5G 在改变各行业中的作用

概述

被称为 5G 或第五代移动网络的新通信标准使得以极高的速度和极低的延迟进行连接成为可能。此外，与其技术先驱相比，浏览性能提高了 100 倍。而且，延迟被减少到毫秒或更短。所有这一切都可以完成，无需同时连接其他设备。因此，这些功能为以前看似不可想象的行业开辟了前景。这种技术将与工业物联网（IIoT）相结合，使工业活动以更具适应性、自主性和有效性的方式发展。

5G 正在开启一个前所未有的连接、速度和能力的新时代。到 2025 年，将有超过 30 亿人使用新的超高速 5G 网络，该网络将自然而然地取代 4G 网络，占所有电信和互联网客户的近 50%。

通过广泛实施 5G 通信网络以及其他连接选项，第四次工业革命及其相关新技术的好处将得到充分实现。 5G 的主要功能驱动因素将带来广泛的选择，包括服务交付、决策和最终用户体验的改进。

通过启用5G触发的用例，可以产生巨大的商业和社会价值。一些研究人员表示，到 2035 年，5G 的全球价值链预计将提供 2230 万个就业岗位，并创造 13.2 万亿美元的经济价值。

介绍

“第五代”移动连接被称为 5G 技术。最新一代的蜂窝技术旨在提高无线网络的响应能力和速度。

自1982年推出第一个标准化蜂窝网络（1G）以来，全球已采用并投入使用4个技术标准。 2G、3G 和 4G LTE 是分别于 1992 年、2001 年和 2010 年推出的进一步蜂窝技术的示例。

• 1G技术：这是第一代蜂窝网络。高级移动电话系统 (AMPS) 引入了模拟电信标准。最快的数据传输速率为 2.4 Kbps。它仅用于语音呼叫。
• 2G技术： 这是第二代蜂窝网络。随着全球移动通信系统（GSM）技术的出现，数字通信标准也在这一代建立。 2G手机用于互联网、短信、彩信以及语音通话。最高可能数据速率为 64 Kbps
• 3G技术： 这是第三代蜂窝网络。通用移动电信系统（UMTS）和2G网络在这一代被集成。这一代的智能功能包括网页浏览、视频通话、电话会议和多媒体共享。最高可能的数据速率为 3 Mbps。
• 4G技术： 目前正在使用第四代蜂窝网络。这一代的独特特征是高速数据传输。 100 Mbps 是可能的最高数据速度。这一代引入了 OFDM（正交频分复用）和 MIMO（多输入多输出）等技术。游戏、IP 电话、视频会议、移动电视和可穿戴技术都是移动应用的一些示例。
• 5G技术： 第五代蜂窝网络仍处于早期阶段。 5G 的关键在于它能够以极快的速度和最小的延迟传输数据。理论最大数据速率为 10 Gbps。一些预期用途包括物联网、高清多媒体流、自动驾驶和智能家居。

近年来，由于对高速互联网和广泛网络覆盖的需求激增，5G芯片组市场大幅增长。除此之外，技术进步和5G智能手机的普及将进一步加速市场的增长。根据Data Bridge Market Research的分析，预计2022年至2029年5G芯片组市场将以49.02%的复合年增长率（CAGR）增长。

要了解有关该研究的更多信息，请访问：https://www.databridgemarketresearch.com/zh/reports/global-5g-chipset-market

表1：各种蜂窝网络技术的比较

资料来源：Veritis 集团公司

事实与数据

到2022年底，全球4G人口覆盖率将超过85%，到2028年底将达到95%以上。目前全球运营的4G网络有816个，其中336个已升级为LTE-Advanced， 62 个具有千兆位能力。

随着 5G 的不断推出，全球已推出约 240 个网络。到2022年底，5G覆盖率已达到全球人口的35%左右，到2028年，预计将达到近85%。

表 2：按地区划分的 5G 覆盖范围（截至 2022 年底）

来源：Telefonaktiebolaget LM Ericsson

根据 STL Tech 上的一篇博客文章：

• 预计到 2026 年底全球 5G 用户数将达到 48 亿
• 到 2023 年，支持 5G 的智能手机出货量比例可能达到 65%
• 2022年，13%的消费者将拥有5G智能手机

