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拥抱5G,行业融合成为主流 | 前沿观察
2019-01-04 16:01
来源:中国战略新兴产业

  本文首发于2019年1月1日期

  《中国战略新兴产业》

翟尤

  从上世纪80年代以来,移动通信领域每十年就会出?#20013;?#19968;代革命性技术,?#20013;?#25512;动整个ICT行业不断创新发展,为全球经济注入源源不?#31995;?#24378;劲动力。具体到我国的移动通信技术,其创新变革的速度更?#29992;?#25463;:中国在2008年启动3G,7年之后启动4G,4G商用5年之后将启动5G,可以说速度要快于世界平均水平。从3G跟随,4G并跑,再到5G的领跑,中国的信息通信技术实现了跨越式发展。

  01

  信息通信技术推动经济社会快速发展

  随着信息通信技术?#30446;?#36895;发展?#25512;?#21450;延伸,互联网从PC端逐渐向移动端转化,进而催生消?#30740;?#20114;联网的繁荣。在2006年前后,消?#30740;?#20114;联网雏形开始显现,智能手机颠覆了功能机,重塑市场格局;IOS、Android操作系统为人们所接受;云计算、深度学习等新技术开始出现。这一时期的互联网更多地是通过衣食住行来连接用户个体,人口红利进一步推升了消?#30740;?#20114;联网?#30446;?#36895;发展。

  经过10年的发展,互联网用户规模逐步见顶,消?#30740;?#20114;联网开始向产业型互联网转型。互联网技术不再仅仅应用于消费者市场,工业、制造业开始提升智能化、数字化水平。例如,最近两年出现的共享单车,就是互联网和传统制造业相结合的产物;自动驾驶则结合了汽车制造、自动驾驶软硬件件技术、智慧交通等多个领域的融合发展等。可以预见,随着5G通信技术的普及应用,互联网和传统产业,尤其是制造业的融合将更加紧密。

  从互联网的发展史我们可以看到,互联网的发展?#25512;?#21450;,正是从简单到复杂不?#31995;?#20195;升级。相比于其他行业,互联网首先是满足?#35828;?#19977;产业的需求后,进而开始大规模进入第二产业和第一产业。这一特点是有别于其他技术变革的最大不同之处。

  在这一变化过程中,信息通信技术方式也发生了根本性的变革。在3G时代,手机上网和通话是在不同的链路上进行,使用互联网是通过3G网关来连接;打电话则是通过交换?#34892;?#26469;?#23588;?#30005;话网络。因此在3G时代,用户使用3G手机的时候经常会有这样的体验:那就是打电话的时候不能上网,上网的时候不能打电话。在4G时代,整个网络实现了全IP功能,也就是说用户可以通过4G核心网既能打电话又能同时上网。电话网络和互联网实现了全IP化。这种网络架构也带来了另外一个业务的发展,那就是数据流量已经成为用户通信消费的主要载体。

  根据5GAmericas的统计数据显示,预计2018年全球移动数据流量将达到20000PB/月,到2020年将达到40000PB/月。在我国,数据流量也出现了类似的特点。根据工信部统计数据显示,2012年我国月户均移动互联网?#23588;?#27969;量仅为107M,到了2017年?#33258;?#36798;到了1776M,在短短6年时间里增长超过10倍。流量消费已经成为主流。但从另外一个角度来看,流量?#30446;?#36895;增长并没有为电信运营商带来收入?#30446;?#36895;提升。2015年-2018年间,是我国3G、4G业务快速发展期,但是电信运营商的收入增速却呈下跌趋势,增速不但多?#38395;?#36755;同期GDP增速,甚至出现了负增长。

  收入增速下降有众多原因,?#29615;?#38754;人口红利殆尽,用户增长出现放?#28023;?#22686;量上涨空间已呈疲态。另?#29615;?#38754;国内取消漫游费、提速降费?#26085;?#31574;措施给行业增长和竞争带来了较大压力。?#23588;?#29699;看,这种收入增速放缓的趋势?#27493;?#20026;普遍,根据GSMA的预测数据,2020年-2025年之间,全球的移动通信收入增速仅为1%左右。在5G收益得到证实之前,行业的整体收入将趋于保守。

  02

  5G为行业融合发展带来新的机会

  5G的到来能否扭转运营商“增量不增收”的局面?

