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欧盟对5G在五大垂直行业中的应用展望

欧盟认为,欧洲目前面临着人口老龄化、社会凝聚力下降、发展不可持续等经济与社会挑战,而解决这些问题的关键在于让数字技术(digital technologies)参与经济与社会发展进程”——5G(第五代移动通信)网络基础设施将是支撑此种社会变革的关键资产(key asset),将可能触发第四次产业革命,对多个垂直行业的未来发展产生积极影响。由此,欧盟在于2016223日发布的5G empowering vertical industries白皮书中对5G在五大垂直行业中的应用进行了展望,在业内属首次较系统的阐述,具有较大参考价值,下文进行介绍。

 

15G在未来制造业中的应用展望

 

该白皮书指出,在2020年代,数字化将是制造业工厂的主旋律,以基于新一代机器人的各种协作式功能来提高生产线的效率为目标的各种新兴应用场景正在兴起。制造商们正逐步融入以数据(产品生命周期数据)驱动的生态系统之中。高能效的通信机制、可扩展/伸缩的数据分析将可对这些不同的数据收集方案形成支撑效应。而在部署了AR(增强现实)技术后,就可提供各种远程服务来促进工厂内高效的知识共享。此外,为保证分布于全球各地的产品制造基地之间的连接、制造业价值链上不同从业主体(比如供应商和物流商等)之间的连接(应能无缝、实时且安全),需要研发未来通信解决方案。总结起来,制造业内的各种创新型战略(比如工业4.0”)及其设计原则已经获得越来越大的认同,并对将来5G移动通信网络所需具备的性能产生影响,主要包括:实时的生产流程控制、远程控制、企业内/外部通信、联网货物(connected goods)。

 

制造业对于将来5G网络的能力需求非常严苛:超高可靠性、低至1毫秒的延迟/时延(用于实时的生产流程控制)、高密度终端分布(每平方米内的机器传感器数量达到10~100)。

 

25G在车联网之中的应用展望

 

该白皮书指出,高级驾驶员辅助系统以及更长远的完全自动驾驶汽车将不仅可减少交通拥堵、交通事故的发生,还将为诸多行业带来很多新兴商业机遇,而且更为环保。将来的5G移动通信网络可通过协作式自动驾驶来实现这一愿景。具体方式为:在同一区域内成千上万的联网汽车之间实时地交换传感器信息。例如,协作式的汽车事故规避可预先对相比现有解决方案在可靠性及性能水平方面高出几个数量级的泛在通信进行设置。而在没有网络覆盖的地方(比如信号传播遭遇障碍物)也应能维持这种连接性(比如通过各个联网汽车进行信号中继)。现有的LTE网络及其后续演进不能满足大多数此类应用的部署需求,从而,业界就寄希望于将来的5G网络。届时,具有更高性能的5G网络可运行各种类型的未来应用——比如,如果在某个地域无法实现汽车自动驾驶,不会开车的人就可以请其他人对自己的车进行远程操作驾驶。这样,就将可最大限度确保特殊群体(残疾人、老人等)驾驶员在复杂路况下的交通安全。目前,已经确定的5G车联网应用场景包括:自动驾驶、Share My ViewBird's Eye View、运输及物流的数字化、车载移动信息娱乐系统。

 

35G在移动医疗之中的应用展望

 

在欧洲,医疗行业的收入在目前占到了GDP9%~10%。预计该数值在下一个十年将可能增长。欧盟认为,降低医疗预算是目前所面临的诸多社会经济挑战性问题之一,从而对于将来的5G网络在提高医疗效率方面的需求就很高,比如辅助式的健康自管理能力、高级医疗专家远程指导其他医疗人员进行医护作业。

 

该白皮书指出,虽然电子医疗和移动医疗的普及对于减轻社会负担很重要,但是欧盟最近的一次公众咨询及研究表明,它们的市场渗透率很低,发展现状离此前的期望相差甚远。欧盟在最近发布的“European green paper on m-health(欧洲移动医疗白皮书)就明确指出:虽然移动医疗有望将医疗成本降低15%,并提高医护水平及效率,但是,普及该项应用的主要障碍在于仅有三分之一的欧洲人通过其手机接入移动互联网。

 

欧盟认为,在将来的5G移动通信时代,除了有更大的移动互联网普及率,欧洲还可提供更好的移动医疗服务,比如可实施与美国“Precision Medicine(精准医学)计划相对应的“Personalised Medicine(个性化医疗)项目——通过5G切片网络及更为分布式的架构(包括软件定义网络、网络功能虚拟化、移动边缘云计算、网络安全)来提供分布式的、以病患为中心的移动医疗服务。届时的移动医疗领域将会实时集成/整合大量的终端(物联网)、大量数据的处理(大数据分析)、跨越不同网络从不同的源终端实时收集数据、跨越不同域集成相关服务(以支撑包括计费、未来泛在医疗账户等在内的集成医疗模式,使得病人可对其医疗进行控制并根据其所感受到的需求来分配资源)。

