5G世界生存指南（三）

华高莱斯

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作者：李天霞 丨 新技术与城市发展研究中心

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5G世界带来的新机会

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架构5G体系中的硬件新机会

1）芯片新机会

5G移动通讯芯片市场

芯片是 5G 通讯技术最关键的部分：5G 终端的产业链主要包括基带芯片、通信模块、天线/射频三大部分。

基带芯片一般是集成电路的载体，是集成电路经过设计、制造、封装、测试后的结果。通信模块则是将信号处理的基带芯片、电源管理的电源芯片、无线收发信机芯片及外围电容电感电阻等集成到一个 PCB 板上组成一个无线的收发系统。终端与基站天线的交互需要通过射频接口和终端天线完成。

基带芯片提供商处于终端设备产业链的顶端，决定着产业链发展与业务走势。

通信模块提供商芯片厂商的“搬运工”，起承上启下与产业衔接的关键作用。

对于 5G 芯片来说，研发难度比 4G 芯片大得多，因为它既要支持6千兆赫兹（GHz）以下的低频段通讯，还要支持24千兆赫兹以上的高频毫米波。

参与 5G 芯片研发的，基本就是高通、英特尔、三星、华为这几家超大型科技企业，因为其他企业很难同时既拥有研发能力，又有足够的资本，同时还要有足够庞大的通信领域合作链条，再强的芯片造出来，如果没有配套的各类技术和产品，也是没用的。

总体来说，对于需要长期积累的芯片产业还是国外的大公司占据着优势。

全球手机芯片领域的巨头——高通公司，为小米、vivo、OPPO，甚至苹果等各大手机厂商供应通信技术解决方案和移动手机基带芯片。

5G汽车芯片市场

在2016年10月，高通希望用470亿美元并购全球最大的汽车芯片制造商，荷兰的恩智浦公司，但直到2018年，这起并购案或多或少因为中兴的芯片事件，一直没能获得中国的审批，一拖再拖。

因为5G时代，无人驾驶汽车会是一个异常庞大的市场，不仅仅是传统汽车的供应商和车企必争，几乎所有相关领域的企业都想坐上牌桌分一杯羹。而恩智浦不仅在汽车电子领域，还在汽车雷达解决方案、自动驾驶计算平台等方面，都有相当多的技术积累。

2) 5G基站新机会

5G是无线的，无线是有线的：

基站是提供无线覆盖和信号收发的核心环节。包括基站主设备和室外天馈系统，其中基站主设备为 BBU（基带单元），室外天馈系统包括天线、RRU（远端射频单元）等。由于5G高网络容量和全频谱接入需求，天线射频模块集成、大规模天线技术（Massive MIMO）、小微基站和室内分布是基站系统演进的主要方向。

宏基站和微基站市场

基站有两种，微基站和宏基站。看名字就知道微基站很小，宏基站很大！

宏基站，室外常见，建一个覆盖一大片

微基站现在在城区和室内经常能看到

到了5G时代，微基站会更多，几乎随处可见。

5G智能电源新机会

服务于5G基站的供电电源，向更小更便捷、单人就可安装的方向发展，节约更少的人力安装维修成本。

通信基站户外一体化电源综合机柜

2018年中国国际信息通信展览会现场5G智能电源照片

5G电源智能化：使得资源实时化、运维移动化、管理集中化

3) 5G网络架构新机会

通信网络设备及 SDN/NFV 解决方案市场

产业链最核心环节，市场集中度较高。通信网络设备是移动通信系统的核心环节，主要包括无线、传输、核心网及业务承载支撑等系统设备，预计将占5G总投资近40%，投资总额将超5000亿元。

3G/4G/5G 总投资规模

在2018年6月13日举办的“中国光网络研讨会暨中国FTTH论坛”上，工信部通信科技委常务副主任、中国电信科技委主任韦乐平表示， 5G基站数的大幅增加使光纤成为第一受益者，光模块成为第二受益者，高速光接入网系统是第三受益者。

光纤市场

按现有频段考虑，基站数可能是2倍。若考虑毫米波应用，则基站数还会大幅增加。至少有几亿芯公里的空间。

光模块市场

预计整个5G网络会带来数千万量级的25/50Gbps高速光模块用量。进一步考虑我国数据中心的巨大发展空间(美国占IDC数45%，我国宽带用户是美国3倍，但才占8%) ,则高速光模块的发展空间更加可观。

