《電子技術(shù)應(yīng)用》
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我們?yōu)槭裁匆?G-A,?

2023-12-11
來源:EETOP
關(guān)鍵詞: 5G 5G-Advanced

-以下文章來源于鮮棗課堂 ,,作者小棗君-

最近這段時間,大家應(yīng)該會發(fā)現(xiàn),,圍繞5G-A的話題越來越多,,關(guān)注度持續(xù)上升。
原因很簡單,,2023年即將結(jié)束,,我們馬上要邁入2024年,而2024年通信行業(yè)的一件大事,,就是3GPP R18版本即將凍結(jié),。
以前我就和大家說過,5G其實分為兩個階段:R15-R17是第一階段,,R18-R20是第二階段,。
第二階段的技術(shù)相比第一階段有顯著的增強(qiáng)和改進(jìn),但又不算是6G,,所以,,被稱為5.5G階段。

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2021年4月,,5.5G正式被3GPP官方命名為5G-Advanced,,并啟動了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化工作。按既定規(guī)劃,即將凍結(jié)的R18,,將是5G-A的第一個正式版本,,也是5G-A的首次登臺亮相。所以,,整個行業(yè)才會如此關(guān)注,。

那么,5G-A即將登場,,迎接它的會是鮮花和掌聲嗎?

坦率來說,,并不全是,。

眾所周知,國內(nèi)從2019年開始正式商用5G,。經(jīng)過4年的建設(shè),,我們已經(jīng)建成5G基站321.5萬個,5G移動電話用戶超過7.54億戶,。(數(shù)據(jù)截止2023.11)

在行業(yè)應(yīng)用落地方面,,成績也非常亮點。目前,,國內(nèi)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”項目超過8000個,,5G工廠項目達(dá)1800余個,5G行業(yè)應(yīng)用已融入67個國民經(jīng)濟(jì)大類,,應(yīng)用案例數(shù)超9.4萬個,。

在工業(yè)、礦山,、電力,、港口等垂直行業(yè),5G應(yīng)用不斷涌現(xiàn),,幫助大量企業(yè)實現(xiàn)了提質(zhì),、降本、增效,。

盡管如此,,社會上對于5G的發(fā)展,仍然存在一些質(zhì)疑的聲音,。不少人認(rèn)為,,5G建設(shè)投資巨大,但似乎沒有看到爆款應(yīng)用,,回報率不足,。甚至也有人認(rèn)為,4G完全夠用,并不需要5G,。
在這樣的背景下,,我們現(xiàn)在又要搞5G-A,更加不被理解,。

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說實話,,對于5G的技術(shù)研究意義以及商業(yè)價值,小棗君曾經(jīng)也有過疑問,。

經(jīng)過長時間的思考,、觀察與交流,我才逐漸認(rèn)識到發(fā)展5G的必要性,。

最近幾個月,,我接連參加了“數(shù)字云南”等地方數(shù)字化建設(shè)的考察項目,接觸了大量的一線企業(yè),,和很多用戶進(jìn)行面對面溝通,,堅定了我對5G的支持。

前兩天,,我參加在鄭州舉辦的世界5G大會,。在同期的5G-A媒體沙龍中,和萬華化學(xué)集團(tuán),、海爾,、長城精工、陜煤智引科技等行業(yè)企業(yè),,三大運營商專家代表,,以及鼎橋、廈門四信,、勃傲自動化,、臻像科技、坤銳電子,、奧朗科技等產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)進(jìn)行面對面溝通,,讓我對5G-A也有了新的認(rèn)識。

接下來,,我就和大家聊聊,,為什么要發(fā)展5G-A。

【用戶需求的驅(qū)動】

需求,,一直以來都是技術(shù)發(fā)展的主要推動力,。沒有需求,就沒有應(yīng)用,。技術(shù)再先進(jìn),,指標(biāo)再高,,也沒辦法成功。
人們常說5G沒有爆款應(yīng)用,,用戶對5G沒有需求,。
其實,有這樣的觀點,,主要是因為很多人看待5G時,,沿用了3G/4G時代消費互聯(lián)網(wǎng)的思維。

消費互聯(lián)網(wǎng),,其實就是生活數(shù)字化,。4G的成功,是因為智能手機(jī),。手機(jī)網(wǎng)速提升之后,,借助智能手機(jī),人們可以聊天,、網(wǎng)購、看視頻,、玩游戲,,享受數(shù)字生活帶來的便捷和快樂。

