2020年中国5G在物联网行业应用概览.pdf

1 leadleo 2020年 中国5G在物联网行业应用概览 概览标签 ：5G、物联网、车联网、工业互联网、泛 在电力物联网 报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均系 头豹研究院独有的高度机密性文件（在报告中另行标明出处者除外）。 未经头豹研究院事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、再造 、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行 为发生，头豹研究院保留采取法律措施，追究相关人员责任的权利。头 豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究院”或“头豹”的商号、商标 ，头豹研究院无任何前述名称之外的其他分支机构，也未授权或聘用其 他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动。 报告主要作者：梁安兴 2020/022 2020 LeadLeo leadleo 头豹研究院简介 头豹研究院是中国大陆地区首家B2B模式人工智能技术的互联网商业咨询平台，已形成集行业研究、政企咨询、产业规划、会展会 议行业服务等业务为一体的一站式行业服务体系，整合多方资源，致力于为用户提供最专业、最完整、最省时的行业和企业数据库服务，帮助 用户实现知识共建，产权共享 公司致力于以优质商业资源共享为基础，利用大数据、区块链和人工智能等技术，围绕产业焦点、热点问题，基于丰富案例和海量数据， 通过开放合作的研究平台，汇集各界智慧，推动产业健康、有序、可持续发展 300+ 50万+ 行业专家库 1万+ 注册机构用户 公司目标客户群体覆盖 率高，PE/VC、投行覆 盖率达80% 资深分析师和 研究员 2,500+ 细分行业进行 深入研究 25万+ 数据元素 企业服务 为企业提供定制化报告服务、管理 咨询、战略调整等服务 提供行业分析师外派驻场服务，平台数据库、 报告库及内部研究团队提供技术支持服务 地方产业规划，园区企业孵化服务 行业峰会策划、奖项评选、行业 白皮书等服务 云研究院服务 行业排名、展会宣传 园区规划、产业规划 四大核心服务：3 2020 LeadLeo leadleo 报告阅读渠道 头豹科技创新网 leadleo PC端阅读全行业、千本研报 头豹小程序 微信小程序搜索“头豹”、手机扫上方二维码阅读研报 图说 表说 专家说 数说 详情请咨询 添加右侧头豹研究院分析师微信，邀您进入行研报告分享交流微信群4 2020 LeadLeo leadleo 5G（5th-generation mobile networks）是第五代移动通信技术，也是对现有的2G、3G、4G、WiFi等无线接入技术的延伸。作为最 新一代移动通信技术，5G依托全新的网络架构，具备高速率、低延时、高可靠性、大带宽等优势，不仅将满足“人与人”之间的多 元化通信需求，还将逐步渗透至物联网、工业自动化、无人驾驶等领域，解决“人与物”、“物与物”的通信连接问题。终端设备数量 不断增长是物联网行业发展的重要特点，而5G技术可实现100万个设备/km2连接密度，相比4G技术提升10倍，为物联网发展提供 核心技术支撑。本报告将主要分析5G在物联网行业应用最突出的5大应用场景。 工业互联网 5G网络具备高速率、低时延、高可靠、海量链接、产业链条长等特点，满足工厂内外的网络需求，促进工业互联网中 的控制类、采集类、交互类等业务场景的发展。 泛在电力物联网 5G技术在传输速率、延时、连接密度、可靠性等方面远高于4G通信技术，与电力网络发展需求契合度高，5G技术应用 是泛在电力物联网建设主线任务之一。 视频监控 5G技术可满足超高清、高帧率、宽动态视频监控的数据传输速率要求，能进一步推动人工智能技术在视频监控领域加 深赋能，推动视频监控智能化。 