345
5G，正在快速向我们走来。
曾经，它的模样是模糊不清的。5G 作为最新一代的移动通信技术，将怎样改变我们的生活？对此人们充满了期待和畅想。在每次通信相关的展会上，5G 业务演示都是当仁不让的主角。超高清视频，虚拟 / 增强现实，智能机器人，全息投影，自动驾驶等炫酷的业务和 5G 的奇妙组合，总是能吸引无数的眼球，让人折服于科技的魅力。等回过神来一想，这些业务一定是需要 5G 参与的吗？5G 作为网络基础设施，本身只是能提供高速率，大连接，高可靠，低时延的传输管道。如果其他形式的管道（比如光纤等有线连接，或者 WiFi，LoRa 等无线连接）也支持这些应用的话，5G 又有什么特殊之处呢？
2019 年作为 5G 元年，中国发放了 5G 牌照，5G 基站建设地如火如荼，随着 5G 芯片的成熟，5G 手机也已雨后春笋般地不断涌现，价格也越来越平民化。
终于，5G 不再是遥远的畅想，它的模样也不再模糊不清。只要花个几千元买上一部 5G 手机，它就可以被你握在掌中肆意把玩。
俗话说，距离产生美。对一个事物熟悉了，神秘感一旦失去，它的身价自然也就一落千丈。确实，用 5G 手机测个速虽说挺过瘾，看视频也的确缓冲快且毫无卡顿，但这就是那个号称要「改变世界」的 5G 吗？
于是，突然间「5G 无用论」开始甚嚣尘上。这是因为，人的感受总是受制于自身所处的环境。对于普通人来说，主要是使用手机来和外界连接，而目前所有的应用在覆盖良好的 4G 环境下都很流畅了。并且，除了 4G 之外，还有 WiFi 作为补充，速度也不差，目前还没出现一款只在 5G 下才能流畅运行的所谓「杀手级」应用。
其实，面向普通用户在手机上使用的，只是 5G 的 eMBB（增强型无线宽带）业务，只能说是 5G 应用的冰山一角。而 5G 还有另外两大应用场景 mMTC（超大规模机器类型通信）和 uRLLC（超可靠低时延通信）在摩拳擦掌呢。
5G 的后面两种应用主要用于物联网，和普通人关系并不大，所以没法直观地感受到。它们面对的是企业，提供的是垂直行业应用，会对各个行业的生产赋能，从而潜移默化地间接影响我们的生活，润物细无声。
实现上面的多个行业应用，除了 eMBB，mMTC 和 uRLLC 这三大场景的技术之外，还需要另外两个关键技术：5G 网络切片和边缘计算。5G 网络切片在一个物理网络上实现多个资源隔离的逻辑网络。不同特点的应用，对于网络的需求千差万别。有的要求大带宽，有的要求大连接，还有的要求低时延，同一网络下同时满足这些要求代价很大，而网络切片可以通过给它们定制不同的逻辑网络来满足。
综合商业视角，切片网络的目标架构包括商业层，切片管理层和网络层。商业层为垂直客户提供切片设计服务以及购买入口；切片管理层提供切片调度，管理和实例化；切片网络层就是支撑上层应用的物理设备和逻辑模块。边缘计算（MEC，Multi-access Edge Computing，多接入边缘计算），就是让大量的数据计算在网络的边缘就近进行。这样不但可以降低时延，还可以减少向上的传输带宽，更重要的是把关键数据保存在企业之内，更具安全性。
5G 可天生支持 MEC。由于 5G 核心网采用了用户面和控制面分离的服务化架构，其用户面单元 UPF 可以很方便得部署在企业内部，甚至 MEC 服务器之上，从而实现用户面就近处理，关键数据也不会流出企业。5G+MEC 的架构如下图所示。
综上，有了 5G 对 eMBB，mMTC 和 uRLLC 这三大应用场景，网络切片，边缘计算，以及核心网用户面下沉的支持，才能更好地服务于各种各样的行业应用。
