楊 戈，黃宇媚

（1.廣東培正學院 數(shù)據(jù)科學與計算機學院，廣州 510830；2.廣東花城工商技工學校，廣州 510830）

1 研究背景

數(shù)字經(jīng)濟是以數(shù)字技術為基礎，利用互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術變革和優(yōu)化傳統(tǒng)經(jīng)濟的生產(chǎn)、流通、交換和消費方式的經(jīng)濟形態(tài)。2022年中國數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模超過50萬億元，占GDP比重超過40%[1]，繼續(xù)保持在10%的高位增長速度，成為穩(wěn)定經(jīng)濟增長的關鍵動力。數(shù)字經(jīng)濟在國民經(jīng)濟中的地位更加穩(wěn)固、支撐作用更加明顯。

在數(shù)字經(jīng)濟中，5G網(wǎng)絡作為一種基礎設施建設，也將帶來更多的投資和機會。5G的建設需要大面積鋪開基站和網(wǎng)絡設施，這些設施的建設和維護將會創(chuàng)造大量的就業(yè)機會和經(jīng)濟效益。同時，5G的發(fā)展和壯大也將推動數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展，促進互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代數(shù)字領域的蓬勃發(fā)展。5G網(wǎng)絡相較之前的移動網(wǎng)絡有了飛躍的提升，不僅帶來更極致的體驗和更大容量，也將開啟物聯(lián)網(wǎng)時代并滲透至各個行業(yè)。目前全國5G應用創(chuàng)新案例已超過1萬個，涵蓋22個國民經(jīng)濟重要行業(yè)。[2]未來五年，15個行業(yè)的5G應用將成為相關部委及地方政府的推進重點。然而，5G應用在千行百業(yè)推廣中還存在著一些痛點和難點，需要制定一系列策略以加速其行業(yè)應用規(guī)?；?，全面發(fā)揮5G賦能價值。

2 國內(nèi)外5G行業(yè)融合應用發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 全球5G網(wǎng)絡建設

2022 年底，全球主要國家積極推進5G 網(wǎng)絡建設，特別是我國無論是網(wǎng)絡覆蓋還是用戶發(fā)展都在全球領先。截至2022 年10 月底，全球已有88 個國家/地區(qū)的233 家電信運營商已稱開始提供5G 業(yè)務（含固定無線和移動服務），5GSA（獨立組網(wǎng)）網(wǎng)絡數(shù)達到43 張。全球5G 網(wǎng)絡已覆蓋27.6%的人口，歐洲、美洲、亞洲、大洋洲地區(qū)41 個國家/地區(qū)5G 網(wǎng)絡人口覆蓋率已超過50%。預計到2023 年底，5G 網(wǎng)絡將覆蓋全球三分之一的人口。[3]

我國5G網(wǎng)絡高質(zhì)量發(fā)展，廣度和深度持續(xù)提升。截至2022年9月底，我國5G基站總數(shù)達222萬個，覆蓋全國所有地級市、縣城城區(qū)和96%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)，建成全球技術最先進、規(guī)模最大的獨立組網(wǎng)5G網(wǎng)絡。[4]截至8月份，中國電信和中國聯(lián)通已共建共享5G基站87萬個；累計節(jié)約投資超2400億元；中國移動和中國廣電已共建共享700MHz5G基站超40萬個，計劃2022年底完成48萬個基站建設目標。[4]5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)覆蓋了國民經(jīng)濟重點行業(yè)。截止到2022年7月底，國內(nèi)基礎電信企業(yè)建設的5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)總數(shù)已超過7900個。[4]5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)滿足垂直企業(yè)數(shù)據(jù)本地化、網(wǎng)絡監(jiān)控自主化等個性化應用需求，為行業(yè)提供了穩(wěn)定、可靠、安全的基礎設施，形成電力、石化等行業(yè)網(wǎng)絡部署模板。5G 虛擬專網(wǎng)服務提供商逐漸增多，推動專網(wǎng)應用發(fā)展。5G用戶規(guī)模持續(xù)增長，截至2022年9月底，5G移動電話用戶達5.1億戶[4]，比2021年末凈增1.55億戶。5G移動用戶規(guī)模全球領先，為我國5G應用打下堅實的用戶基礎。