企业推荐： 云智软通、千通科技、智能云科 概览摘要5 2020 LeadLeo leadleo 名词解释 - 06 5G在物联网行业应用背景 - 07 5G技术定义及特征 - 07 5G赋能物联网 - 08 中国5G物联网市场规模 - 10 5G在物联网行业的典型应用场景 - 11 车联网 - 11 工业互联网 - 13 泛在电力物联网 - 14 智能表计 - 15 视频监控 - 16 5G在物联网行业应用主要挑战 - 17 5G在物联网行业应用相关政策法规分析 - 18 5G在物联网行业应用发展趋势 - 19 小基站应用推广步伐逐步加快 - 19 5G技术标准进一步优化 - 20 5G在物联网行业应用竞争格局 - 21 5G物联网投资企业推荐 - 22 云智软通 - 22 千通科技 - 24 智能云科 - 26 专家观点 - 28 方法论 - 29 法律声明 - 30 目录6 2020 LeadLeo leadleo 频谱效率：数字通信系统的链路频谱效率定义为净比特率（有用信息速率，不包括纠错码）或最大吞吐量除以通信信道或数据链路的带宽（单位：赫兹）。 移动性：移动通信系统重要的性能指标，指在满足一定系统性能的前提下，通信双方最大相对移动速度。 非独立组网模式（NSA）：使用现有的4G基础设施，进行5G网络的部署。基于NSA架构的5G载波仅承载用户数据，其控制信令仍通过4G网络传输。 独立组网模式（SA）：指新建5G网络，包括新基站、回程链路以及核心网。 Massive MIMO：大量天线波束赋形，大量天线组成的阵列在同一时间和频率资源空间上分离多位用户的需求。 分布式能源：分布在用户端的能源综合利用系统。 NFV：Network Functions Virtualization，网络功能虚拟化，利用虚拟化技术，将网络节点阶层的功能，分割成几个功能区块，分别以软件方式实作，不再局限于硬件架 构。 LoRa：由Semtech公司研发的低功耗广域网无线通信技术。 蜂窝通信技术：采用蜂窝无线组网方式，通过无线通道将终端和网络设备相连接，用户在活动中可相互通信。 NB-IoT： Narrow Band Internet of Things，窄带物联网由通信行业标准化组织3GPP制定的构建于蜂窝网络的标准化物联网授权频谱通信技术。 QoS保障：Quality of Service，服务质量，一个网络能够利用各种基础技术，为指定的网络通信提供更好的服务能力，是网络的一种安全机制。 网络切片：一种按需组网的方式，可以让运营商在统一的基础设施上分离出多个虚拟的端到端网络，每个网络切片从无线接入网承载网再到核心网上进行逻辑隔离，以 适配各种各样类型的应用。 名词解释7 2020 LeadLeo leadleo 5G在物联网行业的应用背景5G技术定义及特征 5G具备高速率、低时延、高可靠性、大带宽等优势，不仅将 满足“人与人”之间的多元化 通信需求，还将解决“人与物”、“物与物”的通信连接问题 5G技术定义 5G（5th-generation mobile networks）是第五代移动通信技术，也是对现有的2G、3G、4G、WiFi等无线接入技术的延伸。作为最新一代移动通 信技术，5G依托全新的网络架构，具备高速率、低延时、高可靠性、大带宽等优势，不仅将满足“人与人”之间的多元化通信需求，还将逐步渗透至 物联网、工业自动化、无人驾驶等领域，解决“人与物”、“物与物”的通信连接问题。5G将与大数据、云计算、人工智能、物联网等新一代信息技术 一同开启信息通信时代的黄金10年。 