5G如何引發(fā)電子行業(yè)革命

1、5G如何引發(fā)電子行業(yè)革命5G 技術(shù)成就下一代制造革命和自動駕駛汽車IBM 商業(yè)價值研究院25G 如何引發(fā)電子行業(yè)革命5G：不僅僅關(guān)乎速度5G 技術(shù)的到來改變了游戲規(guī)則，但方式卻不似預(yù)期。全球各地的智能手機(jī)用戶一直熱盼減少信號盲點數(shù)量，獲得更快的下載速度（如果能快 20 倍，那簡直是不可想象）。1 但在電子企業(yè)看來，5G 技術(shù)帶來的變化遠(yuǎn)不止這些 而是有望到 2030 年， 釋放 300 億物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 設(shè)備的巨大潛能。2 據(jù)分析機(jī)構(gòu)估算，到 2035 年，5G 價值鏈將帶動 3.5萬億美元的新經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，創(chuàng)造 2,200 萬個就業(yè)崗位。3 為了讓這項預(yù)測變?yōu)楝F(xiàn)實，并證明投資的必要性，電子行

2、業(yè)必須將 5G 擴(kuò)展到手機(jī)業(yè)務(wù)之外，充分利用其全部潛能。5G 如何引發(fā)電子行業(yè)革命3巨額 5G 投入必須獲得豐厚回報關(guān)于 5G，大多數(shù)人都認(rèn)為它肯定不便宜。成功的實施需要大量投資。據(jù)分析機(jī)構(gòu)估算，2020 到 2035 年間，美國、中國、日本、德國、韓國、英國和法國的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備公司、電信公司和政府機(jī)構(gòu)的平均年研發(fā)和資本支出總計將超過2,000 億美元。4 與行業(yè)規(guī)模相比，預(yù)估的投資總和無疑是巨大的。相比之下，在 2017 年， 移動網(wǎng)絡(luò)運營商(MNO) 的全球收入約為 1.4 萬億美元。5 雖然 5G 投資將分?jǐn)傇诙嗄赀M(jìn)行，并由 MNO、電子企業(yè)和政府機(jī)構(gòu)共同分擔(dān)，但仍是一筆巨大開銷。智能手機(jī)收

3、入本身并不足以證明這筆投資的合理性。6 但擴(kuò)展價值網(wǎng)可以從中受益，并為投資回報做出貢獻(xiàn)。電信行業(yè)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供商 (NEP) 必須將軟件作為差異化優(yōu)勢，在各行各業(yè)借助更廣泛的用例尋求業(yè)務(wù)增長。這包括旨在滿足特定用戶需求的應(yīng)用、分析和定制軟件設(shè)計；例如，基于人工智能邊緣計算和 5G邊緣計算解決方案可在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和云之間開展分析和共享信息，從而加快應(yīng)答速度。為了滿足 5G 用例需求，由邊緣驅(qū)動的解決方案會不斷增加：5G 規(guī)范要求往返事務(wù)延遲不得超過 1 毫秒。8 1 毫秒大約相當(dāng)于在零無線電波和交換機(jī)延遲的情況下，在光纖中往返 120 英里或單向行進(jìn) 60 英里。對于正在駛過十字路口的車輛或?qū)嵤┬?/p>

4、臟手術(shù)的機(jī)器人手術(shù)臂而言，低延遲的邊緣計算可以加快決策和動作速度。而分布式邊緣計算還能幫助避免意外結(jié)果，如零部件、 工廠機(jī)械設(shè)備和移動應(yīng)用發(fā)生災(zāi)難性故障。(AI) 的制造、面向運輸即服務(wù)的特定于邊緣的決策，以及可為從電力維修到建筑貿(mào)易等各項工作提供幫助的增強現(xiàn)實等。許多情況下，基于 AI 的芯片支持邊緣應(yīng)用。芯片組供應(yīng)商可以同時滿足物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的硬件和軟件需求，從而在靠近設(shè)備的位置做出決策，而無需將數(shù)據(jù)發(fā)送到云端。這并不意味著云計算將會退出歷史舞臺，只是意味著更多的處理工作將在本地完成，也就是在設(shè)備層面完成。正如 Apple iPhone X 面部識別在手機(jī)而非云端執(zhí)行一樣，邊緣計算也需要在接觸

