數據顯(xian)示，截至2024年11月底，我國(guo)5G移動(dong)電(dian)話(hua)用(yong)(yong)戶達10.02億戶，占移動(dong)電(dian)話(hua)用(yong)(yong)戶的(de)56%。5G商用(yong)(yong)5年時間，電(dian)話(hua)用(yong)(yong)戶已突破(po)10億，是一個非(fei)常(chang)顯(xian)著的(de)成效，5G對于“人聯(lian)”發揮的(de)作用(yong)(yong)已非(fei)常(chang)明顯(xian)。
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(lian)接數超1億。可以(yi)看出，5G物聯(lian)網(wang)連(lian)接規模(mo)增(zeng)速(su)并(bing)不會快速(su)形成(cheng)快速(su)擴(kuo)大(da)的態(tai)勢(shi)。
5G要(yao)發揮(hui)出賦能千(qian)行百業的數字化賦能作用，勢必要(yao)提(ti)(ti)升(sheng)物(wu)(wu)聯(lian)網終(zhong)端連接規模。當(dang)然，提(ti)(ti)升(sheng)5G物(wu)(wu)聯(lian)網終(zhong)端連接數需(xu)要(yao)經歷(li)一段較(jiao)長(chang)的時間，可(ke)以從重點領域著手，加強對5G原生和特(te)色需(xu)求(qiu)場(chang)景的覆蓋，提(ti)(ti)升(sheng)5G物(wu)(wu)聯(lian)網連接規模。
提升5G物聯網終端連接，需認清幾個事實
上月(yue)，工信(xin)部(bu)發布的(de)《關于2024年(nian)度5G應(ying)用(yong)“揚(yang)帆(fan)”行(xing)動(dong)重點(dian)城(cheng)市(shi)總結(jie)評估(gu)情況的(de)通報》中顯示，截至2024年(nian)3月(yue)底，全國(guo)(guo)(guo)5G物聯網終(zhong)端連接數(shu)超(chao)4000萬(wan)個(ge)。5G應(ying)用(yong)已融入97個(ge)國(guo)(guo)(guo)民經(jing)濟大類中的(de)74個(ge)，在工業、礦(kuang)業、電力、醫療等重點(dian)領(ling)域規模(mo)推廣。5G應(ying)用(yong)“揚(yang)帆(fan)”行(xing)動(dong)重點(dian)城(cheng)市(shi)的(de)5G物聯網終(zhong)端連接數(shu)達到1796.34萬(wan)個(ge)，占比全國(guo)(guo)(guo)總數(shu)超(chao)40%。
公開數(shu)據顯示，截(jie)至2024年11月底，三(san)家(jia)基礎電(dian)信企業發(fa)展蜂窩(wo)物聯網(wang)(wang)終端連接26.42億。那么，5G物聯網(wang)(wang)連接數(shu)在總體蜂窩(wo)物聯網(wang)(wang)連接中所占的比例僅有2%左右。當(dang)前蜂窩(wo)物聯網(wang)(wang)連接還是以4G、NB-IoT以及正在逐漸(jian)退出(chu)的2G為主。在提(ti)升5G物聯網(wang)(wang)連接的同時(shi)，須認(ren)清幾個事實(shi)。
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(yi)個堅實的基(ji)礎設施(shi)。通(tong)信基(ji)礎設施(shi)代際更(geng)新(xin)，會給新(xin)一(yi)代通(tong)信網絡(luo)連接(jie)數的快速增(zeng)長帶來(lai)機遇。然(ran)而，就目(mu)前來(lai)看，在很長一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)內，4G網絡(luo)依然(ran)發(fa)揮著中(zhong)堅力量作用。
近期(qi)，海外市場研究機構(gou)Transforma Insights創始人(ren)Matt Hatton撰文探(tan)討(tao)4G退(tui)網(wang)話題(ti)，他(ta)認為，5G物聯網(wang)發(fa)展的一個重要因素就是(shi)4G LTE能(neng)否提供持(chi)續性服務，5G物聯網(wang)應對的是(shi)未(wei)來需(xu)求(qiu)，而4G物聯網(wang)能(neng)夠支(zhi)持(chi)大部分現有需(xu)求(qiu)。