能量效率： 较4G提升百倍 连接密度： 100万个设备/km 2 低 中 高 时延：1ms 空间容量： 10Mbit/s/m 2 用户体验数据速率： 100Mbps-1Gpbs 频率效率： 较4G提升3倍 峰值数据速率： 10-20Gbps 移动性：500km/h 红色为eMBB、灰色为uRLLC、黄色为mMTC；从低到高代表应用场景对性能指标的需求程度 5G三大应用场景的关键性能指标 5G网络的三大应用场景 国际标准化组织3GPP为5G应用场景定义了三大方向，包括增强型移动宽带 （eMBB）、超高可靠低时延通信（uRLLC）、海量机器通信（mMTC）: （1）增强型移动宽带（eMBB）：在现有移动宽带业务场景的基础上，eMBB 通过提供更高体验速率和更大带宽的接入能力，优化人与人之间的通信体验。 在此场景下，用户体验速率可达100Mbps至1Gbps（4G最高体验速率为 10Mbps），峰值速度可达10至20Gbps。eMBB场景主要面向3D/4K/8K超高清 视频、AR/VR、云工作/娱乐、5G移动终端等大流量移动宽带业务； （2）超高可靠低时延通信（uRLLC）：uRLLC应用场景提供低时延和高可靠的 信息交互能力，支持互联物体间高度实时、精密及安全的业务协作。在此场景 下，端到端时延为ms级别（如工业自动化控制时延约为10ms；无人驾驶传输 时延低至1ms），可靠性接近100%。uRLLC场景主要面向工业自动化、车联网、 无人驾驶、远程制造、远程医疗等业务； （3）海量机器类通信（mMTC）：mMTC应用场景主要是人与物之间的信息交 互，通过提供高连接密度时优化的信令控制能力，支持大规模、低成本、低消 耗IoT设备的高效接入和管理。在此场景下，连接设备密度为每平方公里100万 台装置连接，中端电池使用寿命达15年。mMTC场景主要面向智慧城市、智能 家居、智能制造等。 来源：罗兰贝格，广发证券研究所，头豹研究院编辑整理8 2020 LeadLeo leadleo 5G在物联网行业的应用背景5G技术赋能物联网（1/2） 终端设备数量不断增长是物联网行业发展的重要特点，而5 G技术可实现1 0 0万个设备 /km 2 连接密度，相比4G技术提升10倍，为物联网发展提供核心技术支撑 物联网定义 物联网指通过RFID（Radio Frequency Identification，无线射频识别）、感应器等信息传感设备及技术，按约定的协议，把任何物品与互联网连接 起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。物联网是在互联网基础上进一步拓展而成，可实现物 与物、人与物之间的通信、数据传输，形成物与物、人与物相连的互联网。物联网可分为四层组成架构，分别为感知层、传输层、平台层和应用层。 物联网组成架构 来源：头豹研究院编辑整理 传感器 RFID 定位系统 二维码 有线传输 无线传输 连接管理平台 设备管理平台 应用开发平台 广域网 局域网 授权频谱 非授权频谱 安防 工业 物流 农业 医疗 采集和识别 物理信息 向平台层传 输来自感知 层的信息 感知层 应用层 传输层 平台层 汇总、处理和 分析来自感知 层的数据 将处理分析后 的数据信息应 用到具体领域 5G技术赋能物联网 无线传输技术是物联网传输层的主流网络通信技术，可分为 广域网技术和局域网技术，而广域网技术还可分为授权频谱 技术和非授权频谱技术，5G技术属于授权频谱技术。 终端设备数量不断增长是物联网行业发展的重要特点，而 5G技术可实现100万个设备/km 2 连接密度，相比4G技术提 升10倍，为物联网发展提供核心技术支撑。在智慧水务、 智慧燃气、智慧烟感等低功耗应用场景中，终端数量增长趋 势尤为突出，5G技术在此类场景中的性能优势将愈发显现。 5G技术具有低时延、高可靠优势，可有效满足车联网、工 业互联网等物联网相关应用场景的网络通信要求。 视频监控是智慧城市的重要组成部分，而高速率、高宽带的 5G技术有力推动视频监控高清化、智能化，从而显著加快 智慧城市建设步伐。9 2020 LeadLeo leadleo 5G技术在物联网行业应用指以5G技术为物联网传输层的核心传输技术，将感知层采集的物体信息进一步传输与交换，以实现人与物、物与物互通互联。 