高速光接入网系统市场

5G的巨大容量和新架构给承载网带来发展机遇和成本压力，5G新架构使回传/前传容量扩大几十倍，对可调激光器、高速光模块和WDM需求巨大。

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5G应用后的服务新机会

5G新时代中，生活结构将被改变，利用5G，自动驾车、VR体验等科技都将有所突破，甚至是而它将改变零售业生态以及医疗方式。不再只局限于人和人的互相连接，而是人与世界万物互联互通。

1) 5G 应用服务平台新机会

打个比方，5G 好比是一条高速公路，如果进入 5G 时代，就意味着路修好了，之后就必定会有车在路上跑。那车是什么？就是为我们服务的各种应用，没有应用，我们就无从享受到 5G 的好处。进入 5G 时代，不仅带宽会有大幅提升，响应速度也将极大加快。这意味着 5G 时代将会诞生全新的海量应用。

这么多车要上路，对车的安全检测很重要，同时这背后也将诞生大量数据，这些数据也将成为巨大的财富。在 5G 这条高速公路上，谁能为这些车辆提供保驾护航的能力，同时搭建一个全新的生态，共同提升高速公路的服务场景，谁就掌握了这个巨大的市场。

5G 时代会让像云测这样的公司脱颖而出。过去云测主要提供App测试、安全维护、推广和用户分析等服务。做手机App测试，就是提前发现App问题，并帮助开发者解决问题，保证用户能流畅、安全地使用 App。

云测APP

然而手机 App 测试，是要对市面上出现过的所有不同型号的手机都进行测试。市面上同时存在的手机型号超过4500种，这么大的工作量，想想就很不简单。目前中国估计有2500万个App，其中有2300万个，也就是大约90%以上都是在云测的平台上测试过的。

在云测出现之前，各大应用商店对App上架没有严格的质量要求，但随着同类 App 竞争加剧，越来越多的应用商店开始意识到上架应用的质量问题。目前市场上所有的主流应用商店，都要求App上架前必须进行测试。而且360、安智、机锋、阿里游戏，以及国内主流手机的应用商店，要求App上架必须提供云测的测试数据报告。

云测做的就是把所有型号的手机都买来，把它们布署在网上，你只需要把你的应用上传到云测的平台，选择一下你要测的手机型号，可以是1款，也可以是1000款。选好后，平台通过人工智能的方式，自动给你完成测试。这成本之低，效率之高，是自己做不到的。

2015年2月，云测正式开展了众测业务，把一些测试任务放在网上，发动大众来做测试。目前云测汇聚了10万名国内移动互联网顶尖的测试专家，从服务对象和规模来看，众测是迄今全球最大的移动 App 的专业众测平台之一。

2016年4月，云测发布了移动 App一站式云测试服务2.0平台，和一站式缺陷智能解决平台，这两个平台具体来说就是满足所有 App 的测试需求，以及一站式管理 App 的质量。

5G 的到来，将会出现大量的应用，不只是手机端的应用，移动端的所有应用都会需要测试的业务，物联网、智慧家庭、混合现实都会在 5G 时代快速增长。

2) 电池行业新机会

5G手机的耗电量大。华为轮值CEO徐直军表示，华为准备推出的5G芯片耗电量是4G的2.5倍，这意味着华为最初的5G智能手机将需要更大的电池和更有效的冷却解决方案。

5G手机的耗电量大跟5G网络的特点有关，高速率、大容量、低延时，5G用户体验速率可达100Mbps至1Gbps，比如今的4G至少快10—100倍，功耗是很大的。

5G时代对手机的续航能力要求很高。得益于网速的提升，手机的功能必然会有更多的拓展， 4G网络之后，手机的续航能力越来越低就是因为有视频、游戏、购物等功能让用户提高了手机的使用频率和时长。

