行業級應用—5G+智慧港口
5G實現港口業務自動化、智能化發展,助力智慧港口建設
近幾年,我國港口貨物吞吐量大幅度提升,為港口裝卸效率帶來了挑戰。傳統碼頭人工作業效率低且提升困難,港口自動化、智慧化運營需求迫切。港口碼頭生產主要包括水平運輸系統、垂直運輸系統及監控系統三個環節。水平運輸系統包括集卡和AGV,用于岸橋與堆場之間的集裝箱等貨物的運輸。垂直運輸系統包括岸吊、輪胎吊與軌道吊,岸吊用于集裝箱從船到岸的裝卸。軌道吊與輪胎吊用于集裝箱等貨物的裝卸與整理。視頻監控系統包括攝像頭、無人機,用于安全監控,海岸線巡檢等。按照對網絡需求劃分,港口業務可分為控制級通信與監控級別通信兩類應用場景。控制級通信實現岸吊、輪胎吊、軌道吊的遠程控制及集卡與AGV的遠程調度。監控級別通信類應用主要是指視頻監控類場景。目前部分港口依舊人工作業,已實現自動化的港口主要是采用有線寬帶與4G網絡協同組網方案。但有線寬帶在港口部署困難,易磨損,覆蓋范圍有限及4G網絡成本高,帶寬小、可靠性低等問題無法滿足港口業務對網絡移動性、可靠性、時延及帶寬的需求。5G大帶寬、高可靠低時延、大連接的特性在港口各類業務中優勢突出,可實現港口自動化、智能化發展,助力智慧港口建設。
行業級應用—5G+智能電網
5G豐富配電網業務的通信接入方式,5G專網必要性待論證
智能電網將是電力行業的發展趨勢。智能電網的建設也為現在的電力通信網帶來了新的挑戰。按照電流的流向,電力系統可分為發電、輸電、配電、變電及用電五大環節,不同環節對通信網絡的需求各異。電力通信網絡主要由骨干通信網與多種業務接入的配電通信網組成。目前骨干通信網由光纖實現全覆蓋,配電通信網應用場景復雜,由無線與有線等多種通信技術共同實現覆蓋。按照通信網絡的用途劃分,智能電網(主要指配電網側業務)典型的應用場景可分為控制類與采集類兩大應用。控制類應用包括智能分布式自動化、用電負荷需求側相應與分布式能源控制等應用場景。采集類應用包括高級計量,變電站巡檢機器人,輸電線路無人機控制,配電房視頻監控等應用場景。目前智能電網終端分布廣泛,有線網絡雖然在性能上能滿足業務需求,但存在布線困難、成本高等問題。現有的4G網絡雖不需要布線,但在性能上無法滿足部分業務對時延及可靠性的需求。總體來看,現有的通信電力網有“強壯”的骨干網,卻沒有“靈活”的配電網。5G的大帶寬、高可靠低時延及大連接的特性,豐富了配電網側業務的接入方式,克服了最后一公里的接入難題,助力智能電網的建設。對于構建“靈活”的配電通信網來說,無線網絡是剛需,但是電力行業是否有必要用5G技術打造專網,需要進一步論證。
行業級應用—5G+遠程醫療
5G遠程醫療促進醫療資源下沉,發展初期建議只用于輔助醫療
遠程醫療能有效促進醫療資源的共享下沉,實現偏遠區域醫療能力的提升。目前遠程醫療主要包括遠程會診、遠程超聲、遠程手術、應急救援及遠程示教等應用場景。遠程醫療對網絡的需求主要包括大帶寬與低時延兩個方面,大帶寬主要是用于高清醫學影像的傳輸與高清視頻的交互,低時延用于遠程操控醫用機械手臂或醫學機器人等設備。有線與5G均能滿足大帶寬與低時延的需求,但在醫療能力落后的偏遠山區,有線布線困難且成本高,5G網絡優勢更大。現在遠程醫療存在隔著屏幕無法做到精準判斷,患者不信任等問題,推廣受阻。遠程醫療還處于發展初期,5G網絡與相應的基礎設施還有待發展,因涉及生命安全,建議現階段只用于輔助醫療。