2.2 5G技術標準不斷演化

5G 技術產(chǎn)業(yè)供給能力隨標準演進不斷升級。目前，5G 技術R17標準宣布凍結(jié)，向R18演進方向逐步明確。5G逐步滿足行業(yè)應用的業(yè)務承載需求，超低時延、超高可靠、上行增強、高精度定位等技術進一步提升網(wǎng)絡的業(yè)務承載能力。[5]2022年6月，在3GPP全會第96次會議上，5GR17標準宣布凍結(jié)，全球5G商用邁向新階段。一方面，R17標準優(yōu)化了關鍵功能，完善現(xiàn)網(wǎng)應用。例如，支持移動狀態(tài)下業(yè)務連續(xù)性，增強網(wǎng)絡融合接入能力滿足融合核心網(wǎng)演進。另一方面，提升關鍵指標性能，深化應用場景。上行業(yè)務信道覆蓋能力相比R16最大可提升6dB，室內(nèi)工廠理想環(huán)境下的定位精度由R16的＜3m提升至＜0.5m。為了進一步拓展5G的應用場景，R17引入了“新終端”“新網(wǎng)絡”和“新功能”。作為R17標準的主要內(nèi)容之一，RedCap（Reduced Capability）實現(xiàn)了面向智能可穿戴設備、工業(yè)無線傳感器和視頻監(jiān)控等中高速物聯(lián)場景的5G網(wǎng)絡服務能力，進一步拓展了5G應用場景與解決方案。[2]R18標準計劃將于2023年12月完成，逐步向提升增強寬帶能力提升精細化設計垂直行業(yè)應用供給能力、開發(fā)新業(yè)務場景等方向演進。[3]NR R16、R17、R18數(shù)據(jù)對比如表1所示。

表1 NR R16、R17、R18數(shù)據(jù)對比

2.3 全球5G發(fā)展駛?cè)肟燔嚨?，加?G應用落地

各國積極推動5G應用落地。據(jù)不完全統(tǒng)計，在全球范圍內(nèi)已經(jīng)開展的644項行業(yè)應用試驗或落地部署中[4]，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和文體活動的領域應用占比過半，在智慧交通、醫(yī)療健康（含養(yǎng)老）等領域的行業(yè)應用較為廣泛。美國非常注重國家在5G技術領域的領先，電信運營商、設備廠商、工業(yè)企業(yè)等一起合作測試開發(fā)5G工業(yè)用例，探索5G促進工業(yè)制造業(yè)增長的路徑。韓國政府從2022年開始向產(chǎn)業(yè)全面推廣5G融合應用。[6]一方面積極支持面向產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新型應用及生活密切型應用的融合應用技術升級，另一方面進一步激活5G產(chǎn)業(yè)生態(tài)，支持5G融合應用向全球拓展。歐盟通過政策發(fā)布和項目部署，構(gòu)建5G與垂直行業(yè)融合應用的清晰路徑，在7個重點關注行業(yè)以及港口、農(nóng)業(yè)、交通運輸?shù)榷鄠€垂直行業(yè)開展了廣泛的5G行業(yè)應用試驗。[6]綜合考慮應用覆蓋行業(yè)、場景應用落地情況等，主要國家5G行業(yè)應用多處在起步階段，示范項目眾多，可大規(guī)模復制的成熟應用相對較少。

在我國工業(yè)和信息化部等10部門聯(lián)合出臺的5G應用“揚帆”行動計劃（2021-2023年）印發(fā)已經(jīng)一年，5G應用發(fā)展主要指標提速明顯。[5]5G 基站密度達15.7 個/萬人（每萬人擁有5G 基站數(shù)），5G 用戶滲透率達30.3%。[7]垂直領域跨部門聯(lián)合發(fā)布政策文件進一步加強，工信部先后與衛(wèi)健委、教育部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)了《關于公布5G+醫(yī)療健康應用試點項目的通知》、《關于組織開展5G+智慧教育應用試點項目申報工作的通知》、《關于征集能源領域5G應用優(yōu)秀案例的通知》，繼續(xù)深入推進5G與各個領域的融合應用創(chuàng)新發(fā)展。[8]

