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5G已来,互联网企业的机会在哪里?

2019-02-26 15:26:22小毕 6956

来源:腾讯研究院 作者 | 腾讯生态安全研究中心高级研究员 翟尤

推动全球数字化发展进程的关键技术层出不穷,例如云计算、大数据、人工智能、区块链等,然而连接一切创新技术的则是----通信网络。

作为产业互联网的重要基础设施,第五代移动通信网络技术(以下简称“5G”)将助力经济社会数字化、网络化、智能化发展迈上新台阶。随着5G商用步伐日益临近,新的智能终端将会崛起、新的生活模式将会产生,人们对5G赋予了前所未有的期盼。

一方面,5G发展受到各方关注。2018年12月19日召开的中央经济工作会议明确指出“要加快5G商用步伐”。工信部苗圩部长表示,2019将在一些地区发放5G临时牌照。近期,随着京津冀、湖北、河南等多省市两会的召开,地方政府工作报告涉及高新技术产业布局的内容中,5G也成为了高频词汇。

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图为2月18日上海虹桥火车站5G测试现场

图片来源:https://baijiahao.baidu.com/s?id=1625803854740765610&wfr=spider&for=pc

另一方面,3G-4G时代数据业务超越语音业务,流量成为互联网、移动互联网的入口,诞生了如腾讯、阿里、苹果、Facebook等国际知名互联网企业。5G的到来将会实现光速般的接入速率,“零”时延的使用体验,千亿设备的连接能力,最终达到“信息随心至,万物触手及”,让人充满期待。

在新一轮科技浪潮下,互联网企业该如何抓住机遇,实现新的发展动能,给人们带来无限想象空间。

一、信息通信技术推动数字经济快速发展

移动通信技术于20世纪80年代初被提出,到当前讨论的5G,移动通信技术已经历了四个重要的发展阶段。第一代模拟移动通信系统、第二代数字移动通信系统、第三代多媒体移动通信系统以及当前正在应用的第四代多功能集成宽带移动通信系统。

总的来看,移动通信每十年出现新一代革命性技术,不断推动经济社会的繁荣发展。中国在2008年启动3G,7年之后启动4G,4G商用4年之后将启动5G,可以说技术更新频率快于世界平均水平。从3G跟随,4G并跑,再到5G的领跑,中国的信息通信技术实现了跨越式发展。

随着信息通信技术的快速发展和普及延伸,互联网从PC端逐渐向移动端转化,进而催生消费型互联网。我们看到,2006年前后,消费型互联网雏形开始显现,智能手机颠覆了功能机,重塑市场格局;IOS、Android操作系统为人们所接受;云计算、深度学习等新技术开始出现。

这一时期的互联网更多的是通过衣食住行来连接用户,庞大的人口红利进一步推升了消费型互联网的快速发展。截至2018年6月,我国网民规模达到8.02亿,互联网普及率达到57.7%。2017年,我国数字经济规模已达到27万亿元,去年前9个月,我国网络零售额近6.3万亿元,同比增长27%。

与此同时,全球移动通信产业也突飞猛进,不仅创造出万亿的巨大市场规模,还有力带动了芯片、软件等相关领域的快速发展,已成为推动经济发展和提升社会信息化水平的重要引擎。

2018年以来,互联网用户规模逐步见顶,智能终端出货量出现负增长,消费型互联网开始向产业型互联网转型。互联网龙头企业率先开启调整步伐。例如腾讯在2018年组织架构调整中着重强调产业互联网的重要性,并提出“成为各行业转型升级的数字化助手”的战略布局。

信息通信技术已不再仅仅应用于消费者市场,工业、制造业开始加快提升智能化、数字化水平。可以预见,随着5G通信技术的普及应用,互联网和传统产业,尤其是制造业的融合将更加紧密。

(一)5G技术发展历程

2010年爱立信率先发布“网络社会”的愿景,认为在不远的将来,全球将面临500亿部终端的连接需求。海量的连接只是开始,更重要的是在连接的基础之上提供一种无处不在的基础设施,支持各行各业层出不穷的创新应用。经欧盟推广,“网络社会”愿景迅速被国际社会和移动通信产业界所接受,5G正式进入大众视野。

我国移动通信技术起步虽晚,但在5G标准研发上正逐渐成为全球的领跑者。近年来,我国政府、企业、科研机构等各方高度重视前沿布局,力争在全球5G标准制定上掌握话语权。2013年2月,工信部、发改委和科技部组织成立了“IMT-2020(5G)推进组”,主要负责协调推进5G技术研发试验工作,与欧美日韩等国家建立5G交流与合作机制,推动全球5G的标准化及产业化。

