加快5G時代江西信息產業融合發展的建議

鄔賀銓，肖正強，鄒 慧，劉少金

(1.中國工程院，100088，北京;2.江西省科學院科技戰略研究所，330096，南昌)

0 引言

黨的十九大報告提出，建設網絡強國、數字中國、智慧社會，推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深入融合。2019年，江西省委書記劉奇在南昌專題調研江西省5G試點應用情況時指出:要匯聚資源，大力推進全省5G試點應用，讓5G成為傳統產業轉型升級的重要抓手，為全省經濟高質量發展提供支撐。

1 5G時代下國內外信息產業融合發展現狀及江西面臨的機遇

國際電信聯盟定義了5G三大應用場景:增強型移動寬帶、海量機器類通信及低時延高可靠通信。增強型移動寬帶場景主要提升娛樂、社交等個人消費業務的通信體驗，適用于高速率、大帶寬的移動寬帶業務。海量機器類通信和低時延高可靠通信主要面向物物連接的應用場景，其中海量機器類通信主要滿足萬物互聯的通信需求，面向以傳感和數據采集為目標的應用場景;低時延高可靠通信主要面向垂直行業與車聯網及遠程醫療的特殊應用需求。

1.1 全球5G與信息產業融合發展現狀

5G是連接數字技術和實體經濟的橋梁，真正推開了數字經濟高速發展的大門。目前，5G處于技術標準形成與產業化培育的關鍵期，各國均把5G作為國家數字化戰略中的優先發展領域，強化產業布局。從全球來看，截止到2019年10月底全球共有32個國家/地區開通了58個商用5G網絡。5G最大價值是用新一代寬帶連接技術加上物聯網技術、人工智能技術、云計算、區塊鏈、邊緣計算等一系列相關技術，將整個互聯網行業帶入下一個黃金10年。2019年IHSMarkit咨詢公司預計，到2035年，5G會使全球經濟產出增加4.6%，對應著13.2萬億美元的市場規模。而中國GDP因5G的使用約增加1萬億美元，新增就業機會約1 000萬人[1]。

5G為各行業數字化、智能化轉型提供了技術與平臺。5G的商用正好處于消費互聯網深化和工業互聯網起步時期。5G在超高清視頻、VR/AR、電力、醫療、車聯網、無人機、智能制造、智慧城市等領域有廣闊應用前景。從長遠來看，5G的市場是以產業應用為主，但5G商用階段開始還是以面向消費者的寬帶視頻與數據應用為主。移動邊緣計算及網絡切片成為支持5G應用的主要技術。5G提出要從單一的云發展到中心云和邊緣云，邊緣云可以在低時延下快速處理數據，適用于工業互聯網、車聯網、遠程醫療、VR/AR等。IDC公司認為未來50%的數據都會在邊緣云處理，兩級云成本可以做到單一云成本的39%。5G與人工智能(AI)的結合將對物聯網賦能產業起到關鍵作用。5G是連接AI與IoT的橋梁，使得AI與IoT幾乎沒有時延地融為一體。AI與物聯網(IoT)結合構成智能物聯網(AIoT)，IoT為AI提供海量數據;AI通過分析海量數據實時反饋決策，保證IoT的正確應用和效率提升。“5G+云”將會催生出更多新業態，Cloud X有望成為5G時代的爆點業務。

