5G的四大應(yīng)用趨勢和行業(yè)應(yīng)用

5G對各個行業(yè)應(yīng)用的匹配度和成熟度并不一致，阿里巴巴認(rèn)為5G帶來直接變化的四大通用應(yīng)用方向為視覺銳度、極致體驗、端云一體以及現(xiàn)場增強。結(jié)合5G在各個行業(yè)的落地，我們梳理出5G行業(yè)應(yīng)用成熟度分析，并詳細分析了各個行業(yè)的5G應(yīng)用落地相關(guān)領(lǐng)域。在這個變化和不確定性成為常態(tài)的時代里，新基建不僅為信息化、數(shù)字化、智能化提供載體，更將催生出新的業(yè)務(wù)形態(tài)和發(fā)展模式。

技術(shù)與應(yīng)用場景強關(guān)聯(lián)

由于新基建成為后疫情時代國家刺激經(jīng)濟發(fā)展的催化劑，5G建設(shè)的加速被賦予了更多的行業(yè)應(yīng)用期望，各行各業(yè)也在深入探討5G的相關(guān)應(yīng)用結(jié)合，媒體也不斷有各類應(yīng)用試點和宣傳的報道。但需要清醒地認(rèn)識5G在未來行業(yè)應(yīng)用的真實情況（需要注意5G的建設(shè)、發(fā)展及對業(yè)務(wù)的影響和變化是一個長期過程）。

5G應(yīng)用場景與5G主要技術(shù)特性強關(guān)聯(lián)，從ITU組織發(fā)布的應(yīng)用場景來看，主要有：

圍繞更高速率（eMBB）的高速下載、超高清視頻、云辦公以及云游戲、VR/AR等場景；

圍繞超高可靠低時延（uRLLC）的工業(yè)自動化、自動駕駛、移動醫(yī)療等場景；

圍繞海量機器通信（mMTC）的物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、智能交通、智能家居等場景。

5G的四大應(yīng)用趨勢

在應(yīng)用場景的劃分上，參考IMT2020（5G推進組）的劃分，整理出“4+X”體系。

四大應(yīng)用趨勢：視覺銳化、體驗極致、云端一體、現(xiàn)場增強；

X類行業(yè)應(yīng)用：工業(yè)、電力、醫(yī)療、教育、媒體等X類行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用。

其中四大應(yīng)用趨勢代表方向性應(yīng)用場景，具體來看：

1.視覺銳化：

5G+超高清4K/8K視頻

4K超高清視頻是5G時代最為明確的應(yīng)用方向之一，有望最先迎來爆發(fā)，根據(jù)賽迪預(yù)測，2022年我國超高清視頻市場規(guī)模將超過2.5萬億元，加上各行業(yè)的應(yīng)用，總體有望形成約4萬億的市場規(guī)模。除5G+4K/8K、5G+VR等產(chǎn)業(yè)上的關(guān)注熱點，超高清視頻也在智慧醫(yī)療、安防、教育等多種應(yīng)用場景中發(fā)揮重要作用。5G推動視覺分辨率的提升和銳化，受益的包括與視頻業(yè)務(wù)強相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)，包括視頻/媒體/娛樂/游戲以及4K終端/芯片/視頻云/CDN等。

典型的應(yīng)用案例，包括疫情期間雷神山、火神山的工地施工5G+4K現(xiàn)場直播，以及中華龍舟大賽福州站5G現(xiàn)場直播、深圳深業(yè)上城小劇場5G高清直播。

2.體驗極致：

5G+VR/AR+云游戲

5G的注入，一能為VR/AR內(nèi)容的采集傳輸提供更靈活的大容量通道；二能保持終端、云端的始終連接，降低VR視覺延遲；三能將算力需求轉(zhuǎn)向云端，省去VR/AR頭盔的計算模塊負擔(dān)，達成輕量化要求。此外云游戲預(yù)計也將逐步普及，利用算力的協(xié)同提升游戲體驗。

典型的應(yīng)用案例如2020年央視春晚的5G+8K+VR直播；2019年全國農(nóng)民豐收節(jié)5G+VR直播；韓國SKT推出的“JumpVR”動物園以及各類AR云游戲等；

