中國信通院陸洋:5G融合應用發展面臨的挑戰與思考

以下文章來源於信息通信技術與政策 ，作者陸洋

1 引言

5G作為新一代信息通信技術的發展方向，成為國家競爭和社會發展的重大機遇[1-2]。全球積極開展5G融合應用探索，呈現出傳統消費市場、垂直行業市場齊頭並進的態勢[3]。韓國以5G+文娛為突破口，推出基於體育和偶像資源的5G視頻產品，受到市場廣泛歡迎。美國推出固定無線寬帶接入（FWA）服務，家庭寬帶成為美國最受關注的首批5G應用。德國發揮工業製造優勢，開展智慧物流、工業機器人等5G應用探索，充分挖掘5G在網絡化改造和適應性生產等方面的潛力。總體上，全球5G應用整體處於初期階段，現階段主要應用場景是增強型移動寬帶業務，行業融合應用仍在驗證和示範中。

2 我國5G融合應用發展態勢

5G商用以來，我國利用在5G領域取得的先發優勢，聚焦應用場景營造，加快產業生態培育，取得了積極的成效。

（1）在消費級市場方面，5G應用場景更加清晰，商業模式逐漸顯現。截至2020年7月，全國5G套餐用戶數突破1 億，相比2019年年底300 萬的5G籤約用戶數，已取得快速增長。市場迎來5G新機熱潮，國產品牌發展強勢，5G手機價格已下探至1500 元檔位。國內運營商結合高清視頻、虛擬實境等技術，推出了沉浸式遊戲、遠程課堂、遠程辦公、智能家居等新型消費服務，逐步走近大眾的生活。未來，隨著超高清視頻（4K/8K）、虛擬實境/增強現實（VR/AR）等產業成熟，有望進一步激發信息消費潛力，成為5G前期發展的重要驅動力。

（2）在行業應用市場方面，增強移動寬帶業務率先發展，尚未形成規模效應。在政產學研用各方的共同努力下，工業網際網路、智能電網、車聯網、醫療健康等領域應用創新十分活躍。

在工業網際網路領域，應用場景涵蓋研發設計、生產製造、應用維護、質量管理、供應鏈管理等各項生產環節。其中，高清視頻監控、遠程運維、移動巡檢等應用已逐漸成熟並投入使用，經濟價值開始顯現，而5G+遠程控制和5G+雲端機器人等應用涉及工業核心控制環節，還需進一步測試和驗證。

在智能電網領域，5G技術應用於智能電網配網環節，可以有效彌補配電網光纖覆蓋不足的劣勢，滿足智能電網輸電、變電、配電和用電各類差異化的業務需求，發電環節中的集群調度、輸電環節中的無人機巡檢、配電環節中的精準負荷控制、用電環節中的分布式能源接入等成為主要方向。

在車聯網領域，5G的低時延和高可靠性將支持構建「人—車—路—雲」高度協同的互聯環境，實現車路協同、自動駕駛等業務。目前，車聯網與5G的融合應用發展還處於探索階段，集中於礦山、港口等相對封閉區域的低速自動駕駛區域。

在醫療健康領域，基於無線採集類的監測護理類應用和基於圖像視頻實時交互的診斷指導類應用率先成熟，已從試驗走向實際應用，而遠程手術等控制類應用需要相關法規進一步完善。

在多媒體領域，5G+攝像機的現場採集成為熱點，5G有望推動媒體「生產力雲化」，解決超高清視頻內容製作成本高、收益低的發展痛點。目前，5G+超高清視頻已取得良好的示範效果，遠程醫療、遠程教育、工業檢測、安防監控等領域成為發展重點。

整體來看，雖然我國5G應用實踐的廣度、深度和技術創新性不斷增加，但由於應用標準、商業模式和產業生態等方面不夠成熟，現階段仍以頭部企業試點示範為主，尚未實現全行業規模化應用。表1總結分析了5G典型應用領域的成熟度及發展趨勢。

表1 5G典型應用發展現狀及趨勢業務應用

3 我國5G行業應用發展面臨的挑戰

當前，我國5G應用發展面臨剛需場景較少、投資成本加大、合作方式不清、行業壁壘較高等諸多方面的挑戰。

3.1 從跟隨到引領，模式創新待解

我國在經歷「2G跟隨」「3G突破」「4G同步」後，迎來了「5G引領」的歷史性跨越。回顧我國移動通信發展歷程，無論是3G還是4G，我國頒發的牌照都比國外晚了5~10年，國外成熟之後才在國內普及。我國作為跟隨者充分學習借鑑國外先進的經驗，減少試錯成本，發揮後發優勢。而5G時代我國成為全球首批開通5G服務的國家之一，5G發展水平位於全球第一梯隊，正引領培育5G產業新生態，借鑑和移植國外成熟的模式已不現實。

