增強(qiáng)型室內(nèi)無(wú)線寬帶覆蓋 —— 5G將應(yīng)對(duì)為大量建筑物提供持續(xù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的挑戰(zhàn),甚至?xí)柚鷱?fù)雜且有時(shí)很昂貴的小型基站和無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)商用部署。
其益處包括在各種規(guī)模的建筑物中改善蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋,支持面向一系列終端和應(yīng)用的無(wú)線寬帶覆蓋。在對(duì)產(chǎn)業(yè)的影響方面,其優(yōu)勢(shì)是深遠(yuǎn)的,這些益處并非只針對(duì)特定產(chǎn)業(yè)或應(yīng)用。出于本研究目的,此用例將獨(dú)立于固定無(wú)線寬帶來(lái)進(jìn)行分析,而固定無(wú)線寬帶會(huì)在下面進(jìn)行更詳細(xì)的討論。
增強(qiáng)型戶外無(wú)線寬帶 —— 其應(yīng)用包括例如向汽車傳輸高清信息娛樂(lè)內(nèi)容、提高戶外活動(dòng)和密集城市中心的容量。這包括改善公共交通系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)接入,以支持更多用戶在交通期間實(shí)現(xiàn)在線工作。
其益處包括提高人口密集城區(qū)的覆蓋和容量。通過(guò)鼓勵(lì)市民使用公共交通其將有可能減少交通擁堵,并可提高現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)中的覆蓋和容量。類似于室內(nèi)無(wú)線寬帶覆蓋,其益處并非只針對(duì)特定產(chǎn)業(yè)或應(yīng)用,預(yù)計(jì)它將對(duì)廣泛產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生積極影響。
固定無(wú)線寬帶部署 —— 5G將超越目前LTE網(wǎng)絡(luò)水平及其產(chǎn)生的不同結(jié)果,提供更佳的消費(fèi)體驗(yàn)。該用例的主要益處是支持運(yùn)營(yíng)商提供更多服務(wù),而無(wú)需高昂的資本性支出投入。
部分特定用例包括很少/無(wú)固定基礎(chǔ)設(shè)施、但有高無(wú)線滲透率的欠發(fā)達(dá)農(nóng)村地區(qū)和新興市場(chǎng)。在發(fā)達(dá)市場(chǎng),預(yù)計(jì)其將用于應(yīng)對(duì)最后一公里的部署(例如以更低成本替代光纖)以及應(yīng)用于稠密的城市區(qū)域,在上述區(qū)域中固網(wǎng)解決方案的使用會(huì)很昂貴和/或不切實(shí)際的。
企業(yè)團(tuán)隊(duì)合作/協(xié)作 ——隨著企業(yè)日益全球化并且更多依賴于虛擬和遠(yuǎn)程團(tuán)隊(duì),利用更廣泛的企業(yè)通信工具進(jìn)行協(xié)作的能力變得更加重要。
通過(guò)結(jié)合超高清傳輸、虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、視頻遠(yuǎn)距呈現(xiàn)和觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng),該用例的益處將得以體現(xiàn)。這些將增強(qiáng)現(xiàn)有企業(yè)通信解決方案并促進(jìn)在團(tuán)隊(duì)成員和客戶/終端用戶之間產(chǎn)生更多動(dòng)態(tài)交互。這能夠影響廣泛的專業(yè)服務(wù)產(chǎn)業(yè)和整個(gè)信息通信技術(shù)行業(yè)。
培訓(xùn)/教育 —— 應(yīng)用于企業(yè)用戶(培訓(xùn))和傳統(tǒng)教育(中小學(xué)和高等教育),包括遠(yuǎn)程和/或欠發(fā)達(dá)地區(qū)。