我國行業(yè)應用在項目數(shù)量和應用領域上全球領先。目前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧礦山、智慧醫(yī)療、智慧港口等行業(yè)已經(jīng)進入快速發(fā)展階段，而文旅、物流、教育等行業(yè)則正在探尋用戶需求、明確應用場景，開發(fā)產(chǎn)品并形成解決方案。智慧城市和融合媒體等行業(yè)的需求也正在逐步清晰。同時，金融和水利等行業(yè)也在積極進行技術驗證。

在終端設備方面，隨著時間的推移，類型逐漸豐富。截至2021 年10 月底，中國5G 終端連接數(shù)已達4.71億，占全球80%以上。國內(nèi)5G 終端有603 款，其中手機452 款，非手機終端151 款。非手機應用場景涵蓋工業(yè)、交通、醫(yī)療等領域。[9]

5G融合應用已實現(xiàn)從“1”到“10”的跨越式增長。在個人應用方面，行業(yè)龍頭企業(yè)積極探索5G個人創(chuàng)新應用，在超高清視頻、云游戲、AR/VR等領域均有布局。在行業(yè)應用方面，基礎電信企業(yè)與垂直行業(yè)企業(yè)共同探索5G應用試點，逐步篩選出協(xié)同研發(fā)設計、遠程設備操控等10個重點場景，并已在電子設備制造、鋼鐵、采礦、電力等行業(yè)初步具備規(guī)模復制的條件。5G商用國家和商用運營商數(shù)對比圖如圖1所示。

圖1 5G商用國家和商用運營商數(shù)對比圖

2.4 行業(yè)需求進一步明確，加速5G應用產(chǎn)業(yè)及生態(tài)成熟

5G 行業(yè)終端類型日漸豐富，逐步滿足企業(yè)定制化需求。一是5G 通用終端數(shù)量和類型不斷豐富。截至2022年9月底，全球共發(fā)布5G終端模組1579款[4]，同時，5G行業(yè)模組分級分類策略、精簡化5G芯片等技術有效降低了行業(yè)5G終端的整體成本，國內(nèi)行業(yè)5G通用模組的價格下降到400元。二是5G行業(yè)定制化終端逐漸涌現(xiàn)。為了滿足行業(yè)需求，5G 行業(yè)終端融合定位、授時等技術成為定制化產(chǎn)品，如5G 電力配電自動化設備、礦山5G防爆終端、石化5G防爆終端等，有效保證了5G應用的穩(wěn)定和高效。三是5G技術提升傳統(tǒng)裝備的智能化水平。5G模組、網(wǎng)關等產(chǎn)品不斷與煤礦掘進機、港口岸橋吊等行業(yè)裝備融合，使其利用5G網(wǎng)絡實現(xiàn)了遠程控制。

5G應用解決方案日漸成熟，逐步深入重點領域核心環(huán)節(jié)。在工業(yè)領域，已形成5G+機器視覺5G+遠程輔助等40余個應用場景的解決方案。在采礦領域，5G+遠程掘進、5G+智能綜采、5G+下設備遠程操控、5G+無人礦卡等十多種解決方案已經(jīng)實現(xiàn)試點或商用。在電力領域，初步形成5G+配網(wǎng)差動保護、5G+精準負荷控制、5G+機器人巡檢等配用電環(huán)節(jié)解決方案。在港口領域，5G+遠程控制龍門吊、5G+無人集卡等應用解決方案逐漸成熟。在醫(yī)療領域，5G+急救車、5G+遠程會診、5G+遠程院后康復治療等解決方案實現(xiàn)探索與部署。5G融合應用生態(tài)形成合力，創(chuàng)新支撐體系初步構(gòu)建（如圖2）。

圖2 5G應用成熟度

3 5G行業(yè)融合應用亟需解決的問題

隨著5G與千行百業(yè)融合應用的不斷深入，重點行業(yè)和典型應用場景逐步明確。然而，與5G應用規(guī)模化發(fā)展還存在一定差距，仍面臨突出問題和困難。其中包括以下幾點：

