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            5G賦能之下,物聯網如何煥發新生?

            作者:時間:2021-04-02來源:電子產品世界收藏

            物聯網并非一個新鮮事物。1995年比爾·蓋茨在《未來之路》中提及物聯網,標志著物聯網概念的誕生。20多年來,物聯網技術日臻進步,應用日益豐富,商用持續擴大,惠及千家萬戶。在此過程中,移動通信也從2G步入5G時代。

            本文引用地址:http://www.kfyj19.com/article/202104/424175.htm

            從2G時代起步,經過3G和4G,在5G到來后,物聯網迎來了“第二春”——5G與物聯網總是形影相隨、難分難舍,在5G相關應用中物聯網被頻頻提及,并認為是5G時代最富潛力的領域。那么,5G賦能之下物聯網將產生怎樣的化反?為何5G離不開物聯網,物聯網也離不開5G?

            網絡規模遙遙領先,泛智能終端時代來臨

            2019年6月6日工信部向四大運營商頒發5G牌照,拉開了5G時代的帷幕。如果說2019年是5G商用元年,那么2020年就是5G規模建設年。盡管受到新冠肺炎疫情的沖擊,總體經濟形勢不容樂觀,然而全行業迎難而上,加大推進5G建設。

            統計數字顯示,截至2020年底我國已建成開通71.8萬個5G基站,約占全球規模的70%。我國5G網絡建設投資累積超過2600億元,實現全國所有地級及以上城市和重點縣市的連續覆蓋,SA模式已覆蓋全國所有地市。

            其中,2020年中國移動新建約34萬個5G基站,累計開通約39萬個5G基站;中國電信2020年建設在用5G基站達33萬站,最高峰值速率達到2.7Gbit/s;作為中國電信5G共建共享的合作伙伴,2020年中國聯通5G開支約340億元,總體5G基站規模累計達到33萬站。

            雖然71.8萬座5G基站在全球遙遙領先,但是與4G的544萬座基站相去甚遠,因此我國5G網絡建設依舊任重道遠。為此,工信部劉烈宏副部長提出,未來將繼續加強政策引導,推動5G網絡的研發、建設和應用,2021年計劃繼續新建60萬座基站。

            進入5G時代,5G終端百花齊放,多形態終端不斷涌現。據統計,截至2020年12月,全球總共發布了519款5G終端,303款已實現商用,5G手機占比達到48.4%。

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            就我國而言,今年初劉烈宏部長表示,我國已上市218款5G手機,其中售價2000元以上的中高端手機占比為90%。

            隨著5G產業的推進,一個泛智能化終端的時代正在到來,VR/AR眼鏡等5G智能穿戴、5G Pad、5G熱點、5G路由器、5G適配器、5G機器人、5G電視機等智能家居類個人終端創新產品層出不窮,它們延展了5G終端概念,極大地豐富了5G應用場景。

            5G加持,物聯網行業應用百花齊放

            4G改變生活,5G改變社會。與此前移動通信標準所不同的是,5G的大帶寬、低時延、廣連接等特點,使得過去無法實現的行業應用場景成為現實,將過去體驗不佳的應用場景大大改善,從而極大地拓展通信賦能千行百業的邊界,創造出一個五彩繽紛的世界。

            因此,5G的星辰大海在于行業應用市場。正如工信部前部長苗圩所說:“5G的應用符合‘二八分布’,20%用于人和人之間的通信,80%用于物和物之間的通信。”

            行業領先者已經行動起來,積極布局5G行業應用的星辰大海。截至目前,5G已在港口、機械、汽車、鋼鐵、礦業和能源等領域率先發展,在物流運輸、工業互聯網、車聯網、醫療、教育、公共安全等重點領域加速推進。

            其中,中國移動全面實施5G專網引領計劃,2020年推出5G專網系列產品,發布“優、專、尊”服務模式,并依托5G專網運營平臺,面向行業客戶提供“自服務、自運維、自開發”網絡服務,助力千行百業打造數字孿生網絡。據悉,中國移動已經聚焦15個行業推出百余項5G行業應用龍頭示范項目,5G商用案例已經達到2000個。

            面向行業用戶,中國電信提供致遠、比鄰、如翼三種5G專網模式,為行業用戶打造量身定制的數字化轉型基礎設施。截至2020年底,中國電信5G行業應用累計簽約近1900家客戶,落地場景超過1100個。特別是在工業領域,中國電信與三一重工、青島電網、海螺集團、寶鋼股份、浙江正泰、美的等共探“5G+工業互聯網”在高端制造業的應用,取得顯著成果。

