華高萊斯
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作者：李天霞 丨 新技術與城市發展研究中心
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5G世界帶來的新機會
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架構5G體系中的硬件新機會
1）芯片新機會
5G移動通訊芯片市場
芯片是 5G 通訊技術最關鍵的部分：5G 終端的產業鏈主要包括基帶芯片、通信模塊、天線/射頻三大部分。
基帶芯片一般是集成電路的載體，是集成電路經過設計、製造、封裝、測試後的結果。通信模塊則是將信號處理的基帶芯片、電源管理的電源芯片、無線收發信機芯片及外圍電容電感電阻等集成到一個 PCB 板上組成一個無線的收發系統。終端與基站天線的交互需要通過射頻接口和終端天線完成。
基帶芯片提供商處於終端設備產業鏈的頂端，決定著產業鏈發展與業務走勢。
通信模塊提供商芯片廠商的“搬運工”，起承上啟下與產業銜接的關鍵作用。
對於 5G 芯片來說，研發難度比 4G 芯片大得多，因為它既要支持6千兆赫茲（GHz）以下的低頻段通訊，還要支持24千兆赫茲以上的高頻毫米波。
參與 5G 芯片研發的，基本就是高通、英特爾、三星、華為這幾家超大型科技企業，因為其他企業很難同時既擁有研發能力，又有足夠的資本，同時還要有足夠龐大的通信領域合作鏈條，再強的芯片造出來，如果沒有配套的各類技術和產品，也是沒用的。
總體來說，對於需要長期積累的芯片產業還是國外的大公司佔據著優勢。
全球手機芯片領域的巨頭——高通公司，為小米、vivo、OPPO，甚至蘋果等各大手機廠商供應通信技術解決方案和移動手機基帶芯片。
5G汽車芯片市場
在2016年10月，高通希望用470億美元併購全球最大的汽車芯片製造商，荷蘭的恩智浦公司，但直到2018年，這起併購案或多或少因為中興的芯片事件，一直沒能獲得中國的審批，一拖再拖。
因為5G時代，無人駕駛汽車會是一個異常龐大的市場，不僅僅是傳統汽車的供應商和車企必爭，幾乎所有相關領域的企業都想坐上牌桌分一杯羹。而恩智浦不僅在汽車電子領域，還在汽車雷達解決方案、自動駕駛計算平臺等方面，都有相當多的技術積累。
2) 5G基站新機會
5G是無線的，無線是有線的： 有線網絡是無線網絡的基礎已經成為全行業共識，全球範圍內各國政府、運營商以及鐵塔公司，為佈局5G都加快了對光纖網絡的投資，推動全球光纖量價齊升，也直接推動光纖廠商規模擴產。
基站是提供無線覆蓋和信號收發的核心環節。包括基站主設備和室外天饋系統，其中基站主設備為 BBU（基帶單元），室外天饋系統包括天線、RRU（遠端射頻單元）等。由於5G高網絡容量和全頻譜接入需求，天線射頻模塊集成、大規模天線技術（Massive MIMO）、小微基站和室內分佈是基站系統演進的主要方向。
宏基站和微基站市場
基站有兩種，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，室外常見，建一個覆蓋一大片
微基站現在在城區和室內經常能看到
到了5G時代，微基站會更多，幾乎隨處可見。
5G智能電源新機會
服務於5G基站的供電電源，向更小更便捷、單人就可安裝的方向發展，節約更少的人力安裝維修成本。
通信基站戶外一體化電源綜合機櫃
2018年中國國際信息通信展覽會現場5G智能電源照片
5G電源智能化：使得資源實時化、運維移動化、管理集中化
3) 5G網絡架構新機會
通信網絡設備及 SDN/NFV 解決方案市場
產業鏈最核心環節，市場集中度較高。通信網絡設備是移動通信系統的核心環節，主要包括無線、傳輸、核心網及業務承載支撐等系統設備，預計將佔5G總投資近40%，投資總額將超5000億元。
3G/4G/5G 總投資規模
在2018年6月13日舉辦的“中國光網絡研討會暨中國FTTH論壇”上，工信部通信科技委常務副主任、中國電信科技委主任韋樂平表示， 5G基站數的大幅增加使光纖成為第一受益者，光模塊成為第二受益者，高速光接入網系統是第三受益者。