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(dang)然，不同的國家和地區(qu)根據實際情況節奏不同，但基本上在2030年(nian)之前沒有退網跡象。
目前，5G RedCap被業(ye)界寄予厚望，其(qi)對標(biao)LTE Cat 4和Cat 1，正是4G物(wu)聯網(wang)規模最大的(de)領域。筆者此前曾撰文指出，RedCap進入發展的(de)快車(che)道的(de)拐點可以參考Cat 1的(de)歷程(cheng)，即(ji)4G網(wang)絡退網(wang)政策開始明(ming)確的(de)節點。
所以，業界必須清晰認(ren)識到4G在很長(chang)一段(duan)時(shi)間內還(huan)是蜂(feng)窩物(wu)聯網主力這一事(shi)實。在筆者看來(lai)，推(tui)進5G物(wu)聯網連接(jie)規(gui)模(mo)提升(sheng)的過程(cheng)，也(ye)是5G和4G配合(he)應用(yong)的過程(cheng)。面對用(yong)戶需求，應該給予(yu)成(cheng)(cheng)熟、低成(cheng)(cheng)本、可持續(xu)的連接(jie)方案，考慮到場景的生命周期，推(tui)動(dong)5G和4G互補(bu)的方案來(lai)實施。
第二，須厘清5G物聯網的內涵范疇
到底什(shen)么是(shi)5G物聯網？目前(qian)市場上有多個(ge)物聯網項目宣稱為5G連接，在(zai)筆者看(kan)來(lai)，一個(ge)真實的5G物聯網連接必須具備2個(ge)條件：一是(shi)終端(duan)設計符合5G標準，即3GPP R15及其后續版本標準；二是(shi)終端(duan)必須連接到5G NR網絡和(he)接入(ru)5G核心網。
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(zhun)重要研究課(ke)題。
目前，諸如直播(bo)設(she)備、高清(qing)視頻(pin)等一(yi)部(bu)分高速率的終端(duan)基于5G eMBB特性(xing)，形成5G物聯網(wang)連接，也有工(gong)業、電力(li)等有較高實時性(xing)要(yao)求(qiu)的場(chang)(chang)景(jing)采用了uRLLC特性(xing)，也計(ji)入5G物聯網(wang)序列，其余的是RedCap和(he)其他低功耗廣(guang)域物聯網(wang)場(chang)(chang)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(wu)智聯(lian)”發展(zhan)的通知(zhi)》提(ti)出，按需提(ti)升5G NB-IoT在(zai)市政(zheng)、家居、教(jiao)育、農業等重(zhong)點(dian)領域深度(du)覆(fu)蓋(gai)水平，實(shi)現重(zhong)點(dian)場景深度(du)覆(fu)蓋(gai)。
推動“物聯”發力，實現5G改變社會的愿景
5G“人(ren)聯(lian)”實(shi)(shi)現10億以(yi)上的連接(jie)，而受(shou)(shou)限(xian)于(yu)技術(shu)標準(zhun)成熟度(du)(du)、行(xing)業(ye)(ye)用(yong)(yong)戶(hu)接(jie)受(shou)(shou)度(du)(du)、應(ying)用(yong)(yong)成本以(yi)及經濟增長放(fang)緩帶(dai)來(lai)企業(ye)(ye)投資壓力(li)(li)等因(yin)素的影(ying)響，5G物聯(lian)網連接(jie)規模有限(xian)，行(xing)業(ye)(ye)應(ying)用(yong)(yong)深度(du)(du)滲(shen)透還有待(dai)加強，因(yin)此，5G“物聯(lian)”在2027年設定(ding)預期目標為1億。未來(lai)，5G推廣(guang)需要(yao)首(shou)先在物聯(lian)網連接(jie)上發力(li)(li)，通過做大物聯(lian)網連接(jie)規模，實(shi)(shi)現5G在行(xing)業(ye)(ye)應(ying)用(yong)(yong)中更(geng)深入(ru)的滲(shen)透，真正實(shi)(shi)現5G對行(xing)業(ye)(ye)的賦能。