數據顯示，截(jie)至2024年11月底(di)，我(wo)國5G移動(dong)電話(hua)用(yong)戶(hu)(hu)(hu)達10.02億戶(hu)(hu)(hu)，占移動(dong)電話(hua)用(yong)戶(hu)(hu)(hu)的(de)56%。5G商用(yong)5年時間(jian)，電話(hua)用(yong)戶(hu)(hu)(hu)已(yi)突破10億，是一(yi)個(ge)非(fei)常顯著(zhu)的(de)成(cheng)效，5G對于“人聯”發揮的(de)作用(yong)已(yi)非(fei)常明顯。
然而，支撐5G在各行業應用的“物聯”數量還處于一個相對初級的階段。2024年11月，工信部等十二部門印發的《5G規模化應用“揚帆”行動升級方案》提出，到2027年底，實現5G物聯網終端連接數超1億(yi)。可以(yi)看出(chu)，5G物(wu)聯網(wang)連接規模增速并不會快速形(xing)成快速擴大的態(tai)勢。
5G要(yao)(yao)發揮出賦能千行(xing)百業的(de)數(shu)字化(hua)賦能作用(yong)，勢(shi)必要(yao)(yao)提(ti)升物(wu)聯(lian)網終(zhong)端(duan)連(lian)接(jie)規模。當然(ran)，提(ti)升5G物(wu)聯(lian)網終(zhong)端(duan)連(lian)接(jie)數(shu)需(xu)要(yao)(yao)經歷(li)一(yi)段較長的(de)時間，可以(yi)從重(zhong)點領域(yu)著手，加強對5G原生和特色需(xu)求場景(jing)的(de)覆蓋，提(ti)升5G物(wu)聯(lian)網連(lian)接(jie)規模。
提升5G物聯網終端連接，需認清幾個事實
上月，工信部發(fa)布(bu)的(de)《關于2024年(nian)度(du)5G應(ying)用(yong)“揚帆(fan)”行動重(zhong)點城市總(zong)結(jie)評估情況的(de)通報(bao)》中(zhong)顯示，截(jie)至2024年(nian)3月底，全國5G物(wu)聯(lian)網終(zhong)端(duan)(duan)連接數超4000萬(wan)個(ge)(ge)。5G應(ying)用(yong)已融(rong)入97個(ge)(ge)國民經濟大類中(zhong)的(de)74個(ge)(ge)，在工業(ye)、礦(kuang)業(ye)、電(dian)力、醫療等重(zhong)點領域(yu)規模推廣(guang)。5G應(ying)用(yong)“揚帆(fan)”行動重(zhong)點城市的(de)5G物(wu)聯(lian)網終(zhong)端(duan)(duan)連接數達到1796.34萬(wan)個(ge)(ge)，占比全國總(zong)數超40%。
公開(kai)數據顯(xian)示(shi)，截至2024年11月(yue)底，三家基礎(chu)電信企業(ye)發展(zhan)蜂(feng)(feng)窩(wo)(wo)物聯(lian)(lian)(lian)(lian)網(wang)終端連(lian)(lian)(lian)接(jie)26.42億。那么(me)，5G物聯(lian)(lian)(lian)(lian)網(wang)連(lian)(lian)(lian)接(jie)數在(zai)總體蜂(feng)(feng)窩(wo)(wo)物聯(lian)(lian)(lian)(lian)網(wang)連(lian)(lian)(lian)接(jie)中(zhong)所占的比例僅有(you)2%左右(you)。當前蜂(feng)(feng)窩(wo)(wo)物聯(lian)(lian)(lian)(lian)網(wang)連(lian)(lian)(lian)接(jie)還是以4G、NB-IoT以及正在(zai)逐漸退出(chu)的2G為主。在(zai)提升5G物聯(lian)(lian)(lian)(lian)網(wang)連(lian)(lian)(lian)接(jie)的同時，須(xu)認清幾個事實。
第一，4G在很長時間內依然是蜂窩物聯網連接的主力
過去幾年，2G、3G加速退網，給LTE Cat 1和NB-IoT快速增長鋪平道路。目前，國內已形成全球規模最大、質量最好的4G網絡，給蜂窩物聯網應用提(ti)供一個堅(jian)實的基礎(chu)設施(shi)。通(tong)信基礎(chu)設施(shi)代際更新(xin)，會給(gei)新(xin)一代通(tong)信網絡(luo)連接數(shu)的快(kuai)速增長帶來機(ji)遇。然而(er)，就(jiu)目(mu)前來看，在(zai)很長一段時(shi)間內，4G網絡(luo)依然發揮著(zhu)中堅(jian)力(li)量作用。
近(jin)期，海外市場研究機構Transforma Insights創始人(ren)Matt Hatton撰(zhuan)文探討4G退網(wang)話題，他認為，5G物(wu)聯(lian)網(wang)發展的(de)一個重要因素就是4G LTE能否(fou)提供持續性(xing)服務，5G物(wu)聯(lian)網(wang)應對的(de)是未來(lai)需求，而4G物(wu)聯(lian)網(wang)能夠支持大部分現有需求。