“5G”无线蜂窝网络是业界的第五代技术，今年又是令人震惊的扩张之年。随着企业用户和工业部署的势头强劲，5G 的稳健增长将在 2022 年增加近 5 亿个连接后持续到 2023 年。到 2022 年底，全球 5G 无线连接数将达到 10.5 亿，比 2021 年底增长 76%。根据 Omdia 和 5G Americas 的研究，到 2027 年底，5G 连接数将达到 59 亿。

5G在各个领域的用例

电信业

传统上由单一专用硬件主导、缺乏灵活性和敏捷性的行业现在正在通过 5G 进行转型，重点关注提供模块化和适应性的新基础设施方法。 5G 对企业的主要优势之一是，它使组织能够从物联网和人工智能 (AI) 等尖端技术中受益。物联网 (IoT) 是一个由互连对象组成的网络，这些对象可以通过互联网相互通信，包括智能手机、传感器和其他联网设备。相反，人工智能（AI）是使用机器学习算法和其他方法来自动化流程并根据数据进行预测。

5G对电信行业的优势：

• 改善连接性和覆盖范围： 5G 网络结合使用低频段和高频段频率来提供广泛的覆盖范围和快速连接。在拥挤的环境中，建议安装小型基站以增加容量和覆盖范围。为了增加网络容量并处理更多用户，5G 网络使用波束成形和大规模 MIMO（多输入多输出）等尖端技术
• NaaS（网络即服务）： 这一想法通过利用 5G 技术的可能性为组织提供了一个灵活、可扩展、安全、可以实时监控和优化的网络基础设施。 NaaS 是指将网络基础设施作为服务提供，以按使用付费或订阅的方式向用户提供网络资源和功能。服务提供商 (SP) 是拥有和管理网络基础设施并负责其维护、安全性和可用性的实体。 5G 切片技术使电信公司能够提供网络按需服务
• 超低延迟：由于其极低的延迟，5G 非常适合需要实时响应的用例，例如物联网和增强现实 (AR) 应用。 5G 网络减少的延迟可能会增强客户的用户体验，因为它可以提供以前不切实际的尖端服务
• 安全灵活的网络： 5G 网络增强的安全性将有助于保护用户免受在线危险和不必要的访问，这在关键通信环境中至关重要。因此，电信运营商可以获得竞争优势并赢得客户的信任。凭借适应性强的5G架构，电信运营商可以快速有效地适应不断变化的业务需求和市场形势。由于灵活性的提高，运营商将能够更成功地响应市场需求和尖端技术。
• 能源效率： 在能源使用方面高效的 5G 网络将帮助电信运营商节省运营和维护网络的资金。软件定义网络和网络功能虚拟化的理念有助于有效利用网络资源，以最小的运营成本和环境影响提高可靠性

智能工厂/制造

5G 技术的实施将显着改变工业 4.0 公司或“智能工厂”制造和分销产品的方式。低延迟、高可靠性和更高的速度——5G的核心组件——对于支持新兴技术及其在智能制造领域的前沿应用至关重要，包括过程自动化、远程监控、设备生命周期管理等领域。

近年来，由于政府越来越多地参与支持工业自动化，智能制造市场出现了大幅增长。除此之外，增强型工厂技术的日益普及将进一步加速市场的增长。据Data Bridge Market Research分析，预计2021年至2028年智能制造市场将以11.7%的复合年增长率（CAGR）增长。

要了解有关该研究的更多信息，请访问：https://www.databridgemarketresearch.com/zh/reports/global-smart-manufacturing-market