與前幾代移動通信技術不同，5G應用呈現「二八分布」，將主要應用在垂直行業。面對各行各業千差萬別的信息化需求，5G既是移動通信行業的新藍海，也是亟待探索的全新領域。我國正在探索建立的5G新模式、新業態無先例可循，不是3G、4G發展的簡單延續，是一種從無到有的探索。合作模式、收費標準、推廣方式等短期內難以確定，沒有行業公認的經典模板，也沒有成熟完備的國外樣板。

3.2 「殺手級」應用未湧現，企業投資謹慎

（1）5G剛需場景較少，「殺手級」應用缺乏。雖然5G已在移動巡檢、機器視覺、智能物流、遠程診療等細分領域逐步走向成熟，經濟價值逐漸顯現，但現階段並不涉及行業核心業務，部分場景中5G並非剛性需求，「殺手級」應用仍待挖掘。同時，一些行業的5G應用呈現「碎片化」特徵，可複製性弱，不利於大規模推廣。

（2）建網運營成本高昂，盈利方式尚不清晰。商用初期，5G終端模組、基站建設與網絡運營成本十分高昂。當前大部分示範項目通過財政補貼、宣傳收益等方式，規避投資風險。但長期看，如果沒有清晰的盈利模式和廣闊的市場空間，5G 建設將無法形成商業閉環，難以促進投資正向循環。

（3）企業資金流壓力大，難以按期收回成本。根據我國大型製造業企業調研情況，企業內部普遍具有3年內收回投資的要求。目前，5G在行業應用中的商用模式仍在探索，經濟效益見效周期長，無法保證按期收回成本，部分企業持觀望態度。

此外，我國的中小企業佔市場主體，面臨信息化基礎弱、數位化程度低、投融資成本高、現金流壓力大等現實問題，更不可能成為5G行業投資的主力軍。

3.3 合作模式尚不明晰，多方競合博弈

在5G技術和產業逐漸成熟的過程中，多方競合博弈，合作模式和產業生態仍在探索中。

一是多種技術並存，機會成本難以預估。以工業網絡為例，工廠內網絡技術制式眾多，技術選擇困難。除5G外，時間敏感網絡（TSN）、工業無源光網絡（PON）、工業軟體定義網絡（SDN）、無線專網等新型網絡技術均在探索試點，特別是即將商用的Wi-Fi 6在技術特點和應用場景等方面與5G更為相近。企業擔心投資5G會失去其他技術帶來的潛在收益，這種機會成本致使許多企業持觀望態度。

二是路徑依賴嚴重，沉沒成本不易識別。在生產資本方面，ICT技術更新迭代速度較快，垂直行業中部分信息化設備已無法適應數位化轉型需要，5G網絡建設勢必將對現有資產產生替代效應，從而形成沉沒成本。然而，企業從短期收益的角度，繼續使用乙太網、現場總線、Wi-Fi等存在技術局限的通信設備，從而影響5G網絡在垂直行業中的投資部署。在產業生態方面，企業在獲得規模報酬的同時，供應鏈關係和生態合作夥伴逐步確定，已經對這種合作模式產生路徑依賴，5G新生態培育面臨既得利益等慣性約束。

三是各方競爭激烈，產業生態尚未形成。電信運營商積極迎接5G帶來的B端市場機遇，卻面臨設備製造商、網際網路企業、解決方案提供商、行業應用企業等多方競合博弈，產業格局和生態體系存在諸多不確定性。為了獲取產業主導權，各方的角色定位仍在探索，呈現錯綜複雜的交織狀態。此外，大型企業傾向於建設5G專網，公網和專網產業同樣面臨合作博弈。

3.4 行業壁壘依然存在，交易成本過高

5G在行業應用推廣時，存在通信服務提供方和應用企業溝通不足的問題，導致雙方信息不對稱，交易成本居高不下。一方面，通信服務提供方對垂直行業的內網改造需求了解不充分，網絡建設缺乏市場針對性；另一方面，行業應用企業對5G技術能力和運營方式是否匹配生產需求心存疑慮，合作門檻依然高企。

（1）行業應用企業關心核心數據的安全性。如果企業生產數據在5G公網傳輸，如何保證5G網絡安全抗幹擾，從而避免企業信息洩露。

（2）應用企業關心控制類業務的可靠性。如果5G網絡承載包括控制類在內的各類信息傳輸業務，是否達到毫秒級時延和99.9999%的傳輸可靠性要求，從而滿足實際生產需求。

（3）應用企業關心的業務需求的多樣性。不同場景下的業務對5G網絡要求差異較大，如上下行帶寬、端到端時延、連接密度等技術指標。5G能否提供滿足行業多場景差異化的解決方案，並且保證各生產區域業務隔離，實現柔性可定製等業務要求。

4 加快5G融合創新發展的思考和建議

針對5G應用發展面臨的挑戰，需要充分發揮政府主體作用和政策引導作用，打破路徑依賴，培育新興業態，推進5G產業創新鏈、產業鏈、資金鍊、政策鏈、人才鏈深度融合，加快推動5G融合應用向更高水平發展。