5G技术具有增强型移动宽带（eMBB）、超高可靠低时延通信（uRLLC）、海量机器类通信（mMTC）三种网络切片类型，按5G网络切片功能应用程度的 不同，5G技术在物联网领域的应用场景类型可分为以eMBB为主要功能的应用场景，以uRLLC为主要功能的应用场景，以mMTC为主要功能的应用场景， 以及三种功能应用程度相近的应用场景。其中，以eMBB为主要功能的应用场景包括视频监控、无人机等，以uRLLC为主要功能的应用场景包括车联网、 工业互联网等，以mMTC为主要功能的场景包括智能表计、智能家居等，三种功能应用程度相近的应用场景包括泛在电力物联网、智慧城市等。而从现阶 段的发展情况分析，5G在物联网领域应用发展步伐较快的场景包括车联网、工业互联网、泛在电力物联网、智慧表计、视频监控等，本报告主要分析5G 技术在此5大物联网场景的应用发展状况。 以eMBB为主要功能：高速率、高宽带 5G在物联网行业的应用背景5G技术赋能物联网（2/2） 从现阶段的发展情况分析，5 G在物联网领域应用发展步伐较快的场景包括车联网、工 业互联网、泛在电力物联网、智慧表计、视频监控等 增强型移动宽带 （eMBB） 超高可靠低时延通 信（URLLC） 海量机器类通信 （mMTC） 视频监控 车联网 工业互联网 泛在电力物联网 智能表计 5G物联网主要应用场景对应5G网络切片功能情况 5G技术在物联网行业的应用 低中高 以uRLLC为主要功能：低时延、高可靠 以mMTC为主要功能：大连接量 三种功能应用程度相近 5G技术在物联网行业的应用场景类型 来源：头豹研究院编辑整理 5G技术优势：峰值数据速率达10-20Gbps， 用户体验数据速率：100Mbps-1Gpbs 代表场景：视频监控、无人机 5G技术优势：时延达1ms，可靠性近100% 代表场景：车联网、工业互联网 5G技术优势： 连接密度达100万个设备/km2 代表场景：智能表计、智能家居 三种网络切片功能在此类应用场景中的 应用程度相近 代表场景：泛在电力物联网、智慧城市10 2020 LeadLeo leadleo 5G在物联网行业的应用背景中国5G物联网市场规模 现阶段，5 G在物联网行业的应用仍处于初步阶段，而伴随着5 G技术赋能逐步加深，物 联网应用场景将不断增多，5G物联网市场将迎来快速发展期 2.1 6.5 10.4 14.8 19.5 0 5 10 15 20 25 2020预测 2021预测 2022预测 2023预测 2024预测 亿美元 中国5G物联网 市场规模 年复合增长率 2020-2024年预测 74.6% 中国5G物联网市场规模（按应用规模），2020-2024年预测 来源：中国民生银行研究院，头豹研究院编辑整理 中国5G网络部署情况 中国通信运营商总体投资规模 中国民生银行研究院数据显示，中国通信运营商5G投资规模将达 1.23万亿元，相比4G投资规模增长68%，建设周期为3-5年， 2019-2022年为资本投入高峰期，其中2019年投资规模约为500- 1,000亿元，2020年投资规模约为2,000-3,000亿元。 中国移动 已建设：截至2020年1月底，中国移 动已开通5G基站7.4万个，5G套餐 用户数已经达到673.6万户。 计划建设：力争2020年底5G基站数 达到30万，确保2020年内在全国所 有地级以上城市提供5G商用服务。 中国联通、中国电信 已建设：截至2020年2月底，中国联 通已累计开通5G基站6.4万个，网络 覆盖所有直辖市、主要省会城市。 计划建设：中国联通与中国电信力争 2020年上半年完成10万基站共建任务， 三季度力争完成25万基站共建任务。 中国5G物联网市场规模 2019年10月31日，中国移动、中国联通、中国电信三大通信运营商公布5G商用套餐，并于11月1日上线5G商用套餐，中国正式进入5G商用时代。5G技术可实 现海量物联终端设备相互连接，5G网络部署对物联网应用发展具有重要影响。