李書德，徐德平，張 良（中國移動通信集團設(shè)計院有限公司上海分公司，上海 200060）

1 基于5G網(wǎng)絡(luò)的行業(yè)應(yīng)用及其發(fā)展現(xiàn)狀

國際電信聯(lián)盟（ITU）定義了5G 技術(shù)的8 大關(guān)鍵能力指標：峰值速率達到20 Gbit/s、用戶體驗數(shù)據(jù)率達到100 Mbit/s、頻譜效率比用于4G 標準的IMT-A 提升3倍、移動性達500 km/h、時延達到1 ms、連接密度每平方公里達到百萬臺、能效比IMT-A提升100倍、流量密度每平方米達到10 Mbit/s。

當前，業(yè)內(nèi)人士對5G應(yīng)用的期待頗多。縱觀基于不同分析維度產(chǎn)生的不同分析報告，涉及5G 技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用門類極其繁雜。其中，《5G 時代十大應(yīng)用場景白皮書》較成體系。該報告將5G應(yīng)用場景大致分為24類，其中，與5G 技術(shù)關(guān)聯(lián)性最強的10大類應(yīng)用場景有：云VR/AR、車聯(lián)網(wǎng)、智能制造、智慧能源、無線醫(yī)療、無線家庭娛樂、聯(lián)網(wǎng)無人機、社交網(wǎng)絡(luò)、個人AI 輔助、智慧城市。

據(jù)“中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)”預(yù)測，全球AR/VR 行業(yè)到2020 年總盈利規(guī)模將達到1 200 億美元（AR 占比75%）。在我國，就個人消費類AR/VR，2018 年收入約為18 億元，當具體到與5G 技術(shù)結(jié)合的無線云VR/AR，尚處在技術(shù)驗證階段。

在車聯(lián)網(wǎng)方面，通信運營商目前處于主導(dǎo)地位，自行開發(fā)有關(guān)車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的整套系統(tǒng)，包括搭建TSP 服務(wù)運行平臺、規(guī)劃服務(wù)功能、內(nèi)容的采購與發(fā)包、制定銷售策略、定價與收費等有關(guān)運營的一切活動，但目前仍以技術(shù)研究為主，并未實際商用。

在智能制造方面，盡管目前主要基于Wi-Fi 和有線網(wǎng)絡(luò)，但六大生成行業(yè)對基于5G技術(shù)的智能制造正寄予厚望。

在智慧能源方面，目前正從傳統(tǒng)單一能源站模式走向園區(qū)智慧能源模式，其饋線自動化系統(tǒng)主要靠光纖通信，其對結(jié)合5G技術(shù)進一步提高故障隔離和響應(yīng)速度充滿期待。

在無線醫(yī)療方面，2019 年3 月16 日，中國移動助力解放軍總醫(yī)院完成了首例5G遠程手術(shù)。

在超高清視頻及云游戲等家庭娛樂方面，在現(xiàn)有有線連接的方式下，用戶尚不能獲得更完美的沉浸式體驗。

在自媒體直播方面，也是以有線為主，實時體驗也較差。

在個人AI輔助方面，目前也大都處于實驗室研究階段。

在智慧城市方面，目前主要體現(xiàn)在一些標清視頻監(jiān)控回傳業(yè)務(wù)和一些抄表類的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)方面的應(yīng)用，與5G網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的應(yīng)用案例多數(shù)處于實驗室展示階段。

綜上所述，基于5G網(wǎng)絡(luò)的行業(yè)應(yīng)用盡管概念極其豐富、業(yè)務(wù)極其廣泛，但在5G網(wǎng)絡(luò)正式商用之初，目前大量的行業(yè)應(yīng)用均處在技術(shù)驗證和實驗展示階段，無論是具體方案的實現(xiàn)、還是商業(yè)模式的成熟，都尚需經(jīng)歷一段摸索的里程。