4.1 打造示範標杆，發揮典型樣板的引領作用

標杆項目對於5G應用推廣具有明顯的正外部性，按照先試點、再推廣的思路，分梯次、分領域培育發展5G融合應用產業。

一是打造先鋒領域示範標杆。圍繞工業、能源、交通、醫療、教育、智慧城市、VR/AR、超高清視頻等市場需求旺盛、應用模式清晰的5G先鋒應用領域，深入挖掘應用潛力，打造示範標杆項目，逐步推廣實現全行業規模化應用，帶動其他應用領域發展。

二是支持龍頭企業先行先試。發揮電信運營企業和行業龍頭企業引領帶動作用，用好技術、人才、資金優勢，深挖行業痛點與需求，充當探索5G行業融合應用的「排頭雁」，逐漸形成大企業帶動中小企業發展，中小企業為大企業注入活力的融通發展格局。

三是建設5G融合應用示範區。發揮各地區比較優勢，聚集多方資源推進5G應用產業集聚區建設。圍繞京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝城市群等5G應用基礎較好、先發優勢突出的經濟區域，打造5G融合應用示範區域樣板，形成一批5G融合應用示範區，以重點突破帶動全局發展。

4.2 發揮平臺效能，構建多方共贏的產業生態

依託5G應用產業方陣、工業網際網路產業聯盟等平臺組織，可以縮短供需對接環節，有助於減少交易成本，促進供需對接、技術革新、知識共享、生態培育。

一是搭建協同創新平臺，解決共性技術難題。聚集整合創新資源，集中力量開展產品研發、標準統一、模式創新等工作，加快推進5G共性技術研發和測試試驗，為解決應用發展瓶頸問題提供關鍵技術支撐。

二是搭建供需對接平臺，精準對接產業需求。完善5G應用倉庫等供需對接平臺，幫助5G網絡運營方和行業應用方獲得更完整的信息，深挖行業需求並提出通信解決方案，促進相關主體間的交流和深度合作，化解信息不對稱所引發的困局，以暢通的產業鏈激發創新活力[4]。

三是搭建產業生態平臺，培育良好發展環境。通過舉辦5G應用大賽、論壇和研討會等方式，探索形成可複製推廣的合作模式，促進產業生態加快成型。培育一批跨專業複合型人才，為5G新業態、新產業、新模式高質量發展注入活力。

4.3 完善政策體系，營造包容審慎的監管環境

充分發揮政策引導作用，加快制定出臺支持5G垂直應用發展的政策措施，建立有效的激勵機制，營造5G應用發展良好的政策環境。

一是加快新興領域法規制度建設。加快研究自動駕駛、遠程醫療等新興應用領域政策需求，消除各方疑慮，凝聚發展共識。對於事故責任認定、個人信息收集等具有爭議的法律問題，儘快出臺相關政策法規，降低制度性交易成本。

二是加大財政、金融政策支持力度。推動設立5G專項基金，給予示範項目資金補助，支持符合5G應用發展方向、具有廣闊市場前景的科技成果轉化。拓寬投融資渠道，鼓勵社會資本投資，打通5G應用創新項目從產品孵化到市場推廣的通道。

三是營造包容審慎的政策環境。適度寬鬆的監管環境是催生5G新業態的重要保障。採取包容態度對待未知大於已知的5G應用，為新生模式設置觀察期。堅持發展與安全並重，鼓勵與規範並舉，依法打擊突破安全底線的行為，及時防範5G行業應用安全風險。

5 結束語

我國5G融合應用實現了從無到有、從量到質的突破，但由於邊際收益、交易成本、路徑依賴等問題，在供給、需求、生態等方面面臨諸多挑戰。面向未來，亟需進一步發揮政策牽引作用，以技術和市場優勢帶動應用發展，激發企業投資熱情，解決5G融合應用發展存在的關鍵問題，做好政策和市場之間的銜接轉化。

參考文獻

[1] 中國信息通信研究院. 5G經濟社會影響白皮書[R], 2017.
[2] 盤和林, 賈勝斌, 張宗澤. 5G新產業——商業與社會的創新機遇[M]. 北京:中國人民大學出版社, 2020.
[3] 中國信息通信研究院. 5G融合應用創新發展白皮書[R], 2019.
[4] 張偉東, 王超賢, 孫克. 探索製造業數位化轉型的新路徑[J]. 信息通信技術與政策, 2019(9):31-34.

作者簡介

陸 洋

中國信息通信研究院政策與經濟研究所數字經濟研究部工程師，主要從事數字經濟與5G領域的研究工作。

論文引用格式：

陸洋. 5G融合應用發展面臨的挑戰與思考[J]. 信息通信技術與政策, 2020(10): 55-58.

本文刊於《信息通信技術與政策》2020年第10期

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