回顧2G/3G的發展歷程，2G服役時間大約為30-35年，甚至更長；3G服役時間大約為20-25年。參考此前歷史，4G作為成功的一代移動通信技術，其歷程更類似2G，能夠實現30年以上的服役，因此Matt Hatton預計到2040年左右4G實現退網。當然，不(bu)同的(de)國家和地區根據實(shi)際(ji)情況節奏不(bu)同，但基本上在2030年(nian)之(zhi)前(qian)沒有退網(wang)跡(ji)象。
目前，5G RedCap被業界寄(ji)予厚望，其對標LTE Cat 4和Cat 1，正是4G物聯(lian)網(wang)(wang)規模最大的(de)領(ling)域(yu)。筆者此前曾撰文(wen)指出(chu)，RedCap進入發展的(de)快車道的(de)拐點(dian)可(ke)以參考Cat 1的(de)歷程，即4G網(wang)(wang)絡退網(wang)(wang)政(zheng)策開始(shi)明確的(de)節點(dian)。
所(suo)以，業界(jie)必須清(qing)晰認識到(dao)(dao)4G在(zai)很長一段時間內(nei)還是(shi)蜂窩(wo)物(wu)聯網主(zhu)力這(zhe)一事實(shi)。在(zai)筆者看來，推(tui)進5G物(wu)聯網連(lian)接規(gui)模提(ti)升的(de)過程，也是(shi)5G和4G配(pei)合應用的(de)過程。面對用戶需(xu)求，應該給予成熟、低成本、可(ke)持續的(de)連(lian)接方案，考慮到(dao)(dao)場景的(de)生(sheng)命周期，推(tui)動5G和4G互補(bu)的(de)方案來實(shi)施。
第二，須厘清5G物聯網的內涵范疇
到底(di)什么(me)是5G物(wu)聯網(wang)(wang)？目(mu)(mu)前市場(chang)上有多(duo)個(ge)物(wu)聯網(wang)(wang)項(xiang)目(mu)(mu)宣稱為5G連接(jie)(jie)，在筆者看(kan)來(lai)，一個(ge)真實的5G物(wu)聯網(wang)(wang)連接(jie)(jie)必須具(ju)備(bei)2個(ge)條件：一是終端設計符合5G標(biao)準(zhun)，即3GPP R15及(ji)其(qi)后續版本標(biao)準(zhun)；二是終端必須連接(jie)(jie)到5G NR網(wang)(wang)絡和接(jie)(jie)入5G核心網(wang)(wang)。
眾所周知，3GPP R15是5G的首個標準，不過這一版本標準更多是針對eMBB（增強移動寬帶）場景進行標準制定。R16則進一步完善了uRLLC和mMTC場景的標準規范，形成首個5G完整標準，其中涉及到針對工業互聯網、車聯網等物聯網垂直領域場景的設計。到R17版本，對于物聯網的場景更進一步完善，其中最為代表性的是引入中速率物聯網場景RedCap和衛星物聯網IoT NTN。后續的標準化版本中，無源物聯網作為一個新的場景，形成5G標準重要研究課(ke)題。
目前，諸如直播(bo)設備、高清視頻(pin)等一部(bu)分高速率的終端基于(yu)5G eMBB特性，形成5G物聯(lian)網(wang)連接，也有工業、電力等有較高實時性要求的場景(jing)采用了uRLLC特性，也計入5G物聯(lian)網(wang)序列，其余的是(shi)RedCap和其他(ta)低功耗廣(guang)域物聯(lian)網(wang)場景(jing)。
可能業界有人有疑問，在2020年7月，NB-IoT納入了5G標準家族，那么當前市場上已有的NB-IoT連接能納入5G連接范疇嗎？實際上，目前市場上雖然已有數億NB-IoT連接，但絕大多數終端是基于3GPP R13和R14版本標準的，接入的網絡是基于LTE網絡的軟件升級或增加一些設備設計而來的，終端設計和網絡連接均并不符合5G物聯網的要求，不能納入5G物聯網中。
在3GPP R16中，針對NB-IoT進行進一步演進和增強，提升峰值速率和移動性，同時也實現NB-IoT設備接入到5G核心網。不過，目前采用R16標準的NB-IoT終端比例非常少，因此5G NB-IoT的連接規模還處于較低水平。2024年9月發布的《關于推進移動物聯網“萬物智聯”發(fa)展(zhan)的通知》提(ti)出(chu)，按需提(ti)升(sheng)5G NB-IoT在市政、家居、教育、農業等重點領域深(shen)度覆蓋(gai)(gai)水(shui)平，實現重點場(chang)景(jing)深(shen)度覆蓋(gai)(gai)。
推動“物聯”發力，實現5G改變社會的愿景