            早在2019年,中國聯通就發布了“5G領航者計劃”與八大5G行業應用,設立了“25121”五大目標:打造200個5G示范項目,建立50個5G開放實驗室,孵化100個5G創新應用產品,制定20個5G應用標準,聚合1000家成員單位。此后,中國聯通在5G行業應用領域加速發展,在航空、制造、礦山、服裝、鋼鐵、家電、裝備、電力、石化等行業持續深耕,取得了積極成果。

            作為運營商的得力伙伴,華為聯合全球運營商在煤礦、鋼鐵、港口、制造等20多個行業展開3000多個5G創新項目實踐,深挖5G行業市場潛力。例如,在煤炭行業,5G遠程操控實現少人、安全、增效的生產模式;在鋼鐵行業,5G遠程操控讓工人脫離嘈雜和高溫的工作環境,讓煉鋼工人從桑拿房進到了空調房;在港口行業,5G遠程操控龍門吊,縮短工人低頭時間,減少司機職業病。

            當然,在5G應用初期,上述5G+物聯網在垂直行業的應用都是牛刀小試,未來隨著5G網絡規模的擴大、R17和R18標準的出臺,更多垂直行業將受益于5G技術。

            水到渠成,5G專為物聯網應用而生

            從5G誕生之日起,物聯網就與5G如影隨形。業界普遍認為,5G賦予了物聯網更多可能,而物聯網則為5G提供了應用場景,甚至可以說,5G網絡專為物聯網應用而生。

            這樣的說法并非夸大其次。從移動通信技術演進來看,2G時代的特色業務是語音和短信,3G時代的特色業務是移動互聯網,4G時代成就了社交應用和小視頻等,那么現在進入5G時代,富有特色的應用或者殺手級應用何在?

            ITU定義了5G三大應用場景:增強型移動寬帶(eMBB)、超可靠和低延遲通信(uRLLC)、大規模機器類通信(mMTC),即5G擁有更快速度、覆蓋更多設備,實現超低延遲。

            上述三大場景中,eMBB實現更高的傳輸速度,主要面向超高清視頻、VR/AR、高速移動上網等大流量移動寬帶應用;uRLLC實現超低延遲,面向車聯網、工業控制、遠程手術等對時延要求極高的特殊應用;mMTC覆蓋大規模終端,面向以傳感和數據采集為目標的物聯網等應用場景,具有小數據包、海量連接、更多基站間協作等特點。

            上述三大場景中的后兩者符合物聯網所需要的低時延、低能耗、大連接、深度覆蓋等需求,且與4G相比在性能方面有大幅提升,能夠更有效地實現物聯網業務,或者使得那些對性能要求嚴苛的物聯網業務從不可能變為可能。

            從用戶發展來看,現在我國三大運營商的移動電話用戶總數已達15.92億戶,這一數字已經超過了人口總數。隨著人口紅利的消失,以及移動電話的廣泛普及,未來C端用戶的增長潛力非常有限,5G的增長將主要來自于物聯網等行業市場。

            綜上,在5G推動下,物聯網將實現更大范圍、更深程度的應用;而物聯網也將成為5G的主要戰場,同時也是5G發展的主要動力。簡而言之,5G為物聯網而生。

            2020年7月,國際電聯將NB-IoT正式納入5G標準,標志著NB-IoT將能夠有效滿足5G mMTC等場景需求,同時過去的NB-IoT業務在5G時代將得到很好的延續。而工信部發文提出建立NB-IoT、4G(含Cat.1)和5G協同發展的移動物聯網綜合生態體系,也意味著5G將成物聯網的重要技術支撐。

            萬物互聯時代,模組廠商尋求差異化生存之道

            當5G加持下的萬物互聯時代到來時,整個行業所服務的用戶群體發生了改變,與之相應的,相關企業也需要及時轉型,以實現萬物互聯時代的價值提升。

            這其中,模組廠商特別值得關注。作為行業終端的重要組成部分,物聯網模組是行業終端連接網絡的載體,其上游是各種芯片,如射頻芯片、基帶芯片,主要供應商有高通、聯發科、英特爾、華為海思等;下游主要針對具體產品和應用設計開發應用程序,調用無線通信模塊接口,實現通信功能。在物聯網產業鏈中,模組廠商地位比較特殊,雖然處于產業鏈偏上游的基礎設施環節,也承上啟下連接芯片和應用。