在筆者看(kan)來(lai)，可以(yi)從(cong)以(yi)下(xia)方面(mian)發力(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頻(pin)監控、工(gong)業(ye)傳感器(qi)、可(ke)穿戴(dai)設(she)備等場(chang)(chang)景，正是為了支撐(cheng)5G在(zai)相關行業(ye)的(de)深入應用(yong)。不過(guo)，RedCap對標的(de)是基于4G LTE網絡的(de)Cat 4和(he)Cat 1，正如前文(wen)所述，在(zai)一段時間內，4G依然是物聯網的(de)主(zhu)力，直接替代將面(mian)(mian)臨(lin)著(zhu)成本居高(gao)不下、基礎設(she)施不足(zu)等問題(ti)，在(zai)起(qi)步階段需要尋求專(zhuan)門場(chang)(chang)景來破(po)局。在(zai)筆者看來，這方面(mian)(mian)策略主(zhu)要包括：
一是對5G原生能力有剛需的場景。RedCap融合(he)(he)了很多5G新的(de)能力(li)，如網絡(luo)切片、定位(wei)、低(di)時延(yan)、大容量甚至uRLLC等(deng)能力(li)，現實(shi)中也有一些場景對(dui)這(zhe)(zhe)些能力(li)有顯(xian)著需(xu)求(qiu)(qiu)，在這(zhe)(zhe)種(zhong)情況(kuang)下RedCap就具有了無可比擬的(de)優(you)勢(shi)，這(zhe)(zhe)種(zhong)5G原生能力(li)優(you)勢(shi)就能轉(zhuan)化為商用(yong)的(de)優(you)勢(shi)。此前針(zhen)對(dui)RedCap相關文件中提出了“加快RedCap與網絡(luo)切片、高精度定位(wei)、5G LAN（局域(yu)網）等(deng)5G增強功(gong)能結合(he)(he)，滿足不(bu)同行業場景應用(yong)需(xu)求(qiu)(qiu)”，可以說是對(dui)推進(jin)5G原生能力(li)場景的(de)要求(qiu)(qiu)。
二是5G專網環境下形成的剛需場景。在(zai)專(zhuan)網(wang)(wang)環(huan)境(jing)(jing)下，核心設備(bei)、資(zi)產均(jun)要通(tong)過5G網(wang)(wang)絡連接，因為客戶(hu)需要一(yi)個安全(quan)隔離的(de)(de)專(zhuan)用(yong)網(wang)(wang)絡環(huan)境(jing)(jing)，保證數(shu)據不(bu)出(chu)工廠、園(yuan)區等限定場(chang)所(suo)，這個專(zhuan)網(wang)(wang)環(huan)境(jing)(jing)中(zhong)4G設備(bei)無法(fa)接入。這種情況下，中(zhong)高速率的(de)(de)設備(bei)可以通(tong)過RedCap接入。針對RedCap相關文件(jian)中(zhong)也提(ti)出(chu)了“推動行業(ye)虛擬專(zhuan)網(wang)(wang)應用(yong)5G RedCap技術，完(wan)善5G物聯能力，更好適(shi)配行業(ye)特(te)點和(he)滿足(zu)應用(yong)需求”，也是對專(zhuan)網(wang)(wang)環(huan)境(jing)(jing)場(chang)景的(de)(de)探索(suo)。近期召開的(de)(de)全(quan)國工業(ye)和(he)信(xin)息(xi)化(hua)工作會(hui)議上提(ti)出(chu)“推進工業(ye)5G獨(du)立專(zhuan)網(wang)(wang)建設”，與(yu)正在(zai)大(da)力推廣(guang)的(de)(de)虛擬專(zhuan)網(wang)(wang)一(yi)起，為5G物聯網(wang)(wang)連接創造規模化(hua)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。無源(yuan)(yuan)物聯(lian)(lian)網(wang)(wang)作為支(zhi)撐千億級連接的(de)技術(shu)，給業(ye)界充分的(de)想象空間。