2 規(guī)劃設(shè)計在行業(yè)應(yīng)用中的位置和作用

由于5G 網(wǎng)絡(luò)的正式商用，基于5G 網(wǎng)絡(luò)的行業(yè)應(yīng)用必將成為爆發(fā)態(tài)勢。但現(xiàn)階段，不同行業(yè)對具體業(yè)務(wù)的需求仍不是很清晰，業(yè)內(nèi)人士對怎么基于5G網(wǎng)絡(luò)更好提供新業(yè)務(wù)也存在不同程度的困惑。針對基于5G 網(wǎng)絡(luò)的行業(yè)應(yīng)用的規(guī)劃設(shè)計，是解決上述問題的關(guān)鍵一環(huán)。

如圖1所示，不同于常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，針對行業(yè)應(yīng)用的規(guī)劃設(shè)計將在立足網(wǎng)絡(luò)能力的基礎(chǔ)上，連接起行業(yè)需求方、服務(wù)及終端提供商、網(wǎng)絡(luò)運營商，致力于提供端到端的行業(yè)解決方案。從基于5G 網(wǎng)絡(luò)行業(yè)應(yīng)用概念的提出，到實施方案的落地，規(guī)劃設(shè)計者需理解特定行業(yè)需求、胸懷網(wǎng)絡(luò)能力、熟知智能產(chǎn)品及業(yè)務(wù)，起到行業(yè)應(yīng)用各參與主體之間橋梁和紐帶的作用。

3 針對行業(yè)應(yīng)用的規(guī)劃設(shè)計思路探討

筆者曾與高校、物流、現(xiàn)代制造等多個行業(yè)的專業(yè)人士就5G 技術(shù)在行業(yè)信息化建設(shè)中的應(yīng)用進行過深入交流和探討。從交流調(diào)研等情況看，業(yè)內(nèi)專業(yè)人士都覺得5G 技術(shù)能推動各自行業(yè)的信息化、智能化水平，但具體到可落地的應(yīng)用需求、軟硬件部署方案、投入成本等操作層面的問題，又難以準確地描述全面、清晰的業(yè)務(wù)需求。

圖1 規(guī)劃設(shè)計在行業(yè)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈中的位置

筆者認為，要將行業(yè)應(yīng)用的潛在需求變成顯性需求、模糊需求變成實施方案，規(guī)劃設(shè)計作為行業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，需重點解決需求挖掘、方案集成、成本核算這3方面的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

3.1 需求挖掘

對行業(yè)應(yīng)用的需求挖掘不是簡單的軟件系統(tǒng)的需求分析，而是要深入了解特定行業(yè)的運行機制和模式，理解其運營需求和痛點，從提高效率和可靠性、降低運營成本等不同角度推出5G等新技術(shù)在該行業(yè)的應(yīng)用。規(guī)劃設(shè)計人員在與特定行業(yè)客戶探討5G應(yīng)用時，可以參照5G 網(wǎng)絡(luò)可滿足的五大業(yè)務(wù)需求特性（實時性、移動性、QoS 保障、數(shù)據(jù)流量、單位區(qū)域的連接數(shù)），分析行業(yè)在eMBB 業(yè)務(wù)、mMTC 業(yè)務(wù)以及URLLC 業(yè)務(wù)方面的需求。

表1 示出的是十大行業(yè)應(yīng)用場景與5G 技術(shù)特性關(guān)聯(lián)度分析。

如只明確行業(yè)客戶的需求業(yè)務(wù)類型，仍然還停留在概念階段，進一步的需求分析要為后續(xù)方案集成提供依據(jù)。至少要解決如下一些關(guān)鍵內(nèi)容。

a）需求規(guī)模的界定：譬如視頻直播業(yè)務(wù)，要明確直播終端的數(shù)量和業(yè)務(wù)質(zhì)量的要求；對于車輛監(jiān)控業(yè)務(wù)，需明確車輛監(jiān)控數(shù)量、主要路徑及時延等。