5、點迅速做出決策。74推動新用例切實發(fā)揮作用從本質(zhì)上說，5G 比前幾代技術(shù)更靈活、更易于擴(kuò)展。5G 網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方式?jīng)Q定了可在虛擬的網(wǎng)絡(luò)功能片段中進(jìn)行配置，根據(jù)需要提高速度、專用容量和吞吐量。這有助于縮短延遲。每個虛擬網(wǎng)絡(luò)均可獨立運行，可通過控制和配置來滿足用戶的特定需求，無需創(chuàng)建新的物理網(wǎng)絡(luò)。軟件定義網(wǎng)絡(luò) (SDN) 架構(gòu)支持對網(wǎng)絡(luò)控制進(jìn)行編程，虛擬化則使底層基礎(chǔ)架構(gòu)對于應(yīng)用實現(xiàn)抽象化。統(tǒng)籌功能說明要調(diào)用哪些協(xié)議和進(jìn)程以及調(diào)用順序。5G 技術(shù)必須以三種重要模式交付： 增強型移動寬帶 (EMBB)、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng) (MIoT) 以及超可靠低延遲連接(URLLC)。增強型移動寬帶 (EMBB)5G 的

6、特點之一在于它將影響到大多數(shù)消費者，EMBB 提供更快的無線連接速度，大幅擴(kuò)展蜂窩網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)范圍，覆蓋以前不曾觸及的區(qū)域。EMBB 還能在用戶密集區(qū)域支持更多的設(shè)備和數(shù)據(jù)， 為增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實等高帶寬應(yīng)用保駕護(hù)航。EMBB 用例側(cè)重于內(nèi)容和速度。EMBB 有助于增強動態(tài)網(wǎng)絡(luò)配置與管理，按需分配帶寬以滿足信號接收和速度需求。有了 EMBB，餐廳、體育場館或酒店大堂等場所的數(shù)字標(biāo)牌顯示器可實現(xiàn)更多功能 提供更豐富的圖像，更快地更新內(nèi)容。而企業(yè)也能借此改進(jìn)整個組織范圍的協(xié)作、培訓(xùn)和教育，從而實現(xiàn)更大的效益。EMBB 刷新速度更快，而且可以更廣泛地連接各種網(wǎng)絡(luò)，因此有望改善車間內(nèi)的無線連接，確保手機(jī)

7、或平板電腦上的應(yīng)用更順暢的運行。全球有很多工廠的占地面積達(dá)到了數(shù)十萬平方米。盡管存在環(huán)境嘈雜和信號差等問題，但車間兩頭的操作人員和機(jī)器設(shè)備之間仍需進(jìn)行通信。當(dāng)發(fā)現(xiàn)需要更換生產(chǎn)的產(chǎn)品、生產(chǎn)速度放緩、出現(xiàn)危險苗頭、有新配置或需要維修等情況時，EMBB 會向操作人員以及機(jī)器發(fā)出提醒。如果設(shè)備停機(jī)進(jìn)行維修，技術(shù)人員可通過 EMBB 與遠(yuǎn)程指揮中心分享機(jī)器的狀態(tài)信息，就維修方案進(jìn)行溝通。指揮中心則作出回應(yīng)，發(fā)送增強現(xiàn)實樣式的維修指令，幫助設(shè)備快速恢復(fù)正常工作。在電子行業(yè)，設(shè)備制造商以及電信提供商則可能重點利用 EMBB 開發(fā)基于家庭的新型網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展器以及其他信號增強功能。許多情況下，5G EMBB 功能將

8、直接嵌入到攝像頭等終端設(shè)備，支持超高清移動流媒體之類更復(fù)雜的媒體應(yīng)用，交付不間斷的視頻體驗、沉浸式便攜游戲體驗以及混合型現(xiàn)實服務(wù)。5G 如何引發(fā)電子行業(yè)革命5大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng) (MIoT)隨著社會的互聯(lián)互通程度越來越高， 人們需要更多的能量為其提供動力?；ヂ?lián)城市、能源和公用事業(yè)、農(nóng)業(yè)和運輸業(yè)都是 MIoT 的主要 5G 應(yīng)用領(lǐng)域，提升邊緣計算和機(jī)器對機(jī)器應(yīng)用的規(guī)模與速度，同時降低能耗。MIoT 用例有望提高多個領(lǐng)域的機(jī)器智能， 比如造就智慧農(nóng)業(yè)的拖拉機(jī)、為智慧城市帶來互聯(lián)交通網(wǎng)絡(luò)的列車等。在能源和公用事業(yè)行業(yè)，基于 MIoT 的監(jiān)控工具可對更廣泛的實體基礎(chǔ)設(shè)施和智能電網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行監(jiān)控，實時報告并響應(yīng)

