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浅谈数字经济背景下5G专网的机遇与挑战

冯燕玲
  
腾跃媒体号
2023年8期
四川通信科研规划设计有限责任公司 四川成都 610041

摘要:在“数字中国”国家战略实施背景下,作为数字经济基础引擎的5G专网迎来了新的发展机遇。5G专网处于市场需求不断提升、良好的产业政策环境、活跃的科技创新氛围下,但也面临着需求牵引不足、行业标准欠缺、产品成熟度有待提升、成本需进一步压降等挑战。未来还需从持续提升5G专网技术能力,协调各方深挖场景、探索可持续商业模式、制定行业标准等方面努力。

关键词:数字中国;5G专网;边缘计算;商业模式;客户核心价值;

Abstract:Against the backdrop of the implementation of the "Digital China" national strategy,5G private networks,as the fundamental engine of the digital economy,have ushered in new development opportunities. Despite constantly increasing market demand,a favorable industrial policy environment,and an active technological innovation atmosphere,the 5G private network is facing challenges such as insufficient demand traction,lack of industry standards,need to improve product maturity,and further cost reduction.In the future,efforts need to be made to continuously improve 5G private network technology capabilities,coordinate various parties to explore scenarios,explore sustainable business models,and develop industry standards.

Key words:Digital China;5G private network;Edge Computing;Business Model;Customers Core Values

0.引言

党的十八大以来,党和国家高度重视发展数字经济,党的十九大提出“推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合,建设数字中国、智慧社会”,“数字中国”已上升为国家战略。2023年国务院《政府工作报告》中提出:2023年要大力发展数字经济,加快传统产业和中小企业数字化转型,着力提升高端化、智能化、绿色化水平,提升常态化监管水平,支持平台经济发展。数字化转型进入发展快车道。

数字化转型是基于数字化转换、数字化升级,进一步深入公司核心业务而新建一种新的商业模式的高层次转型。通过利用新的数字化技术及支持能力创造新的极致的客户体验、打造新的智能化产品或服务、重塑企业商业模式或运营模式是实现数字化转型的关键。在数字化转型背景下,高带宽,低时延,广连接、高算力成为很多行业数字化转型的基础需求。

5G专网采用网络能力与计算资源协同下沉模式,以5G网络为基础,对连接、计算和智能等全部数字化能力进行“融合定制”,具备5G网络高带宽、低时延、广连接的特点,同时以灵活的方式提供边缘算力,是数字经济发展的重要引擎。

1. 5G专网对数字经济的作用

据2023年上半年工业和信息化发展情况显示,截止2023年上半年,全国已建成开通5G基站293万余个,5G共建共享基站超173万个。行业应用方面,我国已建成行业虚拟专网1.6万余个,行业应用案例5万余个,已融入60个国民经济大类,覆盖装备制造、石化化工、电力等12个重点行业,建设数字化车间和智能工厂近8000个,其中2500余个智能制造能力成熟度达到2级以上水平,基本完成数字化转型,20个探索了智能化升级,成为具有国际先进水平的智能制造示范工厂。据示范工厂数据统计显示,通过智能化升级,产品研发周期平均缩短20.7%,生产效率平均提升34.8%,产品不良品率平均下降27.4%,碳排放平均减少21.2%。可见5G专网促进了制造强国、网络强国、数字中国的建设。5G专网对数字产业的影响如下:

首先,5G专网助推数字产业稳步增长。

一是5G专网提供商为行业客户提供端到端的解决方案,丰富行业产品体系,提升产业数字化核心能力,带动行业市场业务收入增长;二是随着5G应用融入千行百业,推动5G行业终端、通信设备制造企业研发定制化终端、防爆基站、高精度授时基站、端到端5G应用解决方案等;三是促进数字技术创新发展。5G专网的发展带动芯片、毫米波器件等关键核心技术加速突破,促进互联网企业积极探索行业数字化转型市场,开展面向应用创新的技术和产业服务。