但需要注意的是，VR/AR技術(shù)目前仍在發(fā)展中，游戲及娛樂是其最重要的領(lǐng)域，未來也值得期待，但行業(yè)發(fā)展仍需要不斷突破和創(chuàng)新。目前國內(nèi)的大部分VR/AR結(jié)合5G的應(yīng)用基本都停留在宣傳示范層面，并沒有常態(tài)化和規(guī)?；?，行業(yè)的發(fā)展仍需要時間。

3.云端一體：

5G推動終端與云端始終連接

5G的建設(shè)推動個人終端的視頻高清化，以及娛樂/游戲等應(yīng)用更加豐富，由此帶來個人終端的計算和存儲需求大增，僅僅依靠邊緣計算難以滿足用戶體驗，5G的規(guī)模建設(shè)將推動終端算力轉(zhuǎn)向云端，在計算角度，云端一體/端云協(xié)同將成為常態(tài)。

在不遠的將來，隨著5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋率越來越完善，包括手機/PAD以及可穿戴設(shè)備等個人終端與云端的連接將成為一體，利用云端超強算力與終端邊緣計算相互結(jié)合，滿足大數(shù)據(jù)量的計算和存儲需求。未來云計算面向的不僅僅是B端企業(yè)用戶，更有可能擴大為廣大的C端個人用戶，云與端之間的融合將更加緊密。

4.現(xiàn)場增強：

5G+AIoT+AR加強現(xiàn)場作業(yè)效率

5G的建設(shè)推廣在未來可能改變大部分行業(yè)，在各個行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)場，5G與產(chǎn)業(yè)科技的結(jié)合將加強現(xiàn)場作業(yè)效率，例如城市/社區(qū)的智慧化，包括物聯(lián)網(wǎng)化的智慧安防、智能識別、智慧管理等應(yīng)用；以及工廠流水線及精密制造的AR巡檢、AI檢測；智慧醫(yī)院的AI輔助診療；未來汽車的信息娛樂完全在線化等，5G將全面促進現(xiàn)場作業(yè)效率的提升。

此外，由于5G的大連接和高速率特性，現(xiàn)場作業(yè)的同時數(shù)據(jù)可實時傳送到后端平臺，不但可對數(shù)據(jù)進行挖掘提升業(yè)務(wù)價值，更可與第三方數(shù)據(jù)進行打通，利用數(shù)據(jù)交互將傳統(tǒng)現(xiàn)場作業(yè)的價值最大化。

5G重要行業(yè)應(yīng)用

關(guān)于5G的行業(yè)應(yīng)用，并無統(tǒng)一劃分標(biāo)準(zhǔn)。參考不同組織、機構(gòu)對5G行業(yè)應(yīng)用場景的劃分，結(jié)合阿里行業(yè)數(shù)字化理解和實踐，我們從行業(yè)角度梳理出不同行業(yè)/領(lǐng)域的5G業(yè)務(wù)成熟度和5G應(yīng)用相關(guān)性，并由此展開5G主要的行業(yè)應(yīng)用場景。

1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域：智慧工廠

從長遠來看，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”將形成新一代信息通信技術(shù)與先進制造業(yè)深度融合的新興業(yè)態(tài)與應(yīng)用模式，國際上，“5G產(chǎn)業(yè)自動化聯(lián)盟”（5G-ACIA：The5GAllianceforConnectedIndustriesandAutomation）于2018年中在德國電氣和電子制造商協(xié)會（ZVEI）基礎(chǔ)上正式成立，該聯(lián)盟旨在推動5G在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域落地。

5G-ACIA組織成員即包括傳統(tǒng)自動化和制造業(yè)代表如博世、西門子、ABB、三菱等，又涵蓋了信息和通信技術(shù)行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)如DT、Vodafone、中國移動等企業(yè)。

雖然當(dāng)前工業(yè)通信連接中無線連接占比僅10%左右，但在未來幾年會進入高速發(fā)展期。預(yù)計到2026年，工業(yè)通信連接中無線連接占比將達58%，其中5G將發(fā)揮重要作用。