b）商業(yè)模式的界定：譬如智慧園區(qū)業(yè)務(wù)，客戶是需要運營商提供平臺服務(wù)，還是需要提供包括感知層通信模組到數(shù)據(jù)分析的一攬子端到端的軟硬件服務(wù)等。

c）技術(shù)方案的選擇：譬如，同樣是實現(xiàn)大容量通信，要論證客戶為何不用Wi-Fi 而需使用5G；對于智能制造業(yè)務(wù)，因內(nèi)部保密性要求高，要論證是選擇5G網(wǎng)絡(luò)切片，還是選擇為客戶建設(shè)局域?qū)＞W(wǎng)等。

d）接口需求的界定：譬如遠程手術(shù)業(yè)務(wù)，手術(shù)機器人側(cè)要界定對帶寬、時延的具體要求；網(wǎng)絡(luò)側(cè)需界定所支持的手術(shù)機器人或中間件設(shè)備的數(shù)據(jù)格式等。

需求挖掘的輸出，無論是to B，還是to C，應(yīng)是現(xiàn)有技術(shù)可實現(xiàn)、投資合理可控、商業(yè)模式清晰的5G應(yīng)用。

3.2 方案集成

一方面，對于特定的行業(yè)來說，5G 應(yīng)用往往不是單一的，而是多種應(yīng)用交織在一起，這時，規(guī)劃設(shè)計需要考慮的是如何整合應(yīng)用平臺，集成各種子應(yīng)用，為客戶提供全套的行業(yè)應(yīng)用解決方案。同時，在集成這類應(yīng)用時，需保證各類子應(yīng)用的合理隔離，使得整體應(yīng)用平臺安全可控。

另一方面，對于網(wǎng)絡(luò)運營商來說，在實現(xiàn)行業(yè)應(yīng)用方案時，需最優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)配置，使得網(wǎng)絡(luò)資源不僅能滿足特定行業(yè)應(yīng)用的需要，又能不對全局性通信網(wǎng)絡(luò)帶來不可控影響。對網(wǎng)絡(luò)側(cè)來說，最終的應(yīng)用集成方案，經(jīng)濟性、可實施性、安全性都很重要。

譬如，一所綜合性高校，可能下轄多所附屬學(xué)校、附屬醫(yī)院等。其中，遠程教學(xué)以eMBB 業(yè)務(wù)為主；遠程手術(shù)又同時結(jié)合了URLLC 業(yè)務(wù)；對該校的校車監(jiān)控、停車管理等又以mMTC業(yè)務(wù)為主。該高校可能還有許多其他的應(yīng)用需求，同時某些應(yīng)用需求還存在業(yè)務(wù)交叉的情形（如遠程手術(shù)的同時，還可以實時視頻教學(xué)）。很顯然，該高校針對每個應(yīng)用去單獨開發(fā)一套應(yīng)用系統(tǒng)，既不經(jīng)濟、也難于管理。此時，規(guī)劃設(shè)計的作用就需要理清各類應(yīng)用的具體流程、所需資源，并對其進行整合，以提供統(tǒng)一應(yīng)用平臺的形式實現(xiàn)方案集成。

總的來說，由于針對行業(yè)應(yīng)用的規(guī)劃設(shè)計的特殊性，其方案集成的輸出，應(yīng)該是2 方面的成果：一是能同時滿足特定行業(yè)客戶的多種需求的用戶側(cè)實施方案；二是承載各類應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)側(cè)實施方案。這2 個實施方案分別對應(yīng)不同的實施主體，同時也是后續(xù)成本核算及商業(yè)模式協(xié)商的基礎(chǔ)。

