都說“4G改變生活，5G改變社會”，5G確實已經頻繁出現在我們的生活中，然而用上5G手機的普通消費者們還沒感受到5G帶來的獨特體驗。5G在工業和醫療等行業應用的優勢也尚未體現。

5G為什么還沒改變社會？為什么毫米波技術值得期待？

5G應用破冰，但缺少規模化效應

5G與此前的移動通信技術最大的不同在于這一代技術將不再只連接人與人，5G還將連接人與物、物與物，這也是5G能夠改變社會的關鍵原因。

中國聯通科技創新部總經理馬紅兵在第二屆5G毫米波產業高峰論壇上說：“5G的高速率、低時延和大連接的特點，對于普通消費者來說感覺并不明顯。5G要改變社會或者賦能千行百業，但賦能又很難，需要各方的協作，共同構建生態。”

實際上，5G應用在垂直行業方面已經有所進展。中國電信技術創新總裁、中國電信首席專家、貝爾實驗室院士畢奇在論壇上分享了一組數據，目前為止，電信在全國有4500多個垂直行業應用，從項目的分布情況看，50%以上在工業應用，20%是政府服務，交通和醫療各占10%左右。

中國移動研究院無線與終端技術研究所所長丁海煜也說，“我們到目前為止建設了70萬個5G基站，在全球處于領先水平。這兩年，我們選定了18個行業推動5G的規模化應用，包括礦山、港口、醫療、工廠等，做了近200個龍頭示范項目，我們稱之為‘樣品房’，同時在推動4000多個‘商品房’落地。”

顯然，5G在改變社會的探索上已經實現破冰，但目前面臨的問題是實現5G應用的規模化效應。

國家遠程醫療與互聯網醫學中心辦公室主任、中日友好醫院發展辦主任盧清君給出一個粗略的統計數據，全國二級以上的醫院有23000多家，目前開通5G基站的不到800家。“這其中有許多原因，包括安全、性能以及成本等。”

“5G在醫療領域的應用還是局限在一些小場景，目前很難看到不可替代的需求。”盧清君進一步表示，“我提煉了12大類比較適合5G+醫療的應用，比如遠程會診，病人影像和數據的傳輸，移動查房等。但我特意排除了遠程操控手術，因為我們曾經在電信公司化巨大代價做重度保障的前提下嘗試過，5G時延僅5毫秒，但因為終端導致的延遲讓整個時延達到了256毫秒，這是醫生難以接受的時延，并且成本非常高。”

“現在5G可以實現前所未有的應用，但還不是一個普及適用的技術。我們需要找到適合5G從1到N推廣的場景，大規模使用形成規模化效應。”盧清君指出。

北汽福田汽車IT基礎設施部/信息安全部高級經理張志強分享了5G在工業領域落地的情況。“我們應用5G的第一個項目是質量糾錯，需要通過網絡快速將高清照片傳輸到云上進行大數據分析并回傳結果，盡快發現涂膠機器人的錯誤，保證車輛的出廠質量。以往，用傳統網絡很難做到，和聯通合作利用5G能夠更快發現問題，讓我們看到了5G帶來的紅利。”

不過，在后續的智慧園區AGV小車的互聯中，北汽福田并沒有用5G，而是采用傳統的Wi-Fi方式部署。“首要的原因還是成本，其次是對于技術成熟度和穩定性的擔憂，考慮到產線投入生產后，如果一個廠房斷了一條生產線，一天就要損失上百萬，所以我們最終只在外圍，包括工廠的安防體系中引入5G。”張志強表示。

總結起來，丁海煜認為5G要形成規模化應用面對著四大挑戰，一個是網絡性能不夠好；二是成本不夠低；三是網業協同不夠深；四是端到端的標準化不夠快。

毫米波加速5G改變世界 

GSMA大中華區總裁斯寒指出，5G毫米波具備著多個突出優勢，頻率寬帶容量大、易與波束賦形等結合，極低的時延，這些優勢有利于工業互聯網、AR、VR、云游戲、實時計算等行業的發展。同時毫米波可以支持密集區域的部署，進行高精度定位，設備集成度高，有利于促進基站和終端的更加小型化。

