5G商用下先鋒產業的發展與創新

杜 航

（華北科技學院管理學院 河北廊坊 065201）

引言

隨著用戶、企業對移動網絡高性能的追求和通信技術日新月異的演進迭代，5G被推向了研究前沿。5G即第五代移動通信技術，是繼1G至4G之后的一套新技術的綜合體。相較于4G，5G的傳輸速率、時延、移動性及連接密度等指標均有質的提升，其流量密度和用戶體驗速率是4G的100倍，而端到端的延遲僅為4G的1/10（見圖1）。5G的高性能性可承載對網絡有特殊需求的產業應用場景，是企業數字化轉型的基礎，其可為大量產業的業務創新、模式創新、市場創新等注入強勁動力，從而有望形成全社會廣泛參與、跨產業融合的十萬億級5G大生態。正由于5G是下一輪科技革命的制高點，因此我國大力促進5G研發和商用，2019年被稱為5G商用元年，政府正式發放了5G商用牌照，這有利于我國經濟贏取新的發展機遇并重塑新的核心競爭力。數據顯示，預計到2025年，我國5G將占據全球30%的連接，這意味著我國將成為全球最大的5G市場，從而會對全球數字化和世界經濟將產生巨大影響。

5G經濟擁有巨大潛力，因此必須通過賦能相關產業，逐步創造新的需求、產生新的服務、推出新的商業模式，讓消費者感知、接受、認同乃至依賴新技術，從而完成價值變現的閉環。基于此，本文在分析5G發展現狀與趨勢的基礎上，挖掘了率先發力產業的基本特征，從而篩選出5G先鋒產業，并在多個層面探討5G對先鋒產業的顛覆創新以及風險挑戰，最后為5G在我國的成功商用提出了相關建議。

5 G的發展現狀與預測

2014年是我國4G元年，受益于3G時代消費者使用習慣的培養和4G網絡快速的覆蓋速度，4G的滲透率至2018年達到75%。相比之下，5G用戶的滲透速度要慢于4G用戶，因為5G的建設周期更長、復雜度更高，因此在短期內5G無法完成技術的完全替代和產業的完全顛覆，未來10年內4G仍將和5G保持共存。如圖2所示，預計在2024年，5G用戶規模將突破10億，至2030年用戶規模將達15億戶，其巔峰滲透率將維持在85%左右。

5G是推動我國全面實現現代化、數字化、科技化的重大技術基礎，沒有5G作為支撐，我國在全球競爭中就無法占領技術高地和戰略高地。根據數據預測，在未來10年里，無論是直接經濟產出還是間接經濟產出，5G的貢獻都呈線性增長趨勢，且間接經濟產出的增長幅度大于直接經濟產出。預計2030年5G的間接經濟產出值約為10.6萬億元，比直接經濟產出值將高出4.3萬億元（見圖3）。5G拉動經濟的產業來源將不斷變化，預計2020年拉動GDP增長的關鍵動力是5G網絡投資和各類用戶的終端購置支出，其將產生約740億元GDP，約占當年5G對GDP總貢獻的80%。然而，隨著5G的廣泛普及應用，5G相關服務的經濟帶動效應將超越5G相關制造環節的經濟帶動效應，從而激活各產業并催生新領域。

圖1 5G與4G的關鍵性能指標對比

圖2 2020～2030年中國5G用戶規模

圖3 2020～2030年5G對中國的直接經濟產出和間接經濟產出

5 G先鋒產業的特征分析

（一）對5G的剛性需求

5G 的高速率、大帶寬和低時延特性能夠帶來比4G更寬廣的網絡覆蓋、更穩定的網絡連接和更為高效的數據傳送。先鋒產業的出現得益于5G網絡解決了4G網絡條件下無法實現的剛性需求（例如通過高效的數據傳送實現遠程優質資源的共享）。處于非固定場所時，大帶寬使用戶不再受終端配置束縛，可隨時隨地接入云端處理個人事務或者享受娛樂體驗。更寬廣的網絡覆蓋能有效優化流程、降低人工成本并提高工作效率。無疑，剛性需求的滿足可以吸引產業投入使用 5G網絡并進行應用開發。