其總體益處類似于前一個(gè)用例,但具體的社會(huì)效益在于能夠顯著擴(kuò)大學(xué)生群體,使他們可獲得普通和專業(yè)的教育及培訓(xùn)。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)(AR/VR) ——大規(guī)模支持動(dòng)態(tài)AR內(nèi)容就需要5G空口。低時(shí)延和每秒數(shù)千兆比特的速度將支持計(jì)算密集型的AR/VR用戶交互 。具體用例包括外場(chǎng)支援和遠(yuǎn)程醫(yī)療。
該用例有兩大明顯益處。首先,移動(dòng)化的AR/VR(或稱為智能眼鏡)可通過(guò)在任何環(huán)境或表面提供虛擬顯示——而無(wú)需其他硬件或顯示屏使用戶受益。
第二,這意味著降低外場(chǎng)支援工作者的成本,能形成訓(xùn)練有素且經(jīng)驗(yàn)豐富的核心人員團(tuán)隊(duì),集中組織這些人員為更大規(guī)模的外場(chǎng)支援團(tuán)隊(duì)提供幫助。
從工業(yè)、制造業(yè)到建筑業(yè)和服務(wù)公司,甚至社會(huì)服務(wù),許多產(chǎn)業(yè)都能夠從中受益。
擴(kuò)展移動(dòng)計(jì)算 ——結(jié)合更寬的無(wú)線數(shù)據(jù)管道和易于獲取的云計(jì)算,5G智能手機(jī)將能夠處理一直屬于筆記本電腦/臺(tái)式電腦范圍的生產(chǎn)力任務(wù)。實(shí)際上這一趨勢(shì)從數(shù)字移動(dòng)技術(shù)出現(xiàn)以來(lái)就已存在,5G能使其繼續(xù)發(fā)展。具體而言,5G的益處在于,能夠營(yíng)造可靠的移動(dòng)計(jì)算體驗(yàn),而不受終端外形影響。
增強(qiáng)型數(shù)字標(biāo)牌 —— 利用超高清和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的技術(shù)組合,5G將支持從改善零售體驗(yàn)到智慧城市應(yīng)用的廣泛應(yīng)用。數(shù)字標(biāo)牌越來(lái)越常見(jiàn),通過(guò)超高清和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的改進(jìn)以及5G技術(shù),能夠顯著增加其支持的用例數(shù)量。對(duì)于不斷與在線購(gòu)物競(jìng)爭(zhēng)的零售業(yè)來(lái)說(shuō),這能成為關(guān)鍵的差異化優(yōu)勢(shì)。通過(guò)該用例獲益的還包括房地產(chǎn)與家庭裝修、酒店與服務(wù)業(yè)、交通運(yùn)輸和智慧城市,它們?nèi)家蕾囉跀?shù)字標(biāo)牌。
海量物聯(lián)網(wǎng)
資產(chǎn)跟蹤 ——大范圍監(jiān)控資產(chǎn)(和人員)分布。在目前已成規(guī)模的機(jī)器對(duì)機(jī)器市場(chǎng)中,其應(yīng)用將包括人員跟蹤和在途高價(jià)商品等。但(較)高連接成本限制了該市場(chǎng)的增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)5G將在深度覆蓋、低功耗和低成本(規(guī)模經(jīng)濟(jì))以及作為3GPP標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)方面提供額外優(yōu)勢(shì)。
5G提供的改進(jìn)將包括在廣泛產(chǎn)業(yè)中優(yōu)化物流,提升工人安全和提高資產(chǎn)定位與跟蹤的效率,從而最小化成本。它還將擴(kuò)展能力以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤更廣泛的在途商品。隨著在線購(gòu)物增多,資產(chǎn)跟蹤將變得更加重要。
智能農(nóng)業(yè)—— 5G將促進(jìn)在耕作/農(nóng)業(yè)中更多地使用聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù),其應(yīng)用從基本的蓄水設(shè)施監(jiān)控,到可監(jiān)控土壤濕度和化學(xué)成分的專業(yè)傳感器。過(guò)去幾年聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)在耕作/農(nóng)業(yè)中的使用已顯著增加,部分原因在于低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)(LPWAN)的價(jià)位降至具有吸引力水平,從而其提高普及度。