當(dāng)前進行的5G工業(yè)應(yīng)用，大多聚焦在輔助功能上，比如基于5G的遠程監(jiān)控、AR裝配輔助、運維和巡檢輔助等。此外基于視覺的照相檢測，例如發(fā)動機質(zhì)量檢測（傳統(tǒng)的生產(chǎn)質(zhì)量檢測依賴人工和經(jīng)驗，效率低，準(zhǔn)確度不高），通過產(chǎn)線部署內(nèi)置5G通信模組的工業(yè)相機和邊緣計算網(wǎng)關(guān)，可以進行移動測量和道邊檢測。

需要注意的是，5G在工業(yè)側(cè)的無線連接屬于重要補充，WIFI/藍牙/Zigbee等窄帶短距離無線技術(shù)也廣泛用于工廠內(nèi)部。此外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展目前仍處于初期，行業(yè)內(nèi)預(yù)計2025年-2030年才會進入全面互聯(lián)以及自主智能階段，因此5G在工業(yè)內(nèi)的規(guī)模應(yīng)用仍需要較長時間。

2.電力行業(yè)：智能電網(wǎng)

相比其他行業(yè)，電力行業(yè)是智能化率要求相對較高的行業(yè)。根據(jù)行業(yè)內(nèi)統(tǒng)計，停電90%發(fā)生于最后5公里，電力行業(yè)的配網(wǎng)自動化程度相對比較低，國家能源局要求十三五末期配網(wǎng)自動化率達到90%。由于我國幅員遼闊，電網(wǎng)的配電保護與控制節(jié)點設(shè)備眾多，每一個節(jié)點需要實現(xiàn)信息的雙向交互，僅用光纖覆蓋，其建設(shè)成本和建設(shè)周期難以承受，因此利用5G的低時延和大連接能力，可以實現(xiàn)在更廣的區(qū)域結(jié)合光纖進行配電側(cè)及用電側(cè)的節(jié)點設(shè)備控制，實現(xiàn)全網(wǎng)自動化。

此外在電力網(wǎng)的骨干線路巡檢上，無人機/無人車/機器人+5G的結(jié)合，將大幅提升邊遠山區(qū)和林區(qū)的巡檢效率，降低人力成本。同時隨著智能電表的廣泛普及，電表側(cè)的數(shù)據(jù)回傳與控制，也可與5G結(jié)合，電網(wǎng)企業(yè)可以利用5G在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的優(yōu)勢，將現(xiàn)有的大量基于GSM窄帶網(wǎng)絡(luò)的電表數(shù)據(jù)上傳鏈路切換到5G標(biāo)準(zhǔn)的NB-IoT中，以便進一步實現(xiàn)功耗降低和精準(zhǔn)控制。

5G與電網(wǎng)的結(jié)合，預(yù)計在未來將會有較大空間，一方面是市場需求空間較大，另外一方面是以國家電網(wǎng)為代表的巨型國企資本雄厚，有意愿參與資金和專業(yè)門檻極高的5G領(lǐng)域。

3.汽車行業(yè)：車聯(lián)網(wǎng)

車聯(lián)網(wǎng)被廣泛認(rèn)為是物聯(lián)網(wǎng)在垂直行業(yè)的首要切入領(lǐng)域，5G時代將促進其蓬勃發(fā)展。產(chǎn)業(yè)鏈主體將更加豐富，5G的超低時延帶來的車路協(xié)同以及車車協(xié)同場景成為可能，未來的自動駕駛將不再限制在單車智能領(lǐng)域，將延伸到車車、車路之間的智能協(xié)同。

5G典型的應(yīng)用場景，主要包括車載信息娛樂通過融合語音交互、AR、視覺識別等技術(shù)衍生出AR導(dǎo)航、疲勞駕駛提醒以及實時路況/導(dǎo)航的應(yīng)用，汽車無論任何位置均處于在線模式；而基于5G車輛之間的自動碰撞預(yù)警以及車車/車路之間的協(xié)同目前仍處于探索期。

需要注意的是，基于5G的車聯(lián)網(wǎng)信息娛樂類應(yīng)用將最先成熟，全路況車路協(xié)同自動駕駛還有很長的路要走，目前5G能做的主要還是提供實驗場景。