其次,5G专网激发产业数字化生产潜力

5G专网融合人工智能、云计算、大数据、边缘计算等新技术,赋能传统产业数字化转型升级,有效驱动行业技术升级。如在工业方面,5G网络打破传统工业制造的物理边界,通过构建5G全连接工厂广泛连接生产要素,并结合人工智能、大数据、云计算、边缘计算等新一代信息技术,实现对工业数据的全面动态感知、海量高速传输、实时精准分析,有效提升了工业企业数字化、智能化生产运营能力。工信部发布的《5G全连接工厂建设指南》指出:“十四五”时期,主要面向原材料、装备、消费品、电子等制造业以及采矿、港口、电力等重点行业领域,推动万家企业开展5G全连接工厂建设,建成1000个分类分级、特色鲜明的工厂,打造100个标杆工厂,推动5G融合应用纵深发展。目前,各省大力推进5G全连接工厂建设。5G逐渐进入机器视觉检测、预测性维护、厂区物流等关键生产环节并日趋成熟,在厂区/园区管理、绿色化生产、产品服务等辅助生产环节催生新的应用场景,推动实现跨车间、跨工厂、跨地域协同。在农业方面,5G促进探索智慧农业发展新模式,如数字化监测耕地、智能化养殖和种植等。

2. 5G专网机遇

在数字经济蓬勃发展的背景下,5G专网也迎来了新的发展机遇。

首先,数字化和智能化带动专网通信市场需求不断提升。专网通信即专用网络通信,是在行业客户内部,为满足内部组织管理、调度指挥等需求所建设的通信网络,主要为政府与公共安全、公用事业和工商业等提供应急通信、指挥调度、日常工作通信等服务。专网通信主要覆盖政府、电力、港口、工业制造等行业用户。由于专网面向公共安全、工商等特殊行业,行业应用场景较公网应用少,并且规模小、高度分散,专网技术迭代较慢,多数国家和地区专网通信仍处于2G或3G时代,远远落后于公网通信技术。在数字经济快速发展的背景下,数字化和智能化发展成为热点,国家智能化利好政策不断出台,智能制造、智慧医疗、智慧教育、智慧交通等新型建设项目不断深入发展,对专网通信从时延、速率、稳定、安全等方面提出了新的需求,促进专网通信的技术发展。专网通信可与新一代通信技术相互补充,有利于拓展专网应用边界、推动新型应用。

其次,国家产业政策持续大力支撑行业健康发展。国家有关部门陆续出台政策支持专网通信产业发展,为行业发展提供了良好的政策环境。2021 年 3 月《我国国民经济和社会发展十四五规划和 2035 年远景目标纲要》发布,“十四五”规划确立了加快数字化发展,建设数字中国的发展目标,并提出“培育壮大人工智能、大数据、区块链、云计算、网络安全等新兴数字产业,提升通信设备、核心电子元器件、关键软件等产业水平。构建基于 5G 的应用场景和产业生态,在智能交通、智慧物流、智慧能源、智慧医疗等重点领域开展试点示范”。

再次,科技创新促进专网通信行业快速发展。云计算、人工智能等新一代信息技术快速发展,促进专网通信技术快速发展,专网产品不断升级迭代,产品更智能、全面。5G专网涉及的边缘计算和网络切片对数字化、智能化需求响应度较高,为5G专网大规模发展奠定基础。

3. 5G专网挑战

工信部发放5G商用牌照以来,5G通信步入发展快车道,我国已建成全球规模最大、技术最先进的5G网络。但面向大型企业和机构的5G行业应用渗透率仍不足,5G行业虚拟专网渗透率较低,中小微企业的5G应用水平则更低。5G行业应用远远落后于公网信息消费领域,仍然面临着较大挑战。

首先,行业应用对5G专网的刚性需求不足,5G在部分场景中价值体现较弱。受三年疫情及当前国际国内经济形势影响,行业对产业升级、扩大生产需求不足,导致行业应用对5G专网的刚需不足,同时产业链和商业模式的不成熟也导致客户付费意愿不足,一定程度上制约了5G专网的规模发展。在现有部分场景中使用4G或工业WIFI等其他通信方式也可实现,5G价值体现较弱;

其次,部分行业缺少行业标准,产品标准化不足、以定制、试点项目为主,项目周期较长、商用部署存在困难。行业应用的个性化需求明显,且需要产业链上下游的协同开放,还涉及行业的管理和准入,目前部分行业对5G的刚需不足,跨界合作及商业模式还不是很清晰,行业主导的积极性还有待进一步挖掘。另外,目前5G行业应用的规模复制主要集中在工业和医疗行业,但文旅、教育、智慧城市等行业的5G应用仍处于定制或试点阶段,农业、金融、融媒体、商贸等行业的应用场景仍在摸索中,缺少成熟的通用方案和行业指导性文件,仍处于定制阶段,项目实施周期较长;