中国民生银行研究院数据显示，中国通信运营商5G投资规模将达1.23万亿元，其 中，2020年投资规模约为2,000-3,000亿元。从中国三大通信运营商的5G网络情况分析，中国移动计划2020年底完成30万5G基站建设任务，中国联通、中国电 信力争2020年三季度完成10万5G基站共建任务，5G基站网络部署步伐日益加快，为物联网应用发展提供有力技术支撑。按5G技术在物联网行业应用场景（以 eMBB为主要功能的应用场景，以uRLLC为主要功能的应用场景，以mMTC为主要功能的应用场景，以及三种功能应用程度相近的应用场景）的业务规模计算， 中国5G物联网市场规模将从2020年的2.1亿美元增长至2024年的19.5亿美元，年复合增长率将达74.6%。现阶段，5G在物联网行业的应用仍处于初步阶段，而伴 随着5G技术赋能逐步加深，物联网应用场景将不断增多，终端设备数量亦将进一步增长，5G物联网市场将迎来快速发展期。11 2020 LeadLeo leadleo 5G在物联网行业的典型应用场景车联网（1/2） 在车联网场景中，5 G技术可充分发挥低时延、高可靠优势，为自动驾驶、编队行驶、 远控驾驶等应用方案提供有力技术支撑 车联网 车联网指以车内网、车际网和车载移动互联网为基础，按照约定的通信协议和数据交互标准，在车与车、车与路、车与人及车与互联网进行无线通讯和 信息交换的大系统网络。车联网可具体分为自动驾驶、编队行驶、远控驾驶三种应用方式。 实时性 移动性 QoS保障 数据流量 单位区域连接数 自动驾驶通信网络指标 实时性 移动性 QoS保障 数据流量 单位区域连接数 编队行驶通信网络指标 远控驾驶通信网络指标 实时性 移动性 QoS保障 数据流量 单位区域连接数 5G在自动驾驶场景应用 5G在编队行驶场景应用 5G在远控驾驶场景应用 来源：华为，头豹研究院编辑整理 自动驾驶：自动驾驶汽车指通过计算机系统实现无 人驾驶的智能汽车。自动驾驶技术标准共有L0-L5六 个等级。无人驾驶对应该L4和L5级别标准，是自动 驾驶技术的高级形态。 5G技术应用：5G技术主要应用于自动驾驶汽车的环 境链路层，使汽车与外部各类终端设备连接，以达 到车与环境全方位感知的目的。5G技术具有低时延、 高可靠优势，可满足自动驾驶应用需求。 编队行驶：编队行驶指由司机驾驶的领头车辆通过 传感终端带领数量无人驾驶货车行驶的模式。编队 行驶可缩短车辆之间的距离，减少燃油消耗，降低 对人力的依赖性。 5G技术应用：编队行驶对通信网络的实时性、移动 性要求高，5G技术具有低时延优势，可实现1ms级 时延，可应用于3辆以上车辆组成的编队行驶。 远控驾驶：远控驾驶指车辆由远程控制中心的司机 控制，而无需驾驶者在车内控制车辆。遥控驾驶适 用于高级礼宾、出租车、汽车代驾等场景。 5G技术应用：遥控驾驶要求通信网络时延低于10ms， 使系统接收和执行指令的速度达到人感知的速度， 而5G技术的低时延优势突出，可实现1ms低时延， 为远控驾驶应用方案提供有力技术支持。 低 中 高 低 中 高 低 中 高12 2020 LeadLeo leadleo 5G在物联网行业的典型应用场景车联网（2/2） C - V 2 X将纳入5 G新空口特性，为自动驾驶和先进用例（如高吞吐量传感器共享、意图 共享和3D高清地图更新）提供高吞吐量、宽带载波支持、超低延迟和高可靠性 捕捉行人运动规律 预测行人运动轨迹 车人协同 V2P 车物协同 V2I 影视娱乐系统 智能操作系统 车载系统 识别远距离交通事故 自主规划高效率路线 车网协同 V2N 车车协同 V2V 远距识别信号灯变化 接收交通指示牌信息 紧急避让车辆 急行车辆识别 5G车联网环境下V2X应用范围覆盖车联网及车载系统 V2X将逐步向5G演进 V2X（Vehicle to Everything）指车与外界信息交换、协同，包括车人协同（V2P）、车网协同（V2N）、车物协同（V2I）、车车协同（V2V）。