9、不斷變化的情況。MIoT 還支持?jǐn)U展能源市場，整合面向電動汽車的智能充電站。隨著基于MIoT 的指示牌得到日益廣泛的應(yīng)用，零售商可根據(jù)具體情況調(diào)整產(chǎn)品推薦、標(biāo)牌和定價，從而與購物者建立更緊密的關(guān)系。MIoT 可通過多種方式提高應(yīng)急和救災(zāi)能力，例如擴(kuò)大無人機(jī)攝像頭的使用。加大資源跟蹤與協(xié)調(diào)力度將有助于提高損害評估的準(zhǔn)確性，從而更有效地開展協(xié)調(diào)工作。5G 試點早于預(yù)期愛立信聯(lián)袂中國移動和英特爾，試運行配備傳感器的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。該設(shè)備旨在通過傳輸實時數(shù)據(jù)，替代人工的維護(hù)與使用跟蹤，最終幫助延長工廠機(jī)器設(shè)備的使用壽命。該設(shè)備只用了不到 6 個月的時間就實現(xiàn)了投資回報。9 諾基亞攜手威瑞森完成了面向行駛車

10、輛的首次5G 信號傳輸，推動 5G 朝著移動寬帶和車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用邁出了重要一步。10 韓國在 2018 年平昌冬奧會上對 5G 進(jìn)行了充分展示，包括基于 5G 的沉浸式廣播，以及借助冰場上 100 臺攝像機(jī)構(gòu)成的“互動式時間切片”，提供 360全方位的即時回放、暫停、角度調(diào)整和變焦等效果。11超可靠低延遲連接 (URLLC)URLLC 解決了對時間和安全最敏感的消息傳遞問題，URLLC 對自動駕駛汽車以及水電站或深海石油鉆井平臺等遠(yuǎn)程設(shè)備操控的進(jìn)一步發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。工廠可能會使用云計算和網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)以及名為微蜂窩的低功率蜂窩基站，構(gòu)建以車間為中心的私有網(wǎng)絡(luò)，尤其是在 IP 密集型場所或軍

11、事應(yīng)用中。URLCC 還可以幫助外科醫(yī)生操縱遠(yuǎn)程手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行手術(shù)，并與患者進(jìn)行安全的遠(yuǎn)程視頻通話。URLCC 可以幫助智能電網(wǎng)簡化流程，保護(hù)運營安全，檢測并解決問題。URLLC 還可以幫助自動駕駛車輛相互通信，以便在接近十字路口或遇到潛在危險時做出明智決策。65G 如何引發(fā)電子行業(yè)革命建立新型合作關(guān)系及合資企業(yè)成為大勢所趨網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)5G 在帶寬、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和低延遲方面都比上一代無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有長足進(jìn)步。但是，如果沒有所謂的網(wǎng)絡(luò)切片， 這些技術(shù)進(jìn)步所創(chuàng)造的優(yōu)勢將會大打折扣。這種特殊形式的虛擬化技術(shù)支持多個邏輯網(wǎng)絡(luò)共享公共的物理基礎(chǔ)架構(gòu)。每個邏輯網(wǎng)絡(luò)（也稱切片）都可動態(tài)進(jìn)行重新配置，并可針

12、對速度、帶寬、延遲和安全性等指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化處理。通過將切片從接入網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到核心網(wǎng)絡(luò)，可創(chuàng)建包含虛擬計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)控制等功能在內(nèi)的端到端網(wǎng)絡(luò)。只需一個 5G 基礎(chǔ)架構(gòu)，便能夠在可動態(tài)重新配置、可升級軟件的網(wǎng)絡(luò)中同時支持無線消費者服務(wù)，獨立而安全的應(yīng)急響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)、針對服務(wù)質(zhì)量 (QoS) 進(jìn)行了優(yōu)化處理的內(nèi)容分發(fā)，以及實時自動化工廠通信等等。5G 正在催生一系列的全新合作關(guān)系。MNO 負(fù)責(zé)容量和網(wǎng)絡(luò)運營，其他電子企業(yè)則負(fù)責(zé)提供技術(shù)和專業(yè)知識。因此，5G 計劃催生出一系列合資企業(yè)，包括：英特爾、愛立信、豐田、日本電裝和NTT DoCoMo 正在日本開展 5G 試驗，當(dāng)他們從 5G 聯(lián)網(wǎng)車輛上傳輸 4K