1.2 國內5G與信息產業融合發展現狀

2019年6月，我國發放5G商用牌照，正式進入5G商用元年。5G的商用可以實現5G技術與業務產品的融合，推動行業整體創新發展。華為發布的《5G十大應用場景白皮書》共識別出5G十大最具潛力的應用場景:云VR/AR、車聯網、智能制造、智慧能源、聯網無人機、無線醫療、個人AI助手、社交網絡、無線家庭娛樂、智慧城市[2]。華為5G 3層結構化產品是:1+8+N，其中“1”代表智能手機，“8大行星”是指大屏、音箱、眼鏡、手表、車機、耳機、平板等，而N個衛星則代表圍繞在8大行星之外的智能硬件設備[3]。小米IoT平臺已連接IoT設備數1.96億臺[4]，目前有一個上千人的技術團隊通過5G與ABC(AI、BigData、Cloud)三大技術對物聯網的賦能。據中國社科院測算，我國第一、第二產業中部分行業數字化水平較低，生產型數字經濟仍有廣闊發展空間。從移動應用類別來看，游戲、社交、生活、視頻、購物等數字生活領域滲透率最高;從城市分類來看，四、五線城市在視頻、游戲、社交、音樂等領域實現了反超，一、二線城市在購物、生活、新聞等領域更具有優勢。AIoT的應用領域包括智能家居、智慧城市、智能產業。目前對于智能家居，AIoT基本處于單機智能階段;對于智能產業，AIoT處于互聯智能階段。

在消費互聯網普及后，工業互聯網成為極具發展潛力的新藍海。隨著5G與產業互聯網的到來，大量物聯網設備和工業設備將成為新的網絡終端。GSMA報告顯示，2017－2025年間，消費物聯網連接數將增長到60.49億，工業物聯網設備連接數將增長到100.75億，授權低功耗廣域網(LPWA)連接數將增長到18.28億。國家將發展工業互聯網作為推進兩化深度融合的工作重點。信息技術企業阿里、騰訊、百度和華為、中興等將工業互聯網看成是互聯網的下半場，正在積極地探路，已經介入一些物聯網應用基礎較好的垂直行業的企業，提升數字化和智能化水平。三一重工、航天云網、海爾等制造業龍頭企業在實現自身數字化轉型同時，對外提供工業互聯網產品與服務。上海商飛聯合華為、阿里與中國聯通等，建設全球首個5G+工業互聯網產業園區，取得了明顯的效果。

1.3 5G時代江西信息產業融合發展面臨的機遇

首先，5G時代通信行業和垂直行業的融合不斷深化。5G與物聯網、大數據、云計算、人工智能等技術深度融合，將支撐傳統產業生產研發、管理服務等生產流程的全面深刻變革，助力傳統產業結構優化、提質增效。通過產業間的關聯效應和溢出效應，將放大5G對經濟社會發展的貢獻，帶動全球經濟各行業、各領域實現高質量發展。其次，5G產業將輻射帶動我國信息產業快速發展，推動經濟轉型升級。憑借我國5G技術領先、產業先發和市場巨大等優勢，5G產業將帶動我國通信設備產業、智能終端產業、信息服務行業取得突破性發展。5G與大數據、人工智能等新一代信息技術結合，涌現出工業機器人、無人駕駛、遠程教育、遠程醫療、智慧農業、智能制造、智慧城市等多種新產品新業態新模式，促進我國經濟結構調整和經濟高質量發展。另外，5G與信息技術融合將為江西電子信息產業發展增添新動能。“03專項”成果轉移轉化試點示范推動了江西5G產業快速發展。目前，全國5G應用還處于萌芽階段，暫時領先的企業并無絕對優勢，江西與多數省份相比處于同一起跑線。江西電子信息產業已具有較強實力，與5G融合發展，將為江西相關應用試點和產業帶來重大發展機遇。

2 江西5G與信息產業融合發展現狀及存在的問題

2.1 江西5G與信息產業融合發展現狀

江西具有發展5G技術的良好基礎。2018年，全省電子信息產業實現主營業務收入2 600億元，產業規模全國排名第11位，位居中部地區第2位。移動物聯網產業全國領先，匯聚了江西省移動物聯云平臺、“03專項”公共應用服務平臺、江西物聯網應用產業孵化平臺等多個公共服務、創新應用和交流合作平臺，擁有超過300家相關企業，覆蓋了傳感器、NB－IoT模組及芯片設計、制造和測試等環節。中國(南昌)VR產業基地規模效應明顯，全省多地VR產業呈現加速發展態勢。江西大數據、云計算產業和應用基礎較好，可與5G融合發展。為促進全省5G產業高質量發展，2019年江西省人民政府先后制定了《江西省5G發展規劃(2019－2023年)》、《江西省加快推進5G發展若干措施》。為加快推進5G商用和物聯江西建設，江西正在加強5G技術對VR/AR產業、物聯網產業應用的支撐力度，深化5G與物聯網、VR/AR、工業互聯網、大數據、人工智能、區塊鏈等新技術和各垂直領域的融合，打造“物聯江西、智創未來”品牌。