目前我国已经完成5G技术研发三个阶段验证工作,分别是关键技术验证、技术方案验证、系统验证。

第一阶段验证主要完成了5G无线和网络关键技术,包括大规模天线、高频段通信的性能和功能测试,进一步增强了业界推动5G技术创新发展的信心。第二阶段验证针对5G技术方案试验样机开展单站性能测试,验证不同厂商技术方案性能,支撑5G国际标准制定,引导芯片与仪表厂商积极参与,为培育5G产业链奠定基础。

2019年1月23日,第三阶段测试工作基本完成,5G基站与核心网设备已达到预商用要求。可以说,经过三个阶段的验证工作,为我国5G率先商用创造了有利条件。

二、5G关键技术

目前,5G主要包括三大应用场景:增强型移动宽带(eMBB,Enhance Mobile Broadband),按照计划能够在人口密集区为用户提供1Gbps用户体验速率和10Gbps峰值速率,在流量热点区域可实现每平方公里数十Tbps的流量密度。海量物联网通信(mMTC, Massive Machine Type Communication),不仅能够将医疗仪器、家用电器和手持通讯终端等全部连接在一起,还能面向智慧城市、环境监测、智能农业、森林防火等以传感和数据采集为目标的应用场景,并提供具备超千亿网络连接的支持能力。低时延、高可靠通信(uRLLC,Ultra Reliable & Low Latency Communication),主要面向智能无人驾驶、工业自动化等需要低时延高可靠连接的业务,能够为用户提供毫秒级的端到端时延和接近100%的业务可靠性保证。

在5G网络技术创新方面,网络切片和移动边缘计算成为5G关键技术,并且与互联网企业开展的相关业务有着密切联系。

(一)网络切片

未来丰富的业务场景对5G网络提出了多样化的性能要求和功能要求。5G核心网要具备向业务场景适配的能力,针对每种5G业务场景提供恰到好处的网络控制功能和性能保证,实现按需组网的目标。网络切片是实现这种按需组网的主要实现方式。

简单来讲,网络切片是利用虚拟化技术将5G网络物理基础设施资源根据场景需求虚拟化为多个相互独立平行的虚拟网络切片。每个网络切片按照业务场景的需要和话务模型进行网络功能的定制剪裁和相应网络资源的编排管理。一个网络切片可以视为一个实例化的5G核心网架构,在一个网络切片内,运营商可以进一步对虚拟资源进行灵活的分割,按需创建子网络。对于游戏、VR/AR、直播等应用来讲,专属的网络切片将有效解决渲染缓慢、卡顿等现象,可以给用户带来身临其境的体验。

(二)移动边缘计算

移动边缘计算是在靠近移动用户的位置上提供信息技术服务环境和云计算能力,并将内容分发推送到靠近用户侧,使应用、服务和内容部署在高度分布的环境中,从而可以更好的支持5G网络中低时延和高带宽的业务要求。

5G引入移动边缘计算技术,通过与内容提供商和应用开发商的深度合作,在靠近移动用户侧就近提供内容分发服务。例如在车联网应用上,移动边缘计算可以进一步降低车辆数据和信息传输时延,确保车辆在快速行驶中的安全性。同时,也可以有效减少车载设备的数量,降低整车成本。

三、5G应用场景

5G将带来更丰富的应用场景,高通公司委托咨询公司所做的研究表明,到2035年,5G将会推动全球产出增加4.6%,给中国带来近1万亿美元的GDP增长和近1千万就业增长。互联网企业或将在以下几个领域有着较大发展潜力:

(一)  “新文创”感知体验大幅提升

5G将促进用户交互方式再次升级,可以实现如同身临其境的游戏/直播体验,足不出口就能感受游戏的紧张刺激,亦或是体验运动员的极限挑战,为用户提供更加极致的业务体验。

有赖于画质的分辨率、渲染处理速度的全面提升,无论游戏、直播还是VR/AR业务越来越依赖于网络传输技术,而这正是5G能够带来的最主要变化。

随着体验需求的升级和5G、移动边缘计算能力的支撑,基于Cloud+5G+可以有效减轻终端压力和复杂性,使得“瘦”终端和终端“无绳化”成为可能。尤其是将画面渲染和计算能力部署到云端后,实现内容上云、渲染上云、制作能力上云,可以有效降低对终端的性能要求,从而实现低成本和高移动性终端的大量普及和应用。

通过5G的应用也可以打破对移动性的限制,满足强交互的低时延高带宽需求。《头号玩家》的虚拟场景有望很快实现。

(二)推动车联网加快落地

根据埃森哲的预测,中国2025年车联网市场规模有望达到2162亿美元,届时所有新车都将具备联网功能。无线技术是信息传输中介,传感器搜集的信息需要通过无线通信传导服务器或者其他终端,实现信息的交互。

