5G行業終端發展概述

2023.07.18

5G行業終端發展概述


隨著第五代移動通信技術的不斷發展及全球範圍內的商用化進程逐漸加速,我國在5G網絡建設、用戶規模及應用數量等方面佔據世界領先地位,形成覆蓋工業、醫療、教育、交通等多個關鍵行業的5G應用格局。

隨著第五代移動通信技術的不斷發展及全球範圍內的商用化進程逐漸加速,我國在5G網絡建設、用戶規模及應用數量等方面佔據世界領先地位,形成覆蓋工業、醫療、教育、交通等多個關鍵行業的5G應用格局。5G終端作為網絡與行業的連接節點,在實現5G賦能千行百業的進程中,起到不可或缺的關鍵作用,得到了產業界的關注和國家政策的支持。

5G行業終端發展現狀分析

行業的發展與國家相關政策的支持密不可分,考慮到5G行業終端在推進5G商用、工業現代化過程中的重要作用,國家、地方層面均為推動5G行業終端發展出台了相關政策。具體來說,2019年5G應用從移動互聯網走向工業互聯網,進入“商用元年”。2020年3月,工業和信息化部發布《關於推動5G加快發展的通知》。

2021年,“十四五”規劃提出加快5G網絡規模化部署,構建基於5G的應用場景和產業生態,推動5G、大數據中心等新興領域能效提升等要求。2023年,工信部發布《工業互聯網專項工作組2023年工作計劃》,進一步強調要加強5G工業芯片、模組、終端的研發應用,提升我國產業發展的硬件基礎。

基於國家及地方政策奠定的5G行業終端良好的產業環境,5G行業終端類型逐漸豐富,日益滿足行業用戶定制化需求。5G行業模組分級分層策略、精簡化5G芯片等技術有效降低了行業5G終端的整體成本,國內行業5G模組價格下降到400元左右。同時,定制化5G行業終端逐漸出現在市場上,例如2022年,定制化融合定位、高精度授時和工業防護的5G行業終端(如自動化5G電力配電設備、礦山5G自動導引運輸車、礦山5G防爆設備等),有效提高了5G在行業應用中的穩定性和使用效率。

此外,5G行業終端融合人工智能、雲計算、邊緣計算等技術,提高了傳統設備的智能化水平,5G Dongle、網關、數據傳輸單元(Data Transfer Unit,DTU)等行業終端產品與礦山掘進機、港口龍門吊結合,形成了高效的行業解決方案。

5G行業終端發展趨勢及挑戰

當前5G行業終端已得到了相關政策的支持及業界的關注,但其發展依然面臨供應、技術成熟度、價格和運維等方面的挑戰。其一,5G行業終端可選範圍較小,同時,作為5G行業應用的重要形式,5G定製網項目實施週期跨度通常為2~3年,對廠商考驗較大。其二,5G行業終端配合定製網項目進行終端IP化改造、提高安全性和可靠性的相關技術尚不成熟。其三,5G行業終端價格在當前定製網項目激烈的市場競爭中往往起到決定性作用,但當前5G行業終端成本較高,且其運維、改造等環節難度較大,使得中小廠商望而卻步,進而限制5G行業終端的發展。

考慮當前5G行業終端發展面臨的挑戰,以及未來千行百業的數字化、智能化發展需求,5G行業終端未來將向定制化、智能雲化、規模化三大方向進一步突破。

定制化

隨著5G商用進程不斷推進,增強型移動寬帶、超可靠低時延通信及大規模機器通信等技術持續演進,使5G可覆蓋超高清視頻等大流量增強移動寬帶業務、無人駕駛和工業自動化等需要低時延高可靠連接的業務、大規模物聯網業務等多種業務場景,滿足行業發展需求。具體來說,面向眾多行業應用需求,5G行業終端將主要在形態、功能兩大方面進行定制化發展。

在終端形態方面,行業應用將催生定制化形態的5G行業終端以滿足行業需求,承載連接任務。除了當前用戶前置設備/用戶駐地設備(Customer Premise Equipment,CPE)、DTU、網關等傳統終端形態之外,AGV、智能機器人、車載路由器、工業相機/攝像頭、無人機/車/船等各種終端將作為5G行業終端形態的擴展和補充,進一步滿足行業發展需求。

在終端功能方面,5G行業終端功能也將更加豐富,以滿足專業化、精細化的行業需求。具體來說,與傳統手機、平板等關注通用性、標準化的5G消費類終端不同,行業用戶對終端功能的需求往往與具體的使用場景息息相關。工業、醫療、教育、交通等重點行業對5G行業終端可靠性、穩定性、時延等性能以及協議轉換、組網等功能提出了更高要求。同時,考慮高溫度、高濕度、粉塵等複雜多變的行業終端作業環境,研發特定場景下穩定可靠運行的終端產品成為當前行業關注的重點。基於多協議轉換、低成本、防水/防爆、安全、5G局域網(5G Local Area Network,5G LAN)等關鍵能力的定制化研發,以及對行業解決方案的深入理解,為用戶提供“交鑰匙”產品,成為5G行業終端未來發展的重要議題。