3.1 5G網(wǎng)絡基礎設施建設投資巨大

5G作為一項全新的基礎設施建設，需要投入大量資金來建設和發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，全球5G基礎設施建設和研發(fā)投資總額已經(jīng)達到驚人的數(shù)額。根據(jù)IDC的預測，截至2024年，全球5G網(wǎng)絡的總支出將達到1.1萬億美元。[5]對于移動運營商來說，5G網(wǎng)絡的建設需要大量的資金投入，因為需要在更多的地區(qū)和場所建造新的基站和天線以保證網(wǎng)絡的覆蓋率和容量。同時，在物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算等領域的發(fā)展需要更加高速和穩(wěn)定的5G網(wǎng)絡來支持，因此在這些領域的投資也相對更加巨大。事實上，從2019年獲得5G牌照以來，三大運營商一直面臨著5G 建設支出的巨大壓力，盡管C 端和B 端業(yè)務都有所增長，但還沒有進入收支平衡的正循環(huán)，參照4G網(wǎng)絡建設周期，三大運營商一直未能從終端用戶身上收回投資成本，擔心后續(xù)的5G收入不理想，三大運營商紛紛下調(diào)5G投資，建網(wǎng)高潮進入尾聲。

3.2 用戶習慣改變及行業(yè)應用規(guī)?；l(fā)展需比較長期過程

3G時代的用戶習慣用10年，從2009年開始到2019年結(jié)束。4G時代的用戶習慣改變6-8年，從2012年開始到2020年結(jié)束。從時間點來看3G行業(yè)應用的成熟在4G出現(xiàn)后的2016年。

4G時代的用戶習慣改變過程大致可以分為以下幾個階段。第一階段：高清視頻流行。隨著4G技術的普及，用戶開始追求更高品質(zhì)的視頻內(nèi)容，例如高清甚至是超高清視頻，主要消費場景是線上視頻。在2014-2016年之間，4G網(wǎng)絡逐漸普及，高清視頻需求愈發(fā)強烈，給互聯(lián)網(wǎng)視頻行業(yè)帶來了蓬勃發(fā)展的機會。第二階段：移動支付興起。隨著4G技術的不斷完善和安全性增強，移動支付逐漸成為了用戶的生活必需品，大約出現(xiàn)于2016年后。隨著移動支付用戶和場景的增加，4G網(wǎng)絡帶寬和延時優(yōu)勢的體現(xiàn)也愈發(fā)明顯，大大助推了移動支付的蓬勃發(fā)展。第三階段：AI引領智能化。自2017年以來，AI成為4G技術發(fā)展的主流趨勢，智能家居、人臉識別等新興應用頻頻出現(xiàn)，用戶對于智能設備和服務的需求不斷提升，逐漸從物聯(lián)網(wǎng)拓展到了人工智能，這一階段的持續(xù)時間大約是3-4年。

5G行業(yè)應用規(guī)?；l(fā)展階段從時間節(jié)點來看，我們正處于第二和第三階段之間。5G產(chǎn)業(yè)的生命周期和6G技術的研發(fā)進程有交叉，但其具體發(fā)展時間和路徑還需要根據(jù)市場和技術發(fā)展情況進行判斷和預測。5G產(chǎn)業(yè)的生命周期一般包括以下幾個階段：技術創(chuàng)新期：5G關鍵技術研發(fā)和試驗階段，主要圍繞標準制定、產(chǎn)品研發(fā)、測試驗證等展開。商業(yè)化期：5G技術進入商業(yè)化應用階段，主要包括網(wǎng)絡建設、設備生產(chǎn)、應用推廣等方面的發(fā)展。擴大應用期：5G 技術應用范圍不斷擴展，除了傳統(tǒng)通訊業(yè)務外，還應用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、醫(yī)療保健、智能交通等多個領域。普及期：5G技術得到全面應用和普及，進一步推動數(shù)字化經(jīng)濟和社會的發(fā)展。5G行業(yè)應用規(guī)模化發(fā)展階段如表2所示。

