從全球來看，目前5G無論是在技術、標準、產業生態還是網絡部署等方面都取得了階段性的成果，5G落地的最後一環——應用場景正逐漸在各行各業實現。5G應用落地有哪些規律？哪些應用最先走向成熟？
5G是第五代移動通信技術的簡稱，作為4G通信技術的延伸，將在全社會數位化轉型進程中擔負著不可替代的重要使命。5G時代，「人」與「人」、「人」與「物」和「物」與「物」之間原有的互聯互通界線將被打破，所有的「人」和「物」都將存在於一個有機的數字生態系統裡，數據或者信息將通過最優化的方式進行傳遞。從全球視角來看，目前5G無論是在技術、標準、產業生態還是網絡部署等方面都取得了階段性的成果，5G落地的最後一環——應用場景正逐漸成為業界關注的焦點。
(一)5G性能指標和關鍵技術
相較於4G，在傳輸速率方面，5G峰值速率為10-20Gbps，提升了10-20倍，用戶體驗速率將達到0.1Gbps-1Gbps，提升了10-100倍;流量密度方面，5G目標值為10Tbs/km2，提升了100倍;網絡能效方面，5G提升了100倍;可連接數密度方面，5G每平方公裡可聯網設備的數量高達100萬個，提升了10倍;頻譜效率方面，5G相對於4G提升了3-5倍;端到端時延方面，5G將達到1ms級，提升了10倍;移動性方面，5G支持時速高達 500km/h 的通信環境，提升了1.43倍。具體指標對比如表1-1所示。
為了達到性能指標的要求，5G將綜合運用大規模多天線技術(Massive MIMO)、新型多址、新型信息編碼、毫米波通信、超密集組網、D2D等關鍵技術。除此之外，5G還將引入全新的構架解決方案——允許在通用物理信息基礎設施上創建一組邏輯上獨立的網絡，稱之為「網絡切片」。網絡切片可以根據垂直行業的業務需求量身定製，使5G能夠真正成為全社會共用的新一代信息基礎設施。
(二)本報告研究的5G十大應用場景
ITU 定義了 5G 三大應用場景：增強型移動寬帶(eMBB)、海量機器類通信(mMTC)及低時延高可靠通信(uRLLC)，如下圖所示。eMBB 場景主要提升以「人」為中心的娛樂、社交等個人消費業務的通信體驗，適用於高速率、大帶寬的移動寬帶業務。mMTC 和uRLLC 則主要面向物物連接的應用場景，其中eMTC 主要滿足海量物聯的通信需求，面向以傳感和數據採集為目標的應用場景;uRLLC 則基於其低時延和高可靠的特點，主要面向垂直行業的特殊應用需求。本報告立足ITU定義的三大應用場景，並結合當前5G應用的實際情況和未來發展趨勢，主要研究VR/AR、超高清視頻、車聯網、聯網無人機、遠程醫療、智慧電力、智能工廠、智能安防、個人AI助理以及智慧園區等十大應用場景。
(一)5G產業鏈全景圖
(二)5G對相關產業的影響
1、核心產業
5G所具有的高速率、廣覆蓋、低時延特性，為經濟社會各行各業數位化智能化轉型提供了技術前提和基礎平臺。依託技術領先、產業先發和市場龐大等優勢，5G的快速發展將帶動移動通信產業取得突破性進展。由於5G高速率大帶寬的要求，需要優先進行骨幹網升級，將明顯驅動光模塊、光纖光纜等通信設備產業優先發展，預計2021年光模塊產業規模將達到140億元，光纖光纜產業規模將達到500億元。由於5G頻段提升，5G基站數量會大幅增加，預計宏基站2021年將建成50萬個，微基站將突破150萬個，這將進一步帶動射頻等通信設備產業爆發式增長，預計產業規模將達到860億元。綜合分析預計5G核心產業規模將在2025年達到1萬億元。