5G时代意味着万物互联，各种智能设备都会联网，而手机就是万物互联的控制平台，除了现在手机本来应有的功能之外，手机还需要处理各种智能硬件设备的请求和发送数据。

电池容量一向很小的苹果公司也表达了谨慎的观点：5G技术的全面应用，必然给设备制造商带来新的挑战，苹果将在确保手机产品使用5G后的能耗、电池的温度等重要指标不出问题、不影响用户体验后，才会全面拥抱5G技术。因此在5G时代开发容量大、轻薄性强的电池技术将是电池行业的一片蓝海。

3) 车联网新机会

车联网是借助信息通信技术来实现车内、车与人、车与车、车与路、车与云端服务平台全方位网络连接的综合服务。用一个更常见的表达就是V2X（车联万物），其中包含了V2V（车与车）、V2R（车与路）、V2H（车与人）等等。

为了将来更好的发展5G车联网，2016年由奥迪、宝马和戴姆勒联合五家电信通讯公司——爱立信、华为、英特尔、诺基亚、高通共同成立了5G Automotive Association（5G汽车通信技术联盟）。该联盟的目标就是研发下一代智能互联汽车，并推进车内5G通讯标准化技术的落地。

5GAA联盟成员

高通公司日前表示，到2035年，5G将为汽车产业及其供应链和客户创造超过2.4万亿美元总经济产出——几乎占预期5G全球经济影响的五分之一。

5G是未来联网汽车和自动驾驶汽车不可或缺的一部分，随着5G技术的加入，移动技术将成为汽车行业的一项通用技术(GPT)。其将帮助提高生产力与销售价值，改善用户体验与环境质量，减少交通事故和降低死亡率。它也将改变汽车使用、保有和交通运输本身的传统模式。

而5G所支持的“网联汽车”演进则为传统汽车产业参与者、内容开发商和软件技术公司带来机遇和挑战。从侧面来看，5G将变革汽车制造厂商的业务，扩大的车载娱乐与生产力工具市场，从而带动内容和软件技术公司更能从中受益。

成本方面，5G将影响汽车产业的“应用部门”和客户：5G支持的自动驾驶汽车将在工业和商业应用中具有显著效益。超可靠的5G通信将增加无人监督设备的运营时间并降低成本。

5G的峰值速率可达20Gb/s，具有更低延时性(≤10ms)、更高可靠性(＞99.99%)以及更高带宽(每平方公里可连接100万个终端)等特点。自动驾驶的大部分应用场景均需要网络同时具有高宽带、低延迟和超高连接数，这些都需要5G来保证。从4G到5G，尽管只是通讯网络的一代提升，但它实现了车对车的无延迟通讯，对提高自动驾驶的可靠性而言，是一个根本性的变革。

比如：通过语音识别，就能根据指令打开天窗或是播放音乐;通过面部识别，就可根据驾驶员眨眼次数、打呵欠频率判断是否疲劳驾驶;通过红外传感，就能获得车辆位置、行驶速度、周边环境以及障碍物等信息，自动减速或是避让……这些过去只有在科幻电影中才能见到的高科技，如今已逐步进入我们的生活。

在驭势科技CEO吴甘沙看来，5G车联网进入无人驾驶分成三个阶段：第一个阶段是没有5G车联网，有人驾驶的车和无人驾驶的车是非完全信息的非合作博弈，对城市交通效率的提升有限；第二个阶段是5G车联网进入主流车辆、但还只是辅助驾驶和信息服务，那路上的车辆之间接近于完全信息、合作性博弈，交通效率显著提升，事故也相应减少；第三阶段，路上每一台车都具备5G车联网和无人驾驶能力，那样整个城市的车辆都可以协同调度，实现城市内交通流的全局优化，实现零拥堵、零事故。

AR车载导航市场

基于AR的车载导航，将实际路况和导航信息实时高速的无缝融合在一起并呈现在前挡风玻璃上，驾驶员可以获得更好的导航服务体验，提升行驶的安全性。AR/VR会让广告不再仅仅只是屏幕上的一个视频或者一个图片，而更像是一种客AR仪表盘从汽车的内置摄像头和驻车雷达获取实时数据资料，再结合汽车的动态数据、电子地图和GPS定位信息，创建出以司机为主视角的车外视野影像，将扩展信息和外界环境融合在一起，使得司机无需频繁在多个焦点中切换，实现车与环境的合一。