表2 5G行業(yè)應用規(guī)模化發(fā)展階段

3.3 缺少殺手級應用

過去的幾年，5G技術一直是通信領域中被廣泛關注的一個話題。5G技術被認為將會改變未來網(wǎng)絡通信的方式，它的高速網(wǎng)絡和低時延的特點將會為各行各業(yè)帶來更為豐富的應用和更加暢快的體驗。然而，盡管5G技術已經(jīng)面世，但目前仍然缺乏殺手級應用，這也成為制約其發(fā)展的一個關鍵問題。

5G缺乏殺手級應用的原因：（1）技術創(chuàng)新周期。歷史上，新技術的采用往往需要經(jīng)歷從早期階段到成熟階段的漫長周期。這一過程需要良好的時間間隔，以允許新技術得到持續(xù)完善和成熟。5G技術目前處于初級發(fā)展階段，需要更多時間的積累和推動，以便更好地引領新的技術創(chuàng)新和應用領域。（2）行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的缺失。5G技術的應用需要建立完整的行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，包括5G終端設備、5G應用商店和5G應用程序等。然而，當前5G生態(tài)系統(tǒng)存在必不可少的組成部分缺失，卻未得到更好的完善和發(fā)展，這使得創(chuàng)新和應用推廣受到限制，從而阻礙了5G應用領域的成熟發(fā)展。（3）用戶需求不夠清晰。雖然5G技術具有更快、更高效的網(wǎng)絡體驗，但目前的應用程序未能充分利用其優(yōu)勢。缺乏明確的用戶需求是導致5G缺乏殺手級應用的一個重要原因。

4 5G 行業(yè)融合應用發(fā)展對策及建議

4.1 加快新基建頂層設計、完善配套網(wǎng)絡基礎設施

5G基礎設施建設投資巨大，是一個需要持續(xù)投入大量資金的長期過程。為了破解5G基礎設施建設投資的難題，可行的方法如下：（1）建立多方合作機制：政府、電信運營商、互聯(lián)網(wǎng)公司、設備生產(chǎn)廠商等各種產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)可以聯(lián)合起來參與5G基礎設施建設。例如，政府可以提供資金和配套服務，電信運營商和設備生產(chǎn)廠商可以提供技術和資源，互聯(lián)網(wǎng)公司可以提供應用場景和商業(yè)化定位等，形成利益共享和協(xié)同發(fā)展的格局。政策扶持和優(yōu)惠：政府可以出臺相關政策，鼓勵企業(yè)在5G基礎設施建設方面投入更多資金，例如稅收減免、財政補貼、資金支持等等，這可以降低企業(yè)的運營成本和風險。（2）引導社會資本參與投資：政府可以積極引導社會資本參與5G基礎設施建設投資，這樣可以分攤企業(yè)的投資壓力，同時吸引更多的投資資金參與到5G行業(yè)中來。（3）拓展多元化的商業(yè)模式：除了傳統(tǒng)的電信業(yè)務以外，可以尋找更多新的商業(yè)模式和應用場景，例如智慧城市、智能物流、智慧醫(yī)療等等。這些新的商業(yè)模式和應用場景可以進一步擴大5G基礎設施建設的市場空間，增加商業(yè)利潤。