毫米波是波長為1～10毫米的電磁波。高通公司中國區研發負責人徐晧表示：“對于通信行業，最珍稀的資源就是頻譜，越低的頻譜越稀有，越高的頻譜資源越多。如果不用毫米波的頻段不可能達到5G最高峰值速率，也不可能達到數據流量的需求。”

中興通訊RAN產品市場副總經理劉爽還指出，由于毫米波波長很小，天線也可以做的很小，這可以降低毫米波設備的體積，擁有易部署的優勢。

但提到毫米波繞不開的是毫米波覆蓋范圍、只支持視距傳輸、高成本的挑戰。“20多年前這些問題確實是毫米波應用的挑戰，但如今不管是射頻元件、標準等都有非常大的突破，無論是覆蓋、傳輸還是成本的問題都已經不再是毫米波應用的瓶頸。”徐皓說，“全世界已經有100多款5G的毫米波手機，基本上所有設備廠商也都能提供毫米波基站，5G毫米波已經是一個成熟的商用解決方案。”

可以用一組數據來說明毫米波的優勢，高通與美國一運營商合作，采用毫米波和Sub-6GHz部署的5G網絡，毫米波中頻的傳輸速率是Sub-6GHz的6倍，是4G的18倍。除了速度快，毫米波的時延也僅為Sub-6GHz的四分之一，能夠滿足虛擬現實，工業自動控制等的需求。

“毫米波和5G有很好的結合，大帶寬、大速率、低時延。5G還有一個特點就是高可靠性，通過這三點結合，可以把現在工廠里面的有線以太網用無線以太網代替，這對工業制造的靈活性有積極意義。”徐皓同時指出，“這里講的還是基于5G第一個版本的R15毫米波技術，后面的5G兩個版本R16和R17中也做了非常多的毫米波增強，能夠更好地支持5G更多的行業應用。”

雷鋒網了解到，今年7月，國家十部門印發《5G應用“揚帆”行動計劃（2021-2023年）》，通知指出，5G應用重點領域包括5G+信息消費、5G+融合媒體、5G+工業互聯網、5G+車聯網、5G+智慧物流、5G+智慧港口、5G+智能采礦、5G+智慧電力、5G+智能油氣、5G+智慧農業、5G+智慧水利、5G+智慧教育、5G+智慧醫療、5G+文化旅游、5G+智慧城市。

“毫米波現在已經是成熟的商業解決方案，但并不是說所有的應用場景都適合于用毫米波，就像不是所有的場景都適合于用Sub-6GHz一樣的，最適合用毫米波的場景是熱點覆蓋。”徐皓認為。

斯寒引用GSMA最新發布的5G毫米波經濟性分析報告指出，5G毫米波在高密度城市部署和固定無線接入場景里，將為運營商帶來明顯的成本優化和增益。在高密度的室內場景里，也將降低每平方米的網絡成本。

成本自然是技術成熟度之外影響5G大規模部署的關鍵。OPPO標準研究部部長楊寧指出，“毫米波整體的部署不管是從網絡側還是終端側，器件的成本和芯片的成本相對于Sub-6還是高一點。”

畢奇從單機和每比特成本來看待成本的問題，“從單機成本的角度，3G到4G，4G到5G，初期的成本加了一兩倍，但是它的速率加了10到20倍，使得每比特的成本大大下降。我認為毫米波是將來下一代移動通信技術6G演進的方向。”

他也同時分析了5G行業應用與成本之間的關系，垂直行業應用最大的一個瓶頸就是碎片化，碎片化會產生巨大的成本。想要解決5G毫米波的成本挑戰，需要各方共同協作，通過找到不同行業的共性和個性，特別要把共性抽象出來，這樣才能做到比較好的成本降低。

對于中國的毫米波的發展來說，頻譜資源的分配也非常關鍵。斯寒說，“從亞太區域及全球來看，26GHz現在被部署和發放牌照最多的最熱門的毫米波頻段，另外37到40GHz也在美國和其他國家與地區得到了部署或牌照，是僅次于26GHz的熱門頻段。”

楊寧認為，“從整個產業的角度看，資源是發展的基礎，如果資源分配仍然不明確，對于產業的推動作用效果不是那么顯著，所以我們希望資源的分配能夠進一步明確。”