5G既服務(wù)于消費互聯(lián)網(wǎng),,也服務(wù)于行業(yè)互聯(lián)網(wǎng),。消費互聯(lián)網(wǎng)這邊,確實沒有爆款需求,,所以C端用戶感知不到5G的價值,。加上早期的非理性炒作,期望越大,,失望也越大,,形成了負(fù)面情緒。

對于行業(yè)互聯(lián)網(wǎng),,它的復(fù)雜度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了消費互聯(lián)網(wǎng),。我們常說“千行百業(yè)”,每個行業(yè)還有自己的多樣化工作場景,,不是單純賣一套硬件軟件,,或者像消費互聯(lián)網(wǎng)一樣賣流量,就可以解決的,。

B端的市場培育周期,,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過C端。C端的現(xiàn)象級爆款,,在B端極難出現(xiàn),。
企業(yè)要搞數(shù)字化,,要做頂層設(shè)計,要改組織架構(gòu),、業(yè)務(wù)流程,,還要進(jìn)行場景定制,技術(shù)選型,。這個過程極為漫長,,用消費互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)去衡量,本身就不合適,。

那么,,企業(yè)客戶到底對5G和5G-A有需求嗎?

答案是:有,。

過去四年,,垂直行業(yè)進(jìn)行了大量的5G落地,發(fā)現(xiàn)了一些問題,,其中包括性能上的不足,,以及場景的盲區(qū),從而驅(qū)動了5G-A的誕生,。

今年以來,,已經(jīng)有企業(yè)進(jìn)行了5G-A的試點,并給出了對它的初步評價,。

總部位于山東煙臺的萬華化學(xué)集團(tuán),,上線了超過1000臺5G設(shè)備終端,落地實現(xiàn)了設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測,、無人化倉儲物流,,以及人員定位、生產(chǎn)區(qū)安全監(jiān)控,、無人駕駛等各個應(yīng)用場景,。

他們現(xiàn)在采用了基于RedCap的無線攝像頭,省去了傳統(tǒng)有線攝像頭所需的挖溝,、放纜的工作(在化工園區(qū)施工有嚴(yán)格的要求,,審批流程復(fù)雜),畫面流暢度和清晰度沒有任何損失,,綜合成本降低了60%以上,。

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在他們的生產(chǎn)區(qū)域、裝置區(qū),,有大量的儀器儀表,,需要進(jìn)行各種數(shù)據(jù)采集和實時回傳。他們打算將RedCap與儀表相結(jié)合,,完成這些工作,。

RedCap相比傳統(tǒng)5G有明顯的輕量化優(yōu)勢,,功耗和成本更低。根據(jù)媒體沙龍上鼎橋?qū)<姨峁┑臄?shù)據(jù),,RedCap模組價格已經(jīng)大幅下降到200多元,,比標(biāo)準(zhǔn)5G模組便宜100-200元。未來產(chǎn)業(yè)鏈更加成熟,,出貨量增加,,價格還將進(jìn)一步下降。

功耗方面,,已經(jīng)降到2W左右,,恰好符合化工產(chǎn)品防爆終端的指標(biāo)要求。

杭州奧朗是從事醫(yī)療信息化的企業(yè),,他們也用了RedCap,。他們和華為合作,采用RedCap技術(shù),,對現(xiàn)有的醫(yī)院進(jìn)行醫(yī)療專網(wǎng)建設(shè),,滿足數(shù)據(jù)采集,視頻回傳,,護(hù)理以及后勤服務(wù)需求,,節(jié)省了布線工作量和成本。

在浙江某地市,,當(dāng)?shù)匦l(wèi)健委統(tǒng)一建設(shè)了一個數(shù)據(jù)采集平臺,各醫(yī)院采集并上報信息,。原本他們采用Wi-Fi,,但組網(wǎng)過于復(fù)雜,且安全性不滿足要求,。改用RedCap之后,,組建的網(wǎng)絡(luò)就很順利,且成本和安全性滿足要求,。

除了RedCap之外,,我們再來看一個5G-A落地uRLLC場景的例子。

長城精工是隸屬于長城汽車的一個零部件全資子公司,?;诩瘓F(tuán)數(shù)字化的需求,他們開啟了“5G-A+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的試點驗證,,聯(lián)合中國聯(lián)通,、華為、勃敖,,一起探索在工廠的生產(chǎn)控制核心層,,引入5G通信,,實現(xiàn)無線對有線的替代。

他們歷時兩年,,在保定精工自動化建成了一條5G超可靠低時延柔性的車門焊裝線,。傳統(tǒng)生產(chǎn)現(xiàn)場是通過總線進(jìn)行控制的。他們在行業(yè)首次實現(xiàn)了用5G來替換現(xiàn)在的Profinet網(wǎng)線,。

