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5G赋能之下,物联网如何焕发新生?

2021年04月02日 17:34 次阅读

物联网并非一个新鲜事物。1995年比尔·盖茨在《未来之路》中提及物联网,标志着物联网概念的诞生。20多年来,物联网技术日臻进步,应用日益丰富,商用持续扩大,惠及千家万户。在此过程中,移动通信也从2G步入5G时代。

从2G时代起步,经过3G和4G,在5G到来后,物联网迎来了“第二春”——5G与物联网总是形影相随、难分难舍,在5G相关应用中物联网被频频提及,并认为是5G时代最富潜力的领域。那么,5G赋能之下物联网将产生怎样的化反?为何5G离不开物联网,物联网也离不开5G?

网络规模遥遥领先,泛智能终端时代来临

2019年6月6日工信部向四大运营商颁发5G牌照,拉开了5G时代的帷幕。如果说2019年是5G商用元年,那么2020年就是5G规模建设年。尽管受到新冠肺炎疫情的冲击,总体经济形势不容乐观,然而全行业迎难而上,加大推进5G建设。

统计数字显示,截至2020年底我国已建成开通71.8万个5G基站,约占全球规模的70%。我国5G网络建设投资累积超过2600亿元,实现全国所有地级及以上城市和重点县市的连续覆盖,SA模式已覆盖全国所有地市。

其中,2020年中国移动新建约34万个5G基站,累计开通约39万个5G基站;中国电信2020年建设在用5G基站达33万站,最高峰值速率达到2.7Gbit/s;作为中国电信5G共建共享的合作伙伴,2020年中国联通5G开支约340亿元,总体5G基站规模累计达到33万站。

虽然71.8万座5G基站在全球遥遥领先,但是与4G的544万座基站相去甚远,因此我国5G网络建设依旧任重道远。为此,工信部刘烈宏副部长提出,未来将继续加强政策引导,推动5G网络的研发、建设和应用,2021年计划继续新建60万座基站。

进入5G时代,5G终端百花齐放,多形态终端不断涌现。据统计,截至2020年12月,全球总共发布了519款5G终端,303款已实现商用,5G手机占比达到48.4%。

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就我国而言,今年初刘烈宏部长表示,我国已上市218款5G手机,其中售价2000元以上的中高端手机占比为90%。

随着5G产业的推进,一个泛智能化终端的时代正在到来,VR/AR眼镜等5G智能穿戴、5GPad、5G热点、5G路由器、5G适配器、5G机器人、5G电视机等智能家居类个人终端创新产品层出不穷,它们延展了5G终端概念,极大地丰富了5G应用场景。

5G加持,物联网行业应用百花齐放

4G改变生活,5G改变社会。与此前移动通信标准所不同的是,5G的大带宽、低时延、广连接等特点,使得过去无法实现的行业应用场景成为现实,将过去体验不佳的应用场景大大改善,从而极大地拓展通信赋能千行百业的边界,创造出一个五彩缤纷的世界。

因此,5G的星辰大海在于行业应用市场。正如工信部前部长苗圩所说:“5G的应用符合‘二八分布’,20%用于人和人之间的通信,80%用于物和物之间的通信。”

行业领先者已经行动起来,积极布局5G行业应用的星辰大海。截至目前,5G已在港口、机械、汽车、钢铁、矿业和能源等领域率先发展,在物流运输、工业互联网、车联网、医疗、教育、公共安全等重点领域加速推进。

其中,中国移动全面实施5G专网引领计划,2020年推出5G专网系列产品,发布“优、专、尊”服务模式,并依托5G专网运营平台,面向行业客户提供“自服务、自运维、自开发”网络服务,助力千行百业打造数字孪生网络。据悉,中国移动已经聚焦15个行业推出百余项5G行业应用龙头示范项目,5G商用案例已经达到2000个。

面向行业用户,中国电信提供致远、比邻、如翼三种5G专网模式,为行业用户打造量身定制的数字化转型基础设施。截至2020年底,中国电信5G行业应用累计签约近1900家客户,落地场景超过1100个。特别是在工业领域,中国电信与三一重工、青岛电网、海螺集团、宝钢股份、浙江正泰、美的等共探“5G+工业互联网”在高端制造业的应用,取得显著成果。