當然，毫米波高速率帶來的功耗問題也是需要面對的問題。

無論如何，毫米波技術的發展將是5G大規模，更廣泛應用的關鍵。Sub-6+毫米波，毫米波+衛星通信或許能帶來更多意想不到的可能。雷鋒網雷鋒網

第一批五大重點行業包括：電子設備生產、裝備制造、鋼鐵、采礦、電力。十大應用場景涉及：協同研發設計、遠程設備操控、設備協同作業、柔性生產制造、現場輔助裝配、機器視覺質檢、設備故障診斷、廠區智能物流、無人智能巡檢、生產智能監測。

據工信部發布的最新數據顯示，截至目前，全國“5G﹢工業互聯網”項目超過1500個，覆蓋22個國民經濟重要行業，取得了一系列階段性、標志性進展，也形成了眾多成熟模式和發展經驗。今后工信部將重點抓好四方面工作。

一是抓好產業基礎的夯實提升。繼續依托工業互聯網創新發展工程，通過財政引導，加快“5G﹢工業互聯網”關鍵產品和系統的研發及產業化，為規模化應用打下基礎。

二是抓好成熟模式的應用推廣。發布第二批“5G ﹢工業互聯網”重點行業和典型應用場景；持續開展“5G﹢工業互聯網”試點示范，發布一批優秀項目成果，不斷強化示范引領，推動成熟模式在更多行業和領域應用推廣。

三是抓好創新模式的深化拓展。打造3~5個5G全連接工廠示范標桿，探索形成IT、OT、CT融合發展的實施方案，推動5G應用從外圍輔助環節向核心生產環節滲透。

四是抓好產業生態的發展壯大。以“5G﹢工業互聯網”為重點，遴選2~3個國家級工業互聯網產業示范基地，推動產業集聚和協同創新。推動產業各方廣泛參與，培育解決方案提供商，支持龍頭企業牽頭整合產業鏈，組建創新聯合體，形成合作共贏的“團體賽”模式。（雷鋒網 雷鋒網）

消費互聯網顧名思義以消費者為中心，通過互聯網技術連接其生活圈，包括購物、娛樂、餐飲、出行等，最后通過沉淀數據進行分析再進一步優化，從而提高交易效率。

工業互聯網則以企業為用戶群體，通過互聯網技術以及工業軟件、專業信息把企業在生產、管理、銷售等各個環節的行為全面數據化，再利用物聯網、大數據等新一代信息技術將每個環節連接起來，進行優化，它降低了企業的生產成本，提高了生產效率，同時幫助企業進一步挖掘潛力。 

相對于消費互聯網來說，工業互聯網強調的是實現人、機、物的全面互聯，所以對網絡和技術的要求要高于消費互聯網，在這種情況下，5G的出現正好合工業互聯網發展的胃口。

5G技術和以往的3G、4G技術相比，各方面性能都有了較大的提升，將其大規模運用到工業互聯網當中，必將讓現代工業和信息網絡更牢固地結合在一起，加快工業互聯網的發展進程。 

工業全面實現數字化轉型主要依托工業互聯網，但從目前來看，其的能力還遠遠不足，所以5G就成工業互聯網最好的助攻者，進而為工業數字化轉型賦能。 

可以說，工業互聯網是一種新事物，5G也是新基建刺激下的新產物。二者結合，必定會碰撞出新的火花。 

初來乍到，5G技術加持工業互聯網發展

在中國工業互聯網研究院數據平臺組組長張義看來，人與人之間的通話，一次打不通可以再打，無非就是被用戶投訴，機器之間的通信如果打不通可不行，一個煉油廠或者加油站，可能就會發生爆炸，人民群眾的生命財產會受到巨大威脅。

5G的出現，為實現物與物之間的不間斷連接提供了可能。 

張義還表示，5G的出現對工業生產意義重大，經調研發現，在化工、機械、飛機制造、電力等領域，5G技術與工業生產場景的密切結合，已經發生了化學反應。在提質增效、降本減存方面發揮了很好的作用，極大提升了5G對實體產業的賦能。 