2、相關產業
5G和大數據、人工智慧等新一代IT技術結合，催生多種新應用、新產品和新商業模式，推動VR/AR、超高清視頻、車聯網、聯網無人機等產業升級，極大地滿足了消費領域的多樣化、高層次需求。預計在5G帶動相關垂直行業市場規模將在2025年達到3萬億元。
虛擬實境/增強現實：融合5G的VR/AR產業將進一步充分滲透互動娛樂、智能製造、醫療健康、教育商業等相關產業，推動其產生全新模式的變革。預計到2025年，全球VR/AR應用市場規模將達到3000億元，其中我國市場將佔超過35%。
超高清視頻：隨著網絡速率的提升、應用終端的逐步完善，移動網際網路和產業網際網路也將向超高清視頻能力快速演進。預計2025年，在5G的帶動下超高清視頻應用市場規模將達到約1.75萬億元。
車聯網：隨著5G技術與汽車工業的結合，汽車生產商如比亞迪、長安汽車、廣汽集團、上汽集團等積極布局智能網聯汽車的生產。而運營商、設備商(如中國聯通、百度、中興等)則通過與自動駕駛垂直領域合作夥伴(如清華、大唐、福特、一汽等)的聯合創新來構建協同化汽車駕駛生態系統。預計到2025年，我國5G聯網汽車將達到1000萬輛，市場規模將達到約5000億元。
聯網無人機：成熟的5G技術將增強無人機製造、各類傳感器、無人機運營企業的產品和服務，同時拓展5G電信運營商、雲服務商的業務範圍。預計到2025年，小型無人機軟體、硬體、應用和服務等市場規模將達到約2000億元。
(三)商業模式
1、基於流量的商業模式
5G早期最先成熟的是增強移動寬帶(eMBB)應用場景，該場景主要面向個人消費者(2C)，該場景下流量經營仍然是運營商的主要商業模式。5G時代，運營商需要加快用戶分級的智能管道升級，實現差異化的流量收費模式。
2、基於連接的商業模式
對於大連接場景，連接是基本收入來源。該場景下，可以單獨提供連接，也可能包括一些終端設備和模組，運營商可以按照物聯網設備採用卡用戶收益(月 / 年)等方式收費。
3、基於網絡切片的商業模式
5G時代，運營商能夠根據不同垂直行業和特定區域定製化網絡切片以支撐相應的業務開展。對於垂直行業用戶。可以直接向運營商購買網絡切片，一般採用按年計費的方式
4、基於完整解決方案的的商業模式
對於某些垂直行業，如製造業，當前製造業企業面臨數位化、網絡化和智能化轉型的挑戰。運營商可以依託5G服務提供商的優勢，為工業企業提供包括工廠內外連接、設備終端數位化改造、平臺層一整套解決方案，按年度收取服務費。相較於前幾種模式，該商業模式的附加值更高，但運營商在垂直行業的專業對手更多，競爭也更加激烈。
細分應用場景(一)VR/AR
1、應用場景概述
VR/AR是近眼現實、感知交互、渲染處理、網絡傳輸和內容製作等新一代信息技術相互融合的產物，新形勢下高質量VR/AR業務對帶寬、時延要求逐漸提升，速率從25Mbps逐步提高到3.5Gbps，時延從30ms降低到5ms以下。伴隨大量數據和計算密集型任務轉移到雲端，未來「Cloud VR+」將成為VR/AR與5G融合創新的典型範例。憑藉5G超寬帶高速傳輸能力，可以解決VR/AR渲染能力不足、互動體驗不強和終端移動性差等痛點問題，推動媒體行業轉型升級，在文化宣傳、社交娛樂、教育科普等大眾和行業領域培育5G的第一波「殺手級」應用。下圖為VR/AR業務指標要求。
2、5G融合應用時間表
3、應用案例