光纖市場
按現有頻段考慮，基站數可能是2倍。若考慮毫米波應用，則基站數還會大幅增加。至少有幾億芯公里的空間。
光模塊市場
預計整個5G網絡會帶來數千萬量級的25/50Gbps高速光模塊用量。進一步考慮我國數據中心的巨大發展空間(美國佔IDC數45%，我國寬帶用戶是美國3倍，但才佔8%) ,則高速光模塊的發展空間更加可觀。
高速光接入網系統市場
5G的巨大容量和新架構給承載網帶來發展機遇和成本壓力，5G新架構使回傳/前傳容量擴大幾十倍，對可調激光器、高速光模塊和WDM需求巨大。
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5G應用後的服務新機會
5G新時代中，生活結構將被改變，利用5G，自動駕車、VR體驗等科技都將有所突破，甚至是而它將改變零售業生態以及醫療方式。不再只侷限於人和人的互相連接，而是人與世界萬物互聯互通。
1) 5G 應用服務平臺新機會
打個比方，5G 好比是一條高速公路，如果進入 5G 時代，就意味著路修好了，之後就必定會有車在路上跑。那車是什麼？就是為我們服務的各種應用，沒有應用，我們就無從享受到 5G 的好處。進入 5G 時代，不僅帶寬會有大幅提升，響應速度也將極大加快。這意味著 5G 時代將會誕生全新的海量應用。
這麼多車要上路，對車的安全檢測很重要，同時這背後也將誕生大量數據，這些數據也將成為巨大的財富。在 5G 這條高速公路上，誰能為這些車輛提供保駕護航的能力，同時搭建一個全新的生態，共同提升高速公路的服務場景，誰就掌握了這個巨大的市場。
5G 時代會讓像雲測這樣的公司脫穎而出。過去雲測主要提供App測試、安全維護、推廣和用戶分析等服務。做手機App測試，就是提前發現App問題，並幫助開發者解決問題，保證用戶能流暢、安全地使用 App。
雲測APP
然而手機 App 測試，是要對市面上出現過的所有不同型號的手機都進行測試。市面上同時存在的手機型號超過4500種，這麼大的工作量，想想就很不簡單。目前中國估計有2500萬個App，其中有2300萬個，也就是大約90%以上都是在雲測的平臺上測試過的。
在雲測出現之前，各大應用商店對App上架沒有嚴格的質量要求，但隨著同類 App 競爭加劇，越來越多的應用商店開始意識到上架應用的質量問題。目前市場上所有的主流應用商店，都要求App上架前必須進行測試。而且360、安智、機鋒、阿里遊戲，以及國內主流手機的應用商店，要求App上架必須提供雲測的測試數據報告。
雲測做的就是把所有型號的手機都買來，把它們佈署在網上，你只需要把你的應用上傳到雲測的平臺，選擇一下你要測的手機型號，可以是1款，也可以是1000款。選好後，平臺通過人工智能的方式，自動給你完成測試。這成本之低，效率之高，是自己做不到的。
2015年2月，雲測正式開展了眾測業務，把一些測試任務放在網上，發動大眾來做測試。目前雲測匯聚了10萬名國內移動互聯網頂尖的測試專家，從服務對象和規模來看，眾測是迄今全球最大的移動 App 的專業眾測平臺之一。
2016年4月，雲測發佈了移動 App一站式雲測試服務2.0平臺，和一站式缺陷智能解決平臺，這兩個平臺具體來說就是滿足所有 App 的測試需求，以及一站式管理 App 的質量。
5G 的到來，將會出現大量的應用，不只是手機端的應用，移動端的所有應用都會需要測試的業務，物聯網、智慧家庭、混合現實都會在 5G 時代快速增長。
2) 電池行業新機會
5G手機的耗電量大。華為輪值CEO徐直軍表示，華為準備推出的5G芯片耗電量是4G的2.5倍，這意味著華為最初的5G智能手機將需要更大的電池和更有效的冷卻解決方案。
5G手機的耗電量大跟5G網絡的特點有關，高速率、大容量、低延時，5G用戶體驗速率可達100Mbps至1Gbps，比如今的4G至少快10—100倍，功耗是很大的。