AR导航和传统导航的最大区别是：AR导航的地图场景是摄像头捕捉后的真实场景，而传统导航的地图场景是虚拟渲染出来的。

2018年4月23日，AliOS联合斑马网络发布几则视频，展示了不同驾驶场景下的AR增强现实导航能力，成为全球第一个实现AR导航产品化的汽车操作系统。

这项技术目前已经在电动智能超跑SUV荣威MARVEL X上实现，它将成为全球第一款搭载AR增强现实技术的量产车，在4月23日的2018汽车创行者大会上正式亮相。

行业内常见的豪华品牌HUD AR导航示意图

图片来源：phideon.svw-volkswagen.com

当车辆变道或拐弯时，AR导航指示会拟合真实道路的形状一起变化，做出信息指示，而HUD的数字显示无论前方道路如何改变，图标都不会移动，始终都固定显示在HUD的某个位置上。户体验，这将帮助潜在客户更好的体验到广告中的产品或者服务。

4) 远程医疗新机会

5G 为远程医疗的实现提供了技术平台。由于远程医疗对数据质量有特殊的要求，过低的视频和图片质量，或者数据传输速度不够快，都可能导致医生难以诊断，耽误病情。而 5G 网络将带来更大的带宽，实际下载速度可达 1.25G/s，医生可以更快调取图像信息、开展远程会诊，甚至远程手术。医生甚至还可以在距离病人1000英里的地方用机器人对他们进行手术。而生活在偏远地区的人们，则可以借助5G网络跨越半个世界接受专家的诊断。到那时，偏远地区的医院可以与三甲医院的医生进行实时视频，不必再为小病翻山越岭，导致病情延误了。这类应用能快速落地非常值得期待。

华为上海研究中心展示远程医疗手术

在该研究中心内，模拟医生通过4K高清视频，对深圳实验室进行孕妇超声波检查。

5) 智能制造新机会

物联网平台市场

受限于传感器等终端的功耗，以及无线网络的覆盖，真正的广域物联网仍在萌芽。5G的低功耗广覆盖，为需要万户互联的物联网提供了新的强大支撑。

在大连接时代，因万物互联势必产生海量数据，继续需要云平台对数据进行智能分析，利用数据有望创造更多的全新的商业机遇。至此，基于海量物联网设备的连接，提供软件和平台相结合的厂商将会是最大的受益者之一，面向各行业的物联网云平台运营而生，继而激活数据价值。

面向工业方向的物联网云平台，通用电气（GE）面向工业领域推出云平台Predix，把人、机器和数据互联起来，并希望Predix成为工业互联网的标准。

面向物联网领域，诺基亚推出了 IMPACT 管理平台。5G技术带来大规模连接，让诺基亚迎来重大变革，在推进向物联网时代转型中，客户通过诺基亚物联网 IMPACT 平台能够更加便捷地为智能照明、智能交通及自动驾驶等物联网垂直应用部署，目前该平台管理了安全地管理了超过15亿部设备。为此，诺基亚赢得了2017年GLOMO奖“最佳移动物联网创新”类别的端到端物联网解决方案，其中包括以连接设备平台和网络端点安全，加上支持广泛LPWAN(LTE-M、NB-IoT 、EC-GSM-IoT、LoRa)，是全球物联网生态系统创新服务商。

海尔U+智慧家庭平台

图片来源：haieruplus.com/upingtai.htm

面向消费物联网方向，三星有SmartThings智能平台，国内海尔有U+智慧家庭平台。如今该平台在线用户突破5000万，作为传统家电企业，到如今则成了当今最大物联网平台级公司之一，特别海尔破解了智能家居互联互通、主动服务和成套化三大难题。为此获得OCF（全球最大物联网标准组织）颁发了IoT（物联网）互联互通证书，与全球OCF认证产品实现无缝连接和互操作。获得这一证书，标志着海尔U+智慧家庭平台成为全球IoT（物联网）生态系统的重要部分，并在IoT和AI双引擎促进下，使得智能生活向智慧生活演进，基于智慧家庭成套解决方案，并不断探索人工智能等技术引入智慧生活，加速全球智慧家庭变革。