再次,5G专网产品成熟度有待提高。当前阶段的专网体系架构和产品均以公网标准为主,而行业应用往往要求部署防爆基站、7*24小时不间断运行、终端间直接通信等,5G专网还需提升产品成熟度以适应部分行业极端需求;

另外,5G专网成本有待进一步降低。对于企业特别是中小型企业而言,自建5G独立专网往往意味着前期较高的投入,5G专网涉及终端、无线、承载、传输、核心网等多个通信专业领域,网络质量监控、网络故障排障等运维工作复杂,需要专业人员处理,另外5G终端成本较高、5G基站功耗较大,也导致5G专网建设维护费用较高。

4.结语

在大力发展数字经济的背景下,5G专网迎来了新的历史发展机遇。目前5G专网发展仍然面临需求牵引不足、行业标准欠缺、产品成熟度有待提升、成本需进一步压降等挑战,建议5G专网发展从考虑如下方面:

(1)从5G专网本身而言,需进一步提升5G专网技术成熟度。当前5G专网一般支持辅助生产类场景,刚性需求体现不足。5G专网要进入客户核心控制、价值区域,而这往往意味着极高可靠、极高安全、极低时延、复杂业务处理逻辑等需求。因此,5G专网应充分考虑例如工业制造等行业极高可靠、极高安全需求,进一步完善提升增带宽、降时延、消抖动、保安全等技术,确保5G专网对高需求的满足程度,让行业客户须用、敢用、能用、好用。5G专网技术对极端需求的满足将体现5G专网的不可或缺性,促进5G专网的大规模使用,规模效益也将降低5G专网成本,形成良性循环,保障5G专网行业健康发展。

(2)从行业环境而言,应充分发挥行业主导的积极性,多方协同共挖构建5G典型应用场景,打造标准产品,探索可持续的行业商业模式,制定行业标准。当前,部分行业应用如智慧医疗、车联网等商业价值和可行性还不够清晰成熟,5G专网的优势还未充分体现。这些行业应用场景需要行业主管部门、技术标准部门、数据安全部门等多个部门和单位参与,涉及多个领域和层面,建议行业主导,多方协同,基于当前生产运行模式或结合行业发展趋势适当超前挖掘要求高带宽、低时延、广连接的应用场景,探索和验证5G专网对这些应用场景的支持,试点标杆项目,整合如行业终端、平台、运营商等行业上下游资源,引入云计算、大数据分析、AI人工智能等技术,形成融合云、网、安、行业平台等要素的可复制的综合行业标准方案。同时,由于当前5G专网未标准化,还未形成规模效应,行业终端个性化明显,也不利于5G专网发展和成本压降,因此,应探索制定例如行业终端等的行业标准以及可持续发展的商业模式,不依赖短期补贴和激励,长期持续促进行业健康发展,才能保障5G专网顺利落地发展。

5G行业应用已扬帆起航,虽然目前面临着诸多挑战,但相信在多方共同努力下,5G专网将冲出暗礁险滩,迎来快速发展的坦途,为数字经济发展贡献卓越力量。

参考文献:

[1] 邱永生. 面向行业数字化的5G ToB宏观发展之路:回顾与展望[J]. 移动通信,2022,46(8):25-29.

[2] 中国信通院.中国5G发展和经济社会影响白皮书(2022年)[OL].(2023-01-7)[2023-08-08] http://www.caict.ac.cn/kxyj/qwfb/bps/ 202301/t20230107_413792.htm

[3 ]徐泽轩.5G发展将成为推动数字中国发展的重要引擎[OL].(2022-02-19)[2023-08-08] https://www.khhbw.com.cn/article/8744 -65.html

[4] 杨绍华,习腾飞.“国家战略”!看党中央如何推动数字经济发展[OL].(2022-01-17)[2023-08-08] https://www.jingji.com.cn/html/digital/ policy/252266.html

[5] 国务院新闻办.国务院新闻办就2023年上半年工业和信息化发展情况举行发布会[OL].(2023-07-19)[2023-08-08] https://www.gov.cn/ govweb/zhengce/202307/content_6893285.htm

作者简介:冯燕玲(1986—),女,学士,工程师,主要研究方向为5G核心网新技术、云网融合、5G专网.

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