5G時代對手機的續航能力要求很高。得益於網速的提升，手機的功能必然會有更多的拓展， 4G網絡之後，手機的續航能力越來越低就是因為有視頻、遊戲、購物等功能讓用戶提高了手機的使用頻率和時長。
5G時代意味著萬物互聯，各種智能設備都會聯網，而手機就是萬物互聯的控制平臺，除了現在手機本來應有的功能之外，手機還需要處理各種智能硬件設備的請求和發送數據。
電池容量一向很小的蘋果公司也表達了謹慎的觀點：5G技術的全面應用，必然給設備製造商帶來新的挑戰，蘋果將在確保手機產品使用5G後的能耗、電池的溫度等重要指標不出問題、不影響用戶體驗後，才會全面擁抱5G技術。因此在5G時代開發容量大、輕薄性強的電池技術將是電池行業的一片藍海。
3) 車聯網新機會
車聯網是藉助信息通信技術來實現車內、車與人、車與車、車與路、車與雲端服務平臺全方位網絡連接的綜合服務。用一個更常見的表達就是V2X（車聯萬物），其中包含了V2V（車與車）、V2R（車與路）、V2H（車與人）等等。
為了將來更好的發展5G車聯網，2016年由奧迪、寶馬和戴姆勒聯合五家電信通訊公司——愛立信、華為、英特爾、諾基亞、高通共同成立了5G Automotive Association（5G汽車通信技術聯盟）。該聯盟的目標就是研發下一代智能互聯汽車，並推進車內5G通訊標準化技術的落地。
5GAA聯盟成員
高通公司日前表示，到2035年，5G將為汽車產業及其供應鏈和客戶創造超過2.4萬億美元總經濟產出——幾乎佔預期5G全球經濟影響的五分之一。
5G是未來聯網汽車和自動駕駛汽車不可或缺的一部分，隨著5G技術的加入，移動技術將成為汽車行業的一項通用技術(GPT)。其將幫助提高生產力與銷售價值，改善用戶體驗與環境質量，減少交通事故和降低死亡率。它也將改變汽車使用、保有和交通運輸本身的傳統模式。
而5G所支持的“網聯汽車”演進則為傳統汽車產業參與者、內容開發商和軟件技術公司帶來機遇和挑戰。從側面來看，5G將變革汽車製造廠商的業務，擴大的車載娛樂與生產力工具市場，從而帶動內容和軟件技術公司更能從中受益。
成本方面，5G將影響汽車產業的“應用部門”和客戶：5G支持的自動駕駛汽車將在工業和商業應用中具有顯著效益。超可靠的5G通信將增加無人監督設備的運營時間並降低成本。
自動駕駛市場
5G的峰值速率可達20Gb/s，具有更低延時性(≤10ms)、更高可靠性(＞99.99%)以及更高帶寬(每平方公里可連接100萬個終端)等特點。自動駕駛的大部分應用場景均需要網絡同時具有高寬帶、低延遲和超高連接數，這些都需要5G來保證。從4G到5G，儘管只是通訊網絡的一代提升，但它實現了車對車的無延遲通訊，對提高自動駕駛的可靠性而言，是一個根本性的變革。
比如：通過語音識別，就能根據指令打開天窗或是播放音樂;通過面部識別，就可根據駕駛員眨眼次數、打呵欠頻率判斷是否疲勞駕駛;通過紅外傳感，就能獲得車輛位置、行駛速度、周邊環境以及障礙物等信息，自動減速或是避讓……這些過去只有在科幻電影中才能見到的高科技，如今已逐步進入我們的生活。
在馭勢科技CEO吳甘沙看來，5G車聯網進入無人駕駛分成三個階段：第一個階段是沒有5G車聯網，有人駕駛的車和無人駕駛的車是非完全信息的非合作博弈，對城市交通效率的提升有限；第二個階段是5G車聯網進入主流車輛、但還只是輔助駕駛和信息服務，那路上的車輛之間接近於完全信息、合作性博弈，交通效率顯著提升，事故也相應減少；第三階段，路上每一臺車都具備5G車聯網和無人駕駛能力，那樣整個城市的車輛都可以協同調度，實現城市內交通流的全局優化，實現零擁堵、零事故。
AR車載導航市場
基於AR的車載導航，將實際路況和導航信息實時高速的無縫融合在一起並呈現在前擋風玻璃上，駕駛員可以獲得更好的導航服務體驗，提升行駛的安全性。AR/VR會讓廣告不再僅僅只是屏幕上的一個視頻或者一個圖片，而更像是一種客AR儀表盤從汽車的內置攝像頭和駐車雷達獲取實時數據資料，再結合汽車的動態數據、電子地圖和GPS定位信息，創建出以司機為主視角的車外視野影像，將擴展信息和外界環境融合在一起，使得司機無需頻繁在多個焦點中切換，實現車與環境的合一。