5G在工業互聯網的應用場景主要體現在，低時延高可靠（uRLLC）、大帶寬（eMBB）、大連接（mMTC）三方面：

• 超低時延與可靠性方面，5G無線技術可實現1ms的時延以及超過99.999%的可靠性，可支撐工業自動化控制過程中系統和設備對數據傳輸的實時性的諸多指標和要求； 

• 大帶寬方面，5G將支持下行速率達20Gb/s和上行速率達10Gb/s，可滿足工業中典型的VR或AR流暢運行下對網速提出的高要求； 

• 大連接方面，5G能滿足每平方公里100萬臺設備的連接量，可滿足大量低功耗嵌入式終端的數據連接與傳輸需求。 

除了本身的技術賦能，5G還可以通過與其他技術的結合共同賦能工業數字化轉型： 

5G結合人工智能、物聯網、云計算、大數據、邊緣計算等技術，將打造全5G應用，推進工業企業降本增效和智能化、信息化升級。 

5G的切片技術和物聯網大數據、云計算等技術結合，可以打造有安全保障的專有和公有網絡，支持數據采集、預防性維護、遠程監控服務等應用。 

5G結合邊緣計算技術，打造企業專屬的私網、無線專網，可以解決工業企業尤其是軍工企業、涉密單位所關注的信息安全和數據安全問題。

可以說，5G技術為私密性強、可靠性高的工業企業帶來了新的解決方案、運營模式和商業模式。 

5G在工業互聯網的應用場景愈加豐富 

5G大部分應用場景都不是給人用的，理所當然也就不是給消費互聯網用的。顯而易見，是為工業互聯網所用。 

1）5G+超高清視頻 

隨著技術的發展，超高清視頻已經不再局限于監視，錄像，回放等傳統功能，對視頻流的清晰及流暢度提出了更高的要求。工業環境下高清視頻的主要應用是：智慧園區的安防，人員管理等場景。 

通過5G將采集的監控視頻/圖像實時回傳，結合邊緣計算（MEC）統一監控平臺，實現人員違規，廠區環境風險監控的實時分析和報警，提高作業安全性。 

在超高清采集分析的技術上，經過人工智能的分析，視頻應用逐漸向字符識別，人臉識別，視覺定位，物體識別等智能化發展，可稱之為機器視覺，通過5G+機器視覺可以用于工業生產的某些環節。 

2）5G+VR/AR 

VR需要超高帶寬和時延才能讓人虛擬現實的感受更真實；AR則融入到了工業制造的交互，營銷，設計，采購，生產，物流和服務等多個環節。

3）5G+無人機

工業級無人機可以通過5G進行遠程操控，并進行實時高清視頻回傳，可用于智慧園區的24小時不間歇，無死角的安防，或者惡劣環境下的設備巡檢等場景。

4）5G+遠程控制

在工業環境中，很多場景不適合人進行作業，比如高位，高空，有毒等惡劣環境，這時就需要遠程控制來完成。遠程控制不但需要超高清視頻的回傳，還需要低時延、可靠性的網絡。5G正好可以滿足這些方面的要求。

目前，5G+VR/VR，5G+無人機以及5G+機器視覺等應用已進入高速發展期，經濟價值逐漸顯現，未來將成為5G在工業互聯網的主流應用場景；5G與超高清視頻的融合應用已進入成熟期，成為了5G在工業互聯網領域的第一批應用場景。

中國科學院院士鄔賀銓這樣解釋5G和工業互聯網的關系，對于工業互聯網來說，5G技術將補齊工業互聯網重大短板，加快工業互聯網建設。1G到4G是面向個人通信的，5G是面向移動互聯網和工業互聯網的”將5G技術可以引入工業互聯網場景，未來大有可為。 

5G走進工廠內部，實現深度賦能

除了在工業互聯網場景的應用，為了更好地助力工業實現數字化轉型，目前5G技術也逐漸在工業中得到了很好的應用。 

當前，5G 在工業中的應用主要體現在：智能制造、遠程操控、智慧工業園區 3 個細分應用領域。

1）智能制造

5G 智能制造解決方案有利于提高生產企業的產品質量，提升生產效率，降低次品率、人力成本與庫存；工業生產設備供應商的網聯化、智能化工業生產設備將在 5G+智能制造產業生態中得到巨大發展。

利用 5G 網絡及視頻監控、AR 眼鏡、視覺檢測設備、工業傳感器等數據采集設備，無人車、AGV、工業機器人和 PLC 等工業設備，實現環境監控與巡檢、物料供應管理、產品檢測、生產監控與設備管理等應用。 