威爾文教「VR超感教室」：2019年北京教育裝備展上，北京威爾文教科技有限責任公司展示了「VR超感教室」。威爾文教將基於「5G+雲計算+VR」，打造便捷高效的端到端雲計算平臺，構建VR智能教學生態系統。
華為視頻VR版：華為在上海發布了全球首款基於雲的 VR連接服務，同時計劃在今年下半年會發布一款顛覆性的VR終端。通過智終端、寬管道、雲應用的5G典型業務模式，Cloud VR將成為5G元年最重要的eMBB業務之一。
江西5G+VR春節聯歡晚會：2019年江西省春節聯歡晚會首次採用5G+8K+VR進行錄製播出。現場觀眾可以通過手機、PC以及VR頭顯等多種方式體驗觀看，尤其是VR頭顯用戶可以體驗沉浸式觀看。
(二)超高清視頻
1、應用場景概述
作為繼數位化、高畫質化媒體之後的新一代革新技術，超高清視頻被業界認為將是5G 網絡最早實現商用的核心場景之一。超高清視頻的典型特徵就是大數據、高速率，按照產業主流標準，4K、8K視頻傳輸速率至少為12-40Mbps、48-160 Mbps，4G網絡己無法完全滿足其網絡流量、存儲空間和回傳時延等技術指標要求，5G網絡良好的承載力成為解決該場景需求的有效手段。當前4K/8K 超高清視頻與5G技術結合的場景不斷出現，廣泛應用於大型賽事/活動/事件直播、視頻監控、商業性遠程現場實時展示等領域，成為市場前景廣闊的基礎應用。
2、5G融合應用時間表
3、應用案例
北京冬奧會賽事8K制播：2022 年北京- 張家口冬奧會中，將充分利用5G開展重大活動、重要體育賽事直播，北京明確了「5G+8K」超高清視頻發展方向。產業界將以此為契機，加快推動8K超高清的轉播/直播落地，助推我國8K超高清視頻產業發展。
央視春晚5G+4K/5G+VR超高清直播：2019年央視春晚主會場與深圳分會場進行了5G 4K超高清視頻直播，畫面流暢、清晰、穩定，標誌著中國電信央視春晚5G 4K超高清直播工作圓滿完成。
雲棲大會5G+8K遠程醫療模擬：在2018年雲棲大會上，中國聯通、阿里雲、京東方等企業創造性地完成了首個5G+8K視頻技術在遠程醫療上的應用展示，標誌著8K超高清直播技術實現商用成為可能。
(三)車聯網
1、應用場景概述
車聯網是智慧交通中最具代表性的應用之一，通過5G等通信技術實現「人—車—路—雲」一體化協同，使其成為低時延、高可靠場景中最為典型的應用之一。融入5G元素的車聯網體系將更加靈活，實現車內、車際、車載網際網路之間的信息互通，推動與低時延、高可靠密切相關的遠控駕駛、編隊行駛、自動駕駛具體場景的應用。遠控駕駛，車輛由遠程控制中心的司機進行控制，5G用於解決其往返時延(RTT)需要小於10毫秒的要求。編隊行駛，主要應用於卡車或貨車，提高運輸安全和效率，5G用於解決3輛以上的編隊網絡高可靠低時延要求。自動駕駛，大部分應用場景如緊急剎車，V2P、V2I、V2V、V2N 等多路通信同時進行，數據採集及處理量大，需要5G網絡滿足其大帶寬(10Gbps的峰值速率)、低時延(1毫秒)和超高連接數(1000億連接)、高可靠性(99.999%)和高精度定位等能力。
2、5G融合應用時間表
3、應用案例
北京房山國內首個5G自動駕駛示範區：房山區政府與中國移動在北京高端製造業基地打造國內第一個5G自動駕駛示範區，建成中國第一條5G自動駕駛車輛開放測試道路，可提供5G智能化汽車試驗場環境。
R&S、華為5G V2X測試：華為和羅德與施瓦茨(R&S)合作，在德國慕尼黑開展5G V2X通信，用於移動汽車現場測試中的協同駕駛應用，對5G應用於遠程自動駕駛控制奠定良好基礎。