并且，这些 5G 功能必须在 SA 场景下才能实现，这也是中国目前大力发展 5G SA 部署模式的原因之一。也就是说，5G 的绝大部分技术都是为了行业应用。这才是 5G 的精髓，才是「5G 改变世界」的途径。那么，5G 的三大应用场景可以用于哪些行业应用，又能带来什么变革呢？1. 5G+视频 首先，由于 5G 可以提供高速率和低时延，最容易想到和做到的，就是高清视频相关的应用了。通过 5G 将采集的监控视频 / 图像实时回传，结合边缘计算（MEC）统一监控平台，实现人员违规，厂区环境风险监控的实时分析和报警，提高作业安全性。
从高清视频衍生出去，还有虚拟现实（VR）/ 增强现实（VR）这些和超高清视频相关的技术也需要 5G 的支持。VR 由于沉浸，交互和构想这三大特点，在工业互联网中的主要应用是虚拟装配，虚拟培训，虚拟展厅等场景，720°全景的展示让人身临其境，信息传递更丰富而直观。AR 则融入到了工业制造的交互，营销，设计，采购，生产，物流和服务等多个环节。比如，通过 AR 远程协助，专家可远程在 AR 眼镜中实时标注设备状态和操作方法，实现了现场人员和远程专家等零距离沟通。
5G 高清视频采集到的数据，再加上边缘计算和人工智能，随之产生的计算机视觉或者机器视觉，可实现字符识别，人脸识别，视觉定位，行为分析，物体识别，物体测量，物体分拣等应用，则是视频应用的高级形态。5G+视频是 5G 最先成熟的基础应用，可服务于各种各样的垂直行业，包括：制造，能源，医疗，教育，建筑，电商等等各行各业。2. 5G+工业 5G+工业互联网是智能制造的前提。早在 2012 年，美国通用电气公司在提出「工业互联网」这个概念时，是这么说的：「工业互联网，就是把人、数据和机器连接起来」。
工业互联网可以从「网络」，「数据」和「安全」这三个方面来理解。网络是基础，数据是核心，安全是保障。5G 要在工业互联网中发挥作用，无非是作为网络基础设施，然后借助它高速率，大连接，与超可靠低时延这三项能力，在其上构筑适合的行业应用。 这些行业应用在初期大多基于 5G+视频的智慧园区的安防，巡检，以及 AR 远程协助，VR 虚拟培训等外围应用。目前用于核心的工业制造控制还比较困难，随着业界不断的研究和试探，待到更多应用的成熟，后续才会逐步触碰到工业核心控制环节。目前来看，除了智慧安防和巡检之外，5G 在工业互联网还可用于下面的场景。
数据采集：对于工厂内各种设备内部模块，以及各种环境相关的传感器的数据采集，需要用到大连接的物联网技术，也就是 5G 的 mMTC 场景。
工业穿戴：现代化现场工人的技能要求越来专业，这就需要各种 VR/AR 智能可穿戴设备作为辅助。同时由于可穿戴设备对移动性，带宽，时延的要求都苛刻，5G 的三大应用场景可满足上述需求。
视觉质检：5G+视频的高级应用，也就是机器视觉，作为典型的 eMBB 场景，还需要结合边缘计算以及人工智能才能高效完成。
工业控制：在很多场景不适合人进行作业，比如高位，高空，有毒等恶劣环境，这就需要远程控制。远程控制不但需要超高清视频的回传，还需要极低的时延和可靠性。5G 正好可以满足这些方面的要求。
长期来看，5G 会逐步深入工业控制的核心领域，部分取代工业现场的有线 IT/OT 网络，甚至颠覆工控及部分装备产品的形态。3. 5G+电力电力，正是这样一个正在全面向数字化能源互联网发展的行业。从以前的大机组电网互联，再到现阶段正在蓬勃发展的电网智能管理，新能源接入，智能电表等智能电网应用，最终还会向全面智能方向不断进化。我们先来看看目前智能电网需求跟 5G 的匹配程度。