（二）盈利能力強

5G 的應用范圍將從移動通信產業拓展到各行各業，5G的使命將從支撐移動互聯網向支撐全產業數字化、網絡化和智能化轉變。根據 5G 的技術特性，跟進“5G+”應用研發、推進“5G+”應用場景落地，都離不開大量的資金投入。因此，先鋒產業一般具有利潤水平高、資金實力雄厚、良好的融資能力以及政府扶持等特點。

（三）信息化水平高

傳統相關產業將在 5G 技術的加持下迎來嶄新的發展機遇。然而，相關產業工作者難以在短期內掌握通信技術，同時買賣雙方的溝通壁壘可能阻礙 5G 的應用落地。因此，先鋒產業一般具備較高的信息化水平以及數字化、智能化基礎條件，以及對 5G 網絡為自身帶來革新價值的認可度較高，其5G 升級改造的綜合成本也相對較低。

（四）競爭風險：鞏固領導地位

產業領導者分為市場地位領導者、產業技術領導者和市場資源能力最強者。產業領導者通過大規模制造和柔性制造、分銷渠道的廣度與深度最大化、資源壟斷、制訂產業市場標準、海量傳播、獨一無二的商業模式等方式鞏固現有的領導地位。5G、AI、IOT、云存儲、大數據的融合可以幫助企業大幅降低運營成本，為其提供個性化產品，并能夠擴展 2B 和2C的分銷渠道，從而促使企業商業模式從出售產品向出售服務轉變。由于產業領導者處于無人區，因此為了鞏固現有的領導地位，其將一直保持警惕，即產業領導者往往能成為5G先鋒產業中的先頭部隊。

（五）競爭機遇：挑戰產業霸主

市場挑戰者是向產業領先者發動進攻來擴大其市場份額的企業，其包括僅次于市場領先者的大公司和部分小公司。通過強化 5G、人工智能、云計算、大數據、物聯網等新興技術與相關產業的結合，市場挑戰者希望通過挑戰產業霸主改變自身身份，從而謀求更大的市場份額和行業地位。面對新技術的機遇，挑戰者企業只有不斷投入研發和應用，才能真正在技術層面以及衍生層面持續獲取價值。

5 G對先鋒產業的顛覆與創新

5G對產業的賦能不僅體現在對原有業務和模式的改良上，其更體現在對原有產業的顛覆和突破式創新上。本文認為，5G對先鋒產業的顛覆與創新，至少表現在四個層面，即需求層面、服務層面、商業模式層面以及技術層面（見圖4）。通過這些層面，5G技術與產業痛點緊密集合，實現產業的轉型升級和盈利增長。

（一）需求開發層面的產業創新

以移動終端產業為例，闡述5G在需求開發層面的顛覆創新。自5G商用牌照發布后，三大運營商陸續開啟5G套餐。5G在2019年11月正式商用后，僅1個多月簽約用戶達87萬，移動終端成為了第一批收獲5G紅利的先鋒產業。我國是世界上最大的手機市場，但現階段我國手機市場趨于飽和，手機出貨量一度出現負增長。盡管手機廠商對產品推陳出新速度很快，但產品同質化現象嚴重，其很難激發消費者的購買熱情。對此市場亟須更新技術予以刺激，而根據以往經驗，在每一次通信技術更迭中，移動終端都會獲得巨大增長。5G作為突破式新技術，無疑將極大的刺激手機市場，并創造出新一輪終端需求，從而引領5G換機熱潮。另一方面， 5G移動終端的未來形態有無限可能，其將應用在更多相關產業。5G模組成熟后，智能穿戴設備、無人機、機器人等會在各種應用場景變為主流。在擁有強大的 5G 通信功能后，移動終端自身有限的算力就成為了短板。在人工智能、大數據、云計算、邊緣計算等 ICT 技術需求強烈的新背景下，5G把計算和存儲從終端移到云端成為趨勢。強大的通信能力加上高性能計算為5G移動終端帶來無限可能。對于手機來說，實現多模全頻段的通信能力，保持實時在線、保證連接云端、增強與用戶的交互和體驗將成為消費者重要的要求。手機具備的功能會越來越多，但其有部分功能會被其他移動終端替代。例如，5G 手機有能力在大型AR游戲/視頻等場景替代AR眼鏡，智能手表/眼鏡完全可以在打電話、發微信等社交場景中替代手機。成熟的5G網絡會極大地提升現有移動終端的用戶體驗，從而會激發更多產業開發新型的移動終端，最終挖掘出新的市場需求。