            目前物聯網市場的主要模組廠商包括鼎橋通信、芯訊通、中科創達、移遠通信、美格智能、移柯通信、廣和通等,其經營策略主要有兩種:一種以廣取勝,通過提供標準化低價模組搶占市場份額,利用高出貨量降低生產成本,收入規模高但利潤率較低;另一種是專取勝,通過其在某些細分賽道的技術或者渠道優勢建立護城河,收入規模小但利潤高。

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            其中,芯訊通成立于2002年,目前可提供5G、LTE-A、C-V2X、eMTC(CAT-M1)、NB-IoT、FDD/TDD-LTE、WCDMA/HSPA/HSPA+、CDMA 1xRTT/EV-DO、GSM/GPRS/EDGE無線蜂窩通信以及GNSS衛星定位等多種技術平臺的模塊及解決方案,典型應用產品包括5G工業物聯網關、5G Dongle、5G CPE、5G網絡高清傳輸產品、機器狗等。芯訊通的典型特點就是產品線廣。

            鼎橋通信專注于無線通信技術與產品的創新,目前布局行業無線、物聯網&5G、行業定制終端三大業務板塊。鼎橋通信不僅擁有4G Cat1和Cat4模組,還擁有多款5G工業級模組、5G智能AI網關、5G邊緣計算網關,計算能力強大,能夠適應復雜惡劣的工業環境。

            移柯通信的模組主要分為M2M,GNSS和SMART三大系列,覆蓋NB-IoT、4G、5G等技術。移柯重點布局車載行業市場,推出基于LTE模組(L506/T100/T102)開發的車載前后裝終端產品,產品系列包括T-BOX、部標機、車機、IVI、后視鏡、OBD等,尤其是去年發布的5G車載模組T800豐富了移柯通信的車載模組產品矩陣。

            可以說,物聯網模組企業各有特色,通過差異化優勢建立起了獨特的競爭力。

            5G競爭,價值提升是立足之本

            進入5G時代,隨著技術性能的提升和復雜度的增加,物聯網模組廠商也面臨著轉型升級的壓力。

            首先,多樣化應用催生豐富的技術需求。物聯網是多行業、多應用的產業,不同應用業務特征差異化明顯,對時延、速率、QoS等需求不同,這就需要模組廠商能夠根據不同場景、不同需求生產定制化的模組產品,且在差異化的需求下有效降低模組成本。

            其次,靈活應用促進模組小型化、通用化。5G時代,終端走向泛智能化,各種可穿戴設備、智能家居、遠程駕駛、VR/AR等應用的出現,都需要物聯網模組體積不斷縮小、通用程度提高、功能進一步集成。

            最后,大幅降低模組成本。物聯網業務的普及需要終端成本的大幅降低,而模組作為物聯網終端的重要器件,其成本有效降低是物聯網業務規模普及的關鍵。但是,目前5G模組較高的開發難度、過長的開發周期和多樣化的行業需求限制了5G物聯網模組的快速、低成本開發,成為了制約5G物聯網在行業規模應用的瓶頸。

            2021年是5G高質量發展年,也將是5G在物聯網領域深度拓展的一年。不久前召開的MWC21上,芯訊通和廣和通等企業批量發布了全新模組產品,為5G物聯網的發展探路。

            時間來到4月,隨著疫情的穩定,行業內各種線下活動紛紛恢復正常。據悉,第九屆中國電子信息博覽會(2021)聯手同期的第97屆中國電子展將于2021年4月9日至11日在深圳會展中心舉辦。

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            本屆博覽會將聚焦產業熱點,展示電子元器件、5G和物聯網、智慧家庭、人工智能、智能網聯與新能源汽車、智能制造與機器人、大數據與存儲、集成電路等應用。針對5G和物聯網,本次博覽會將推出2021中國(深圳)5G產業峰會、2021第四屆中國NB-IoT產業發展大會、Cat.1賦能產業新征程論壇、2021中國工業互聯網發展論壇、首屆中國基礎電子元器件產業峰會等。

            作為在深圳舉辦的會議,深圳當地運營商自然不會缺席。其中深圳移動將重點展示安保巡邏機器人、無人機等,深圳聯通將以“5G+工業互聯網”為主題參展,全方位展示其多種硬核實力。

            5G浪潮涌動,物聯網方興未艾。相信接下來物聯網模組廠商會有更多新品問世,促使5G和物聯網模組市場產品更為豐富、價格進一步降低,總體上向高質量發展更邁進一步,從而為5G時代物聯網的廣泛普及打下基礎。

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