杭汽輪集團、浙江中控、新安化工等企業，利用5G技術構建了三維掃描建模檢測系統，在部件檢測時間上，從 2-3 天降低到了3-5 分鐘，在實現產品全量檢測的基礎上建立了質量信息數據庫，便于后期質量問題分析追溯。 

新安化工利用 5G 網絡，實現工業數據采集及控制系統。新安化工生產流程嚴格，擁有液壓監測、漏氣監測、壓力控制、閘門控制等數以千計的數據采集點。在 5G 智能制造的解決方案中，新安化工園的多個數據采集終端通過 PLC 匯聚后接入 5G 網絡，實現控制平臺實時監測，一旦發現數據異常，立即報警并啟動反向控制系統。 

2）遠程操控

5G 遠程操控可廣泛應用于采煤、采礦、建筑、工業制造、園區物流等工業領域，顯著提升工業生產企業的生產效率，降低人力成本，提高生產環境的安全性。

利用 5G 網絡及視頻、毫米波雷達、慣性測量單元、工業環境等數據采集與傳感設備，對采礦運輸車、AGV、采煤設備、挖掘機、工業機器人、建筑機械等工業生產設備進行遠程操控，實現遠程采礦、遠程施工、遠程制造、物流運輸調度等應用。 

踏歌智行與包頭鋼鐵合作，在白云鄂博礦區投入使用 5G 智慧礦區無人駕駛車。利用 5G 網絡，將礦區無人駕駛車采集的位置、車輛環境、車輛工作狀態等數據，回傳到邊緣計算和云計算平臺，進一步通過 5G V2X 通信系統和遠程智能調度監控平臺，實現車輛遠程操控、精準停靠、自主避障等功能。 

兗礦集團利用 5G 地下無線寬帶傳輸網絡，實現遠程開采等智慧應用。未來的遠程采煤，可通過 5G 網絡將礦井現場視頻及各類其他傳感器數據回傳到地面集控中心，操作員通過 5G 網絡操控礦井內的開采設備，實現遠程集中開采。

3）智慧工業園區 

目前國內工業園區超過 2 萬個，其中國家級開發區超過 500 家。 

 5G 智慧工業園區解決方案可提升工業園區綜合運營和管理效率；對園區的危險源提前發現、動態跟蹤，減少園區安全隱患；提升園區運輸效率，降低園區交通事故發生率；提升園區車間之間的協同效率和車間內的生產效率，降低生產成本。

利用 5G 網絡及視頻監控、巡檢機器人或無人機、工業傳感器、園區路側傳感器、園區交通信號燈、園區無人車和工業生產等設備，實現園區安全管控和智能制造，及引導、停車、調度等園區智慧交通解決方案，并在此基礎上實現對園區人、車、路、樓、設備資產的數據融合、綜合運營和管理。 

恒明集團利用 5G 網絡等關鍵技術，對園區平臺進行資源整合和優化，制定全方位、一體化的園區管理解決方案，搭建多場景的 5G 產業測試環境，推進園區各項應用場景落地與發展。

威海綜合保稅區新興發展公司、日海智能科技股份有限公司合作，共同建設威海 5G 產業園區。在園區試點智能機器人巡檢，部署智能感知系統，實現進出卡口、人流密集區域的車輛、人員的智能監控與識別跟蹤、遠距離目標自動發現等功能，廣泛應用于園區的公共安全與治理。

目前，5G+工業互聯網的典型應用已有了可復制、可推廣的價值，并能給工業體系、能源體系等多個領域帶來變革。

據工信部最新發布的數據顯示，全國 "5G + 工業互聯網" 項目超過 1500 個，覆蓋了 22 個重要行業，已形成遠程設備操控、柔性生產制造、現場輔助裝配、機器視覺質檢、無人智能巡檢等多個典型應用場景。 

在中國信息通信研究院院長、黨委副書記余曉暉看來，5G不僅是一個傳輸問題，更是把傳輸、計算和人機交互、智能分析結合在一起，從而形成的技術組合。這個技術組合和工業互聯網平臺、云等結合在一起，可以變革工業體系。（雷鋒網 雷鋒網 雷鋒網）