AR導航和傳統導航的最大區別是：AR導航的地圖場景是攝像頭捕捉後的真實場景，而傳統導航的地圖場景是虛擬渲染出來的。
2018年4月23日，AliOS聯合斑馬網絡發佈幾則視頻，展示了不同駕駛場景下的AR增強現實導航能力，成為全球第一個實現AR導航產品化的汽車操作系統。
這項技術目前已經在電動智能超跑SUV榮威MARVEL X上實現，它將成為全球第一款搭載AR增強現實技術的量產車，在4月23日的2018汽車創行者大會上正式亮相。
行業內常見的豪華品牌HUD AR導航示意圖
圖片來源：phideon.svw-volkswagen.com
當車輛變道或拐彎時，AR導航指示會擬合真實道路的形狀一起變化，做出信息指示，而HUD的數字顯示無論前方道路如何改變，圖標都不會移動，始終都固定顯示在HUD的某個位置上。戶體驗，這將幫助潛在客戶更好的體驗到廣告中的產品或者服務。
4) 遠程醫療新機會
5G 為遠程醫療的實現提供了技術平臺。由於遠程醫療對數據質量有特殊的要求，過低的視頻和圖片質量，或者數據傳輸速度不夠快，都可能導致醫生難以診斷，耽誤病情。而 5G 網絡將帶來更大的帶寬，實際下載速度可達 1.25G/s，醫生可以更快調取圖像信息、開展遠程會診，甚至遠程手術。醫生甚至還可以在距離病人1000英里的地方用機器人對他們進行手術。而生活在偏遠地區的人們，則可以藉助5G網絡跨越半個世界接受專家的診斷。到那時，偏遠地區的醫院可以與三甲醫院的醫生進行實時視頻，不必再為小病翻山越嶺，導致病情延誤了。這類應用能快速落地非常值得期待。
華為上海研究中心展示遠程醫療手術
在該研究中心內，模擬醫生通過4K高清視頻，對深圳實驗室進行孕婦超聲波檢查。
5) 智能製造新機會
物聯網平臺市場
受限於傳感器等終端的功耗，以及無線網絡的覆蓋，真正的廣域物聯網仍在萌芽。5G的低功耗廣覆蓋，為需要萬戶互聯的物聯網提供了新的強大支撐。
在大連接時代，因萬物互聯勢必產生海量數據，繼續需要雲平臺對數據進行智能分析，利用數據有望創造更多的全新的商業機遇。至此，基於海量物聯網設備的連接，提供軟件和平臺相結合的廠商將會是最大的受益者之一，面向各行業的物聯網雲平臺運營而生，繼而激活數據價值。
面向工業方向的物聯網雲平臺，通用電氣（GE）面向工業領域推出雲平臺Predix，把人、機器和數據互聯起來，並希望Predix成為工業互聯網的標準。 GE讓一切連接至互聯網，設備和機器通過安裝傳感器收集數據，並對數據加以分析，從數據中獲取價值，這一模式的轉變，不僅徹底改變了GE，更讓這個工業巨擘變成一家數字化企業，在全球掀起了新一輪的數字化工業革命。
面向物聯網領域，諾基亞推出了 IMPACT 管理平臺。5G技術帶來大規模連接，讓諾基亞迎來重大變革，在推進向物聯網時代轉型中，客戶通過諾基亞物聯網 IMPACT 平臺能夠更加便捷地為智能照明、智能交通及自動駕駛等物聯網垂直應用部署，目前該平臺管理了安全地管理了超過15億部設備。為此，諾基亞贏得了2017年GLOMO獎“最佳移動物聯網創新”類別的端到端物聯網解決方案，其中包括以連接設備平臺和網絡端點安全，加上支持廣泛LPWAN(LTE-M、NB-IoT 、EC-GSM-IoT、LoRa)，是全球物聯網生態系統創新服務商。
海爾U+智慧家庭平臺
圖片來源：haieruplus.com/upingtai.htm
面向消費物聯網方向，三星有SmartThings智能平臺，國內海爾有U+智慧家庭平臺。如今該平臺在線用戶突破5000萬，作為傳統家電企業，到如今則成了當今最大物聯網平臺級公司之一，特別海爾破解了智能家居互聯互通、主動服務和成套化三大難題。為此獲得OCF（全球最大物聯網標準組織）頒發了IoT（物聯網）互聯互通證書，與全球OCF認證產品實現無縫連接和互操作。獲得這一證書，標誌著海爾U+智慧家庭平臺成為全球IoT（物聯網）生態系統的重要部分，並在IoT和AI雙引擎促進下，使得智能生活向智慧生活演進，基於智慧家庭成套解決方案，並不斷探索人工智能等技術引入智慧生活，加速全球智慧家庭變革。