同時，江西企業兩化融合發展水平總體上處于單項覆蓋到集成提升的過渡階段。大中型企業兩化融合引領帶動作用顯著，機械、石化、食品、交通設備制造等行業兩化融合加速發展。各地兩化融合水平均有不同程度提升，新余、九江、南昌、景德鎮、萍鄉等地區兩化融合發展相對較快。從2016年“萬千百十”工程實施以來，3年累計應用了智能裝備13 794臺(套)，建設了1 006個“數字化車間”及“智能工廠”，初步形成了具有良好生態的智能制造產業集群。江西省政府與華為公司、浪潮集團、航天科工集團等簽訂戰略合作協議，在云計算、大數據、智慧城市建設等方面開展合作，共同推進兩化深度融合。

2.2 江西5G與信息產業融合發展存在的問題

近年來，江西信息產業呈現快速發展的態勢，進入5G商用元年，5G與大數據、云計算、物聯網、工業互聯網等新一代信息技術融合發展步伐不斷加快，并逐漸產生顯著的經濟效應和社會影響，但也面臨四大瓶頸問題。

2.2.1 融合深度和廣度有待提升 首先，江西5G與信息產業融合應用起步較慢。相較于擁有“5G智慧工廠”和“5G視頻融合應用”示范城市的南寧，擁有“5G無人機”、“5G智能電網”、“5G智慧校園”示范城市的深圳，江西5G融合試點基本集中于民生和社會治理領域。其次，江西主導的5G+物聯網、5G+VR、5G+工業互聯網等與傳統行業的融合仍是難點，實體經濟轉型升級壓力較大。雖然出現智慧路燈、智慧水表、智慧停車、智慧環保、智慧消防等一批可復制、可推廣的城市級示范應用和成熟的物聯網產品，并已納入了政府協議供貨目錄，但是還缺乏具體推廣計劃和措施，在全省范圍內推廣成效還不顯著。

2.2.2 融合產業生態鏈亟待優化 江西5G、物聯網、工業互聯網、車聯網等產業發展經歷了從無到有的過程，正處于發展的初級階段，融合產業生態鏈亟待優化，具體體現為:一是產業集聚規模不大，大多數企業還處于孵化期，缺乏龍頭企業帶動效應，整合上下游企業能力不足，規模化應用程度不夠，產業聯動效應不強;二是產業鏈結構相對單一，南昌VR產業發展較早，具有一定的基礎，但是芯片、傳感器、系統、軟件、平臺等環節依然制約著產業進一步發展壯大。鷹潭市物聯網產業全省領先，但主要聚焦NB－IoT通信模組生產，核心芯片、基礎元器件、傳感器、智能終端產品、軟件開發、系統集成和數據挖掘分析等產業鏈不完整、產業化水平不高。

2.2.3 兩化融合水平有待提高 江西兩化融合評估系統數據顯示，江西近3年兩化融合平均得分42.3，落后于全國平均水平的50.86分。其中處于起步建設階段、單項覆蓋階段、集成提升階段、創新突破階段的企業分別占比為31.7%、49.3%、15.5%和3.5%。江西省推進兩化融合過程中遇到的難點在于:一是中小企業信息技術應用率偏低;二是企業自主開展兩化融合的內在需求亟待激發;三是不少企業雖然在傳統行業中是領頭羊，但是在信息技術方面儲備不足，憑借自身力量難以消化掉買來的技術;四是工業互聯網目前缺乏通用的平臺和工業APP，數字化轉型不是簡單有錢就能買來的，買得到的平臺軟件還需要結合行業與企業實際情況進行調整優化和配套開發;五是企業不僅缺少既懂新技術又懂傳統產業的兩棲人才，更缺優質的第三方服務商幫助企業改進技術;六是工業互聯網的基礎建設標準及相關技術還不太完善。物聯網起起落落也流行了很多產品，但到現在尚未形成高潮。

