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附录A:5G用例描述
2017-02-24 15:38:36 来源: 新华网
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    增强型移动宽带

    增强型室内无线宽带覆盖 —— 5G将应对为大量建筑物提供持续网络覆盖的挑战,甚至会借助复杂且有时很昂贵的小型基站和无线局域网(WLAN)商用部署。

    其益处包括在各种规模的建筑物中改善蜂窝网络覆盖,支持面向一系列终端和应用的无线宽带覆盖。在对产业的影响方面,其优势是深远的,这些益处并非只针对特定产业或应用。出于本研究目的,此用例将独立于固定无线宽带来进行分析,而固定无线宽带会在下面进行更详细的讨论。

    增强型户外无线宽带 —— 其应用包括例如向汽车传输高清信息娱乐内容、提高户外活动和密集城市中心的容量。这包括改善公共交通系统的互联网接入,以支持更多用户在交通期间实现在线工作。

    其益处包括提高人口密集城区的覆盖和容量。通过鼓励市民使用公共交通其将有可能减少交通拥堵,并可提高现场活动中的覆盖和容量。类似于室内无线宽带覆盖,其益处并非只针对特定产业或应用,预计它将对广泛产业产生积极影响。

    固定无线宽带部署 —— 5G将超越目前LTE网络水平及其产生的不同结果,提供更佳的消费体验。该用例的主要益处是支持运营商提供更多服务,而无需高昂的资本性支出投入。

    部分特定用例包括很少/无固定基础设施、但有高无线渗透率的欠发达农村地区和新兴市场。在发达市场,预计其将用于应对最后一公里的部署(例如以更低成本替代光纤)以及应用于稠密的城市区域,在上述区域中固网解决方案的使用会很昂贵和/或不切实际的。

    企业团队合作/协作 ——随着企业日益全球化并且更多依赖于虚拟和远程团队,利用更广泛的企业通信工具进行协作的能力变得更加重要。

    通过结合超高清传输、虚拟现实/增强现实、视频远距呈现和触觉互联网,该用例的益处将得以体现。这些将增强现有企业通信解决方案并促进在团队成员和客户/终端用户之间产生更多动态交互。这能够影响广泛的专业服务产业和整个信息通信技术行业。

    培训/教育 —— 应用于企业用户(培训)和传统教育(中小学和高等教育),包括远程和/或欠发达地区。

    其总体益处类似于前一个用例,但具体的社会效益在于能够显著扩大学生群体,使他们可获得普通和专业的教育及培训。

    增强现实和虚拟现实(AR/VR) ——大规模支持动态AR内容就需要5G空口。低时延和每秒数千兆比特的速度将支持计算密集型的AR/VR用户交互 。具体用例包括外场支援和远程医疗。

    该用例有两大明显益处。首先,移动化的AR/VR(或称为智能眼镜)可通过在任何环境或表面提供虚拟显示——而无需其他硬件或显示屏使用户受益。

    第二,这意味着降低外场支援工作者的成本,能形成训练有素且经验丰富的核心人员团队,集中组织这些人员为更大规模的外场支援团队提供帮助。

    从工业、制造业到建筑业和服务公司,甚至社会服务,许多产业都能够从中受益。

    扩展移动计算 ——结合更宽的无线数据管道和易于获取的云计算,5G智能手机将能够处理一直属于笔记本电脑/台式电脑范围的生产力任务。实际上这一趋势从数字移动技术出现以来就已存在,5G能使其继续发展。具体而言,5G的益处在于,能够营造可靠的移动计算体验,而不受终端外形影响。

    增强型数字标牌 —— 利用超高清和增强现实的技术组合,5G将支持从改善零售体验到智慧城市应用的广泛应用。数字标牌越来越常见,通过超高清和增强现实技术的改进以及5G技术,能够显著增加其支持的用例数量。对于不断与在线购物竞争的零售业来说,这能成为关键的差异化优势。通过该用例获益的还包括房地产与家庭装修、酒店与服务业、交通运输和智慧城市,它们全都依赖于数字标牌。

    海量物联网

    资产跟踪 ——大范围监控资产(和人员)分布。在目前已成规模的机器对机器市场中,其应用将包括人员跟踪和在途高价商品等。但(较)高连接成本限制了该市场的增长。预计5G将在深度覆盖、低功耗和低成本(规模经济)以及作为3GPP标准技术方面提供额外优势。

    5G提供的改进将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。它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。

    智能农业—— 5G将促进在耕作/农业中更多地使用联网传感器技术,其应用从基本的蓄水设施监控,到可监控土壤湿度和化学成分的专业传感器。过去几年联网传感器技术在耕作/农业中的使用已显著增加,部分原因在于低功耗广域网络(LPWAN)的价位降至具有吸引力水平,从而其提高普及度。

