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5G 典型应用案例集锦

日期: 2019-11-22

一、概述

 

5G,即第五代移动通信技术,一方面大幅提升个人用户高带宽移动互联网业务体验,创造出新的生活娱乐应用场景;另一方面契合大带宽、大连接、低时延等 5G 网络能力,与其他基础共性能力,如:人工智能、物联网、云计算、大数据和边缘计算等构成新一代信息基础设施,成为推动传统行业数字化转型升级与数字经济社会发展的重要基石。

 

从国际视角来看,目前 5G 在技术标准、网络部署等方面均取得了阶段性进展,新的应用场景与市场化探索也逐渐显现。《5G 典型应用案例集锦》是中国移动研究院研究团队,基于当前国内外 5G 实际应用情况及未来发展趋势,综合研究形成的一份 5G 应用分析报告。

 

本报告涵盖个人应用与垂直行业应用。个人应用主要涉及文体娱乐行业,垂直行业包括政务与公用事业、工业、农业、医疗、交通运输、金融、旅游、教育、电力九大行业。

 

我们选取目前国内外已实施的典型应用案例,在此基础上提炼超高清视频、视频监控、VR/AR、无人机和机器人五个行业共性能力,总结出远程设备操控、目标与环境识别、超高清与 XR(包含 VR/AR 等)播放、信息采集与服务四类5G 共性业务。5G 网络能力、基础共性能力、行业共性能力是构建 5G 共性业务的技术使能,5G 在个人与垂直行业应用则是 5G 共性业务的具体表现。5G 网络能力、基础共性能力、行业共性能力三者的结合,称为 5G 能力,其与 5G 共性业务及具体应用的关系如图 1 所示。



5G 典型应用案例集锦

 

 

二、5G 网络能力

 

5G 具有三大网络能力:增强型移动宽带(eMBB,简称大带宽)、海量机器类通信( mMTC,简称大连接)及低时延高可靠通信(uRLLC,简称低时延)。当前,5G 应用首先从大带宽场景开始,逐渐向大连接和低时延类渗透。十大行业对 5G 网络能力的依赖程度如图 2 所示。

 

大带宽:主要满足用户对高数据速率的业务需求,支持如超高清视频、VR/AR 等新业态,广泛应用于文体娱乐、教育、旅游等行业;还用于安防监控、环境监测、产品检验等方面。

 

大连接:是 5G 三大能力中面向物联网业务的能力,对网络感知实时性要求低,但对终端密集程度要求高。广泛应用于公用事业、工业、农业、交通运输和电力等行业。

 

低时延:是 5G 区别于 2G/3G/4G 的差异化能力,广泛应用于医疗、交通、电力等对时延与可靠性要求较高的行业应用,如远程设备操控和安全监控等。


5G 典型应用案例集锦

 

 


三、基础共性能力

 

基础共性能力包括人工智能、物联网、云计算、大数据和边缘计算五种能力。基础共性能力和 5G 网络能力相互融合,为 5G 应用开发与运营提供信息基础设施。

 

物联网:是将各种信息传感设备互联起来形成的网络,其中传感器采集信息,物联网专网传输信息,物联网平台处理信息、管理连接和传感器,终端呈现信息与应用。

 

云计算:提供海量数据存储与计算、多方数据汇聚共享能力。云计算为物联网平台和大数据提供基础的存储和计算能力,为人工智能算法提供强大的人工智能计算能力。

 

人工智能:是对人类智能的启发式模拟,机器学习是人工智能的核心和主要实现方式。人工智能包括人工智能算力和人工智能算法。

 

大数据:是需要专门软件处理的海量规模的数据,对环境、设备、交易、行为等进行洞察,对工作流程进行优化。大数据技术的意义不在于庞大的数据信息,而在于对这些含有意义的数据进行专业化处理。

 

边缘计算:将远离用户的云端存储和计算能力向用户边缘迁移,为 5G 应用提供比云计算更低时延的能力。边缘计算与云计算协同工作,边缘计算存储处理实时数据,云计算存储处理共享的海量数据。边缘计算为时间敏感的 5G应用提供支撑。

 


四、行业共性能力

 

行业共性能力包括超高清视频、视频监控、VR/AR、无人机、机器人等。行业共性能力犹如 5G 应用中的神经末梢,担负着信息收集、展现与执行的重要作用,是 5G 垂直行业应用中的关键组成部分,例如:基于视频监控的智慧城市、工业园区安防管理;基于无人机的电力线路、林区农场远程巡检;基于AR 技术的工业产品、目标人员检验识别等。5G 网络能力与基础共性能力的融合,会使行业共性能力得到充分发挥,推进行业共性能力产品研发与产业升级。

 

超高清视频:超高清视频的典型特征就是高速率与大数据量,按照产业主流标准,4K、8K 视频传输速率一般在 50Mbps 与 200Mbps 以上,4G 网络己无法完全满足。5G 网络的大带宽能力成为解决该场景需求的有效手段。当前 4K、8K 超高清视频与 5G 技术结合的场景不断出现,广泛应用于文体娱乐等行业,成为市场前景广阔的基础应用。

 

视频监控:通过摄像头和传输网络,将采集的视频信息传送到视频监控云平台或边缘计算平台(提升响应时间),与人工智能融合,可用于目标与环境识别。视频监控与 5G 的大带宽、低时延能力相结合,有效提升视频监控与目标环境识别的传输和反馈处理速度。

 

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信息技术相互融合的产物,高质量 VR/AR 业务对带宽、时延要求不断提升,速率从 25Mbps 逐步提高到 1Gbps,时延从 30ms 降低到 5ms 以下。伴随海量数据和计算密集型任务转移到云端,未来“Cloud VR/AR”将成为 VR/AR 与 5G融合创新的典型范例。5G 大带宽、低时延能力,可有效解决 VR/AR 传输带宽不足、互动体验不强和终端移动性差等痛点,推动媒体行业转型升级。

 

无人机:5G 网络赋予无人机超高清视频传输(50-150Mbps)、低时延控制(10-20ms)、远程联网协作和自主飞行等重要能力,可以实现对无人机设备的监视管理、航线规范、效率提升。5G 无人机将使无人机群协同作业和 7x24小时不间断工作成为可能,在农业、安防、环保、电力等行业有巨大发展空间。

 

机器人:当前,机器人产业方兴未艾,各种形态的机器人已开始在不同行业应用。5G 大带宽、低时延的网络能力,将使机器人性能得到巨大提升,信息回传速度、反应及时度、行动可靠性与控制精准性都有较大提升,还可将大部分计算放到云端打造云化机器人,数据安全性也将得到有效保障。未来,5G机器人会在工业、医疗、安防等行业发挥更大作用。

 



 

文章较长,阅读完整文章请点击:

https://zhuanlan.zhihu.com/p/100512670


 


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