13、 視頻時，實現(xiàn)了 600Mbps 到 1Gbps 的傳輸速度。12諾基亞攜手 T-Mobile，共同構(gòu)建了“全國性的” 5G 網(wǎng)絡(luò)，并提供包括無線平臺、核心網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及管理系統(tǒng)在內(nèi)的產(chǎn)品。13愛立信攜手 IBM 研究院，共同開發(fā)了支持 3GPP 5G 標(biāo)準(zhǔn)的無線前端解決方案，支持客戶通過復(fù)用現(xiàn)有的室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)，從 4G 升級到 5G。14英國電信與華為建立了 5G 研究合作關(guān)系，考察在全球范圍內(nèi)部署速度更快的通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)和商業(yè)可行性。15建立合作關(guān)系能給企業(yè)、市場或其服務(wù)的整個行業(yè)創(chuàng)造更多價值。例如提高機(jī)器到機(jī)器的通信效力。監(jiān)測控制與數(shù)據(jù)采集 (SCADA) 系統(tǒng)可在其運行和監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)中提

14、供更高的可擴(kuò)展性和互操作性，還能通過更高水平的嵌入式安全功能，快速發(fā)現(xiàn)入侵行為。由于 5G 有能力跨越多個網(wǎng)絡(luò)支持多個同步物聯(lián)網(wǎng)傳感器連接和邊緣決策， 導(dǎo)致此類多孔網(wǎng)絡(luò)需要額外保護(hù)。企業(yè)在開發(fā) 5G 應(yīng)用時有義務(wù)共同承擔(dān)責(zé)任，政府則有義務(wù)做好任務(wù)分配工作。無論解決方案是面向政府機(jī)構(gòu)還是私營領(lǐng)域，均需開展盡職調(diào)查。鑒于交通控制和醫(yī)療設(shè)備是 5G 的潛在應(yīng)用領(lǐng)域， 因此，必須事先做好安全準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備是否充分可能真是生死攸關(guān)的大事。5G 如何引發(fā)電子行業(yè)革命7真實抑或美夢專家對此話題的觀點從自動駕駛汽車到互聯(lián)設(shè)施，強大的5G 用例覆蓋到每個行業(yè)。5G 正朝我們走來，許多運營商均已開始投資 5G，

15、尤其是 NEP 和 MNO。對此，電子行業(yè)有兩條道路可以選擇。其一：借助適當(dāng)?shù)膽?yīng)用，利用現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，結(jié)合 AI 芯片組和子組件形成商業(yè)價值與洞察。其二：需要將 5G 功能嵌入到 SCADA 系統(tǒng)、手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)傳感器、網(wǎng)絡(luò)控制器和工業(yè)機(jī)械中。對他們而言，將機(jī)器設(shè)備安全融入到 5G 網(wǎng)絡(luò)中的難度越低，解決方案交付速度越快。NEP、MNO 和政府機(jī)構(gòu)已經(jīng)開始各盡其職。業(yè)界其他玩家也應(yīng)盡快加入進(jìn)來，加速挖掘 5G 的市場潛力。在調(diào)查 5G 將對貴公司產(chǎn)生怎樣的影響時，請考慮以下問題：貴公司在哪些領(lǐng)域具有試點 5G 應(yīng)用的獨特機(jī)會？5G 可從哪些方面給貴公司的當(dāng)前戰(zhàn)略或投資組合帶來裨益，從幫助提高

16、企業(yè)價值？關(guān)于專家洞察報告專家洞察代表了思想領(lǐng)袖對具有新聞價值的業(yè)務(wù)和相關(guān)技術(shù)主題的觀點和看法。這些洞察是根據(jù)與全球主要的主題專家的對話總結(jié)得出。要了解更多信息，請聯(lián)系 IBM 商業(yè)價值研究院： HYPERLINK mailto:iibv iibv哪些合作伙伴最適合幫助貴公司實現(xiàn)用例價值并滿足安全要求？Martin Kienzle電子行業(yè)負(fù)責(zé)人，IBM 行業(yè)學(xué)會成員，聯(lián)系方式： HYPERLINK mailto:kienzle kienzle https:/ HYPERLINK /in/martinkienzle/ /in/martinkienzle/Rami Ahola電子行業(yè)能力中心全球主

17、管IBM 行業(yè)學(xué)會成員，聯(lián)系方式： HYPERLINK mailto:rami.ahola rami.ahola https:/ HYPERLINK /in/ramiahola/ /in/ramiahola/Mike Edholm業(yè)務(wù)發(fā)展主管，IBM 行業(yè)學(xué)會成員，聯(lián)系方式： HYPERLINK mailto:mike.edholm mike.edholm /in/edholm備注和參考資料Jonnalagadda, Harish. “Qualcomms simulated 5G tests show a 20 x increase in download speeds over 4G.” a

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