行業級應用—5G+車聯網
5G的高性能加速車聯網向自動駕駛邁進
車聯網(Vehicle toEverything, V2X)是將車輛與一切事物相連接的新一代信息通信技術,其中V代表車輛,當前X主要是指車、人、交通路側基礎設施和網絡。C-V2X是基于蜂窩網絡的物聯網技術,包括LTE-V2X與5G NR V2X。受限于帶寬與時延,LTE V2X只能滿足輔助駕駛與初級自動駕駛,高級的自動駕駛要求更大帶寬與更低時延的網絡支撐。目前車聯網典型的應用場景有編隊形式、自動駕駛、遠程駕駛及擴展傳感等應用場景,對網絡帶寬、時延及可靠性有更嚴格的要求。5G的大帶寬、高可靠低時延的特性將推動車聯網加速向自動駕駛邁進。
展望:5G如何發展
5G技術相關度
根據應用場景對5G技術的需求程度判斷5G技術相關度
5G技術相關度,是指應用場景是否必須使用5G技術才能實現,或相比于其它通信技術,使用5G技術是否將具備更大的優勢。 5G的明星效應吸引了大批與之有關的消費級與行業級應用場景。然而這些應用場景是否為真正的5G應用,需要從應用場景的需求出發,分析5G技術的相關度。從帶寬、時延、可靠性、移動性、連接量及覆蓋六個維度進行對比分析,5G相較于4G的優勢在于帶寬大、時延低、可靠性高,相較于光纖的優勢在于移動性強,連接量大,劣勢是室內環境覆蓋性差。根據應用場景對網絡的需求及通信技術的性能分析,現階段熱點應用場景可分為三大類,分別對應5G相關度低中高的三個等級。第一類應用場景,5G與光纖均能滿足,但光纖更具優勢,這類應用場景的5G相關度低。第二類應用場景,5G與光纖均能滿足需求,但5G更具優勢,這類應用場景的5G相關度屬于中級。第三類應用場景,只有5G才能滿足需求,這類應用場景的5G相關度最高。
給行業用戶及投資者的建議
從應用場景需求出發,分析5G技術相關度與5G網絡成熟度
如前文所述,目前5G標準還未完成,網絡建設優化需要耗費大量時間,因此5G網絡需要在一定的發展時間后才能真正達到5G技術的高性能指標。在發展期間,5G技術將不斷演進,5G網絡的性能也會逐漸提升,可見,隨著5G的發展,不同時期的5G網絡將驅動對網絡有不同程度需求的應用場景的發展。5G的高關注度,吸引著各個行業。各行業的企業均想搭上5G這班發展的快車。無論是垂直行業用戶還是投資者,都應該從應用場景對網絡的需求出發,首先分析應用場景與5G技術的相關度,從而判斷該應用是否為真正的5G應用。然后,根據5G網絡的成熟度來判斷該應用場景的成熟時間。最終根據分析結果,決策現階段是否要使用5G網絡或是否要投資。
現階段5G發展建議建設高質量的5G網絡,加速通信行業與垂直行業的融合網絡作為基礎設施,往往要先行于應用的發展。今年6月工信部發放了四張5G牌照,意味著我國提前進入5G商用階段。雖然經過前期探索,市場上已出現大批的5G應用解決方案,但截至到目前,5G還未出現殺手級的應用。如前文所述,行業應用將成為5G的主要應用場景。網絡是應用的基礎與保障,應用是網絡價值的體現。當前5G發展重點要從兩方面發力,一方面要建設高質量的5G網絡,另一方面要加速通信行業與垂直行業的融合,促進5G網絡及應用的發展與成熟。