中美贸易战把5G技术和华为公司推向了风口浪尖，适逢泛在电力物联网的概念在年后落地开花，这二者为乏味的能源领域注入了两针分量十足的强心剂。那么，5G是不是能够为能源领域带来真正的变革？这一轮风潮背后所表达的，能源行业迫切需要的内核究竟是什么？

正在读这篇文章的你，用的是哪个牌子的手机呢？根据最新的统计数据，有4成的概率你是一位苹果或者华为手机的用户。很有意思的是，这两家竞争对手传出过一段绯闻，据称华为会把“最强5G基带芯片”巴龙5000授权给苹果用在最新的iPhone上。4月17号，这段关系幻灭了，因为苹果和高通达成了和解，将在相关领域开展深度的合作。所以5G究竟有怎样的魔力，让业界巨头如此关注？

在本系列第一篇文章中，我们着重介绍了信息物理系统（CPS）的理论，以5G为代表的信息通信技术的发展，为泛在电力物联网提供了强有力的支撑。那么它会给能源行业带来哪些机遇和挑战呢？

5G，变革

5G是第五代移动通信技术的简称，通信行业应用为各行各业的应用提供了信息的管道，今天的移动互联网风口很大程度上就是移动通信技术的进步挖出来的。所以通信技术本身的贡献需要从应用通信技术的应用体现出来，当然5G也不例外。

我们再来举一个例子，大家日常一定离不开电脑，我们通过电脑来做一个不严谨的类比，来看看通信技术怎样制约着电脑的效率。我们把电脑当中最快的部件CPU拿出来，对他来说最短的时间单位是处理一个指令所需的时间，实际为纳秒级别。同时人能感知的最短时间，是秒级左右的，我们现在把CPU的最小单位时间和人类最小时间相类比，然后以CPU的视角再看网络究竟会带来多大的延迟。5G技术的目标在1Gbps上下，在这样的网络上传输2k数据需要20us，换算成人类时间是14.4小时。现在一些网游的延迟最低在8ms左右，按上面的类比相当于人类时间竟然有8个月之久。

不仅仅是移动互联网，上一代通信技术（4G）已经为我们国家在各个层面带来了非常多的收益。西方国家那么多年没有做好的无现金社会，我们靠着支付宝，正在一步步实现。在无现金的社会中，不仅可以更加细致的进行金融管理，也降低了社会的融资成本，仅此一项通信技术的变革带来的收益就不可估量。

所以5G技术是适合这一波泛在电力物联网变革的通信技术么？答案其实并不简单。

5G将是一个彻底的失败通信技术？——真实答案在应用场景中。

5G相比上一代通信技术，真的有那么大的优势么？《通信之道》的作者，杨学志先生有一篇看衰5G的博文，《5G将是一个彻底的失败通信技术》。我们当然不能仅凭一篇文章就给一项技术判死刑。但是文中一个立场值得我们借鉴，他很关注应用场景与技术的契合程度。我们不妨站在这样一个立场，去思考5G技术是不是适合能源互联网。

我们知道5G技术有三个典型的应用场景，它们分别是：

• eMBB (enhanced MobileBroadband) 增强移动宽带场景，即大流量移动宽带场景
• mMTC (massive Machine Type Communications)大规模物联网场景
• uRLLC (ultra-Reliable and Low Latency Communications)高可靠低时延场景

三大应用场景对网络服务的需求如带宽、时延等是不相同的。为了应对这样差异化的需求，网络切片技术成为了5G中被讨论最多的技术，即网络上切出一个高可靠性的通道出来，用来满足工业应用。它对于5G 的意义可谓巨大。然而，由于木桶效应的存在，如果5G网络采用统一的硬件设施，从可靠性和成本两个角度考量，“就已经决定了这是一个民用级别的可靠性，是不可能在软件上做点工作使之达到工业级的可靠性”。 所以，对于能源互联网来说，民用的5G技术，在严苛的场景下，可靠性是值得怀疑的。

“民用移动通信正确的发展方向是，保证连续覆盖的情况下以低成本提高网络容量。2G和4G的成功就是这种模式。5G偏离了这种模式。 这背后的原因有三个，一是通信原理的创新遇到瓶颈，二是半导体工艺获得了爆炸性的发展，三是无线产业决策链条太长。”是不是可以说，民用5G标准对于专业领域真的只是一个噱头？在4月初的一次交流活动中，华为的专家分享了他们利用5.8GHz频段，在变电站和新能源电站运维中已经取得了相当的成绩。所以，对于技术路径而言，除了5G外留给我们还有很大的选择空间。

而且，如果从电力行业实际业务场景出发，对于通信技术的确是存在刚需的。所以能源行业也期待着通信行业有新的突破，来帮助我们实现过去难以想象的应用场景。，所以问题变成了，行业需要什么？

电力行业无线通信需求

接触通讯技术，非常容易陷入一片陌生的缩写的海洋：LTE、MIMO、TD-SCDMA、3GPP……我们还是跳过这些繁冗的概念，看一看熟悉的智能电网。

智能电网利用信息、通信、控制等技术与传统电力系统相融合，提高电力网安全、稳定、高效的运行能力，在中国、美国、欧盟等多个国家及地区已经上升为基础设施高度的国家战略。智能电网的通信系统覆盖了电力系统发电、变电、输电、配电、用电的全部环节，其中具有通信需求的节点包含各种发电设施、输电配电线路、变电站、电厂、用户电表、调度中心等。这就为无线通讯技术提出了需求：

• 技术需求多样化。智能电网五大环节对通信网络的安全可靠性、带宽、时延、覆盖的要求各不相同，现有的任何一种通信系统的技术能力很难同时满足所有需求。
• 跨区域联合控制。各个区域能源分布和用电分布的情况极不均衡，需要诸如“南电北送”的跨网段调配和协同管理。以智能电网中的变电站自动控制为例，数据信息从之前的单站级到网络级的传输，对长距离、高效、安全的骨干输电网的传输和保障产生了极高要求。
• 可持续发展、效率及共享经济。基于标准化定义的网络是智能电网应对长达20 年生命周期可持续发展的有效平台。此外，远程智能抄表和调度不仅能提高人力效率，而且能够全面反映电量使用和运行数据。需求侧响应和电力市场的应用场景对实时通信的要求更是上了一个台阶。

智能电网对5G网络的技术要求（by HUAWEI）

无线通信技术中，基础设施建设不需要依赖于电网电力线设施的建设，且抗灾能力较强，尤其在山地、水域等复杂地貌特征中相比于光纤、短距离组网通信的施工及网络恢复更加高效快捷。

落实到实施层面，如果采用民用5G网络，通过为能源供应商提供专用网络切片，移动运营商能够与能源供应商优势互补，从而较低成本的实现更快速准确的电网控制。如果建设专网，华为、中兴等企业都有成套的解决方案，面对严苛的可靠性和保密性的要求，针对性的部署和开发不失为很好的选择。各级各类的应用可以灵活的选择技术路径，满足自身的通讯需求。当然在政策标准环境上，有关部门也需要加强对新趋势的适应，因为合规也是行业决策的重要因素。

最后，笔者认为5G当然可以和泛在电力物联网碰撞出一些火花。电力行业对于通讯技术切实存在着大量需求，也期盼在通讯行业的帮助下实现快速转型，5G只是一个时势造就的参考答案，满分答案需要两个行业更多的相互学习和探讨。

[1] https://www.zhihu.com/question/28593566/answer/132126627

[2] 《华为5G白皮书》HUAWEI

End

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