工信部公布資料顯示,我國已累計建設5G基站91. 6 萬座,占全球的70%,5G連接數超過3. 65 億,占全球的80%。當前我國5G發展已走在世界前列,5G應用發展邁入“無人區”,需要創新和探索。
工信部等十部門聯合發布的《5G應用“揚帆”行動計劃(2021- 2023 年)》提出目標:未來三年5G行業應用是發展重點,5G行業賦能要實現5G在大型工業企業滲透率達到35%;重點行業5G示范應用標桿數達到 100 個;5G物聯網終端用戶數年均增長率達到200%。
為實現5G行業應用的規?;涞兀瑢崿F5G從生產邊緣環境到生產核心環節的滲透,3GPP R16 標準商用部署迫在眉睫。展銳R15 V510 平臺支持SA和NSA網絡,可實現eMBB場景在智能手機和數傳物聯市場的快速落地。展銳5G NB-IoT 平臺V8811 將NB-IoT接入5G核心網,引領5G mMTC場景應用的發展。隨著展銳5G R16 平臺V516 的推出,展銳成為全球首家支持5G eMBB+uRLLC+mMTC全場景的芯片平臺供應商,展銳的5G產品組合可以幫助運營商和垂直行業通過5G一張網即可實現eMBB+uRLLC+mMTC三大應用場景,助力產業伙伴實現5G行業應用的快速落地及規模復制。
【第一階段:探索期】
5G賦能萬物互聯分為三個階段。第一階段行業探索期,主要利用5G大帶寬特性,實現5G與超高清視頻應用融合。超高清視頻應用可分為下行和上行兩大類,5G下行應用主要實現云端超高清視頻內容在智能手機,高清數字電視,VR等設備上的播放與顯示。隨著5G能力的提升,平面視頻持續快速向高分辨率,高亮度和廣色域,以及高幀率方向演進,同時視頻體驗將從單維逐步擴展到多維,5G高新視頻(云游戲,VR視頻、互動視頻和沉浸式視頻)成為未來下行超高清視頻主要的創新方向。5G上行應用主要伴隨AI技術的發展,從傳統的監視行業,向字符識別、人臉識別、行為分析、物體分析等智能化方向發展,對視頻流的清晰度以及流暢度提出了更高的要求。
在5G發展的第一階段,無論是上行還是下行,R15 eMBB已經可以滿足這些超高清視頻應用需求。下行終端形態主要是5G智能手機和CPE,展銳堅持價值創造和技術引領,在 2020 年聯合運營商全球首發5G云手機及支持網絡切片的5G CPE。上行終端形態主要是5G DTU和DVR,展銳5G R15 解決方案在智慧物流,采礦等領域已經實現了無人巡檢,實時監控,實時調度等場景應用。
【第二階段:高速發展期】
第二階段是行業高速發展期,5G全面賦能產業數字化需要深入到行業現場、到工業產線、到企業園區。R16 為5G+物聯網能力增強版本,相較5G R15 標準版本,做了很多增強。在5G揚帆起航的初期,遠程控制和配電自動化兩大行業應用有望率先突破,實現商用落地及規模化復制。
遠程控制是5G+工業互聯網服務于生產核心環節中的典型場景,也是工業生產中保障人員安全、提升生產效能、實現生產單元協助的必要手段。當前工業上大多數遠程控制還是基于有線網絡,雖然有線網絡穩定,但也限制了生產的靈活性,同時也在一定程度上限制了生產過程的控制范圍。在工業生產中某些高溫、高空、環境指標差等不適宜人工作業的場合,比如在某些廠區進行噴漆作業,需要遠程控制機器人將人從有毒有害環境中解放出來。還有一些工作人工無法完成,比如工廠內大件貨物或港口集裝箱的裝卸,都需要遠程控制機械來實現。在遠程控制場景中,一方面可以利用eMBB的高速率滿足高清視頻回傳的要求,另一方面可以使用uRLLC+IIoT滿足遠程控制對低時延和高可靠的要求。展銳5G R16 平臺V516 支持eMBB+uRLLC+IIoT,助力搭建園區5G虛擬專網,構建5G LAN產線內網,提供低時延高可靠無線網絡連接,全方位提升自動化生產能力,打造真正的5G全連接工廠。
另一個典型場景是5G+智能電網中的配電自動化。通過5G低時延、高可靠、高精度授時特性保障差動保護業務信號的傳輸,從而實現配電網絡的差動保護控制。差動保護控制可以通過繼電保護自動裝置檢測配電線路或設備狀態信息,快速實現配電網線路區段或配網設備的故障判斷及準確定位,快速隔離配網線路故障區段或故障設備,并對非故障區域恢復供電。展銳在 2020 年基于5G R15 現網環境下,與合作伙伴驗證了微秒級的高精度授時功能,將供電恢復時間從分鐘級縮短至秒級。展銳5G R16 平臺V516 將時鐘同步時間從微秒級進一步提升到納秒級,有望進一步提升故障隔離時間,大幅降低供電恢復時間, 實現停電零感知。
自動駕駛,運動控制還有遠程醫療等行業應用目前仍處于探索期,隨著V2X、TSN、eURLLC等5G技術的進一步發展,有望在未來逐步成為現實。
【第三階段:海量物聯網爆發期】
第三個階段是海量物聯網爆發時期,產業中有觀點認為mMTC會先于uRLLC實現商用。實際上早在 2020 年 7 月,國際電信聯盟(ITU)就已經宣布認可NB-IoT可滿足IMT20205G技術標準中mMTC的指標要求。所以NB-IoT已經晉級為5G標準用于實現mMTC海量物聯場景。展銳在 2020 年發布了業界首款5G R16 NB-IoT芯片平臺V8811,可以與5G NR 網絡共存并接入5G 核心網。讓NB-IoT終端產品從傳統的靜態應用向動態應用升級,進而將最終將低功耗窄帶物聯網產品帶入5G新紀元,更好的滿足mTMC場景需求。在3GPP R17 定義Redcap輕量版5G討論中,展銳積極推動20MHz帶寬能力,最終獲3GPP投票通過,未來將進一步推動5G從網關級向控制末梢滲透,實現海量物聯網應用與連接。
參考文獻:
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