5G“人聯(lian)”實現10億以上的連接(jie)，而受(shou)限(xian)于(yu)技術標(biao)準成(cheng)熟度(du)、行(xing)業(ye)用(yong)戶接(jie)受(shou)度(du)、應(ying)用(yong)成(cheng)本以及經(jing)濟增(zeng)長放緩帶來(lai)企業(ye)投資壓力(li)(li)等因素的影響，5G物(wu)(wu)(wu)聯(lian)網(wang)連接(jie)規模有限(xian)，行(xing)業(ye)應(ying)用(yong)深度(du)滲(shen)透還(huan)有待加(jia)強，因此，5G“物(wu)(wu)(wu)聯(lian)”在(zai)(zai)2027年設定預期目標(biao)為1億。未來(lai)，5G推廣需要(yao)首先(xian)在(zai)(zai)物(wu)(wu)(wu)聯(lian)網(wang)連接(jie)上發(fa)力(li)(li)，通過做大物(wu)(wu)(wu)聯(lian)網(wang)連接(jie)規模，實現5G在(zai)(zai)行(xing)業(ye)應(ying)用(yong)中更深入的滲(shen)透，真正實現5G對行(xing)業(ye)的賦(fu)能(neng)。在(zai)(zai)筆(bi)者看來(lai)，可以從以下方面發(fa)力(li)(li)：
第一，針對4G的替代性壁壘，尋求5G原生和剛需場景，實現與4G物聯網差異化
RedCap作為輕量版5G技術，專門針對中速率物聯網場景而生，在3GPP標準研究中，提出面向智慧城市視(shi)頻監控、工業(ye)傳感器(qi)、可穿戴設(she)備等場景(jing)，正是為了支撐5G在(zai)相關行業(ye)的(de)深入應用。不過，RedCap對標的(de)是基于4G LTE網絡的(de)Cat 4和Cat 1，正如前文所述，在(zai)一段(duan)時(shi)間內，4G依然是物(wu)聯網的(de)主(zhu)力，直(zhi)接(jie)替代將面臨著成本居(ju)高不下、基礎設(she)施不足等問題，在(zai)起步階段(duan)需(xu)要尋求專門場景(jing)來破局。在(zai)筆者看來，這(zhe)方面策略(lve)主(zhu)要包括(kuo)：
一是對5G原生能力有剛需的場景。RedCap融合(he)了很多5G新的能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)，如網絡切片、定位(wei)、低時(shi)延(yan)、大容(rong)量甚至uRLLC等能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)，現實中也有(you)(you)(you)一些(xie)場景對(dui)這些(xie)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)有(you)(you)(you)顯著需求，在這種(zhong)情況(kuang)下RedCap就(jiu)具有(you)(you)(you)了無(wu)可比(bi)擬(ni)的優勢(shi)，這種(zhong)5G原生(sheng)(sheng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)優勢(shi)就(jiu)能(neng)(neng)(neng)(neng)轉化為商用(yong)的優勢(shi)。此前針對(dui)RedCap相關(guan)文件中提出了“加快RedCap與網絡切片、高精度定位(wei)、5G LAN（局域網）等5G增強(qiang)功能(neng)(neng)(neng)(neng)結合(he)，滿(man)足不同(tong)行業場景應用(yong)需求”，可以說(shuo)是對(dui)推進5G原生(sheng)(sheng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)場景的要(yao)求。
二是5G專網環境下形成的剛需場景。在(zai)專(zhuan)網(wang)環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)下，核心設(she)備、資產均要(yao)通過(guo)5G網(wang)絡連接(jie)，因為(wei)客戶需要(yao)一個(ge)安全隔離的專(zhuan)用(yong)網(wang)絡環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)，保證數據不出(chu)工(gong)廠、園(yuan)區等限定場所，這(zhe)個(ge)專(zhuan)網(wang)環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)中(zhong)4G設(she)備無(wu)法接(jie)入(ru)。這(zhe)種情況下，中(zhong)高速率的設(she)備可(ke)以通過(guo)RedCap接(jie)入(ru)。針對RedCap相關(guan)文件中(zhong)也提出(chu)了“推動(dong)行業(ye)虛擬專(zhuan)網(wang)應(ying)用(yong)5G RedCap技術(shu)，完善5G物聯(lian)(lian)能力(li)(li)，更好適配(pei)行業(ye)特點和(he)滿足應(ying)用(yong)需求”，也是(shi)對專(zhuan)網(wang)環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)場景的探索。近(jin)期召(zhao)開(kai)的全國工(gong)業(ye)和(he)信(xin)息化工(gong)作會議上提出(chu)“推進(jin)工(gong)業(ye)5G獨立專(zhuan)網(wang)建設(she)”，與正在(zai)大力(li)(li)推廣的虛擬專(zhuan)網(wang)一起(qi)，為(wei)5G物聯(lian)(lian)網(wang)連接(jie)創造規模化需求。