其益處包括優(yōu)化灌溉與施肥日程,以及優(yōu)化生長(zhǎng)和收割的排期。這有助于提高農(nóng)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)效率,減少體力勞動(dòng)需求。此外,還可改善“從農(nóng)場(chǎng)到市場(chǎng)”的報(bào)告和問(wèn)責(zé)制度,提高消費(fèi)透明度。
如許多其他的用例一般,智能農(nóng)業(yè)在嚴(yán)格意義上并非海量物聯(lián)網(wǎng)用例。鑒于其在農(nóng)業(yè)中擁有廣泛的應(yīng)用, IHS Markit預(yù)計(jì)5G還將有許多不同的利用方式。其中包括利用5G關(guān)鍵業(yè)務(wù)型服務(wù)特性的自動(dòng)化農(nóng)業(yè)設(shè)備,以及利用5G增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶功能并配備復(fù)雜攝像頭和傳感器套件的無(wú)人機(jī)用于實(shí)時(shí)監(jiān)控作物和畜群。這些只是5G在農(nóng)業(yè)活動(dòng)效率與生產(chǎn)力方面預(yù)計(jì)提供的有形效益的諸多方式中的幾個(gè)例子。
智慧城市 —— 這是一個(gè)移動(dòng)蜂窩運(yùn)營(yíng)商越來(lái)越感興趣的領(lǐng)域,智慧城市將為許多不同類型的應(yīng)用和潛在的全新商業(yè)模式提供機(jī)會(huì)。智慧城市是一個(gè)含義非常廣泛的術(shù)語(yǔ);其部分關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用包括照明、安全、能源/公用事業(yè)、物理基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境監(jiān)控和交通運(yùn)輸/出行。
引入5G的主要益處是降低成本、提高服務(wù)質(zhì)量(QoS)與可靠性并為市場(chǎng)建立標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵原因之一是,智慧城市應(yīng)用將能夠利用現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)商的基礎(chǔ)設(shè)施,這一點(diǎn)與通過(guò)更多資本性支出投入來(lái)部署專門的專用網(wǎng)絡(luò)截然不同。通過(guò)利用網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù),可為更重要的應(yīng)用(路燈)提供有保證的服務(wù)質(zhì)量。
智慧城市用例有兩個(gè)值得注意的要點(diǎn)。首先,盡管出于本研究目的將其納入海量物聯(lián)網(wǎng)范圍,但事實(shí)上在可納入智慧城市總體類別的廣泛用例中,也包括了依賴5G增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶和關(guān)鍵業(yè)務(wù)型服務(wù)功能的應(yīng)用。例如,動(dòng)態(tài)交通管理和控制就是可利用許多5G關(guān)鍵業(yè)務(wù)型服務(wù)特性的智慧城市應(yīng)用(與交通緊密相關(guān))。類似地,作為城市安全解決方案的一部分,使用安防無(wú)人機(jī)和固定攝像頭將需要5G增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶特性提供的功能。
第二個(gè)關(guān)鍵要點(diǎn)是,即使到2035年,智慧城市仍將處于較早的發(fā)展階段。因此,IHS Markit基于智慧城市應(yīng)用將廣泛但非普遍部署的事實(shí)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)影響評(píng)估。隨著該市場(chǎng)在2035年之后逐漸成熟,移動(dòng)技術(shù)和5G預(yù)計(jì)將發(fā)揮更重要的作用。