4.安防行業(yè)：智慧安防

IDC數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計到2023年，中國視頻監(jiān)控設(shè)備市場規(guī)模（不含家庭視頻監(jiān)控）將達到201億美元，年復(fù)合增長率13.6%。

在視頻監(jiān)控中，基于無線和活動場景的攝像頭成為5G的主要應(yīng)用場合，高帶寬低時延可實時回傳任何單點視頻畫面，在可移動場景的安防巡檢將成為日常監(jiān)控領(lǐng)域的重要補充。此外基于5G的IoT安防應(yīng)用后續(xù)也將逐漸普及。典型的應(yīng)用案例，包括第六屆互聯(lián)網(wǎng)之光博覽會期間的5G巡邏機器人（車輛識別、遠程喊話、播報提醒、危險源檢測等），通過機器人搭載的6顆高清攝像頭，可提供6路高清視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)。

此外5G安防典型的應(yīng)用場景，還包括智慧巡檢、門窗及居家安防等IoT應(yīng)用，例如重大場合的安防機器人巡檢、門禁感應(yīng)、危險無人區(qū)域的煙感水感自動報警等。

需要注意的是，基于5G的安防除了高清視頻回傳以外，安防物聯(lián)網(wǎng)的主要應(yīng)用，仍以窄帶為主，由于NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)整體納入5G標(biāo)準(zhǔn)范疇，因此基于5G的智慧安防概念已經(jīng)泛化。

博覽會期間的5G巡邏機器人新京報、桐鄉(xiāng)市公安局供圖

5.社區(qū)管理：智慧社區(qū)

疫情突發(fā)背景下的防控，使得社區(qū)管理成為各地政府重要的課題，社區(qū)管理與5G的結(jié)合主要體現(xiàn)在數(shù)字社區(qū)范疇，其基礎(chǔ)設(shè)施主要包括智能物聯(lián)設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以5G無線網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)為手段，以社區(qū)服務(wù)平臺、智能小區(qū)服務(wù)平臺為依托，構(gòu)建智慧社區(qū)整體生態(tài)。

其典型應(yīng)用場景，包括路燈自動控制、故障監(jiān)測告警、社區(qū)智能通行、綠化澆灌監(jiān)控、垃圾溢滿監(jiān)控、智慧消防系統(tǒng)、智慧停車監(jiān)控以及社區(qū)安防監(jiān)控等。

需要注意的是，智慧社區(qū)與5G的強關(guān)聯(lián)仍以物聯(lián)網(wǎng)為主，除了少量高清視頻類應(yīng)用，社區(qū)的大量智慧管理輔助手段都是基于物聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)的。

6.醫(yī)療行業(yè)：遠程醫(yī)療

5G與醫(yī)療的結(jié)合近期話題較多，一方面因為疫情導(dǎo)致醫(yī)療體系的重要性比以往更加凸顯，以及之前“健康中國”發(fā)展戰(zhàn)略的系列推動；另外一方面則是民生方面的需求，由于我國醫(yī)療資源分配不均導(dǎo)致的看病難、問診難，各地政府均有期望通過云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)以及5G來賦能醫(yī)療健康事業(yè)，解決或緩解醫(yī)療民生問題。

目前來看，5G在推動國家分級診療、醫(yī)聯(lián)體的落實，提升基層醫(yī)院的醫(yī)療水平方面可能會發(fā)揮較大作用，例如通過與大醫(yī)院合作，利用專家們長期從醫(yī)積累的知識、經(jīng)驗以及大量高質(zhì)量電子病歷數(shù)據(jù)，建立基于專家系統(tǒng)和機器學(xué)習(xí)的人工智能輔助疾病診斷的模型和應(yīng)用，可以大幅提高基層醫(yī)院普通醫(yī)生的診療水平。

此外5G網(wǎng)絡(luò)也可滿足緊急場合情況下進行遠程醫(yī)療手術(shù)，2019年全球首個骨科手術(shù)機器人亮相北京積水潭醫(yī)院，利用5G技術(shù)，專家遠程操控骨科手術(shù)機器人，為不同地區(qū)醫(yī)院的患者進行遠程手術(shù)。