廈門全國首個商用級5G智能網聯駕駛平臺：廈門市交通運輸局、公交集團與大唐移動通信設備有限公司籤署協議，在廈門BRT上建設全國首個商用級5G智能網聯駕駛平臺，推動廈門BRT最終實現無人駕駛。
(四)聯網無人機
1、應用場景概述
5G網絡將賦予網聯無人機超高清圖視頻傳輸(50-150Mbps)、低時延控制(10-20ms)、遠程聯網協作和自主飛行(100kbps，500ms)等重要能力，可以實現對聯網無人機設備的監視管理、航線規範、效率提升。5G網聯無人機將使無人機群協同作業和7x24小時不間斷工作成為可能，在農藥噴灑、森林防火、大氣取樣、地理測繪、環境監測、電力巡檢、交通巡查、物流運輸、演藝直播、消費娛樂等各種行業及個人服務領域獲得巨大發展空間。
2、5G融合應用時間表
3、應用案例
上海5G無人機高清現場直播：搭載5G通信技術模組的無人機在上海虹口北外灘，成功實現了一場基於5G網絡傳輸疊加無人機全景4K高清視頻的現場直播。
5G無人機電力巡檢：南方電網廣東東莞供電局變電運行專業在全國率先實現「5G無人機+程序化操作」，由東莞聯通提供5G網絡信號支持，進行電力線設備巡檢，變電站設備上的信號燈、字跡在電腦屏幕上均清晰可見。
杭未來研創園5G無人機物流：杭州餘杭未來研創園已實現無人機利用5G網絡將攝像頭識別的畫面傳輸到後臺監控平臺規劃路徑，並依靠5G實時視覺識別來確認投放點，完成物流配送。
(五)遠程醫療
1、應用場景概述
通過5G和物聯網技術可承載醫療設備和移動用戶的全連接網絡，對無線監護、移動護理和患者實時位置等數據進行採集與監測，並在醫院內業務伺服器上進行分析處理，提升醫護效率。藉助5G、人工智慧、雲計算技術，醫生可以通過基於視頻與圖像的醫療診斷系統，為患者提供遠程實時會診、應急救援指導等服務，例如基於AI和觸覺反饋的遠程超聲理論上需要30Mbps的數據速率和10ms的最大延時。患者可通過可攜式5G醫療終端與雲端醫療伺服器與遠程醫療專家進行溝通，隨時隨地享受醫療服務。
2、5G融合應用時間表
3、應用案例
全國首例5G遠程心臟手術：中國移動、華為協助海南總醫院通過操控接入5G網絡的遠程機械臂成功完成了位於北京的患者的遠程人體手術——全國首例5G網絡下實施的遠程手術。
5G智慧醫療聯合創新中心：上海市第一醫院正在打造5G智慧醫療聯合創新中心，將涵蓋遠程查房、區域醫學影像中心遠程會診、遠程手術教學、遠程操作機械臂診療等服務。
中日友好醫院5G室內數位化系統：北京移動攜手華為完成了中日友好醫院5G室內數位化系統部署，為移動查房、移動護理、移動檢測、移動會診等應用提供了5G網絡環境。
(六)智慧電力
1、應用場景概述
5G技術將在智慧電力的多個環節得到應用。在發電領域特別是在可再生能源發電領域需實現高效的分布式電源接入調控，5G可滿足其實時數據採集和傳輸、遠程調度與協調控制、多系統高速互聯等功能。在輸變電領域，具有低時延和大帶寬特性的定製化的5G電力切片可以滿足智能電網高可靠性、高安全性的要求，提供輸變電環境實時監測與故障定位等智能服務。在配電領域，以5G網絡為基礎可以支持實現智能分布式配電自動化，實現故障處理過程的全自動進行。在電力通信基礎設施建設建設領域，通信網將不再局限於有線方式，尤其在山地、水域等複雜地貌特徵中，5G 網絡部署相比有線方式成本更低，部署更快。