  相较于4G,5G主要有三大应用场景:一是eMBB(增强性高宽带),可以提供Gbps级带宽,实现无缝的高速业务;二是uRLLC(低时延高可靠),可以提供毫秒级时延和接近100%业务可靠性保证;三是mMTC(海量大连接),?#28304;?#24863;和数据采集为目标的应用将大规模普及,小数据包、低功耗、海量连接成为可能。

  在技术创新方面,网络切片和移动边缘技术成为5G独有的新技术。在网络切片方面:5G网络平台可针对虚拟运营商、业务、用户甚至某一种业务数据流的特定需求配置网络资源和功能,定制剪裁和编排管理相应的网络功能组件,形成各类“网络切片?#20445;?#28385;足包括物联网在内的各种业务应用对5G网络的连接需求。在移动边缘计算方面:5G引入移动边缘计算技术,通过与内容提供商和应用开发商的深度合作,在靠近移动用户侧就近提供内容分发服务,使应用、服务和内容部署在高度分布的环境中,更好地支持低时延和高带宽的业务需求。

  通过这些新技术的引入,5G将促进用户交互方式再次升级,为用户提供3D超高清视频、VR/AR(虚拟现实/增强现实)、浸入式游戏等更加极致的业务体验。5G与家居、医疗、汽车、教育、旅游等行业融合渗透,将深刻改变生活方式,带来远程医疗、车联网、智能家居、云桌面等新应用,为人们在居住、工作、休?#23567;?#20132;通等方面提供便利。5G还将提升社会治理能力和效率,给城市管理、照明、抄表、停车、公共安全与应急处置等行业带来新型智慧应用,实现社会治理现代化。总体上看,5G的广泛应用将深刻改变人类信息社会的生产和生活方式,引发信息革命风暴。

  03

  5G应用将呈现出三个重要特点

  在众多应用中,区别于上一代移动通信技术,5G应用将呈现出以下三个重要特点。

  一是行业融合成为主流。5G技术的应用已经突破传统通信技术人与人之间点对点的通信模式。要发挥5G的潜力就需要加大力度推动5G与云计算、大数据、人工智能的技术的深度融合,推进5G技术向经济社会各领域的扩散渗透,尽快孕育出新型产?#27867;头?#21153;。在文体娱乐方面,VR/AR+5G+Cloud将成为新的发展范式,通过5G技术和虚拟现实相结合,?#34892;?#25552;升画?#21490;?#36776;率、加快渲染和交互的处理速度,降低用户使用VR/AR眼镜的眩晕感,充分发挥浸入式体验。在智慧城市方面,5G技术与自动驾驶和智慧交通相结合,实现车与人、车与车、车与基础设施的连接,形成“人-车-路-云”的智慧交通场景,最大限度实现网联汽车的潜力。同?#20445;?G的低延时也可以进一步加强音视频+医疗影像+触觉力反馈的融合,真正实现远程操作进行手术?#30446;?#33021;。在智能工业方面,5G技术在工业数据采集和控制场景中也将得到极大的应用,在生产操作过程中,可以通过5G网络控制来实现精准执行,确保工业设备的?#26082;?#25805;作和较高的产?#20998;?#37327;。总的来看,5G的应用创新,不能仅仅突出5G本身的技术优势,要加快实现5G技术与业务产品的融合,推动行业整体创新发展。

  二是商业模式亟待重塑。在2G、3G时代,信息通信上下游企业分工较为明确,以中国移动、中国电信、中国联通为代表的运营商重点负责管道业务,华为、?#34892;说?#20225;业重点负责设备业务,诺基亚、摩?#26032;?#25289;等厂商负责终端业务。但随着信息通信技术的不断演进,传?#36710;?#20998;工模式快速被打破。我们发现,设备厂商开始将能力快速下沉,以华为为代表的企业开始成为智能终端的主要生产者。其他跨领域企业也对终端业务跃?#23621;?#35797;,例如小?#20303;⑵还?#31561;企业早已经将业务扎根智能终端领域,并取得了骄人的成绩。前期做增值业务的企业,也开始逐步向上游拓展,例如以腾讯、阿里为代表的互联网企业开始积极布局云计算业务;运营商也不甘示弱,通过分公?#23613;?#22522;地等形式拓展内容生产领域。可以说传统分工模式已经随着技术的演进逐步瓦解,企业不但面临行业竞争,更要面临跨领域的闯入者。因此,创新型应用?#22270;?#26415;不断突破原有规划和设想,传?#36710;?#20808;规划设计网络,之后让应用适应网络架构的模式将难以为继。新模式新业态在不断冲击传?#36710;?#21830;业规划模式。