2.2.4 產業發展基礎有待加強 當前江西省5G發展面臨著一些亟待解決的問題。一是江西省缺乏具有國際、國內前沿技術水平和國家創新技術戰略層面的5G核心技術和關鍵技術，缺乏專門針對5G和(移動)物聯網方面的高水平研究機構與高端人才;二是江西省的大計算中心、大物聯網平臺、大人工智能平臺等關鍵基礎信息設施還不夠完備，服務中小企業的工業云服務平臺不多;三是江西省軟件與信息服務業收入在信息產業中占比不高，“重硬偏軟”的結構化弊端嚴重阻礙了江西省電子信息產業的趕超發展;四是5G面臨更加突出的安全挑戰，尤其是AIoT發展面臨很多挑戰，包括算法、算力、平臺兼容性、安全性4個方面的問題。

3 加快江西5G與信息產業融合發展的建議

3.1 把握5G融合發展的產業化方向

5G+VR/AR產業化項目方面，重點把握具有5G聯網功能的VR/AR頭盔與智能眼鏡類顯示終端;具有5G VR/AR功能的智能屏;基于5G VR/AR的數字創意產業，例如VR/AR的節目創作與生產;基于5G VR/AR的服裝鞋帽與家居的設計和體驗軟件及應用;5G VR/AR在文化旅游和醫療及教育等領域的應用。5G+AIoT產業化項目方面，重點把握5G+AIoT的智能家居入口產品(具有AI與IoT結合功能的5G智能手機、智能音箱、智能電視、智能門禁、家用智能機器人等);5G+AIoT自動導航物流小車(AGV)、倉儲機器人、巡檢機器人;5G+AIoT機器視覺的生產線上質檢用工業攝像頭及應用;5G+AIoT的工業軟件與應用(包括協同設計軟件、數字孿生軟件、3D打印軟件等);5G+AIoT的醫療影像分析軟件與應用;5G+AIoT的全景現場直播軟件與應用;5G+AIoT在智慧農業和環保及防災救災中的應用;基于5G+AIoT從物聯江西到智聯江西的智慧城市應用。

3.2 培育5G消費型數字經濟

消費型數字經濟已成為中國數字經濟的重要力量。在與沿海省市相比，江西在消費互聯網領域的發展滯后，消費電子終端起步較晚。但現在沿海省市的勞動力成本已不具優勢，工業用土地供給也面臨困難，江西作為我國東南沿海省市的腹地，正好承接沿海省市電子終端產業的轉移，特別是5G時代，電子終端產業不論種類與功能全面升級，展現新的更大市場機會。江西要依托電子元器件、智能終端、軟件等優勢產業，快速布局5G器件產業、5G軟件服務業等5G基礎產業，大力研發適用于智能家居、可穿戴設備、智慧旅游、智慧城市等應用的5G智能終端產品。