2、5G融合應用時間表
3、應用案例
河南高壓變電站5G測試站：在國網河南省電力公司與河南移動的密切配合下，國內首個500千伏級以上高壓/特高壓變電站5G測試站在鄭州官渡變電站建成投入使用，通過5G網絡成功實現了變電站與省電力公司的遠程高清視頻交互。
廣東5G智慧電網試點：在廣州舉行的中國移動全球合作夥伴大會開幕日，廣東移動與南方電網、中國信息通信研究院、華為共同啟動了面向商用的5G智慧電網試點。目前，已開展的智慧電網探索包括分布式配網差動保護、應急通信、配網計量、在線監測等方面。
江蘇5G電力切片測試：中國電信江蘇公司、國網南京供電公司與華為公司在南京成功完成了全球首個基於5G SA網絡的電力切片測試。測試證實切片具備安全隔離性，能夠實現電網對於負荷單元毫秒級精準管理的業務需求。
(七)智能工廠
1、應用場景概述
在工業網際網路領域，5G獨立網絡切片支持企業實現多用戶和多業務的隔離和保護，大連接的特性滿足工廠內信息採集以及大規模機器間通信的需求，5G工廠外通信可以實現遠程問題定位以及跨工廠、跨地域遠程遙控和設備維護。在智能製造過程中，高頻和多天線技術支持工廠內的精準定位和高寬帶通信，毫秒級低時延技術將實現工業機器人之間和工業機器人與機器設備前所未有的互動和協調，提供精確高效的工業控制。在柔性製造模式中，5G可滿足工業機器人的靈活移動性和差異化業務處理的高要求，提供涵蓋供應鏈、生產車間和產品全生命周期製造服務。智能工廠建設過程中，5G可以替代有線工業乙太網，節約建設成本。
2、5G融合應用時間表
3、應用案例
5G三維掃描建模檢測系統：浙江移動通過與杭汽輪集團合作，建立了5G三維掃描建模檢測系統。該系統使得檢測時間從2-3天降低到3-5分鐘，在實現產品全量檢測的基礎上還建立了質量信息資料庫，便於後期質量問題分析追溯。
5G航天雲網接入試驗：貴陽市5G實驗網綜合應用示範項目已完成5G創新實驗室對航天雲網的平臺接入，通過5G網絡將海量工業設備信息以超低時延實時上傳到雲端，實現對整個生產製造過程及設備狀態情況進行實時監測。
大眾5G微縮汽車流水線：德國大眾公司展示了一條基於5G技術的微縮汽車組裝流水線。與現有的隨機監測相比，這種生產方式的準確性和可靠性大幅提升。
(八)智能安防
1、應用場景概述
視頻監控是智能安防最重要的一個組成部分，5G超過10Gbit/s的高速傳輸速率和毫秒級低時延將有效提升現有監控視頻的傳輸速度和反饋處理速遞，將使智能安防實現遠程實時控制和提前預警，做出更有效的安全防範措施。安防監控範圍將進一步擴大，獲取到更多維的監控數據。在公交車、警車、救護車、火車等移動的交通工具上的實時監控將成為可能。森林防火、易燃易爆品等監管人員無法接近的危險環境開展監測的成本將大幅下降。在家庭安防領域，5G將使單位流量的資費費率進一步下降，將推動智能安防設備將走入普通家庭。
2、5G融合應用時間表
3、應用案例
南昌智能視頻雲監控：江西電信、華為公司、雲眼大視界攜手在南昌新建區麗水佳園完成了江西省內首個5G網絡環境下的智能視頻雲監控實驗點。藉助5G網絡，智慧雲眼通過人臉、車牌識別、分析功能，可實現小區進出人員、車輛的識別。
新松5G智能巡檢機器人：瀋陽新松與遼寧移動共同建立的5G創新技術聯合創新中心開展了基於5G環境下智能巡檢機器人設備的測試和驗證，調試完成後將被應用在華晨寶馬、新松、瀋陽工具機等工業企業廠區巡檢、園區巡邏等領域。