4.2 人工智能和大數(shù)據(jù)為基礎的新行業(yè)應用改變用戶習慣

2023年3月基于Transformer神經(jīng)網(wǎng)絡架構(gòu)的自然語言處理工具ChaGPT出現(xiàn)。ChaGPT可以為人類用戶提供高效率、高精準度、質(zhì)量穩(wěn)定的服務，代表了人工智能技術在對話性服務上的應用。ChaPGT在應用方面有很大的潛力，可以被用于智能客服、智能教育、智能醫(yī)療、智能產(chǎn)品等領域，為用戶提供更加便捷、高效、準確的服務。將AI和大數(shù)據(jù)技術廣泛應用于各行各業(yè)，可以實現(xiàn)更高效、更安全、更舒適、更環(huán)保的生產(chǎn)生活方式，為社會經(jīng)濟發(fā)展帶來巨大的潛力和推動力。比如，在智慧交通領域，AI和大數(shù)據(jù)能夠幫助交通管理部門實現(xiàn)交通擁堵監(jiān)測、優(yōu)化信號控制、智能路線設計等功能。在智能醫(yī)療領域，AI和大數(shù)據(jù)可以協(xié)助醫(yī)護人員進行疾病診斷、治療方案定制、患者監(jiān)測等。在智慧城市領域，AI 和大數(shù)據(jù)則可以應用于智能安防、智能能源、智慧教育等多個方面。加快以人工智能和大數(shù)據(jù)智能化為基礎的賦能創(chuàng)新應用，是新基建發(fā)展的重要任務，需要大力發(fā)展和完善數(shù)字化基礎設施和智能化產(chǎn)品和服務，推動技術集成與應用創(chuàng)新，加速數(shù)字經(jīng)濟和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的發(fā)展，推動高質(zhì)量發(fā)展和社會進步。

4.3 舉辦“綻放杯”5G應用征集大賽，激發(fā)5G產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)

自2018年起，“綻放杯”5G應用征集大賽已經(jīng)成功舉辦四屆。該活動的主要目的是選拔出一批創(chuàng)新能力突出、應用效果優(yōu)秀、市場前景可觀的項目，并在推動5G應用創(chuàng)新、加速5G與各行業(yè)融合等方面發(fā)揮重要作用。這一活動已經(jīng)成為我國信息通信領域具有影響力的品牌活動之一。獲獎項目具有較強的規(guī)模復制能力，是重要的標桿示范作品。[7]對大賽全國賽涉及的261個獲獎項目進行跟蹤，發(fā)現(xiàn)超過3/4的獲獎項目已經(jīng)在各地實現(xiàn)規(guī)?；瘡椭仆茝V。此外，依托獲獎項目成功實現(xiàn)復制并落地的項目數(shù)量總計達到1065個，平均每個獲獎項目推廣數(shù)量超過4個，這表明獲獎項目具有顯著的標桿示范作用。該活動也促使行業(yè)內(nèi)的企業(yè)積極參與5G 應用的探索，推動了5G 應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)的日益繁榮。截至目前，該活動已經(jīng)吸引了近7000 家參賽單位，包括基礎電信企業(yè)、解決方案提供商、行業(yè)應用企業(yè)、科研院所、通信設備企業(yè)等多類主體。其中，由行業(yè)應用企業(yè)牽頭的參賽項目數(shù)量已經(jīng)從第二屆的200個增長至第四屆的3000多個，這表明行業(yè)對5G應用的關注度和認可度不斷提高。[7]

5 結(jié)語

自我國啟動5G商用以來，三年有余的時間已經(jīng)過去。目前，5G已經(jīng)進入了高速發(fā)展的下半場，在技術積累和應用基礎上，技術和商用雙重加速。我國行業(yè)應用在項目數(shù)量和應用領域上已處于全球領先地位，重點領域的5G應用已經(jīng)開始規(guī)模復制。例如，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧礦山、智慧醫(yī)療、智慧港口等行業(yè)已經(jīng)進入了快速發(fā)展階段。同時，文旅、物流、教育等行業(yè)正在探索行業(yè)用戶需求，明確應用場景，并開發(fā)相應的解決方案。相應地，智慧城市和融合媒體等行業(yè)需求也正在逐漸明確，而金融、水利等行業(yè)也正在積極進行技術驗證。5G作為一個靈活、可靠、安全的無線網(wǎng)絡，將所有應用、服務、事物連接到一起，使人類進入萬物移動互聯(lián)的跨越式發(fā)展時代。面向未來，需要行業(yè)企業(yè)、運營商和科研機構(gòu)等各行各業(yè)通力合作，共同努力，在克服行業(yè)鴻溝和技術壁壘的同時，扎實推進5G行業(yè)融合應用的落地，并積極繁榮5G行業(yè)應用新生態(tài)，以充分釋放5G賦能行業(yè)的巨大潛能。