智能雲化

隨著雲計算、雲存儲、邊緣計算、人工智能等技術的發展,“端-邊-雲”智能協同將加速終端雲化趨勢,實現行業用戶業務快速響應、靈活部署、全局調度。具體來說,針對5G全連接工廠等海量設備連接場景,海量連接數據的存儲、計算和處理均可部署在雲端,通過邊緣網關、服務器為廣大行業用戶提供低時延、低成本、高可靠、及時響應的服務,同時,基於“端-邊-雲”智能協同,可實現5G行業終端智能雲化,進而有效降低終端成本,擴大5G行業終端的應用範圍。

規模化

通過各行各業的試點探索,5G行業終端必將走向規模化。在商用階段,5G行業終端定制化技術的成熟必將進一步激發行業需求,進而催生出更為豐富多元的行業應用場景,擴大5G行業終端市場規模。

當前,5G模組最低集採價格為400元左右。2022年,輕量化5G(5G Reduced Capability,5G RedCap)標準凍結,對比5G eMBB模組,5G Redcap模組成本下降了40%~70%,預計2024年底5G模組價格將下探到200元以內。5G行業終端技術的積累和模組價格的下降,必將推動終端規模化發展。據中國電子信息產業發展研究院預測,到2025年我國5G基站將達到360多萬個,優先完成重點區域的5G網絡覆蓋。屆時,5G終端累計將超過3200款,其中行業終端將累計達到2000款。因此,如何進行5G行業終端產品規模化複製,將成為5G行業終端發展的主要挑戰,決定其未來的市場價值。

運營商佈局及未來發力方向

運營商在5G產業生態體系中扮演著基礎設施提供者、應用創新推動者、產業生態整合者3個基本角色,對未來5G行業終端乃至5G的發展均起到關鍵作用。在我國數字經濟發展進一步提速的背景下,運營商應綜合行業生態、市場需求及中美高科技競爭等因素,合理規劃自身在5G行業終端上的佈局及發力方向。

健全5G行業終端品類,適應市場新需求

未來,運營商應著力打造集約類、精品類兩大5G行業終端體系,通過分類產品運營,打造5G行業終端庫,進而健全5G行業終端品類,滿足市場需求,完善5G行業終端生態。

集約類5G行業終端:主要為需求明確、規模較大及具備重要意義的集團級5G行業終端產品,例如CPE、DTU、網關類產品。運營商要做到統一規範、統一入圍、統一政策、統一銷售的“四統一”模式,以集採為主,把握關鍵環節,降低成本,進而做大市場規模,與芯片、模組、終端廠商及行業用戶共享收益。

精品類5G行業終端:主要為需求較為小眾、市場規模較小,但5G行業應用必不可少的行業終端產品,例如智能工業攝像機、虛擬現實(Virtual Reality,VR)、增強現實(Augmented Reality,AR)和混合現實(Mixed Reality,MR)等終端設備。運營商應考慮以“自主研發+外部合作”為主,通過軟硬解耦化、接口標準化、能力模塊化的結構設計,進一步賦能5G行業終端。

加強關鍵技術研究,促進行業發展

面向通信技術(CT)、信息技術(IT)、操作技術(OT)融合趨勢,運營商應在傳統CT優勢的基礎上,積極把握市場趨勢,進一步向綜合信息化服務商全面轉型。具體來看,運營商應持續加強5G行業終端關鍵技術研究,主動加大對協議轉換能力(工業協議等)、連接能力(“5G+”、衛星通信、可見光通信等)、算力能力(邊緣/端算力協同等)、感知融合能力(通感一體化等)、節能能力(低功耗技術、無源物聯等)和安全能力(行業數據隱私保護、應用安全保護)等的研發投入,解決行業痛點問題,促進行業發展。

共建聯盟合作體系,共促聯盟生態繁榮

在完善行業終端品類、加強關鍵技術研發的基礎上,運營商應充分利用自身對行業市場的理解與洞察,積極主動構建產業聯盟,以搭建生態合作橋樑、促進聯盟成員交流、促進聯合創新為宗旨,形成生態、渠道、宣傳三大方面賦能體系,為生態夥伴提供聯盟成員身份認證、商機發掘孵化共享、渠道平台資金支持、終端採購銷售合作等多種資源支持。同時,運營商應與芯片、模組、終端廠商一起,聚焦重點行業、深耕行業應用場景、打造標杆工程項目,共同促進5G行業終端生態繁榮發展,助力5G應用走深向實,推動千行百業的數字化轉型升級。