    其益处包括优化灌溉与施肥日程,以及优化生长和收割的排期。这有助于提高农场运营效率,减少体力劳动需求。此外,还可改善“从农场到市场”的报告和问责制度,提高消费透明度。

    如许多其他的用例一般,智能农业在严格意义上并非海量物联网用例。鉴于其在农业中拥有广泛的应用, IHS Markit预计5G还将有许多不同的利用方式。其中包括利用5G关键业务型服务特性的自动化农业设备,以及利用5G增强型移动宽带功能并配备复杂摄像头和传感器套件的无人机用于实时监控作物和畜群。这些只是5G在农业活动效率与生产力方面预计提供的有形效益的诸多方式中的几个例子。

    智慧城市 —— 这是一个移动蜂窝运营商越来越感兴趣的领域,智慧城市将为许多不同类型的应用和潜在的全新商业模式提供机会。智慧城市是一个含义非常广泛的术语;其部分关键技术应用包括照明、安全、能源/公用事业、物理基础设施环境监控和交通运输/出行。

    引入5G的主要益处是降低成本、提高服务质量(QoS)与可靠性并为市场建立标准。关键原因之一是,智慧城市应用将能够利用现有运营商的基础设施,这一点与通过更多资本性支出投入来部署专门的专用网络截然不同。通过利用网络切片技术,可为更重要的应用(路灯)提供有保证的服务质量。

    智慧城市用例有两个值得注意的要点。首先,尽管出于本研究目的将其纳入海量物联网范围,但事实上在可纳入智慧城市总体类别的广泛用例中,也包括了依赖5G增强型移动宽带和关键业务型服务功能的应用。例如,动态交通管理和控制就是可利用许多5G关键业务型服务特性的智慧城市应用(与交通紧密相关)。类似地,作为城市安全解决方案的一部分,使用安防无人机和固定摄像头将需要5G增强型移动宽带特性提供的功能。

    第二个关键要点是,即使到2035年,智慧城市仍将处于较早的发展阶段。因此,IHS Markit基于智慧城市应用将广泛但非普遍部署的事实进行经济影响评估。随着该市场在2035年之后逐渐成熟,移动技术和5G预计将发挥更重要的作用。

    能源/公用事业监控 —— 在历史上,公用事业市场被严格监管并且高度碎片化,因此5G有潜力支持更统一的连接平台应对广泛用例,以提供规模经济效益。

    目前智能电表部署利用了一系列广泛技术,包括蜂窝技术(2G/3G)、低功耗广域网、Zigbee和专有无线技术。基于规模经济效益,在单一技术平台上的整合将带来巨大的成本节省。5G能够支持专有网络、使用授权与非授权频谱和多跳/网状网络,这意味着它将融合竞争技术的全部优势。这将可能让智能计量(全部公用事业类型)更易于被全世界更多类型的公用事业所使用。

    物理基础设施 ——海量物联网特性可结合联网传感器显著改进实体建筑物(例如桥梁和天桥)和更小建筑物(例如电梯)的监控。除此之外,地理标记能够让游客使用增强现实在大城市中提升旅游体验。

    许多国家正面临基础设施老化所带来的挑战,使用5G的益处包括能部署无线传感器来实时监控建筑物(例如桥梁、道路、铁轨和天桥)并安排维修/改造。

    智能家居 —— 5G能够彻底改变智能家居终端的部署与服务方式,它将解决一些消费者投诉的主要问题,如终端设置困难,设备不可靠,以及时延过高。

    随着智能家居市场更多地转向DIY模式,消费者开箱即能拥有非常轻松的设置与配置体验将变得更加重要。消费者无需再学习如何正确配置家庭无线局域网和防火墙这样的知识,通过5G来利用蜂窝连接将带来更流畅的用户体验和更安全的终端。

    远程监控——主要是跨广泛产业的工业自动化应用,其焦点在于利用普适性的传感来支持设备的渐进式性能提升和预防性维护。目前的解决方案严重依赖有线技术,难以翻新改造。5G的潜力在于提供一个稳健的替代方式,从而为新设备和现有设备提供解决方案。

    普适性的传感具有诸多优势,可用于防范安全风险,例如爆炸、泄漏、物理监控,以及有时在不适宜的环境中进行维护等。普适性的传感也是预防性维护解决方案的关键部分,有助力于减少故障时间并提高效率和产出。

    信标和联网购物——提升目前零售技术利用信标和智能手机改善实体店购物体验的趋势,5G将创造出的潜力不仅让零售商,还能让产品/品牌以更加动态的方式与消费者进行互动。此外,信标开始在工业应用中普及,更稳健的无线连接解决方案将成为该类市场的增长要素。目前信标主要使用蓝牙,但未来可能使用5G的低功率技术。