若基(ji)于5G蜂(feng)窩網(wang)(wang)絡的(de)無源(yuan)(yuan)物聯(lian)(lian)網(wang)(wang)能(neng)夠落地(di)，則(ze)各行(xing)業(ye)大部分資產(chan)都能(neng)部署極低成本、免(mian)維護的(de)通信(xin)模(mo)塊(kuai)，形成5G網(wang)(wang)絡下最大的(de)物聯(lian)(lian)網(wang)(wang)連接群體，加(jia)(jia)速(su)各行(xing)業(ye)5G應用。在標準演進方面(mian)，3GPP R18已經啟動無源(yuan)(yuan)物聯(lian)(lian)網(wang)(wang)場(chang)景需(xu)求預研項目(mu)(mu)，明確網(wang)(wang)絡設計關鍵目(mu)(mu)標；R19將支(zhi)持無源(yuan)(yuan)物聯(lian)(lian)網(wang)(wang)終端，重點(dian)研究設備供能(neng)方式、節點(dian)能(neng)力及與(yu)5G網(wang)(wang)內其他(ta)設備的(de)兼(jian)容(rong)性等問題(ti)。業(ye)界應進一(yi)步加(jia)(jia)速(su)這一(yi)領(ling)域標準的(de)凍結，推動無源(yuan)(yuan)物聯(lian)(lian)網(wang)(wang)落地(di)，填補(bu)現有物聯(lian)(lian)網(wang)(wang)場(chang)景空白，實現5G物聯(lian)(lian)網(wang)(wang)連接增長。
二是推動衛星物聯網的商用和生態建設。3GPP在(zai)5G標準(zhun)R17階段啟動了(le)非地(di)面通(tong)信（NTN）的(de)(de)研究，涵蓋了(le)無線接(jie)入(ru)(ru)網(wang)(wang)、承載網(wang)(wang)、核心網(wang)(wang)、終端等方(fang)面的(de)(de)標準(zhun)制(zhi)定(ding)，IoT-NTN是其(qi)中重(zhong)要(yao)方(fang)向，R17已形(xing)成第(di)一版衛(wei)星(xing)物聯(lian)(lian)(lian)網(wang)(wang)標準(zhun)。近(jin)期，全球衛(wei)星(xing)通(tong)信的(de)(de)重(zhong)要(yao)玩家(jia)均聚焦3GPP版本的(de)(de)衛(wei)星(xing)物聯(lian)(lian)(lian)網(wang)(wang)技術，推(tui)(tui)進IoT-NTN的(de)(de)落地(di)。國內在(zai)推(tui)(tui)進5G商(shang)用(yong)(yong)過(guo)程中，需(xu)要(yao)高度重(zhong)視衛(wei)星(xing)物聯(lian)(lian)(lian)網(wang)(wang)的(de)(de)商(shang)用(yong)(yong)。雖(sui)然衛(wei)星(xing)物聯(lian)(lian)(lian)網(wang)(wang)連(lian)(lian)接(jie)數規(gui)模并(bing)不高，但衛(wei)星(xing)物聯(lian)(lian)(lian)網(wang)(wang)為用(yong)(yong)戶提供的(de)(de)是高價值應(ying)用(yong)(yong)，在(zai)行(xing)業用(yong)(yong)戶需(xu)要(yao)無處不在(zai)、隨時接(jie)入(ru)(ru)的(de)(de)連(lian)(lian)接(jie)時，能夠滿足用(yong)(yong)戶需(xu)求，也是5G賦能行(xing)業用(yong)(yong)戶數字(zi)化應(ying)用(yong)(yong)的(de)(de)重(zhong)要(yao)領(ling)域。
總之，為(wei)了實現5G商(shang)用(yong)初期承諾，未來需要推進5G更(geng)深入融入國民經濟各行業中(zhong)，這一(yi)過(guo)程中(zhong)，首先需要實現各行業中(zhong)規模化5G物(wu)聯(lian)網連接，推動(dong)5G“物(wu)聯(lian)”發力，來支持實現“5G改變社會(hui)”的(de)愿景。