早在2019年,中国联通就发布了“5G领航者计划”与八大5G行业应用,设立了“25121”五大目标:打造200个5G示范项目,建立50个5G开放实验室,孵化100个5G创新应用产品,制定20个5G应用标准,聚合1000家成员单位。此后,中国联通在5G行业应用领域加速发展,在航空、制造、矿山、服装、钢铁、家电、装备、电力、石化等行业持续深耕,取得了积极成果。

作为运营商的得力伙伴,华为联合全球运营商在煤矿、钢铁、港口、制造等20多个行业展开3000多个5G创新项目实践,深挖5G行业市场潜力。例如,在煤炭行业,5G远程操控实现少人、安全、增效的生产模式;在钢铁行业,5G远程操控让工人脱离嘈杂和高温的工作环境,让炼钢工人从桑拿房进到了空调房;在港口行业,5G远程操控龙门吊,缩短工人低头时间,减少司机职业病。

当然,在5G应用初期,上述5G+物联网在垂直行业的应用都是牛刀小试,未来随着5G网络规模的扩大、R17和R18标准的出台,更多垂直行业将受益于5G技术

水到渠成,5G专为物联网应用而生

从5G诞生之日起,物联网就与5G如影随形。业界普遍认为,5G赋予了物联网更多可能,而物联网则为5G提供了应用场景,甚至可以说,5G网络专为物联网应用而生。

这样的说法并非夸大其次。从移动通信技术演进来看,2G时代的特色业务是语音和短信,3G时代的特色业务是移动互联网,4G时代成就了社交应用和小视频等,那么现在进入5G时代,富有特色的应用或者杀手级应用何在?

ITU定义了5G三大应用场景:增强型移动宽带(eMBB)、超可靠和低延迟通信(uRLLC)、大规模机器类通信(mMTC),即5G拥有更快速度、覆盖更多设备,实现超低延迟。

上述三大场景中,eMBB实现更高的传输速度,主要面向超高清视频、VR/AR、高速移动上网等大流量移动宽带应用;uRLLC实现超低延迟,面向车联网、工业控制、远程手术等对时延要求极高的特殊应用;mMTC覆盖大规模终端,面向以传感和数据采集为目标的物联网等应用场景,具有小数据包、海量连接、更多基站间协作等特点。

上述三大场景中的后两者符合物联网所需要的低时延、低能耗、大连接、深度覆盖等需求,且与4G相比在性能方面有大幅提升,能够更有效地实现物联网业务,或者使得那些对性能要求严苛的物联网业务从不可能变为可能。

从用户发展来看,现在我国三大运营商的移动电话用户总数已达15.92亿户,这一数字已经超过了人口总数。随着人口红利的消失,以及移动电话的广泛普及,未来C端用户的增长潜力非常有限,5G的增长将主要来自于物联网等行业市场。

综上,在5G推动下,物联网将实现更大范围、更深程度的应用;而物联网也将成为5G的主要战场,同时也是5G发展的主要动力。简而言之,5G为物联网而生。

2020年7月,国际电联将NB-IoT正式纳入5G标准,标志着NB-IoT将能够有效满足5GmMTC等场景需求,同时过去的NB-IoT业务在5G时代将得到很好的延续。而工信部发文提出建立NB-IoT、4G(含Cat.1)和5G协同发展的移动物联网综合生态体系,也意味着5G将成物联网的重要技术支撑。

万物互联时代,模组厂商寻求差异化生存之道

当5G加持下的万物互联时代到来时,整个行业所服务的用户群体发生了改变,与之相应的,相关企业也需要及时转型,以实现万物互联时代的价值提升。

这其中,模组厂商特别值得关注。作为行业终端的重要组成部分,物联网模组是行业终端连接网络的载体,其上游是各种芯片,如射频芯片、基带芯片,主要供应商有高通联发科英特尔、华为海思等;下游主要针对具体产品和应用设计开发应用程序,调用无线通信模块接口,实现通信功能。在物联网产业链中,模组厂商地位比较特殊,虽然处于产业链偏上游的基础设施环节,也承上启下连接芯片和应用。

