2019年5G十大细分应用场景研究报告.docx

1 2019年 5G十大细分应用场景 研究报告 2019年 9月1 目 录 一、前言 .1 （一） 5G 性能指标和关键技术 . 1 （二）本报告研究的 5G 十大应用场景 . 2 二、 5G 产业影响力及商业模式分析 .4 （一） 5G 产业链全景图 . 4 （二） 5G 对相关产业的影响 . 4 （三）商业模式 . 6 三、细分应用场景 .7 （一） VR/AR . 7 （二）超高清视频 . 10 （三）车联网 . 12 （四）联网无人机 . 15 （五）远程医疗 . 17 （六）智慧电力 . 19 （七）智能工厂 . 21 （八）智能安防 . 24 （九）个人 AI 设备 . 26 （十）智慧园区 . 28 四、总结 .31 1 一、前言 5G 是第五代移动通信技术的简称，作为 4G 通信技术的 延伸，将在全社会数字化转型进程中担负着不可替代的重要 使 命。5G 时代， “ 人 ” 与 “ 人 ” 、 “ 人 ” 与 “ 物 ” 和 “ 物 ” 与 “ 物 ”之间原有 的互联互通界线将被打破，所有的 “ 人 ” 和 “ 物 ” 都将存在于一个有机的数字生态系 统里，数据或者信息将通过最优化的方式进 行 传递。从全球视角来看，目前 5G 无论是在技术、标准、产业生态还是网络部署等方面都取得了阶段性的成果， 5G 落地的最后一环 应用场景正逐渐成为业界关注的焦点。 （一） 5G 性能指标和关键技术 相较于 4G，在传输速率方面， 5G 峰值速率为 10-20Gbps，提升了 10-20 倍，用户体验速率将达到 0.1Gbps-1Gbps，提升 了 10-100 倍；流量密度方面， 5G 目标值为 10Tbs/km2，提升 了 100 倍；网络能效方面， 5G 提升了 100 倍；可连接数密度 方面，5G 每平方公里可联网设备的数量高达 100 万个，提升 了 10 倍；频谱效率方面， 5G 相对于 4G 提升了 3-5 倍；端到 端时延方面，5G 将达到 1ms 级，提升了 10 倍；移动性方面， 5G 支持时速高达 500km/h 的通信环境，提升了 1.43 倍。具体指标对比如表 1-1 所示。 2 表 1-1 5G与 4G关键性能指标对比 为了达到性能指标的要求， 5G 将综合运用大规模多天线技术（ Massive MIMO） 、新型多址、新型信息编码、毫米波通信、超密集组网、 D2D 等关键技术。除此之外， 5G 还将引入全新的构架解决方案 允许在通用物理信息基础设施上创建一组逻辑上独立的网络，称之为 “ 网络切片 ” 。网络切 片可以根据垂直行业的业务需求量身定制，使 5G 能够真正 成为全社会共用的新一代信息基础设施。 （二）本报告研究的 5G 十大应用场景 ITU 定义 了 5G 三大应用场景：增强型移动宽带 （ eMBB） 、海量机器类通信 （ mMTC） 及低时延高可靠通信 （ uRLLC） ，如图 1 所示。 eMBB 场景主 要提升以 “ 人 ” 为中心 的娱乐、社交等个人消费业务的通信体验，适用于高速率、 大带宽的移动宽带业务。 mMTC 和 uRLLC 则主要面向物物连接的应用场景，其中 eMTC 主要满足海量物联的通信需求， 面向以传感和数据采集为目标的应用场景； uRLLC 则基于其低时延和高可靠的特点，主要面向垂直行业的特殊应用需 求。本报告立足 ITU 定义的三大应用场景，并结合当前 5G 应用的实际情况和未来发展趋势，主要研究 VR/AR、超高清 3 视频、车联网、联网无人机、远程医疗、智慧电力、智能工 厂、智能安防、个人 AI 助理 以及 智慧园区 等十大应用场景。 图 1-1 ITU定义的 5G三大应用场景 图 1-2 5G十大融合应用场景 4 二、 5G 产业影响力及商业模式分析 （一） 5G 产业链全景图 图 2-1 5G产业链全景图 （二） 5G 对相关产业的影响 1、核心产业 5G 所具有的高速率、广覆盖、低时延特性，为经济社会 各行各业数字化智能化转型提供了技术前提和基础平台。依 托技术领先、产业先发和市场庞大等优势， 5G 的快速发展将 带动移动通信产业取得突破性进展。由于 5G 高速率大带宽 的要求，需要优先进行骨干网升级，将明显驱动光模块、光 纤光缆等通信设备产业优先发展，预计 2021 年光模块产业规 模将达到 140 亿元，光纤光缆产业规模将达到 500 亿元。