V2X 技术包含DSCR及C-V2X技术，其中， C-V2X（Cellular V2X）是由3GPP定义的基于蜂窝通信的V2X技术，具有清晰5G演进路径。C-V2X将纳入5G新 空口特性，为自动驾驶和先进用例（如高吞吐量传感器共享、意图共享和3D高清地图更新）提供高吞吐量、宽带载波支持、超低延迟和高可靠性。 在5G国际标准Rel-16中，高级驾驶、扩展传感器、远程驾驶等多项议题被纳入讨论项目中，C-V2X向5G演进步伐逐渐加快。 来源：头豹研究院编辑整理 5G标准Rel-16包含多项V2X议题 V2X相关议题 内容 高级驾驶 实现半自动或全自动驾驶，当车辆间距离较长，每辆车辆与其附近 的车辆通过传感器获得距离信息，从而让车辆根据其轨迹进行协调 扩展传感器 扩展传感器可通过本地传感器采集的原始数据，包括车辆、RSU、 行人设备、V2X应用服务器等，从而增强车辆对环境的感知 远程驾驶 远程驾驶可让远程驾驶员或V2X应用程序能为无法驾驶的乘客或位 于危险环境中的远程车辆操作远程车辆 编队行驶 编队行驶中的所有车辆均接收来自领队车辆的定期数据，而车辆间 的制动距离需严格控制在制定范围内，对网络时延要求极高 车辆服务质量 应用程序能在发生实际变化之间及时估计并通知服务质量变化情况， 使3GPP系统能根据V2X应用程序的服务质量需求进行修改 自动化水平 自动驾驶可根据车载电脑系统在操控中代替人工的程度分为6个级 别，3GPP系统提供所有自动化水平的预期性能13 2020 LeadLeo leadleo 5G在物联网行业的典型应用场景工业互联网 5 G网络具备高速率、低时延、高可靠、海量链接、产业链条长等特点，满足工厂内外 的网络需求，促进工业互联网加速发展 工业互联网 工业经济数字化、网络化、智能化是当前新一轮产业变革兴起 和工业4.0时代的核心，而工业互联网为工业4.0的发展提供实 现方式和支撑力。工业互联网是利用互联网及新一代信息技术 （如通信网络技术、物联网、云计算等）与工业系统全方位深 度融合所形成的新型产业和应用生态。工业互联网通过传感器、 智能设备等感知终端采集海量工业数据，并结合互联网平台进 行数据分析，实现生产链整体数据的联通和泛在连接，从而更 有效地发挥智能机器设备的潜能，提高生产效率、生产管控质 量及安全性。 工厂外业务 工厂外网 络需 求 工厂外网络性能指标 控制类业务 低延时：端到端时延毫秒级，抖 动微秒级 高可靠性：99.999%的可靠性 同步精度：百纳秒级 交互类业务 高传输速率：体验速率为Gbps级 工厂内业务 工厂内网 络需 求 工厂内网络性能指标 控制类业务 采集类业务 低延时：端到端时延毫秒级，抖 动微秒级 低功耗：终端寿命可达10年以上 同步精度：百纳秒级 大连接：百万终端/km 2 低功耗：终端寿命可达10年以上 交互类业务 高传输速率：体验速率为Gbps级 单项传送 类业务 高传输速率：体验速率为Gbps级 采集类业务 大连接：百万终端/km 2 低功耗：终端寿命可达5年以上 高移动速率：500km/hr 5G时间敏感网络技术 保障工业互联网业务实现端 到端的低延时 5G高频和多天线技术 支持制造工厂的精准定位和 高宽带通信，提升远程操控 业务的操作精准度 5G网络切片技术 支持多业务场景、多服务质 量、多用户和多行业的隔离 和保护 5G边缘计算 加速工业IT与OT网络融合， 支持及提升工厂边缘智能化 5G 为工业 互 联 网 提供重要 支 持 满足工厂内外 部不同的网络需求 5G网络技术赋能工业互联网发展 5G赋能工业互联网 来源：电子发烧友，头豹研究院编辑整理 5G凭借自身优势促进工业互联网中的控制类、采集类、交互 类等业务场景的发展。 （1）控制类业务：5G满足工厂远程操控、设备生产线控制等 控制类业务的低时延（端到端毫秒级、抖动微秒级）和同步精 准（百纳秒级）的需求，有助于提高远程操控的精准度，以及 提高工人对生产线的控制能力； （2）采集类业务：基于5G网络，生产材料运输机器人等采集 类业务能够获得100万个终端/km 2 的大连接量，促进企业生产 效率的提升； （3）交互类业务：基于5G网络，人机交互、机机交互等交互 类业务的传输速率可达Gbps级别，大幅降低交互延迟和提高 数据信息传输的实时性。14 2020 LeadLeo leadleo 5G在物联网行业的典型应用场景泛在电力物联网 5 G技术在传输速率、延时、连接密度、可靠性等方面远高于4 G通信技术，与电力网络 发展需求契合度高，5G技术应用是泛在电力物联网建设主线任务之一 泛在电力物联网 泛在电力物联网（UEIOT，Ubiquitous Electric Internet of Things），指通过移动互 联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术，实现电力系统各环节万物互联、 人机交互，形成具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服 务系统。2019年10月，国家电网公司发布泛在电力物联网白皮书2019，提出 到2021年初步建成泛在电力物联网，到2024年建成泛在电力物联网。 5G赋能泛在电力物联网 第一阶段（2019-2021年） 第二阶段（2022-2024年） 建设目标 初步建成泛在电力物联网 建成泛在电力物联网 对内业务 基本实现业务协同和数据贯通，电网 安全经济运行水平，公司经营绩效和 服务质量显著提升 实现全业务在线协同和全流程贯通，电 网安全经济运行水平和公司经营绩效和 服务质量达到国际领先 对外业务 初步形成能源互联网产业集群和生态 圈，新兴业务协同发展，能源互联网 生态初具规模 建成公司级智慧能源综合服务平台，形 成共建共治共赢的能源互联网生态圈 基础支撑 初步实现统一物联管理，初步建成统 一标准、统一模型的数据中台，具备 数据共享及运营能力；基本实现对电 网业务和新兴业务的平台化支撑 实现统一物联管理，建成统一标准、统 一模型的数据中台，具备数据共享及运 营能力；实现对电网业务与新兴业务的 平台化支撑 国家电网公司泛在电力物联网建设目标 业务类别 典型电力终端 网络切片类型 智能分布式配电自动化 智能分布式配电终端、智能DTU uRLLC 用电负荷需求侧响应 负荷管理控制终端 uRLLC 分布式能源调控 分布式采集、控制终端 mMTC 高级计量 集中器、智能电表 mMTC 变电站巡检 巡检机器人 eMBB 输电线路巡检 无人机、高清摄像头、线路故障指示器 eMBB 配电房视频综合监控 移动高清摄像头 eMBB 移动现场施工作业管控 移动作业终端 eMBB 应急现场自组网综合应用 无人机、智能头盔 eMBB 电网应用场景与5G切片类型匹配情况 来源：国家电网公司，头豹研究院编辑整理 电力网络面临诸多建设新需求，如分布式连接增多、时延要求更低、数据传输速 率要求更高、设备连接数量不断提高等，而5G技术在传输速率、延时、连接密 度、可靠性等方面远高于4G通信技术，与电力网络发展需求契合度高，5G技术 应用是泛在电力物联网建设主线任务之一。5G技术有uRLLC、mMTC、eMBB三 种网络切片类型，可满足配电智能分布式配电自动化、用电负荷需求侧响应等控 制类业务以及分布式能源调控、高级计量等采集类业务需求。15 2020 LeadLeo leadleo 5G在物联网行业的典型应用场景智能表计（1/2） 自2017年NB-IoT进入商用阶段，华为、中国电信、中国联通、中国移动等企业联动NB- IoT产业链相关企业推动多个基于NB-IoT 智能表计的智慧水务、智慧燃气项目快速落地 NB-IoT激活智能表计应用 智能表计包括智能水表、智能燃气表、智能燃气表等，主 要利用NB-IoT、LoRa等无线传输技术传输各类计量信息， 具有低功耗、远距传输、强覆盖、大连接量等特点，可有 效改善传统表计高功耗、人工抄表费用高、效率低等问题。 