3.3 推動“5G+工業互聯網”創新應用

與消費互聯網相比，工業互聯網設備類型多、業務鏈條長、生產流程復雜，連續生產對快速響應與可靠性和安全性要求高。消費互聯網慣用的圈用戶、聚人氣、攢流量、收會費、賣廣告等商業模式無法復制到工業互聯網。而且僅有通用的IT技術不夠，工業互聯網還需要有工業物聯網技術、企業內網/外網通信技術和工業專用IT及工業運營技術(OT)。工業專用IT包括企業資源規劃、傳感器、監控和數據獲取系統、可編程邏輯控制器、制造執行系統等。OT包括機器、方法、材料、測量、維護、建模、管理等要素。可以說消費互聯網的成功并不一定能在工業互聯網直接繼承，工業互聯網需要跨界融合技術與新的商業模式。因此在消費互聯網階段發展的差距并不影響工業互聯網的起步，尤其是基于5G+AIOT高起點打造工業互聯網可后來居上。江西在移動物聯網產業開發與應用方面行動早，如能抓住5G機會發力兩化融合，解決工業互聯網發展可能出現的兩張皮問題[5]，可以走出工業互聯網發展的新路。江西不足之處是缺乏IT領域的龍頭企業，通過著力創造阿里、騰訊、百度、京東和華為、中興等信息技術企業與本省垂直行業企業緊密合作環境，開放本省5G+工業互聯網應用市場，吸引外地工業互聯網產業鏈各類企業進入江西，帶動江西工業互聯網產業發展。江西的航空、電子信息、生物醫藥、光伏、有色金屬等產業基礎較強，與5G+工業互聯網結合可推動江西省主要產業智能制造水平的提升，促進傳統產業轉型升級，也有利于在江西孵化出各類特色5G應用場景。5G+工業互聯網是一個大產業，就其中的工業物聯網而言，全球知名咨詢公司埃森哲預計，到2030年，工業物聯網能夠為全球經濟帶來14.2萬億美元的經濟增長。江西不能錯過這一機會。

3.4 構建VR/AR、車聯網5G應用生態

根據5G低時延、高帶寬、廣連接的特點，未來VR/AR、車聯網兩大類場景將在5G時代成為主流應用。5G解決了VR/AR延時的痛點，VR/AR將走向成熟。而VR/AR帶來的親臨其境體驗，也將是5G價值的最好體現之一，有可能是5G的第一個殺手級應用。IDC認為VR/AR將會成為下一代最具增長潛力的計算平臺，對VR/AR的投資正在保持高速增長，全球市場空間非常大。建議通過科技與產業項目支持建設軟硬一體的通用VR/AR引擎，幫助中小企業開發VR/AR應用。未來5G在智慧物流、自動駕駛方面具有廣泛的應用前景。通過5G的車聯網，實現了車車、車到云、車到紅綠燈、車到停車場的互連。通過5G的高網速和低延時可以解決自動駕駛的通信問題，支撐智能交通產業發展。據麥肯錫預計，2030年全球利用5G帶來的汽車電子和車聯網及汽車的服務產值將達1.5萬億美元，這個規模可與現有的汽車行業產值相當。江西有VR/AR、汽車和航空產業的良好基礎，要結合“十四五”規劃做好VR/AR、智慧交通及自動駕駛方面產業發展的頂層規劃設計，著力打造產業發展所需的軟硬件環境。

3.5 夯實“5G+”信息產業融合發展基礎

3.5.1 培養引進5G應用復合型人才 掌握核心技術的5G企業和技術團隊高度集聚在一線城市，江西5G科技與產業方面人才無論在總量上還是在結構上都與行業發展需求存在差距。特別是中小企業受資金和技術水平制約，一方面難以吸引適用的技術人才，另一方面也難以靠自身力量在企業內部培養高水平專業人才。要積極推廣“03專項”科創平臺的人才柔性引進模式，在一定程度上解決企業對5G技術人才的需求。要積極引導江西物聯網行業協會等相關協會及產業聯盟，加強與一線城市的協會、聯盟及龍頭企業溝通與交流合作。高等院校要加快完善5G與信息技術等交叉學科的建設，著力培養多學科交叉的復合型人才。同時積極引進外地高水平高校在江西興辦研究生院或研發中心，建設與5G相關技術的學科。政府出臺政策引導和鼓勵企業與高校、科研院所深入聯合開展訂單式5G融合技術人才和行業應用創新型人才培養。推進企業在職人員5G與信息技術融合知識普及和應用技能培訓，提升在職人員開發融合應用的能力。