能源/公用事業(yè)監(jiān)控 —— 在歷史上,公用事業(yè)市場(chǎng)被嚴(yán)格監(jiān)管并且高度碎片化,因此5G有潛力支持更統(tǒng)一的連接平臺(tái)應(yīng)對(duì)廣泛用例,以提供規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。
目前智能電表部署利用了一系列廣泛技術(shù),包括蜂窩技術(shù)(2G/3G)、低功耗廣域網(wǎng)、Zigbee和專有無(wú)線技術(shù)?;谝?guī)模經(jīng)濟(jì)效益,在單一技術(shù)平臺(tái)上的整合將帶來(lái)巨大的成本節(jié)省。5G能夠支持專有網(wǎng)絡(luò)、使用授權(quán)與非授權(quán)頻譜和多跳/網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),這意味著它將融合競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)的全部?jī)?yōu)勢(shì)。這將可能讓智能計(jì)量(全部公用事業(yè)類型)更易于被全世界更多類型的公用事業(yè)所使用。
物理基礎(chǔ)設(shè)施 ——海量物聯(lián)網(wǎng)特性可結(jié)合聯(lián)網(wǎng)傳感器顯著改進(jìn)實(shí)體建筑物(例如橋梁和天橋)和更小建筑物(例如電梯)的監(jiān)控。除此之外,地理標(biāo)記能夠讓游客使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在大城市中提升旅游體驗(yàn)。
許多國(guó)家正面臨基礎(chǔ)設(shè)施老化所帶來(lái)的挑戰(zhàn),使用5G的益處包括能部署無(wú)線傳感器來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控建筑物(例如橋梁、道路、鐵軌和天橋)并安排維修/改造。
智能家居 —— 5G能夠徹底改變智能家居終端的部署與服務(wù)方式,它將解決一些消費(fèi)者投訴的主要問(wèn)題,如終端設(shè)置困難,設(shè)備不可靠,以及時(shí)延過(guò)高。
隨著智能家居市場(chǎng)更多地轉(zhuǎn)向DIY模式,消費(fèi)者開箱即能擁有非常輕松的設(shè)置與配置體驗(yàn)將變得更加重要。消費(fèi)者無(wú)需再學(xué)習(xí)如何正確配置家庭無(wú)線局域網(wǎng)和防火墻這樣的知識(shí),通過(guò)5G來(lái)利用蜂窩連接將帶來(lái)更流暢的用戶體驗(yàn)和更安全的終端。
遠(yuǎn)程監(jiān)控——主要是跨廣泛產(chǎn)業(yè)的工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用,其焦點(diǎn)在于利用普適性的傳感來(lái)支持設(shè)備的漸進(jìn)式性能提升和預(yù)防性維護(hù)。目前的解決方案嚴(yán)重依賴有線技術(shù),難以翻新改造。5G的潛力在于提供一個(gè)穩(wěn)健的替代方式,從而為新設(shè)備和現(xiàn)有設(shè)備提供解決方案。
普適性的傳感具有諸多優(yōu)勢(shì),可用于防范安全風(fēng)險(xiǎn),例如爆炸、泄漏、物理監(jiān)控,以及有時(shí)在不適宜的環(huán)境中進(jìn)行維護(hù)等。普適性的傳感也是預(yù)防性維護(hù)解決方案的關(guān)鍵部分,有助力于減少故障時(shí)間并提高效率和產(chǎn)出。
信標(biāo)和聯(lián)網(wǎng)購(gòu)物——提升目前零售技術(shù)利用信標(biāo)和智能手機(jī)改善實(shí)體店購(gòu)物體驗(yàn)的趨勢(shì),5G將創(chuàng)造出的潛力不僅讓零售商,還能讓產(chǎn)品/品牌以更加動(dòng)態(tài)的方式與消費(fèi)者進(jìn)行互動(dòng)。此外,信標(biāo)開始在工業(yè)應(yīng)用中普及,更穩(wěn)健的無(wú)線連接解決方案將成為該類市場(chǎng)的增長(zhǎng)要素。目前信標(biāo)主要使用藍(lán)牙,但未來(lái)可能使用5G的低功率技術(shù)。