改造之后,,他們解決了多個痛點。

第一,,工廠設(shè)備五花八門,,來自不同廠家。不同廠家的協(xié)議,,也不一樣,。
工廠的網(wǎng)絡(luò)是金字塔型架構(gòu),數(shù)據(jù)采集,、工業(yè)控制是獨立布線,,總線標(biāo)準(zhǔn)的多樣化,導(dǎo)致容易出現(xiàn)信息孤島,。

第二,,現(xiàn)場的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)層級比較多,線纜多,,故障也多,。尤其是生產(chǎn)中的移動應(yīng)用環(huán)節(jié),比如車間的機(jī)械臂,,包括滑臺和轉(zhuǎn)臺,,就是和柔性生產(chǎn)相關(guān)的設(shè)備,長時間運行就會造成總線磨損,、故障,。

出現(xiàn)故障,就會導(dǎo)致停線,,造成損失(每分鐘幾十萬到幾百萬),。

排查故障也很困難,因為不知道是設(shè)備還是總線的問題,??偩€里面有幾根線斷了,會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟包,,很難處理,。

第三,施工周期廠,,成本高,。

長城是車企,,車型更新?lián)Q代非常快,。每次更新?lián)Q代,,會對生產(chǎn)線進(jìn)行重組,或者是重建,。這時,,有線網(wǎng)絡(luò)需要重新布線,施工周期非常長,,設(shè)備擺放也缺乏靈活性,。

基于上面的痛點,他們才決定采用5G,。

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根據(jù)他們的統(tǒng)計,,單工廠能夠減少網(wǎng)絡(luò)故障,每年大概是60個小時,。無線代替有線,,節(jié)拍提升1到1.5秒,產(chǎn)能價值每年提升大概8億,。新車型的導(dǎo)入,,時間也能提前10到15天。

之所以采用5G而不是Wi-Fi,,是因為5G在網(wǎng)絡(luò)硬切片,、5G LAN等方面具有原生特性,可以更好地保障QoS,,以及與工廠的數(shù)字化系統(tǒng)相結(jié)合,。
再來看看5G-A超寬帶的需求和應(yīng)用。
5G-A的下行達(dá)到萬兆(10Gbps),,上行達(dá)到千兆(1Gbps)。這也是很多行業(yè)場景需要的指標(biāo),。

陜煤智引科技,,是一家專門做煤礦井下5G技術(shù)應(yīng)用的企業(yè)。他們聯(lián)合中國電信和華為,,在陜煤推出了5G-A的礦用基站,,獲得了很好的效果,還獲得了工信部2023年中國5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會年度標(biāo)桿示范案例的稱號,。

他們的曹家班煤礦項目,,一口氣使用了5G-A的三個特性。

首先是大上行和RedCap,。

現(xiàn)在國家在推智慧礦山,,礦井的無人化,、減人化。這使得實際工作場景中部署的前端感知裝置大量增加,。井下的5G基站,,單基站需要連接的設(shè)備數(shù)量增加。

井下有大量的高清圖像需要采集和回傳,,用到了RedCap,。攝像頭數(shù)量多,有大上行的需求,。上行能力越強(qiáng),,需要的基站數(shù)量越少,也有利于減少施工,,以及降低成本投入,。

值得一提的是,煤礦存在著大量的瓦斯,,易燃易爆,。以前傳統(tǒng)的基站下井,都是通過加上防爆殼的方式實現(xiàn),,體積笨重且安裝復(fù)雜?,F(xiàn)在,他們研發(fā)的礦用本安基站,,體積小巧,,符合規(guī)范要求,安裝非常方便,,有助于5G-A在煤礦場景中使用,。

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第三個用到的5G-A特性是通感一體。

煤礦井下的粉塵較多,,通過攝像頭很難識別物體,。借助5G-A通感一體,道路識別率達(dá)到95%,,能夠提升5G井下的安全,。

5G通感一體現(xiàn)在是很熱門的研究方向,可以用于跟蹤定位,、測距測速,、成像識別。

現(xiàn)在很多城市(例如深圳)都在大量發(fā)展低空經(jīng)濟(jì),。通感一體對低空無人機(jī)的管理非常有效,,可以為低空經(jīng)濟(jì)保駕護(hù)航。

最后我們再看看P-IoT(Passive IoT),也就是無源物聯(lián)網(wǎng),。

P-IoT的功能和RFID有點類似,,但是基于5G技術(shù)體系,覆蓋范圍大大增加,。傳統(tǒng)RFID最多覆蓋20米,,如果覆蓋大區(qū)域,不僅增加成本,,也會造成相互間的干擾,。