• 5G制造推动的工业自动化： 控制系统经常用于工业自动化中，以管理重复性操作，以及物联网传感器、人工智能视觉相机和自主机器人等尖端技术。通过增强不同组件的网络功能，5G 技术将加速工业自动化的采用。例如，5G标准的低延迟无线连接将使实时机器监控和控制变得更加容易，为行业管理人员提供更多信息和更好的设施管理。例如，制造工厂可能会使用 5G 连接整个生产线的 AI 视觉相机。由于高速无线连接，管理人员在远程跟踪质量控制和检查产品时将提高生产力和效率
• 5G 制造可实现远程资产监控： 生产资产的远程监控和管理是智能工厂的另一个优势。通过软件解决方案，操作员无需亲自到工厂车间即可实时监控流程。这使操作员能够轻松管理资产，实时获得可行的见解，并设置机器以最大限度地提高质量、安全性和效率。例如，对于工厂验收测试 (FAT)，西门子在墨西哥的变压器工厂建立了第一个实时远程监控系统。 FAT 证明西门子生产的机械符合客户合同条款并准备好进行现场安装。与正常情况相反，由于实时监控，用户现在可以从远程位置进行 FAT。随着5G的出现，直播和远程监控将变得更容易、更精确、更安全，使运营商能够扩大其使用范围并解决出现的问题
• 设备生命周期管理和维护： 确保工业场所和公司的设备正常运行至关重要。为此，工业物联网传感器可以安装在各种机器上，以跟踪设备的状态，并在发现故障或设备需要日常维护时发出警告。随着 5G 技术的实施，监控关键机械的厂内传感器将为工厂经理提供有关其状态和产量的最新信息。通过物联网和 5G 部署实现的持续设备监控可能会降低成本。例如，公司可以监控机器零件的状况，仅在必要时更换，而不是每六个月更换一次
• 使用增强现实进行修复： 为了修复电子板，5G 技术的低延迟和可靠通信使增强现实故障排除成为可能。瑞典供应商爱立信的爱沙尼亚工厂一直在试验增强现实（AR）覆盖。该公司表示，在文件、手册和原理图中查找信息约占调试电路板所需总时间的 50%。通过 AR 故障排除，平均缺陷检测时间可缩短 15%。此外，部件更换可能会减少，从而节省能源并减少化学品的使用、浪费和报废

同样，自动导引车、增材制造、实时视频分析等各种用例都可以在 5G 技术的帮助下实现。

银行和金融服务

5G 智能手机将充当瘦客户端，具有前所未闻的处理能力。金融机构及其合作伙伴可以使用功能强大且轻量级的应用程序在移动设备上提供更出色的用户体验。这些处理密集型任务可以由云端的这些新 5G 应用程序来处理，结果将在几毫秒内传送到设备。

敏捷方法和更快更新的出现将节省维护成本，因为应用程序可以在后台更新，或者可以实时处理和存储日志。提供更好的客户体验将有助于金融机构提高钱包的保留率和份额。此外，5G 还可以为银行带来多种好处，提高性能或节省成本，例如租用线路和 ATM 网络。

• 自动柜员机： 客户可以更轻松地使用ATM，这有助于留住客户并增强他们的舒适度和愉悦感。为了满足消费者的需求，银行通常会努力保持全天候一致的高时间。消费者总是希望正常运行时间，否则他们会感到恼火，这也可能导致销售损失

与过时的网络技术相比，5G 在许多方面可以让机构受益更多：

• 覆盖范围 - 通过 5G 即可实现广泛的覆盖范围，无需昂贵的光纤或 DSL 设置
• 价格——与传统安装相比，5G 配置总体上要便宜得多
• 维护 - 5G 可以快速部署和配置，无需等待数周的光纤线路
• 安全——5G增强通信的安全性和可靠性

5G专线： 5G 提供与光纤类似的延迟和速度，但其实施时间要短得多。凭借这一优势，5G 可能被定位为企业数据网络的主要商业级替代方案，提供比光纤更快的配置。为了增加更多冗余，5G 还可以用作备份或混合网络。公司的分支机构网络最终可能会严重依赖 5G，特别是在光纤增长面临挑战的情况下，尤其是在农村地区

移动边缘计算 (MEC)、网络功能虚拟化 (NFV) 和软件定义网络 (SDN) 是将 5G 和边缘基础设施与基于云的应用程序集成的一些关键技术要求

• 数据管理： 5G低延迟带宽的实时数据收集和分发能力包括基于位置的支付信息。随着5G的出现，个人金融服务将能够使用更多的人工智能。当客户接近每周支出上限时，自动财务助理可能会提醒他们。金融机构可能会使用高速低延迟服务来提供更准确、更重要的建议，以吸引更多客户，因为 5G 专家认为其优势将不仅仅限于客户。财务专家将能够利用这项技术来开发更有效的备份程序
• 可穿戴设备： 可穿戴数字产品的受欢迎程度正在飙升，它们有潜力成为移动支付的重要渠道。传统的可穿戴设备依赖于本地身份验证，根据指纹等生物识别信息检查每次新的扫描。借助 5G 技术，云身份验证将比以前更加可靠、响应更快。