    关键业务型服务

    自动驾驶汽车——包括消费和商业应用的广义类别。基本假设是5G将用以支持全部形式的车对万物(V2X),从最初提供更成熟的先进驾驶辅助系统(ADAS)到最终实现完全自主的自动驾驶汽车。

    值得注意的是,尽管出于本研究目的把自动驾驶汽车总体用例归入关键业务型服务类别,事实上5G增强型移动宽带也将发挥重要作用。超低时延、高可靠性及普及易用等5G关键业务型服务特性对自动驾驶汽车市场的成功至关重要,而增强型移动宽带的特性也对许多数据密集但关键业务程度较低的活动很重要。这将包括能够接收和卸载大量地图绘制、传感器和容迟或非时间关键型数据。此外,到2035年,第5阶段具备完全自动驾驶功能的汽车将在发达国家中得到普及。由于这些汽车将无人工操作,所以能为乘客提供丰富媒体内容显得至关重要。

    无论从道路更安全的角度,还是从通过运行更高效的车辆来减少环境影响的角度看,自动驾驶汽车都具有显著效益。自动驾驶汽车还将降低车辆碰撞的相关成本,如故障停工时间、损伤/复原、维修和保险。5G技术的加持还将有助于降低成本和基础设施投资,而“专用”于汽车应用的替代性技术则需要上述投资 ( 面向802.11p)。

    当具体考察商业和行业应用时,我们会看到更大的效益。因为司机越少,运营支出 (Opex)就越少,便能节约更多成本。并且,自动驾驶汽车的预期效益来自更高效的线路、更长的运营时间以及更少的故障。

    从经济影响评估的角度出发,自动驾驶汽车是具有广泛影响的用例之一,对于商用车辆和非公路用车(耕作、采矿和建筑等)更是如此。以更低的运营成本长时间安全地操作设备十分重要,且将对一些行业产生变革性影响。

    无人机——广泛使用商用无人机将有机会使多个产业受益,包括商业运输、农业、建筑业、制造业和公共安全等。随着无人机技术的不断改进,公司和政府对无人飞行器的需求便会增加。

    使用商业和工业无人机有诸多好处。例如最小化时间和风险、提高能效以及降低成本支出(相较于支付给车辆驾驶员的费用)。政府使用无人机的潜在用例包括公安侦破、反恐、防暴、巡逻、搜救、跟踪、公共安全、交通管制、勘探和天气监测。

    尽管绝大多数无人机目前仍处于试验阶段,但也有商用无人机的范例。随着商用和工业无人机越来越广泛的普及,利用诸多5G特性全面满足更广泛的用例需求则很有必要。同自动驾驶汽车一样,IHS Markit把无人机归入关键业务型服务的用例中,因为低时延、高可靠性和普及易用对安全可靠地操作商用无人机很关键。然而,随着在无人机上越来越多地使用高清摄像头和传感器套件,5G增强型移动宽带所具备的处理大量数据的能力十分重要。

    工业自动化——在工厂车间中绝大部分的基础设施将继续通过有线连接的同时,打造更智能的工厂、增加工人和支持工厂资产移动性可为大带宽和高安全性的无线解决方案创造机会,并可通过5G实现。

    5G关键业务型服务能为以下两个特定服务领域提供特定优势 :实时闭环通信和免提设备监控。实时闭环通信可支持远程控制设备及制造流程,包括连接机器、机器人和移动设备以便实现整体设备效用(OEE)最大化。

    工人可利用5G支持的免提设备监控来监测机器和生产线绩效,同时出于安全和/或无菌目的保持免提操作。如果时延方面得到充分改善,工人也能利用可穿戴设备和手势控制进行远程操作。

    远程病人监护/远程医疗——5G将减少病人、医护人员和监控设备三方对不同连接策略的依赖。高清的图像质量让越来越多的应用得以实现,包括皮肤科和伤口护理。

    本用例包含广泛应用,例如随时访问影像与病历、先进的远程医学 (包括使用机器人和AR/VR技术进行远程手术和治疗),以及远程临床护理。5G也支持医护人员利用可穿戴设备实现管制药品管理(可动态地改善疼痛管理并提供滥用风险最小化的解决方案)。

    5G为这些应用带来了诸多益处,包括标准化的连接平台以提供更大的便捷性、更高的执行力和更低成本。此外,医疗专业人士可在终端上更快、更安全地访问病历,更方便地进行文件管理,且也可随时随地接入供应商。最后,院外监控的更多使用和住院时间的减少将为病人提供最大舒适度并降低成本。

    智能电网——在正常运行时间受到严格监管且故障时间将受罚的发达经济体环境中,5G的低时延特性颇具吸引力。

    如果5G可向市场提供更低廉、更全面的低时延无线网络,它将有潜力开启自动化实时电网切换的庞大用例。经济影响可能很大,因为这会从根本上创造一个更可靠的电网。

    

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【纠错】 责任编辑: 冉晓宁
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