3.5.2 加強5G+工業互聯網平臺建設 工業互聯網平臺建設需要平臺即服務(PaaS)層，實現各種各樣的管理，收集各種工業的大數據，包括數據挖掘的軟件以及人工智能的軟件。作為工業互聯網平臺，只有PaaS層是不夠的，還需要有軟件即服務(SaaS)層，提供各類工控軟件。但傳統的工控軟件在5G+工業互聯網時代需要跟大數據、云計算、互聯網、人工智能相結合，通過5G將感知、決策與工控過程實時關聯，將預定程序的靜態流程升級為動態自適應執行。在生產線數據及物聯網部署到位的情況下，企業通過引進工業大腦(企業大腦)，可以優化生產流程，提升質量和效率。蘇州協鑫公司生產光伏切片，利用AI分析生產過程大數據找出關鍵環節，使得良品率提升1%，每年增加上億元的利潤。江西要培育一批企業級平臺、行業級平臺及綜合性服務平臺。針對江西中小企業發展需求，支持建設一批高質量的工業云服務平臺，推進制造資源、服務資源的開放共享。面向智能制造關鍵環節應用需求，重點扶持發展一批應用效果好、技術創新強、市場認可度高的工業軟件，推動先進適用工業軟件在重點行業應用普及。建議政府出資或委托第三方機構建設面向全省的5G+工業互聯網創新平臺，配置較強的計算能力和各類工控軟件、大數據分析與人工智能軟件，收集產業所需大數據，包括政府開放的數據，平臺向中小企業免費開放應用并設專人輔導，政府可通過考核該平臺為企業服務的成效，以買服務方式補償該平臺的建設與運維支出。建立這樣的平臺提供了工業互聯網技術與產品供應方和應用使能方溝通與合作的橋梁，還有利于消除中小企業對工業互聯網的觀望和畏難情緒，降低工業互聯網的啟動門檻，推動全省產業的數字化轉型。

3.5.3 注重5G軟件的開發應用 為了更好地讓5G服務于各大行業，推動垂直行業落地應用，必須特別注重5G相關軟件的開發應用。例如:AIoT本身覆蓋很長的產業鏈，其中包括硬件/終端(占比25%)，通信服務(占比10%)，平臺服務(占比10%)，軟件開發/系統集成/增值服務(55%)[6]。AIoT相對拓展了IoT原有的產業鏈，同時AIoT在產業鏈上更強調AI芯片和AI能力開發平臺，將軟件開發和系統集成業務占比進一步提高。人工智能需要算力、算法與數據支撐，算力和算法一般來講可以買，生產線的數據肯定要用企業自身的數據，而適用的算法并不一定買得到，企業還有專業軟件的開發工作量，但很多企業沒有開發專業軟件的能力，需要有提供定制軟件開發與服務的公司。江西省要瞄準工業物聯網上的軟件集成和服務，要以南昌金廬軟件園、用友南昌產業園和贛州軟件產業園等園區為立足點，注重芯片、服務器、操作系統、數據庫、系統集成和數據挖掘分析及工業平臺的開發。聚焦5G需求，鼓勵軟件企業研發適應不同垂直行業的定制化軟件產品，打造5G軟件產業。

3.5.4 打造5G環境下的安全保障體系 由于5G接入了大量物聯網設備和第3方企業應用，與3G/4G網絡相比，5G網絡面臨更加突出的安全問題。信息安全問題囊括了從個人的隱私泄露到企業的數據安全隱患，涉及基礎設施企業，例如電網、高鐵、航空等，還可能從經濟問題升級為生命安全問題。5G需要對產業應用安全有敬畏之心，不論5G作為企業外網還是內網，即便是5G專網，其安全防護都要特別重視。從技術上講，除了防火墻、入侵檢測、過濾外，還要增加主動的可信安全防御。要支持骨干企業研發適應云計算環境下的安全技術和產品，組織開展應用示范，增強安全技術支撐和服務能力。安全問題不僅要從技術上解決，還要從機制、管理上去解決。不能單靠企業自身解決企業工業互聯網安全，需要取得政府部門、網絡信息安全企業、工控系統集成商的網絡安全大數據協同。通過獲得外部的實時威脅情報、風險通報及解決方案，幫助企業提升安全防御水平，探索形成政府、行業、企業、社會協同共治新格局。