廣州5G公交實時監控：廣州新穗巴士有限公司在廣州國際投資年會上展示了5G公交實時監控。展出的樣車，實現了全車六路720P高清制式視頻實時監控，具備了人臉圖像採集、實時比對分析、實時自動報警提示的功能。
(九)個人AI設備
1、應用場景概述
5G時代將有更多的可穿戴設備加入虛擬 AI 助理功能，個人AI設備可藉助5G大帶寬、高速率和低延時的優勢，充分利用雲端人工智慧和大數據的力量，實現更快速精準的檢索信息、預定機票、購買商品、預約醫生等基礎功能。另外，對於視障人士等特殊人群，通過佩戴連接5G的AI設備能夠大幅提升生活質量。除了消費者領域外，個人AI設備將應用在企業業務中，製造業工人通過個人AI設備能夠實時收到來自雲端最新的語音和流媒體指令，能夠有效提高工作效率和改善工作體驗。
2、5G融合應用時間表
3、應用案例
導盲頭盔：華為META通過雲端智能控制終端DATA實現頭盔與雲端平臺之間的連接，可為視力障礙人群提供人臉識別，物體識別，路徑規劃，避障等服務。
虛擬鍵盤：NEC公司推出利用新型增強現實(AR)技術的ARmKeypad,允許用戶藉助頭戴式眼鏡設備和手上佩戴的智能手錶來使用虛擬鍵盤。
智能手錶：Apple、華為等主流智能手錶廠商紛紛瞄準5G，積極集成各類5G應用如AR、AI監護等到新智能手錶產品中。
(十)智慧園區
1、應用園區概述
智慧園區是指運用信息和通信技術感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息，對民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種需求做出智能響應。在5G時代，利用5G高速率、低時延、大連接的特性，將智能工廠、智慧出行、智慧醫療、智慧家居、智慧金融等多種應用場景融於園區中，為園區中的人創造更美好的工作和生活環境，為園區產城融合提供新的路徑。
2、5G融合應用時間表
3、應用案例
杭州新天地5G智慧園區：2019年3月21日，「創見·未來 杭州新天地5G戰略合作籤約儀式」在杭州新天地舉行，宣告浙江首個華為-聯通5G智慧園區正式落戶杭州新天地。
河南5G智慧物流園區：2019年4月7日，傳化智聯攜手中國電信、華為科技、河南省工業和信息化廳籤訂戰略合作協議，推動河南首個5G智慧物流園區——傳化物流小鎮5G智慧物流園區建設，預計明年將投入試運營。
首鋼5G智慧園區：2018年10月，中國聯通和首鋼集團在首鋼園區舉行戰略合作夥伴籤約儀式，雙方將攜手把首鋼園區打造成國內首個5G示範園區，並在建設5G產業園區、奧林匹克文化推廣、冰雪運動發展等方面展開戰略合作。
5G應用規律從我們的研究來看，5G應用有如下規律：
一是5G應用首先從eMBB類場景開始，逐漸向uRLLC和mMTC類場景滲透。
二是5G應用未來的主要市場將面向垂直行業應用，跨界融合是5G的「必修課」。
三是5G應用時間與網絡部署進度、垂直行業發展情況、國家政策推動密不可分。
四是5G應用中VR/AR、超高清視頻、聯網無人機等應用是基礎型應用，其他應用場景多是以上三者的疊加態。
總而言之，5G網絡具有大帶寬、低時延、高可靠、廣覆蓋等「天然」特性，結合人工智慧、移動邊緣計算、端到端網絡切片、無人機等技術，在VR/AR、超高清視頻、車聯網、無人機及智能製造、電力、醫療、智慧城市等領域有著廣闊應用前景，5G與垂直行業的「無縫」融合應用必將帶來個人用戶及行業客戶體驗的巨大變革。
1