工业自动化控制市场

自动化控制是制造工厂中最基础的应用，核心是闭环控制系统。在该系统的控制周期内每个传感器进行连续测量，测量数据传输给控制器以设定执行器。典型的闭环控制过程周期低至ms级别，所以系统通信的时延需要达到ms级别甚至更低才能保证控制系统实现精确控制，同时对可靠性也有极高的要求。如果在生产过程中由于时延过长，或者控制信息在数据传送时发生错误可能导致生产停机，会造成巨大的财务损失。

华为云工业数据集成平台——2018年中国国际信息通信展览会现场

5G可提供极低时延长、高可靠，海量连接的网络，使得闭环控制应用通过无线网络连接成为可能。基于华为5G的实测能力：空口时延可到0.4ms,单小区下行速率达到20Gbps，小区最大可支持1000万+连接数。由此可见，移动通信网络中仅有5G网络可满足闭环控制对网络的要求。

就目前来看，危险环境远程作业一直受制于网络性能，发展阶段基本处于空白，工人们要经常要冒着生命危险去操作，假如出现意外，那将是一个家庭的悲剧。在5G时代，可以轻松地将我们的作业地点和电脑实时连接，人们可实时操作、实时分析，不用工人冒着危险去现场作业，就可以安全又高效地完成工作任务。

物流追踪市场

5G提供的改进包括在广泛产业中优化物流，提升工人安全和提高资产定位与跟踪的效率，从而最小化成本。还将扩展能力以实现动态跟踪更广泛的在途商品。随着在线购物增多，资产跟踪将变得更加重要。

在物流方面，从仓库管理到物流配送均需要广覆盖、深覆盖、低功耗、大连接、低成本的连接技术。此外，虚拟工厂的端到端整合跨越产品的整个生命周期，要连接分布广泛的已售出的商品，也需要低功耗、低成本和广覆盖的网络，企业内部或企业之间的横向集成也需要无所不在的网络，5G网络能很好的满足这类需求。

工业AR市场

未来智能工厂生产过程中，人将发挥更重要的作用。然而由于未来工厂具有高度的灵活性和多功能性，这将对工厂车间工作人员有更高的要求。为快速满足新任务和生产活动的需求，增强现实AR将发挥关键作用，在智能制造过程中可用于如下场景：如：监控流程和生产流程。生产任务分步指引，例如手动装配过程指导；远程专家业务支撑，例如远程维护。

AR引导安装

在这些应用中，辅助AR设施需要最大程度具备灵活性和轻便性，以便维护工作高效开展。因此需要将设备信息处理功能上移到云端，AR设备仅仅具备连接和显示的功能，AR设备和云端通过无线网络连接。AR设备将通过网络实时获取必要的信息（例如，生产环境数据、生产设备数据、以及故障处理指导信息）。在这种场景下AR眼镜的显示内容必须与AR设备中摄像头的运动同步，以避免视觉范围失步现象。通常从视觉移动到AR图像反应时间低于20ms，则会有较好的同步性，所以要求从摄像头传送数据到云端到AR显示内容的云端回传需要小于20mms，除去屏幕刷新和云端处理的时延，则需无线网络的双向传输时延在10ms内才能满足实时性体验的需求。而该时延要求，LTE网络无法满足。

未来教育市场

通过“VR+5G”将2维课本3维化

云化机器人

在智能制造生产场景中，需要机器人有自组织和协同的能力来满足柔性生产，这就带来了机器人对云化的需求。和传统的机器人相比，云化机器人需要通过网络连接到云端的控制中心，基于超高计算能力的平台，并通过大数据和人工智能对生产制造过程进行实时运算控制。通过云技术机器人将大量运算功能和数据存储功能移到云端，这将大大降低机器人本身的硬件成本和功耗。并且为了满足柔性制造的需求，机器人需要满足可自由移动的要求。因此在机器人云化的过程中，需要无线通信网络具备极低时延和高可靠的特征。

云化机器人的通信需求

5G网络是云化机器人理想的通信网络，是使能云化机器人的关键。5G切片网络能够为云化机器人应用提供端到端定制化的网络支撑。5G网络可以达到低至1ms的端到端通信时延，并且支持99.999%的连接可靠性，强大的网络能力能够极大满足云化机器人对时延和可靠性的挑战。

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