第二、加快推進5G專有的物聯網技術落地，拓展物聯網場景覆蓋
一是加速無源物聯網標準制定和凍結。無(wu)(wu)(wu)源(yuan)物聯(lian)(lian)網(wang)作為支撐千億級連(lian)(lian)接(jie)的(de)(de)技術，給業界充分(fen)的(de)(de)想象空(kong)間。若基(ji)于(yu)5G蜂窩(wo)網(wang)絡(luo)的(de)(de)無(wu)(wu)(wu)源(yuan)物聯(lian)(lian)網(wang)能夠落地(di)，則各(ge)行(xing)業大部(bu)分(fen)資產都(dou)能部(bu)署極(ji)低(di)成本、免維護(hu)的(de)(de)通信模塊，形成5G網(wang)絡(luo)下最大的(de)(de)物聯(lian)(lian)網(wang)連(lian)(lian)接(jie)群體，加速(su)各(ge)行(xing)業5G應用。在標(biao)(biao)準演進(jin)方(fang)面，3GPP R18已(yi)經啟動無(wu)(wu)(wu)源(yuan)物聯(lian)(lian)網(wang)場景需求(qiu)預研項目，明確網(wang)絡(luo)設計關(guan)鍵(jian)目標(biao)(biao)；R19將支持無(wu)(wu)(wu)源(yuan)物聯(lian)(lian)網(wang)終(zhong)端，重點研究設備供能方(fang)式、節點能力(li)及與5G網(wang)內其(qi)他設備的(de)(de)兼容性(xing)等問(wen)題(ti)。業界應進(jin)一步加速(su)這一領(ling)域標(biao)(biao)準的(de)(de)凍結，推動無(wu)(wu)(wu)源(yuan)物聯(lian)(lian)網(wang)落地(di)，填補現有物聯(lian)(lian)網(wang)場景空(kong)白，實現5G物聯(lian)(lian)網(wang)連(lian)(lian)接(jie)增長。
二是推動衛星物聯網的商用和生態建設。3GPP在(zai)5G標準(zhun)(zhun)R17階段啟動了(le)非地(di)面通(tong)(tong)信(xin)（NTN）的(de)(de)(de)(de)研究，涵蓋了(le)無線接(jie)入網(wang)、承載(zai)網(wang)、核心網(wang)、終端(duan)等方(fang)面的(de)(de)(de)(de)標準(zhun)(zhun)制定，IoT-NTN是其中重要方(fang)向，R17已形成(cheng)第一版衛(wei)(wei)星物(wu)聯(lian)(lian)(lian)網(wang)標準(zhun)(zhun)。近期，全球衛(wei)(wei)星通(tong)(tong)信(xin)的(de)(de)(de)(de)重要玩家(jia)均聚(ju)焦(jiao)3GPP版本的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星物(wu)聯(lian)(lian)(lian)網(wang)技術，推進IoT-NTN的(de)(de)(de)(de)落(luo)地(di)。國內(nei)在(zai)推進5G商(shang)用(yong)(yong)過程中，需要高度重視衛(wei)(wei)星物(wu)聯(lian)(lian)(lian)網(wang)的(de)(de)(de)(de)商(shang)用(yong)(yong)。雖然(ran)衛(wei)(wei)星物(wu)聯(lian)(lian)(lian)網(wang)連接(jie)數規模并不高，但(dan)衛(wei)(wei)星物(wu)聯(lian)(lian)(lian)網(wang)為(wei)用(yong)(yong)戶提供的(de)(de)(de)(de)是高價值應(ying)用(yong)(yong)，在(zai)行業用(yong)(yong)戶需要無處不在(zai)、隨時接(jie)入的(de)(de)(de)(de)連接(jie)時，能夠滿(man)足用(yong)(yong)戶需求，也(ye)是5G賦能行業用(yong)(yong)戶數字(zi)化應(ying)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)重要領域。
總之，為了實(shi)現5G商用初期承諾，未來需(xu)要推進5G更深(shen)入融入國民(min)經濟(ji)各(ge)行(xing)業中(zhong)，這一過(guo)程中(zhong)，首先需(xu)要實(shi)現各(ge)行(xing)業中(zhong)規模化5G物聯網連接(jie)，推動5G“物聯”發(fa)力(li)，來支持實(shi)現“5G改(gai)變社會”的(de)愿景。
