也將變得更加開放。隨著5G 時代無線通信技術的進一步創新升級，數據處理能力不再是制約移動醫療普及的主要因素。基于5G 網絡的移動醫療系統的場景化應用將快速推廣，包括預測診斷、醫護康復在內的各種醫療場景都將呈現規模化增長。早期布局的運營商將從萬億醫療市場中獲得豐厚的投入回報。

基于5G 技術的移動醫療不僅帶來一場由技術引發的醫療革命，同時也將改變人們傳統就醫方式和對待健康的思維習慣，從排隊掛號到足不出戶，從患病治療走向病前預防。所有這一切都將依賴于通信技術手段升級的醫療服務得以實現。受益于5G 網絡技術實現的移動醫療將顯著提升醫療服務系統的整體效率，人人享有及時便捷的醫療服務的愿景將得以實現。