卫生保健

由于 COVID-19 大流行，医疗保健技术投资有所增加，2020 年增长 19%，达到 91 亿美元。一些研究论文显示，疫情还导致2021年全球5G网络基础设施增长了39%。这些数字说明了医疗保健和医疗器械行业加速数字化转型的关键是准备好接受数字化解决方案并与数字化解决方案相结合。快速的技术改进和物联网设备或连接设备的数量。

近年来，由于临床试验数量不断增加，医疗保健信息技术（IT）市场出现了大幅增长。除此之外，一些市场参与者正在开发高效的医疗信息技术（IT）平台，这将进一步加速市场的增长。根据 Data Bridge Market Research 分析，2021 年至 2028 年，医疗保健信息技术 (IT) 市场预计将以 16.8% 的复合年增长率 (CAGR) 增长。

要了解有关该研究的更多信息，请访问：https://www.databridgemarketresearch.com/zh/reports/global-healthcare-it-market

• 使用增强现实的医疗保健： 增强现实在医疗保健领域有多种用途，包括 5G 带来的远程监控和程序。在 4G 环境中使用 AR 的延迟期通常为 20 到 50 毫秒。视觉检测和大脑处理之间的差异，这些延迟在长时间经历时会导致晕动病。 5G 网络的更高性能和带宽克服了这些限制。沃达丰的 AR HoloLens 眼镜使护理人员能够获取有关患者处理和治疗的重要信息并检查医疗数据，这是医疗保健中增强现实的一个例子。因此，如果患者是临产孕妇，AR眼镜可以向救护人员提供相关信息，例如在去医院途中要询问的相关问题和采取的措施
• 远程医疗和5G： 它使远程医疗成为可能，尤其是在偏远地区，并且需要一个能够处理高速、实时、高分辨率文件传输以及实时、高分辨率呼​​叫而没有任何延迟或抖动的网络。 5G 网络更高的带宽和低延迟可以改善患者的整体体验，降低医疗机构的成本，并提高远程医疗会话的质量。远程医疗也是应对流行病的最安全选择，因为它减少了就诊次数，并将世界偏远地区的患者与专家和现代医疗设施联系起来
• 具有 5G 连接的救护车： 救护车上的急救人员可以通过 5G 连接与医院官员实时沟通患者的症状、生命体征和病史。此外，他们还可以使用 4K 视频对话来提醒医生注意情况，并帮助他们提前做好准备，特别是在处理事故、自然灾害或流行病带来的不可预见的情况时。医生甚至可以远程监控整个情况，并为救护车团队提供最佳行动建议。这种实时数据交换，加上时间和医疗资源的有效利用，缩短了救护车换手的时间，增加了急诊室的人数，并改善了患者的整体体验
• 5G远程手术： 除了大城市的大型多专科医院外，大多数医院都缺乏各学科经验丰富的外科医生。在这种情况下，现场医生通过视频和音频向专家进行咨询。然而，5G 连接可以更进一步，在专业人士为手术团队提供咨询时，为他们提供手术的实时更新信息。例如，除了用音频直播整个手术过程外，带有 4K 显示器的手术显微镜还可以向咨询医生发送高质量的图片。这些事实使咨询专家能够更有效地监督和指导客户

同样，5G 在医疗保健领域也有各种用例，例如远程患者监控、医疗传感器和物联网、临床协作和通信等等。

除了上述用例之外，5G 还在能源和公用事业、公共安全、政府和军事、交通、媒体和娱乐、汽车、零售、连接和教育等各个工业领域不断发展。

结论

5G连接等技术的快速进步对人们的生活产生了影响，让人们更容易获取信息、更快地沟通和互动，所有这些都提高了生活质量。更多服务和更高吞吐量不断推动新一代移动网络的发展。