圖4 5G顛覆與創新產業的分析邏輯

表1 5G+智能制造的商業模式

（二）服務提升層面的產業創新

以泛娛樂產業為例，闡述5G在服務提升層面的顛覆創新。泛娛樂是圍繞IP，涉及文學、影視、音樂、動漫，延伸至游戲、演出和衍生品的多元化融合的產業。5G時代的泛娛樂將實現定制化、智能化和場景化的高度滲透與融合。在云游戲上，5G的落地推動了云游戲產生，這將徹底解決制約云游戲發展的網絡基礎瓶頸，玩家有望獲得游戲場景復雜、元素多元、速度更快、帶寬更大、延遲更低且支持實時、多人和沉浸式的游戲體驗。超高清的畫質能夠帶動游戲相關設備更新換代，從而為玩家視覺上的享受。以高清視頻為例，超高清視頻對傳輸網絡大流量、高速率、低時延的需求與5G 網絡特性高度吻合，其有望成為未來5G新媒體產業的基礎業務產業之一。基于 5G 網絡的超清視頻具有極其廣闊的應用前景，其在多個行業領域有望解決長期以來的痛點難題，從而發揮巨大的商業價值。具體而言，“5G+8K”技術對大型體育賽事進行遠程超清直播，將會給觀眾提供身臨其境的現場參與感；利用5G技術，在人員密集場所、危險地段或節假日期間部署超清視頻安防監控車，能夠開展高準確性的人臉識別、車牌識別，這有利于預防或即時處置人員傷亡事故，打造智慧城管；在醫療領域采用5G網絡傳輸超清視頻將造福大批患者，其有利于醫療專家遠程掌握患者病情并進行急救；運用遠程高清的實時展示，5G網絡覆蓋范圍內的旅游景點將獲得很強的宣傳效應，從而起到事半功倍的效果。

（三）商業模式層面的產業創新

以工業互聯網產業為例，闡述5G在商業模式層面的顛覆創新。工業互聯網是應用于數字時代的先進生產模式，其依托5G 網絡、云服務平臺，面向工業客戶，融合云計算、大數據、人工智能等技術，助力傳統工業企業轉型。5G具有增強移動寬帶、超可靠低延時、廣覆蓋大連接的特性，解決工業互聯網海量大數據通信傳輸的難題，成為了工業企業降低成本和提高效益的技術支撐。在電力工業上，5G技術應用于智能電網配網環節可以有效彌補配電網光纖覆蓋不足的劣勢，同時端到端網絡切片技術可以滿足智能電網輸電、變電、配電和用電各類差異化的業務需求及安全隔離需求。對于未來的商業模式，可以通過以網絡切片整體方案模式進行計費，比如切片服務、定制終端以及數據流量等內容。5G 切片技術即將 5G 網絡切出多張虛擬網絡，從而支持更多差異化業務，且各切片之間可相互絕緣，相當于給電力劃分一塊專屬信息傳輸通道，虛擬一個“無線專網”。在智能制造上，5G 可以助力制造業商業模式創新，促使制造業轉變成“智造業”。制造業企業未來商業模式將呈現四大類型，表1整理了其特點、能力與典型企業。

（四）技術支撐層面的產業創新

以醫療健康產業為例，闡述5G在技術支撐層面的顛覆創新。總體而言，5G 發展為遠程醫療提供了技術支持，其可促進醫療資源的線上流動，從而使不同地區、不同級別的醫院實現互聯互通，這打破醫患的空間限制，大幅提升了醫療效率，有助于偏遠地區獲取優質醫療資源，進而改善我國醫療資源供給不足、分布不均的現狀。5G 醫療健康技術架構從邏輯上可分為終端層、網絡層、平臺層和應用層四部分，保障醫療信息流在整個網絡安全高效的傳輸，實現醫療業務的可識別、可操控和可洞察。圖5展示了 5G 醫聯網技術邏輯架構。其中，終端層實現持續、全面、快速的信息獲取，它通過傳感設備、可穿戴設備、感應設備等智能終端實現信息的采集和展示，這些設備包括機器人、智能手機、醫療器械、工業硬件等。網絡層通過5G基站、5G承載網和5G核心網等，實現實時、可靠、安全的信息傳輸。平臺層起承上啟下的過渡作用，以計算算力、智能路由和聯接管理為核心，為下一層提供有價值的信息。應用層則是5G 價值的集中體現，可以支撐不同的應用場景，如5G急救車、無線監護、遠程監測、遠程手術、醫療設備管理監控等。