首先，对于电力系统生产控制类需求：比如配电自动化，主动配电网差动保护，分布式电源接入控制等应用，需要达到 99.999%的可靠性，时延需求从 10 毫秒到 50 毫秒不等。显然这是 5G uRLLC 的需求。然后，对于电力的生产管理系统中的移动应用类需求，需要进行无人机或者机器人定期巡检，高清视频监控，AR/VR 辅助维修及培训，以及各种自然灾害保护等工作。
这些工作都需要大量的图片，视频或者媒体流的回传，属于 eMBB 的场景。另外，对于大量电力基础设施的信息采集类需求，比如管理和状态监控，能耗管理，路灯控制，智能抄表等业务的连接数巨大，时延和带宽要求不高，5G 的 mMTC 业务正好满足需求。
由此可见，智能电网对 5G 的三大应用场景都有需求。除此之外，智能电网对 5G 的另一个关键技术：边缘计算也有明确的需求。
通过边缘计算技术，电网可将当前位于主站的数据处理逻辑下沉，由本地智能终端对电力信息进行实时处理。
这样一方面能够提升配电自动化系统的响应速度，降低时延，另一方面可以减少数据长距离传输带来的带宽占用。4. 5G+医疗新冠疫情，让我们的生活发生了剧变，也是对医疗系统的大考。外部环境的改变，催生着医疗系统和 5G 的融合，创新和变革。
疫情爆发后，远程会诊、智能医护机器人等多种 5G 用例被迅速投入到抗疫阻击战中，已初显 5G 价值。3 月 24 日，工信部发布了关于推动 5G 加快发展的五方面 18 条措施，其中包括推动「5G+医疗健康」创新发展。文中指出，要开展 5G 智慧医疗系统建设，搭建 5G 智慧医疗示范网和医疗平台，加快 5G 在疫情预警、院前急救、远程诊疗、智能影像辅助诊断等方面的应用推广。进一步优化和推广 5G 在抗击新冠肺炎疫情中的优秀应用，推广远程体检、问诊、医疗辅助等服务，促进医疗资源共享。
从这份 5G 发展的「总纲领」中可以看出，5G 智慧医疗将是我国 5G 下一步的工作重点。初步实现的智慧医疗应用，以虚拟团队合作，远程医疗支持，远程复诊等远程视频辅助类的应用为主。至于被寄予厚望的远程手术，则因为技术和管理的要求过高，离成熟应用还有较远的距离。
虚拟团队合作：由于传统医护和数字化系统的整合速度慢，缺乏统一的协调管理，5G 可以为医护团队提供视频辅助以及虚拟团队办公等服务。远程医疗支持：疫情期间，社区或者流动医护人员遇到难以判断的问题，又无法得到上级专业人员的支持，这可咋办？借助 5G 远程医疗检查，专家可提供远程视频协助，实时数据分析等支持。甚至，还可以为急救车提供视频辅助，快速建立医护人员和专家的联系通道，且有网络切片保障服务质量。
中国移动经过了对 5G 行业应用的深度分析，其政企事业分公司的技术专家编写的《5G 落地：应用融合与创新》一书，很好地总结了 5G 在行业应用中的关键作用以及落地的应用融合与创新：「在 5G 之前，每一代新的通信技术革新都包含着空口革新和传输速率的提升。但 5G 跳出了单纯的通信连接的范畴。5G 技术糅合了大数据、人工智能、物联网技术，可以和垂直行业实现深度融合。5G 不再拘泥于带宽提升这一传统发展路径，将时延和连接数纳入到自身演化系统当中，其所带来的颠覆，从日常生活延伸到各个产业，以及整个社会。5G 是工业级的无线通信网络，其按百万连接和毫秒级时延的标准来进行协议设计，使低成本、海量连接的物联网成为现实。以物的连接为基础，信息采集和操作控制得以向远程化、无人化方向发展。垂直行业 5G 解决方案将成为热点，大量第三方垂直行业解决方案企业也将应运而生。」