P-IoT的覆蓋能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過RFID,而且,,它可以和大網(wǎng)進(jìn)行互動,,方便管理,提升效率,。

海爾公司就在自己的原材料物流管理中引入了P-IoT,。他們搭建了一個數(shù)字底座,關(guān)聯(lián)了上萬種的物料種類,,基于P-IoT的標(biāo)簽無源互聯(lián)能力,,不僅實現(xiàn)了從崗位到倉儲、供應(yīng)商的能力提升,,也實現(xiàn)了信息流,、實物流和價值流的三流合一。

他們真正做到了全節(jié)點信息可視化,,將信息化能力發(fā)揮到了極致,。

在媒體沙龍上,分享自己5G-A落地實踐的企業(yè)很多,。限于篇幅,,我就不一一介紹了。

從這些分享中,,我們可以感受到,,5G-A真正給他們提供了更加高效、更具性價比的解決方案,。他們的背后,,是千行百業(yè)強(qiáng)烈的數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求,是實實在在的渴望,。

【科技競爭的必然】

剛才我們從用戶需求的角度,介紹了推動5G-A可以帶來的好處,。

其實,,站在宏觀層面,之所以要搞5G-A,也是科技自主研發(fā)和國家競爭力的需要,。

未來是數(shù)字時代,,以5G為代表的聯(lián)接力,與以AI,、云計算為代表的算力,,是國家核心競爭力。

在通信領(lǐng)域,,我們花了幾十年的時間,,一點點從落后走向領(lǐng)先,是來之不易的,??萍佳邪l(fā),就像逆水行舟,,不進(jìn)則退,。如果放棄5G和5G-A的研究,我們就會喪失這個競爭優(yōu)勢,。等將來要爆發(fā)的時候,,我們就又落后了。

算力那邊,,我們在芯片上這么被動,,就是明證。

5G,、5G-A,,以及未來的6G,是移動通信發(fā)展的必經(jīng)之路,。移動通信網(wǎng),,是一個大一統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),既要做技術(shù)上的包容(5G eMBB,、RedCap,、NB-IoT等),也要做空間上的擴(kuò)展,,還要做功能的延伸,。

在這條線上做到全球領(lǐng)先,并保持住優(yōu)勢,,有極為重要的意義,。

從另一個角度來說,我們利用通信技術(shù)上的優(yōu)勢,,還可以反向滲透到各個行業(yè)領(lǐng)域,,幫助打破傳統(tǒng)行業(yè)的國外壟斷。

總而言之,牢牢把握5G技術(shù)優(yōu)勢,,就可以讓我們在未來競爭中占據(jù)有利地位,。這種戰(zhàn)略價值,值得我們把眼光放長遠(yuǎn),。

【關(guān)于5G-A的誤區(qū)】

發(fā)展5G-A,,我們還要澄清幾個誤區(qū)。

在世界5G大會上,,鄔賀銓院士提到幾個關(guān)鍵點:

首先,,5G-A不是要完全替代5G,所以,,不存在大家想象的投資浪費,。

其次,5G-A是場景覆蓋,,只會在有需要的地方,,進(jìn)行建設(shè),所以,,投資總額也沒有那么大,。

第三,5G-A網(wǎng)絡(luò)側(cè)基本是通過軟件升級實現(xiàn),,所以,,工程上難度沒有那么復(fù)雜,成本也不會那么高,。

這些關(guān)鍵點,,澄清了大眾對于5G-A成本的誤區(qū),可以打消很多顧慮,。

通信的投資,,和高鐵有點像,屬于基礎(chǔ)設(shè)施投資,。運營商本身的效益和回報是一方面,,但更重要的是對企業(yè)和產(chǎn)業(yè)的支撐,對社會發(fā)展的助力,,要算總賬,。

網(wǎng)絡(luò)好了,才會孵化更多的應(yīng)用,,才能抹平數(shù)字鴻溝,,讓個人和企業(yè)受益,帶動數(shù)字經(jīng)濟(jì)的騰飛,。

【結(jié)語】

最近幾天,,國內(nèi)關(guān)于6G的消息掀起了一波熱潮,。信通院IMT-2030推進(jìn)組發(fā)布了6G方面的一系列進(jìn)展,讓我們對6G有了更多了解,。

按照規(guī)劃,6G預(yù)計要2030年商用,,距離現(xiàn)在還有7年,。這7年的時間,我們需要通過5G-A,,對5G進(jìn)行增強(qiáng),,也為6G投石問路。

耐心且堅定地推動5G-A的落地,,將為未來的6G打下堅實的基礎(chǔ),。

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