圖5 5G醫聯網技術邏輯架構

5 G創新相關產業的風險與挑戰

5G技術對產業的全面賦能并非一蹴而就。4G到5G的轉換過程，遠遠復雜于3G到4G的轉換，它是指數級而非線性的快速成長，其經濟價值的產生路徑與之前相比存在根本差異。4G到5G轉換所花費的時間更長，資源分配和優化難度更大，技術和業務的跨度更廣，波及面更加深遠，風險與挑戰也更加棘手。在5G創新相關產業的同時，必須正視各種風險與挑戰，否則可能出現技術失敗或技術災難。具體而言，這些風險與挑戰至少包括以下幾個方面：第一，認知問題。根據五大特征，本文篩選出四個可能的先鋒產業，而通信行業仍是推動5G與其他產業應用融合的主力。目前相關行業客戶、主管部門、各地政府、產業園區及應用產業并沒有充分協調統一的參與進來，5G對很多行業客戶來說仍然只是一個概念，其無法深入理解技術應用。因此政府與業界要繼續加大對 5G的宣傳與推廣，讓更多相關行業了解到 5G 的巨大價值。同時業界也需要找準行業真正的需求，尋找行業痛點與5G結合的突破口，深入探索與各行業共贏的全新商業模式；第二，資金問題。就目前而言，運營商和相關產業的市場回報與成本投入不清晰，其尚未形成可盈利的商業模式。一方面，5G建網成本、運維成本、配套建設費用等遠高于4G成本，高昂的成本和不確定的回報可能使先鋒產業不愿率先商用5G。比如在制造業企業中，運營商為其提供 5G 解決方案之后，如果 5G 網絡的價格很高，在企業看不清回收投資的商業模式的情況下，其并不甘于做此創新。而在消費C端，消費者的買單意愿也并不高，這進一步加劇了5G落地的資金缺口。為解決這一問題，需要政府、運營商、產業方、消費者等多方的協調扶持，加速5G產業鏈的成熟，提高價值變現的清晰度；第三，安全問題。5G 網絡主動防御機制較 4G 得到增強，但需提前考慮新型安全風險。5G 網絡具備統一的認證架構、多樣的安全憑證管理、更強的隱私保護等優勢，從而具有更好的私密性和更靈活的網絡安全能力。比如，在用戶隱私保護上，用戶身份信息在5G 時代全部同步加密。然而，網絡功能虛擬化（NFV）、邊緣計算（MEC）和網絡切片等新技術的引入會為 5G 網絡帶來多種新型風險。同時，不同業務對安全能力要求不同，安全能力較弱的某個切片被攻陷可能影響其他切片，而且安全責任的歸屬難以劃分。另外，5G 開放的網絡架構也會增加個人信息或者關鍵數據被泄露的風險。因此，為解決安全風險，可借鑒我國成熟的加解密產品，通過端對端加密解決。具體而言，就是在數據生成點、數據服務器都進行加密，然后由中央控制中心解密。5G 作為通道化的傳輸網絡，在通道內的任一個節點對數據都是不可見的，這樣即使網絡存在不可靠的問題，也不會影響數據安全。

結論

5G的出現助力我國開啟了高質量發展的新時代，其呈現出了前所未有的經濟潛力。5G不僅是拉動我國經濟的重要力量，更是轉型眾多產業的創新引擎。本文在對相關企業深度訪談和總結歸納的基礎上，發現優先成長和發展起來的5G相關產業具有五個顯著特征，即對5G的剛性需求、盈利能力強、信息化水平高、存在需鞏固地位的產業領導者以及存在挑戰產業霸主的市場挑戰者。本文以這些特征為識別依據，確定了移動智能終端、泛娛樂、工業互聯網和醫療健康產業為5G的先鋒產業，而這些產業至少表現在需求開發層面、服務提升層面、商業模式層面以及技術支撐層面四個層面。然而，5G對產業的賦能并非快速完成，因此必須正視其顛覆創新過程中的風險與挑戰，在認知方面、資金方面和安全方面的問題要加強注意，從而避免出現技術失敗或技術災難。