由 于 5G 频段提升， 5G 基站数量会大幅增加，预计宏基站 2021 年将建成 50 万个，微基站将突破 150 万个，这将进一步带动 射频等通信设备产业爆发式增长，预计产业规模将达到 860 5 亿元。综合分析预计 5G 核心产业规模将在 2025 年达到 1 万 亿元。 2、相关产业 5G 和大数据、人工智能等新一代 IT 技术结合，催生多种新应用、新产品和新商业模式，推动 VR/AR、超高清视频、车联网、联网无人机等产业升级，极大地满足了消费领域的多样化、高层次需求。预计在 5G 带动相关垂直行业市场规模将在 2025 年达到 3 万亿元。 虚拟现实 /增强现实： 融合 5G 的 VR/AR 产业将进一步充 分渗透互动娱乐、智能制造、医疗健康、教育商业等相关产 业，推动其产生全新模式的变革。预计到 2025 年，全球 VR/AR 应用市场规模将达到 3000 亿元，其中我国市场将占超过 35%。 超高清视频： 随着网络速率的提升、应用终端的逐步完 善，移动互联网和产业互联网也将向超高清视频能力快速演 进。预计 2025 年，在 5G 的带动下超高清视频应用市场规模 将达到约 1.75 万亿元。 车联网： 随着 5G 技术与汽车工业的结合，汽车生产商 如比亚迪、长安汽车、广汽集团、上汽集团等积极布局智能 网联汽车的生产。而运营商、设备商（如中国联通、百度、中兴等 ） 则通过与自动驾驶垂直领域合作伙伴 （ 如清华、大 唐、福特、一汽等） 的联合创新来构建协同化汽车驾驶生态 系统。预计到 2025 年，我国 5G 联网汽车将达到 1000 万辆， 6 市场规模将达到约 5000 亿元。 联网无人机： 成熟的 5G 技术将增强无人机制造、各类传感器、无人机运营企业的产品和服务，同时拓展 5G 电信运营商、云服务商的业务范围。预计到 2025 年，小型无人机 软件、硬件、应用和服务等市场规模将达到约 2000 亿元。 （三）商业模式 1、基于流量的商业模式 5G 早期最先成熟的是增强移动宽 带 （ eMBB） 应用场景，该场景主要面向个人消费者（ 2C） ，该场景下流量经营仍然是运营商的主要商业模式。 5G 时代，运营商需要加快用户分级的智能管道升级，实现差异化的流量收费模式。 2、基于连接的商业模式 对于大连接场景，连接是基本收入来源。该场景下，可 以单独提供连接，也可能包括一些终端设备和模组，运营商 可以按照物联网设备采用卡用户收益 （ 月 / 年 ） 等方式收费。 3、基于网络切片的商业模式 5G 时代，运营商能够根据不同垂直行业和特定区域定制 化网络切片以支撑相应的业务开展。对于垂直行业用户。可 以直接向运营商购买网络切片，一般采用按年计费的方式 4、基于完整解决方案的的商业模式 对于某些垂直行业，如制造业，当前制造业企业面临数字化、网络化和智能化转型的挑战。运营商可以依托 5G 服 7 务提供商的优势，为工业企业提供包括工厂内外连接、设备终端数字化改造、平台层一整套解决方案，按年度收取服务费。相较于前几种模式，该商业模式的附加值更高，但运营商在垂直行业的专业对手更多，竞争也更加激烈。 三、细分应用场景 （一） VR/AR 1、应用场景概述 VR/AR是近眼现实、感知交互、渲染处理、网络传输和内容制作等新一代信息技术相互融合的产物，新形势下高质量 VR/AR业务对带宽、时延要求逐渐提升，速率从 25Mbps 逐步提高到 3.5Gbps，时延从 30ms降低到 5ms以下。伴随大量 数据和计算密集型任务转移到云端，未来 “ Cloud VR+” 将成为 VR/AR与 5G融合创新的典型范例。凭借 5G超宽带高速传输能力，可以解决 VR/AR渲染能力不足、互动体验不强和终端移动性差等痛点问题，推动媒体行业转型升级，在文化宣传、 社交娱乐、教育科普等大众和行业领域培育 5G的第一波 “杀 手级 ”应用。 表 3-1 VR/AR业务指标要求 场景 实时速率 时延 8 VR业务 典型体验 40Mbps 40ms 挑战体验 100Mbps 20ms 极致体验 1000Mbps 2ms AR业务 典型体验 20Mbps 100ms 挑战体验 40Mbps 50ms 极致体验 200Mbps 5ms 图 3-1 5G+VR/AR融合应用场景示意图 2、 5G 融合应用时间表 图 3-2 5G+VR/AR融合应用时间表