需要注意的是，5G與醫(yī)療的深度結(jié)合仍然需要兩個行業(yè)較長時間的探索與磨合?！爸腔坩t(yī)療”目前已經(jīng)在部分三甲醫(yī)院以及醫(yī)聯(lián)體/醫(yī)共體開始試點。5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋仍在持續(xù)進行中，“智慧醫(yī)療”目前更多的是基于云計算/大數(shù)據(jù)/人工智能技術(shù)，結(jié)合病患數(shù)據(jù)精準(zhǔn)匹配醫(yī)療資源，提升診療水平，后續(xù)結(jié)合5G網(wǎng)絡(luò)可優(yōu)化患者運營，提升患者院前/院中/院后的全流程體驗。

7.教育行業(yè)：遠程教育

疫情期間全體學(xué)生“停課不停學(xué)”催化了在線教育普及的加速，5G與教育行業(yè)的應(yīng)用結(jié)合目前來看仍然是基于5G超寬帶、超高可靠性的網(wǎng)絡(luò)特性來展開。5G將促進教育行業(yè)在遠程教學(xué)效果、教學(xué)智能、教學(xué)創(chuàng)新和教學(xué)網(wǎng)絡(luò)覆蓋等方面得到較大提升。

真正要實現(xiàn)智慧教育，5G只是其中的手段之一，還需要結(jié)合云計算、人工智能、CDN等數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用通?？煞譃槿齻€階段：工具與技術(shù)的改變、教學(xué)模式的改變和學(xué)校形態(tài)的改變。目前我們看到的應(yīng)用和結(jié)合主要集中在前兩個階段。5G也類似，主要在遠程教育和視頻教育領(lǐng)域發(fā)揮主要價值。

需要注意的是，遠程教育本身并不是新鮮事物，無線遠程教育主要是基于特殊場景下的選擇，更多的在線教育利用的網(wǎng)絡(luò)是WIFI及固定光纖網(wǎng)絡(luò)，5G流量在不以盈利為目的的學(xué)?？磥磉^于昂貴，運營商在各大學(xué)校力推的5G智慧校園解決方案進展并不順利，教育領(lǐng)域的5G發(fā)展在學(xué)校側(cè)較為緩慢。

8.傳媒行業(yè)：智能媒體

媒體行業(yè)與無線通信的應(yīng)用結(jié)合始于4G時代，由于4G網(wǎng)絡(luò)的速率不高，因此基于4G的直播攝像機并不普及，但4G攝像機結(jié)合云平臺的智能打標(biāo)和智能剪輯已經(jīng)在傳統(tǒng)媒體電視臺得到了一定應(yīng)用，5G時代則進一步深化了該應(yīng)用場景。

利用5G網(wǎng)絡(luò)的高速率、低時延的特性，通過專業(yè)5G/VR直播攝像機實時采集到的現(xiàn)場視頻，通過5G上傳到視頻云平臺，可對視頻內(nèi)容進行標(biāo)簽、編碼，再通過推流服務(wù)器進行推流，最終利用CDN分發(fā)至用戶終端觀看，讓用戶基于互聯(lián)網(wǎng)體驗到不一樣的視聽感受。

即使是基于傳統(tǒng)電視網(wǎng)絡(luò)媒體播放，5G也對現(xiàn)場新聞采編的直播效率帶來了改善，在新聞以時效性作為重要衡量標(biāo)準(zhǔn)的今天，傳統(tǒng)以硬盤本地存儲模式的攝像機很可能快速變化，5G將給專業(yè)媒體攝像機領(lǐng)域帶來巨大改變，可以預(yù)計未來結(jié)合5G切片技術(shù)的新聞現(xiàn)場直播場景將越來越多。

對于視頻作為主要載體的傳統(tǒng)電視臺媒體而言，5G帶來了視頻高清化（4K/8K）更快的普及和現(xiàn)場視頻采集回傳的極大便利。這是行業(yè)需求和技術(shù)發(fā)展的深度結(jié)合點，因此電視臺與5G的行業(yè)應(yīng)用結(jié)合將會比其他行業(yè)更快。
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