工業自動化控制市場
自動化控制是製造工廠中最基礎的應用，核心是閉環控制系統。在該系統的控制週期內每個傳感器進行連續測量，測量數據傳輸給控制器以設定執行器。典型的閉環控制過程週期低至ms級別，所以系統通信的時延需要達到ms級別甚至更低才能保證控制系統實現精確控制，同時對可靠性也有極高的要求。如果在生產過程中由於時延過長，或者控制信息在數據傳送時發生錯誤可能導致生產停機，會造成巨大的財務損失。
華為雲工業數據集成平臺——2018年中國國際信息通信展覽會現場
5G可提供極低時延長、高可靠，海量連接的網絡，使得閉環控制應用通過無線網絡連接成為可能。基於華為5G的實測能力：空口時延可到0.4ms,單小區下行速率達到20Gbps，小區最大可支持1000萬+連接數。由此可見，移動通信網絡中僅有5G網絡可滿足閉環控制對網絡的要求。
就目前來看，危險環境遠程作業一直受制於網絡性能，發展階段基本處於空白，工人們要經常要冒著生命危險去操作，假如出現意外，那將是一個家庭的悲劇。在5G時代，可以輕鬆地將我們的作業地點和電腦實時連接，人們可實時操作、實時分析，不用工人冒著危險去現場作業，就可以安全又高效地完成工作任務。
物流追蹤市場
5G提供的改進包括在廣泛產業中優化物流，提升工人安全和提高資產定位與跟蹤的效率，從而最小化成本。還將擴展能力以實現動態跟蹤更廣泛的在途商品。隨著在線購物增多，資產跟蹤將變得更加重要。
在物流方面，從倉庫管理到物流配送均需要廣覆蓋、深覆蓋、低功耗、大連接、低成本的連接技術。此外，虛擬工廠的端到端整合跨越產品的整個生命週期，要連接分佈廣泛的已售出的商品，也需要低功耗、低成本和廣覆蓋的網絡，企業內部或企業之間的橫向集成也需要無所不在的網絡，5G網絡能很好的滿足這類需求。
工業AR市場
未來智能工廠生產過程中，人將發揮更重要的作用。然而由於未來工廠具有高度的靈活性和多功能性，這將對工廠車間工作人員有更高的要求。為快速滿足新任務和生產活動的需求，增強現實AR將發揮關鍵作用，在智能製造過程中可用於如下場景：如：監控流程和生產流程。生產任務分步指引，例如手動裝配過程指導；遠程專家業務支撐，例如遠程維護。
AR引導安裝
在這些應用中，輔助AR設施需要最大程度具備靈活性和輕便性，以便維護工作高效開展。因此需要將設備信息處理功能上移到雲端，AR設備僅僅具備連接和顯示的功能，AR設備和雲端通過無線網絡連接。AR設備將通過網絡實時獲取必要的信息（例如，生產環境數據、生產設備數據、以及故障處理指導信息）。在這種場景下AR眼鏡的顯示內容必須與AR設備中攝像頭的運動同步，以避免視覺範圍失步現象。通常從視覺移動到AR圖像反應時間低於20ms，則會有較好的同步性，所以要求從攝像頭傳送數據到雲端到AR顯示內容的雲端回傳需要小於20mms，除去屏幕刷新和雲端處理的時延，則需無線網絡的雙向傳輸時延在10ms內才能滿足實時性體驗的需求。而該時延要求，LTE網絡無法滿足。
未來教育市場
通過“VR+5G”將2維課本3維化
雲化機器人
在智能製造生產場景中，需要機器人有自組織和協同的能力來滿足柔性生產，這就帶來了機器人對雲化的需求。和傳統的機器人相比，雲化機器人需要通過網絡連接到雲端的控制中心，基於超高計算能力的平臺，並通過大數據和人工智能對生產製造過程進行實時運算控制。通過雲技術機器人將大量運算功能和數據存儲功能移到雲端，這將大大降低機器人本身的硬件成本和功耗。並且為了滿足柔性製造的需求，機器人需要滿足可自由移動的要求。因此在機器人云化的過程中，需要無線通信網絡具備極低時延和高可靠的特徵。
雲化機器人的通信需求
5G網絡是雲化機器人理想的通信網絡，是使能雲化機器人的關鍵。5G切片網絡能夠為雲化機器人應用提供端到端定製化的網絡支撐。5G網絡可以達到低至1ms的端到端通信時延，並且支持99.999%的連接可靠性，強大的網絡能力能夠極大滿足雲化機器人對時延和可靠性的挑戰。
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