5G 低空域智慧城市建設分析

龔新源，沐亦凡，王曉雯，田 野，楊 晰

（1.中國移動通信集團云南有限公司昆明分公司，云南 昆明 650000；2.中國移動通信集團云南有限公司，云南 昆明 650100）

現階段，特大（超大）城市治理中，對于無人機的使用相對增多，雖然使用中主要以航拍服務為主，應用相對分散，但是，在智慧城市建設中的比較優勢已經十分明顯。下面分雖從民用無人機項目建設的必要性、可行性、總體方案設計、應用前景四個方面，對其主題展開具體分析。

1 項目建設的必要性

從項目建設的必要性角度分析，昆明及其周邊數字城市、數字經濟發展方面存在一定的短板，為了補足此類短板，有效推進該區域的低空智慧城市“新基建”工作，十分必要應用該方案。一方面，可以在以公共服務領域，形成以公安為主導的低空信息和執飛服務模式，降低各部門安全管理成本，提高公共事件處置能力與公共服務品質。另一方面，根據“十四五”要求的以創新為重點建議，昆明在南亞戰略樞紐中，做好低域智慧城市建設工作，可以有效提升其城市治理、公共服務方面的管理水平及實踐能力，滿足新時代民眾已經增長了的對幸福生活、安全生活的需求，增強其獲得感。另一方面，5G技術在信息安全、智慧交通、開放生態體系等多個方面已經顯示了比較優勢，加上三大運營商及社會化企業的基站建設工作方面的推進，為以昆明為中心的區域低空域智慧城市建設提供了有力的通信技術支持。尤其是民用無人機市場潛力巨大，可以有效推進“政府+企業”的合作，發揮市場要素配置資源的巨大功能。

2 項目建設的可行性

第一，《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》、《關于制定云南省國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》為昆明無人機項目提供了政策支持。第二，低空域智慧城市運行模式的基礎是“新基建+5G 云網賦能”，在“政府建設+運營商建設”方式下，實施按需購買服務。政府部門可以直接購買相關項目產品，以此降低研發設計與生產制造方面的各種資源配置，降低成本支出費用。第三，本項目中應用的無人機智慧機庫軟硬件系統能夠使單機人力作業與云端作業實現關聯，創新性的設計了單機作業與全自動多庫全市域作業的統一，建立了低空域智慧城市全覆蓋自動飛行網絡。其中，系統方案中應用的集成技術應用有效構建了一體的可視化云端操作系統，將無人機自動駕駛、地空集群調度、數據采集、傳輸、發布統一到了系統性管理體系之內。由此，實現了政府、經濟、技術三大方面的有力支持，滿足了其實用方面的可行性需求。

3 項目總體方案設計

首先，在總體方案設計方面，采用系統性設計與配套性設計相結合的思路，將總的低空域智慧城市建設目標，分化成了“數字城市”、“新基建”、“5G+智慧城市能力輸出體系”、“網格化立體化智慧城市指揮體系”等分層目標。

其次，在項目產品的功能設計方面，設計了5G+智慧無人機庫硬件功能、5G+智慧無人機庫系統功能。以5G+智慧無人機庫硬件功能為例，無人機的自動收納和充電、自動放飛與回收、兼容性、配置與掛載具有綜合性特征，有效達到了續航充電、移動通信網絡接入、規避物理障礙物、獲取飛行狀態和圖像及視頻目標。以5G+智慧無人機庫系統功能為例，一體的可視化云端操作系統確保了復雜環境下的厘米級自主降低回庫，在云端操作界面下，能夠根據云端任務規劃與云端無人機操作，以及賬戶管理與任務安全管理實現其分層目標。云端操作界面可參看下圖1：

圖1 云端操作界面

第三，在項目功能創新方面，實現了技術創新、系統設計創新。化解了不能飛、沒人飛、飛不遠、效率低、成本高、不持續等相關無人機項目中存在的“痛點”。參看下表1：

表1 民用無人機項目的技術及系統設計創新

第四，當前的應用場景主要集中于低空市政設施與環衛綠化巡查、低空社區衛生與市場占道經營巡查、城市消防應急空中協同指揮，以及公共事件監測、基礎數據采集、高空喊話執法、廢氣排放偵測、污水排放偵測、固體垃圾偵測、河道污染巡查等方面。

4 項目應用前景分析

首先，中國移動通信集團云南有限公司昆明分公司自無人機智慧機庫成功實現遠程飛行以來，通過集團客戶部與各相關部門、企業開展技術交流、遠程飛行演示、方案討論等相關需求集中體現在遠程云端操作方式、飛行覆蓋范圍內的快速響應、基于5G 的信息化服務能力、購買服務的商務模式、全域覆蓋復用方式等方面（相關部門主要包括：城管、交通、環保、林業、水務、某大型水庫、文旅、公安等）。在研討過程中主要是針對相關部門的需求、飛行（自動例行飛行、按需飛行）進行描述，并結合需求評價（高頻剛需），有效認可了核心相關的核心功能。

其次，按照現階段民用無人機項目產品生產制造產業鏈條分析，在產品研發設計、材料管理、生產制造、訂單處理、市場營銷、售后服務方面，均具備明顯的比較優勢。該項目將產品市場定位于智慧城市低空域市場全行業應用方面，在5G 技術及云網賦能條件下，可以將其智能力提升到100m，有利于實現分散化、個性化、共性化方面的智慧城市建設。

第三，本項目創新性地設計了5G 網絡下多任務聚合、多用戶共享、“5分鐘到達圈”的智慧城市低空運營服務體系。該項目的商業模式特點集中體現在（1）高優先：對頭部客戶提供高優先高價值服務；（2）可復用：全網飛行能力按級別分時、分地點復用；（3）高總量：低門檻、高總量計次客戶形成高公共服務量；（4）可增值：通過DICT 能力實現服務增值；（5）可持續：各層次客戶的高價值持續運營。建設低空自動化云端飛行能力網絡，既可以降低整體上的使用成本，也能夠形成全新的5G+低空網聯無人機服務市場。根據以上不同用戶特點，目前設計完成計次、包月、包年、專屬服務等多種套餐。具體的市場需求細分參看下圖2：

圖2 市場需求細分

5 結束語

總之，從該項目在5G 低空域智慧城市建設中的應用前景看，市場的需求側、產品生產的供給側均有明顯的擴大趨勢。以現階段積累的經驗看，高頻剛需在根本上決定了民用無人機項目在低空域市場的發展前景。同時，隨著社會治理工作的持續推進，公共服務領域的管理升級將與智慧城市建設的分層目標趨于一致，進而促進當地各個部門，在公共服務方面的智慧管理體系建設及品質化升級。