關(guān)鍵業(yè)務(wù)型服務(wù)
自動(dòng)駕駛汽車——包括消費(fèi)和商業(yè)應(yīng)用的廣義類別。基本假設(shè)是5G將用以支持全部形式的車對(duì)萬(wàn)物(V2X),從最初提供更成熟的先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)到最終實(shí)現(xiàn)完全自主的自動(dòng)駕駛汽車。
值得注意的是,盡管出于本研究目的把自動(dòng)駕駛汽車總體用例歸入關(guān)鍵業(yè)務(wù)型服務(wù)類別,事實(shí)上5G增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶也將發(fā)揮重要作用。超低時(shí)延、高可靠性及普及易用等5G關(guān)鍵業(yè)務(wù)型服務(wù)特性對(duì)自動(dòng)駕駛汽車市場(chǎng)的成功至關(guān)重要,而增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶的特性也對(duì)許多數(shù)據(jù)密集但關(guān)鍵業(yè)務(wù)程度較低的活動(dòng)很重要。這將包括能夠接收和卸載大量地圖繪制、傳感器和容遲或非時(shí)間關(guān)鍵型數(shù)據(jù)。此外,到2035年,第5階段具備完全自動(dòng)駕駛功能的汽車將在發(fā)達(dá)國(guó)家中得到普及。由于這些汽車將無(wú)人工操作,所以能為乘客提供豐富媒體內(nèi)容顯得至關(guān)重要。
無(wú)論從道路更安全的角度,還是從通過(guò)運(yùn)行更高效的車輛來(lái)減少環(huán)境影響的角度看,自動(dòng)駕駛汽車都具有顯著效益。自動(dòng)駕駛汽車還將降低車輛碰撞的相關(guān)成本,如故障停工時(shí)間、損傷/復(fù)原、維修和保險(xiǎn)。5G技術(shù)的加持還將有助于降低成本和基礎(chǔ)設(shè)施投資,而“專用”于汽車應(yīng)用的替代性技術(shù)則需要上述投資 ( 面向802.11p)。
當(dāng)具體考察商業(yè)和行業(yè)應(yīng)用時(shí),我們會(huì)看到更大的效益。因?yàn)樗緳C(jī)越少,運(yùn)營(yíng)支出 (Opex)就越少,便能節(jié)約更多成本。并且,自動(dòng)駕駛汽車的預(yù)期效益來(lái)自更高效的線路、更長(zhǎng)的運(yùn)營(yíng)時(shí)間以及更少的故障。
從經(jīng)濟(jì)影響評(píng)估的角度出發(fā),自動(dòng)駕駛汽車是具有廣泛影響的用例之一,對(duì)于商用車輛和非公路用車(耕作、采礦和建筑等)更是如此。以更低的運(yùn)營(yíng)成本長(zhǎng)時(shí)間安全地操作設(shè)備十分重要,且將對(duì)一些行業(yè)產(chǎn)生變革性影響。
無(wú)人機(jī)——廣泛使用商用無(wú)人機(jī)將有機(jī)會(huì)使多個(gè)產(chǎn)業(yè)受益,包括商業(yè)運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)、制造業(yè)和公共安全等。隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的不斷改進(jìn),公司和政府對(duì)無(wú)人飛行器的需求便會(huì)增加。
使用商業(yè)和工業(yè)無(wú)人機(jī)有諸多好處。例如最小化時(shí)間和風(fēng)險(xiǎn)、提高能效以及降低成本支出(相較于支付給車輛駕駛員的費(fèi)用)。政府使用無(wú)人機(jī)的潛在用例包括公安偵破、反恐、防暴、巡邏、搜救、跟蹤、公共安全、交通管制、勘探和天氣監(jiān)測(cè)。