 

接下来的5年里,欧盟将会在医疗行业实施“Personalised Care(个性化医护)“Smart Pharmaceuticals(智慧制药)相连接的计划,以期实现制药公司从制造商向服务提供商的角色转变、减小药物副作用、降低人们的药品消费,进而实现药物治疗效率的极大提高。

 

将来的5G移动通信网络拥有巨大的潜力来提高外科医生的医疗质量——5G可减小机器人的操作延迟/时延,而且可使得医生从任何一个地方均能远程操作机器人(由于网络覆盖范围广)。超低延迟/时延的5G网络还可实时传输人工感知(音频、图像及触觉)及AR(增强现实)。主要应用场景包括:医院资产及干预管理、机器人、远程监测、智慧药剂。

  

45G在能源领域的应用展望

 

能源行业已经有超过100年的发展历史,目前已经形成了不同的烟囱式环节:主要发电燃料、电力传输网、供热系统等。从而,需求侧与供给侧就处于很大程度的分离状态。随着能源成本(面向终端用户)的提高、能量供给(面向国家经济体)安全性需求的兴起,并结合考虑到诸多环境问题,在欧洲,能源系统已经在进行一次大的变革——尤其明显的是供电行业。传统的供电模式是可预测的,一般通过大型的热电站及水电站来满足人们的用电需求。但现在的供电模式则变得不可预测:各种小型发电站(太阳能与风能等)越来越多、人们的能源使用行为开始具备多元化特性(比如电动汽车中的大型电力存储模块/设备)。此外,涉及生产、传输及协调等的能源行业从业主体也正在发生着变化——从国有垄断向市场驱动(但仍有监管)的独立公司转型。

 

该白皮书指出,未来的能量源应该是分布式的,相应的物理实体基础设施应将可支持双向的能量流(energy flow),从而对于通信技术、智能化、商业模式及市场结构有着诸多新的需求。从而,就应大力发展智能电网,且5G移动通信网络将可在最终达到此目标方面发挥基础性的作用。已确定的主要应用场景包括:电力接入网、电力回程、电力骨干网。

 

 

 

55G在媒体及娱乐行业之中的应用展望

 

对于媒体消费及节目/内容生产制作,用户的使用习惯与期望正在发生深刻的变化。传统的线性广播电视(面向大屏电视机终端)及非实时的点播电视(以本地内容缓存的形式实现)虽然在目前仍占据媒体消费市场的主流,但是,人们的媒体及娱乐需求正快速横向并纵深扩展——其中涉及到业态类型(线性媒体,点播内容,用户自制与半专业内容,游戏等)、消费环境(家里,外出移动状态等)、视听终端(电视机,智能手机,平板电脑,可穿戴式设备,VR<虚拟现实>设备等)。

 

为此,媒体及娱乐服务提供者们必须要具备满足正常运营各类新兴业务所需的移动数据传输速率、为大量用户同时提供相同服务的相应系统容量、更为严格的QoS(服务质量)。其中,高质量及高分辨率的音视频业务是增大移动通信无线接入网下行速率的最大驱动因素。而用户自制内容、社交媒体分享等则是促进网络运营商不断提高移动通信无线网上行速率的主要因素。

 

该白皮书指出,将来的5G网络将会无缝地集成包括单播、组播及广播在内的各种网络技术(移动网络、固定网络、卫星及光网络)及其他能力(比如内容高速缓存),以覆盖媒体及娱乐行业的所有应用场景。高/超高密集度组网的5G网络还将具备可对快速变化的移动数据流量进行管理的可扩展/伸缩能力。这种能力对于网络运营商可持续发展的商业模式特别重要,对于应用、设备及服务提供商也很重要,从而可持续进行设备及业务创新。此外,将来的5G运营商还将可通过开放APIs(应用编程接口)、(软件开发)工具包与环境等,使得内容应用需求能实时地适配到网络能力。达到快速培育媒体及娱乐创新生态系统的目的。

 

2020年及未来,5G在媒体及娱乐行业之中的应用场景将包括:超高保真媒体、现场直播、用户/机器自制内容与上传、沉浸式及融合媒体、协作式媒体内容生产制作、协作式游戏。 

 

参考文献

 

[1] EU. 5G empowering vertical industries.

https://5g-ppp.eu/wp-content/uploads/2016/02/BROCHURE_5PPP_BAT2_PL.pdf, 2016-02-23.

 


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