NB-IoT是一种新兴无线传输技术，属于广域网授权频谱 技术。自2017年NB-IoT进入商用阶段，华为、中国电信、 中国联通、中国移动等企业联动NB-IoT产业链相关企业 推动多个基于NB-IoT智能表计的智慧水务、智慧燃气项 目快速落地，显著加快智能表计应用推广步伐。 来源：头豹研究院编辑整理 政策利好NB-IoT相关产业发展 2017年6月，工信部发布关于全面推进移动物联 网（NB-IoT）建设发展的通知，提出到2020年末， NB-IoT网络将实现全国普遍覆盖，面向室内、交通 路网、地下管网等应用场景实现深度覆盖，基站规 模达到150万个，总连接数超过6亿。政策从加强 NB-IoT标准与技术研究、打造完整产业体系等方面 推进NB-IoT相关产业的建设发展。 核心终端设备 服务内容 解决问题 典型案例 案例合作厂商 案例情况 NB-IoT智能水表 智能抄表 官网监控 水泵站监控 水质监测 节水管理 提高数据传输安全性 扩大网络覆盖面 降低传输功耗 满足大量水表接入需求 广东深圳智慧水务 深圳水务 中国电信 华为 宁波水表 全球首个NB-IoT智能抄表商用项目，截至2017年10月 份，已部署50,000只水表，2020年之前，将完成50万 水表的部署 NB-IoT智能燃气表 智能抄表 计费管理 充值管理 报警管理 阀控管理 及时发现燃气安全隐患 线上查账、充值，缴费便利 提升燃气企业管理水平 区域能源供需平衡 广东深圳智慧燃气 深圳燃气 中国电信 金卡智能 华为 按技术验证试点、推动行业标准化、推动规模复制三 步骤进行合作 NB-IoT智能表计应用发展情况 NB-IoT逐步向5G技术体系演进 NB-IoT具有低功耗、大连接量等突出特点，与5G的 mMTC应用场景联系密切。此外，NB-IoT和5G技术同 为授权频谱技术。2019年8月，3GPP正式向ITU-R （国际电信联盟）提交5G侯选技术标准提案，其中， 窄带物联网NB-IoT被纳入5G候选技术集合，作为5G 的组成部分与NR联合提交至ITU-R，NB-IoT向5G演进 的步伐显著加快。伴随着NB-IoT逐步纳入5G技术体系， NB-IoT的大连接量优势将进一步扩大，从而为海量智 能表计的互联互通奠定坚实技术基础。16 2020 LeadLeo leadleo 5G在物联网行业的典型应用场景视频监控 5 G技术可满足超高清、高帧率、宽动态视频监控的数据传输速率要求，能进一步推动 人工智能技术在视频监控领域加深赋能，推动视频监控智能化 视频监控高清化趋势显著 视频监控是为智慧城市重要应用组成部分，通过摄像头采集地理环 境信息，并利用传输线路和监控平台实现视频监控信息互联互通。 现阶段，市场中的监控摄像头以4M、6M、8M像素产品居多，4K分 辨率监控摄像头将从2020年起加快推广。 2019年2月，工信部、国家广播电视总局、中央广播电视总台印发 超高清视频产业发展行动计划（2019-2022年），提出要加快 发展基于人工智能技术的超高清监控摄像机产品，推进超高清视频 技术产品在智能感知安防区建设中的应用。政策推动视频监控往超 高清化、智能化方向发展。 超高清视频具有大数据量、高速率等突出特征，4K、8K视频传输速 率需达12-40Mbps、48-160Mbps，而4G网络难以切实满足超高清 视频网络流量、存储空间和回传时延等技术指标要求。 除高清化趋势外，视频监控应用还逐渐显现出高帧率、宽动态等新 特点，对数据传输速率的要求愈发提高。 AI赋能的视频监控摄像头可实现人脸识别、车牌识别等功能，而此 类功能均需在4K及以上分辨率摄像基础上实现，要求数据传输速率 达60Mbps以上。 5G可满足视频监控应用发展需求 eMBB为5G技术三大业务场景之一，在现有移动宽带业务场景基础上， 通过提供更高体验速率和更大带宽的接入能力，优化人与人之间的通 信体验。在此场景下，用户体验速率可达100Mbp