表1 十大行業(yè)應(yīng)用場景與5G技術(shù)特性關(guān)聯(lián)度分析

3.3 成本核算

傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計，成本核算主要是對網(wǎng)絡(luò)投資的估算。而針對行業(yè)應(yīng)用的規(guī)劃設(shè)計，其成本核算就復(fù)雜得多。它需要根據(jù)集成方案所涉及到的端到端的不同環(huán)節(jié)，對不同層面的投資進行分解，分別給出成本核算清單。成本核算的輸出，應(yīng)包含不同建設(shè)主體的分工界面的界定（如網(wǎng)絡(luò)運營商、行業(yè)用戶自身、專用設(shè)備或服務(wù)提供商等參與建設(shè)的主體的分工界面），以及不同建設(shè)主體的投資規(guī)模。

4 5G行業(yè)應(yīng)用規(guī)劃發(fā)展建議

在當前5G 商用已經(jīng)起步的情況下，5G 行業(yè)應(yīng)用試點項目已呈爆炸式增長態(tài)勢，無論是賦能農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)，還是賦能制造、運輸、城市管理等各個方面，各類5G+應(yīng)用報道如雨后春筍般展現(xiàn)在公眾面前，但同時也應(yīng)看到，5G 行業(yè)應(yīng)用的規(guī)范、標準目前并不成熟，5G 行業(yè)應(yīng)用從試點到規(guī)?；茝V仍然有很長的路要走。

為促進5G 行業(yè)應(yīng)用的發(fā)展更加規(guī)范、有序，建議加強如下幾方面的行業(yè)應(yīng)用規(guī)劃發(fā)展方面的工作。

a）根據(jù)行業(yè)的不同，需將行業(yè)的信息化發(fā)展規(guī)劃作為行業(yè)自身發(fā)展規(guī)劃的一個重要組成部分納入其整體規(guī)劃，進一步明確行業(yè)發(fā)展的信息化目標和關(guān)鍵信息化指標，并將其與5G技術(shù)的發(fā)展進行對接。

b）結(jié)合5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)對基礎(chǔ)資源的需求，在行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃中，做好5G關(guān)鍵基礎(chǔ)資源的預(yù)留（如電源、管網(wǎng)等）。

c）在廣泛試點的基礎(chǔ)上，盡快推進相關(guān)5G 行業(yè)應(yīng)用在業(yè)務(wù)邏輯、能力配置、部署方案上形成標準。

d）為進一步支撐好5G+的各項應(yīng)用，作為跨行業(yè)、跨專業(yè)的5G行業(yè)應(yīng)用的設(shè)計行業(yè)，應(yīng)未雨綢繆，培養(yǎng)更多具有前瞻性的、復(fù)合型（IT和CT多專多能）的設(shè)計技術(shù)人才。

5 結(jié)束語

在5G網(wǎng)絡(luò)從起步階段到成熟商用，針對行業(yè)應(yīng)用的規(guī)劃設(shè)計是通信設(shè)計人員越來越需頻繁面對的新任務(wù)和新挑戰(zhàn)。行業(yè)應(yīng)用是IT 和CT 高度結(jié)合的產(chǎn)物，對比IT 行業(yè)的專業(yè)人士，通信行業(yè)設(shè)計人員具有熟悉通信網(wǎng)絡(luò)的先天優(yōu)勢，但當前多數(shù)通信行業(yè)設(shè)計人員在知識儲備上的短板也是顯而易見的，如對IT 產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、對智能設(shè)備和感知層產(chǎn)品的了解等都明顯不足。這些不足將在一定程度上限制通信設(shè)計人員對5G 應(yīng)用需求的想像力和創(chuàng)新力，削弱其集成方案的科學(xué)性，降低其成本核算的準確性。面對5G大潮來臨的機遇和挑戰(zhàn)，通信設(shè)計人員只有廣泛接觸IT 上下游產(chǎn)品（服務(wù)）供應(yīng)商，進一步拓展端到端的規(guī)劃設(shè)計知識和能力，才能在行業(yè)應(yīng)用方面有更大突破和作為。