目前物联网市场的主要模组厂商包括鼎桥通信、芯讯通、中科创达、移远通信、美格智能、移柯通信、广和通等,其经营策略主要有两种:一种以广取胜,通过提供标准化低价模组抢占市场份额,利用高出货量降低生产成本,收入规模高但利润率较低;另一种是专取胜,通过其在某些细分赛道的技术或者渠道优势建立护城河,收入规模小但利润高。

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其中,芯讯通成立于2002年,目前可提供5G、LTE-A、C-V2X、eMTC(CAT-M1)、NB-IoT、FDD/TDD-LTE、WCDMA/HSPA/HSPA+、CDMA1xRTT/EV-DO、GSM/GPRS/EDGE无线蜂窝通信以及GNSS卫星定位等多种技术平台的模块及解决方案,典型应用产品包括5G工业物联网关、5GDongle、5GCPE、5G网络高清传输产品、机器狗等。芯讯通的典型特点就是产品线广。

鼎桥通信专注于无线通信技术与产品的创新,目前布局行业无线、物联网&5G、行业定制终端三大业务板块。鼎桥通信不仅拥有4GCat1和Cat4模组,还拥有多款5G工业级模组、5G智能AI网关、5G边缘计算网关,计算能力强大,能够适应复杂恶劣的工业环境。

移柯通信的模组主要分为M2M,GNSS和SMART三大系列,覆盖NB-IoT、4G、5G等技术。移柯重点布局车载行业市场,推出基于LTE模组(L506/T100/T102)开发的车载前后装终端产品,产品系列包括T-BOX、部标机、车机、IVI、后视镜、OBD等,尤其是去年发布的5G车载模组T800丰富了移柯通信的车载模组产品矩阵。

可以说,物联网模组企业各有特色,通过差异化优势建立起了独特的竞争力。

5G竞争,价值提升是立足之本

进入5G时代,随着技术性能的提升和复杂度的增加,物联网模组厂商也面临着转型升级的压力。

首先,多样化应用催生丰富的技术需求。物联网是多行业、多应用的产业,不同应用业务特征差异化明显,对时延、速率、QoS等需求不同,这就需要模组厂商能够根据不同场景、不同需求生产定制化的模组产品,且在差异化的需求下有效降低模组成本。

其次,灵活应用促进模组小型化、通用化。5G时代,终端走向泛智能化,各种可穿戴设备、智能家居、远程驾驶、VR/AR等应用的出现,都需要物联网模组体积不断缩小、通用程度提高、功能进一步集成。

最后,大幅降低模组成本。物联网业务的普及需要终端成本的大幅降低,而模组作为物联网终端的重要器件,其成本有效降低是物联网业务规模普及的关键。但是,目前5G模组较高的开发难度、过长的开发周期和多样化的行业需求限制了5G物联网模组的快速、低成本开发,成为了制约5G物联网在行业规模应用的瓶颈。

2021年是5G高质量发展年,也将是5G在物联网领域深度拓展的一年。不久前召开的MWC21上,芯讯通和广和通等企业批量发布了全新模组产品,为5G物联网的发展探路。

时间来到4月,随着疫情的稳定,行业内各种线下活动纷纷恢复正常。据悉,第九届中国电子信息博览会(CITE2021)联手同期的第97届中国电子展将于2021年4月9日至11日在深圳会展中心举办。

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本届博览会将聚焦产业热点,展示电子元器件、5G和物联网、智慧家庭、人工智能、智能网联与新能源汽车、智能制造与机器人、大数据与存储、集成电路等应用。针对5G和物联网,本次博览会将推出2021中国(深圳)5G产业峰会、2021第四届中国NB-IoT产业发展大会、Cat.1赋能产业新征程论坛、2021中国工业互联网发展论坛、首届中国基础电子元器件产业峰会等。

作为在深圳举办的会议,深圳当地运营商自然不会缺席。其中深圳移动将重点展示安保巡逻机器人、无人机等,深圳联通将以“5G+工业互联网”为主题参展,全方位展示其多种硬核实力。

5G浪潮涌动,物联网方兴未艾。相信接下来物联网模组厂商会有更多新品问世,促使5G和物联网模组市场产品更为丰富、价格进一步降低,总体上向高质量发展更迈进一步,从而为5G时代物联网的广泛普及打下基础。

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部分展商,排名不分先后

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