  以微信为例,3G时代的网络架构,在设计之初并没有考虑到像微信这样的OTT应用会出现,导致微信在快速普及的同?#20445;?#38750;但没有给运营商带来足够的收益,反而因为不断发送信令导致网络资源极大被占用。因此,这种网络设计并不适应产品应用的情况不断发生。在行业壁垒逐步被打破的趋势下,如何改变过去的这种商业模式,推动应用驱动网络设计、网络标准的制定工作成为5G时代必须要面对的工作。

  三是产业互联网?#22411;?#25104;为主战场。在消?#30740;?#20114;联网逐步普及之后,产业互联网成为下一个极具发展潜力的新蓝海。大量物联网设备和工业设备将伴随着5G以及产业互联网的到来,成为新的联网终端。根据GSMA数据,2017年到2025年之间,工业物联网设备连接数将增长100.75亿,消费物联网连接将会增长60.49亿,授权低功耗广域网(LPWA)连接将增长18.28亿。2017年企业?#19994;?#26597;?#31034;?#26174;示,69%的企业家认为一旦5G到来,企业服务会是最重要的营收来源。企业连接在物联网连接中所占比重将从2018年的41%攀升至2025年的55%。同?#20445;上?#36153;互联网向产业互联网发展,还需要跨过不少门槛,“标准化”是首当其冲的一道。在企业服务领域,每家企业业务流程和信息化需求不尽相同,因此如何尽快统一工业通信的标准,使工业中各行各业?#30446;?#21046;平台、硬件平台标准化,让软件应用的平台标准化是5G能否快速在产业互联网普及的关键。

  04

  5G安全问题不容忽视

  近年来,网络安全问题愈发突出。2016年,欧美大量物联网设备感染Mirai恶意软件组成僵尸网络,被恶意操控的IP地址发出DNS解析请求,产生DDos攻击。这场攻击估计产生了1.2T数据流量。2017年,WannaCry勒索病毒爆发,利用漏洞通过互联网对全球Windows操作系统计算进进行攻击,恶意?#29992;?#29992;户文件以勒索比特币。相比于3G/4G网络,5G应用场景中将?#23588;?#22823;量物联网设备和第三方企业应用,因此5G将面临更加突出的安全问题。高速率低时延将成为一把双刃剑,?#29615;?#38754;给用户带来较好的体验,另?#29615;?#38754;也意味着网络攻击速度更快,破坏力更大。具体来看,5G将面临以下几个方面的安全挑战:

  安全需求更加多样。5G应用场景更加多元,行业应用对所有环境信息?#23633;用?#30340;需求,而个人用户重点关注关键信息?#29992;?#24773;况。不同用户对安全需求不同,需要加快5G安全多样化的布局。例如,对于自动驾驶、远程控制,在通信中如果受到安全威胁则可能会涉及生命安全,为避免车辆碰撞事?#24066;?#35201;高级别安全措施,且不能额外增加通信时延。

  “信令风暴?#34987;?#23558;成为常态。随着越来越多的IoT设备进入5G网络,海量物联网终端发起的“信令风暴”将引发网络拥塞甚至?#35272;!?#29289;联网设备安全需求多样,需要降低物联网设备在?#29616;?#21644;身份管理方面的成本,支持物联网终端低成本、高效海量部署,因此相关业务需要轻量级安全算法和高效简单安全协议来保障应用安全。

  总的来看,面对新的挑战5G安全机制要在满足基本通信安全基础上,为不同业务场景提供差异化安全服务,能够适应多种网络?#23588;?#26041;式及安全构架,注重用户隐私保护,支持提供开放的安全能力。

  当前,5G正处于技术标准形成和产业化培育的关键时期,全球各国在国家数字化战略中均把5G作为优先发展领域,强化产业布局,塑造竞争新优势。与2G萌生数据、3G催生数据、4G发展数据不同,5G或将成为跨时代的技术,除了更极致的体验和更大的容量外,5G还将开启产业互联网的大门,并渗透进至各个行业。通过与大数据、云计算、人工智能的融合创新,为整个互联网行业迎来下一个?#24179;?0年。(作者系腾讯研究院高级研究?#20445;?/font>

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