盡管絕大多數(shù)無(wú)人機(jī)目前仍處于試驗(yàn)階段,但也有商用無(wú)人機(jī)的范例。隨著商用和工業(yè)無(wú)人機(jī)越來(lái)越廣泛的普及,利用諸多5G特性全面滿足更廣泛的用例需求則很有必要。同自動(dòng)駕駛汽車一樣,IHS Markit把無(wú)人機(jī)歸入關(guān)鍵業(yè)務(wù)型服務(wù)的用例中,因?yàn)榈蜁r(shí)延、高可靠性和普及易用對(duì)安全可靠地操作商用無(wú)人機(jī)很關(guān)鍵。然而,隨著在無(wú)人機(jī)上越來(lái)越多地使用高清攝像頭和傳感器套件,5G增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶所具備的處理大量數(shù)據(jù)的能力十分重要。
工業(yè)自動(dòng)化——在工廠車間中絕大部分的基礎(chǔ)設(shè)施將繼續(xù)通過(guò)有線連接的同時(shí),打造更智能的工廠、增加工人和支持工廠資產(chǎn)移動(dòng)性可為大帶寬和高安全性的無(wú)線解決方案創(chuàng)造機(jī)會(huì),并可通過(guò)5G實(shí)現(xiàn)。
5G關(guān)鍵業(yè)務(wù)型服務(wù)能為以下兩個(gè)特定服務(wù)領(lǐng)域提供特定優(yōu)勢(shì) :實(shí)時(shí)閉環(huán)通信和免提設(shè)備監(jiān)控。實(shí)時(shí)閉環(huán)通信可支持遠(yuǎn)程控制設(shè)備及制造流程,包括連接機(jī)器、機(jī)器人和移動(dòng)設(shè)備以便實(shí)現(xiàn)整體設(shè)備效用(OEE)最大化。
工人可利用5G支持的免提設(shè)備監(jiān)控來(lái)監(jiān)測(cè)機(jī)器和生產(chǎn)線績(jī)效,同時(shí)出于安全和/或無(wú)菌目的保持免提操作。如果時(shí)延方面得到充分改善,工人也能利用可穿戴設(shè)備和手勢(shì)控制進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。
遠(yuǎn)程病人監(jiān)護(hù)/遠(yuǎn)程醫(yī)療——5G將減少病人、醫(yī)護(hù)人員和監(jiān)控設(shè)備三方對(duì)不同連接策略的依賴。高清的圖像質(zhì)量讓越來(lái)越多的應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn),包括皮膚科和傷口護(hù)理。
本用例包含廣泛應(yīng)用,例如隨時(shí)訪問(wèn)影像與病歷、先進(jìn)的遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué) (包括使用機(jī)器人和AR/VR技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程手術(shù)和治療),以及遠(yuǎn)程臨床護(hù)理。5G也支持醫(yī)護(hù)人員利用可穿戴設(shè)備實(shí)現(xiàn)管制藥品管理(可動(dòng)態(tài)地改善疼痛管理并提供濫用風(fēng)險(xiǎn)最小化的解決方案)。
5G為這些應(yīng)用帶來(lái)了諸多益處,包括標(biāo)準(zhǔn)化的連接平臺(tái)以提供更大的便捷性、更高的執(zhí)行力和更低成本。此外,醫(yī)療專業(yè)人士可在終端上更快、更安全地訪問(wèn)病歷,更方便地進(jìn)行文件管理,且也可隨時(shí)隨地接入供應(yīng)商。最后,院外監(jiān)控的更多使用和住院時(shí)間的減少將為病人提供最大舒適度并降低成本。
智能電網(wǎng)——在正常運(yùn)行時(shí)間受到嚴(yán)格監(jiān)管且故障時(shí)間將受罰的發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體環(huán)境中,5G的低時(shí)延特性頗具吸引力。
如果5G可向市場(chǎng)提供更低廉、更全面的低時(shí)延無(wú)線網(wǎng)絡(luò),它將有潛力開啟自動(dòng)化實(shí)時(shí)電網(wǎng)切換的龐大用例。經(jīng)濟(jì)影響可能很大,因?yàn)檫@會(huì)從根本上創(chuàng)造一個(gè)更可靠的電網(wǎng)。