只有实现无线通信与GPS的结合才能够真正实现车联网。但不同企业的研发路径各自不同。互联网企业的自动驾驶技术,突出特点就是“单车智能”,将摄像头、毫米波雷达等设备集中配置在车辆上。随着5G的到来,智能网联汽车会是“人-车-基础设施”的广泛联动,通过高速低时延的5G网络来传输和完成任务决策任务,从而使一些高灵敏度传感器和终端设备可以不用集中配置在车辆上。这样一来,一方面可以降低智能汽车的成本,另一方面也可以最大限度减少车辆电池的损耗。

另外,自动驾驶要求毫秒级的时延和接近100%的可靠性,需要通过5G网络的支持才能实现。如果一辆汽车的车速达到每小时120公里,一般情况下,4G网络的时延约为30毫秒(30毫秒里预计移动大约1米),而5G的时延可能达到1个毫秒(1毫秒移动距离预计在大约是3厘米),足以支撑汽车自动驾驶功能。

自动驾驶功能的需求与5G技术的特性有着相当高的吻合度,尤其是5G特有的低时延和高可靠特性,这种特性无论对于DSRC(车载专用短程通信)还是 LTE-V(长期演进技术-车辆通信)来说,都具有无法比拟的优势。

(三)拓展工业互联网应用新空间

在消费型互联网逐步普及之后,产业互联网有望成为下一个极具发展潜力的新蓝海。大量物联网设备和工业设备将伴随着5G以及产业互联网的到来,成为新的联网终端。根据GSMA数据,2017年到2025年之间,工业物联网设备连接数将增长100.75亿,消费物联网连接将会增长60.49亿,授权低功耗广域网(LPWA)连接将增长18.28亿。

2017年企业家调查问卷显示,69%的企业家认为一旦5G到来,企业服务会是最重要的营收来源。企业连接在物联网连接中所占比重将从2018年的41%攀升至2025年的55%。

5G广泛应用于工业领域,工厂车间中将出现更多的无线连接,促使工程车间网络架构的不断优化,有效提升网络化协调制造与管理水平,促进工厂车间提质增效。


远程设备控制是物联网业务应用之一,诸如远程医疗,危险环境远程操作这类市场受制于技术及网络性能限制,现在基本处于空白阶段,将来一旦网络性能达到要求,市场可能迎来爆发增长,潜力巨大。

在2018年上海世界移动大会上,中国移动展示5G智慧工业应用场景演示,一台远在石家庄工地上的挖掘机通过5G网络与设在展会现场的驾驶室相连。操作人员可以在现场驾驶室驾驶,同步实时控制位于石家庄的挖掘机,操作台对面的大屏幕通过现场实时高清视频同步传递真实场景及全景视频效果。

未来,在诸如远程矿山挖掘、矿山运输等安全有着极高要求的环境里或者在危险、有害健康的环境里,5G网络可以凭借更低时延满足这些应用场景对网络更加苛刻的要求,实现在保证安全的情况下进行作业。

四、5G带来的挑战

(一)  国家间高度竞争

当前,5G竞争已经上升到国家战略高度,政治因素影响快速提升。一些国家不断加快5G商用步伐,从标准、技术、专利等方面打压竞争对手。

1.美国

2018年3月美国总统特朗普签署总统令否决新加坡的博通对美国高通的千亿美元收购要约,因担心博通收购高通可能导致美国丧失对5G核心技术的把控。但高通却在筹划对荷兰恩智浦440亿美元收购,如果完成收购,其将成为全球第5大半导体企业(三星、台积电、英特尔、英伟达),基本完成全球半导体行业向美国集中。

同时,美国压制中国5G产业化发展:2018年新西兰、澳大利亚等国家拒绝让华为公司参加5G移动网络投标,英国电信2018年11月禁止华为参与竞标公司核心5G网络设备的供应合同。2018年12月华为CEO,任正非之女孟晚舟在加拿大被拘捕的新闻曝出,引发全球关注。至此,5G竞争已经不仅仅是局限在技术层面的竞争。


2.欧盟

处于4G投资后周期的欧洲,在5G上更注重实用性,聚焦需求更强烈的垂直行业率先应用。2017年18家公司组成欧洲新5G联盟— 5G-Transformer,5G-Transformer专注5G网络切片,目的是支持垂直行业,如汽车、医疗保健和媒体。

2018年12月欧洲多个大城市开展代号“烈焰”的5G应用场景实测,主要聚焦垂直应用的媒体服务上。创意产业、通信产业以及智慧城市产业的公司通过该项目测试5G技术如何提升用户体验、降低媒体服务开发复杂性以及减少提供实时点播内容的成本。

(二)  商业模式亟待重塑

在2G、3G时代,信息通信上下游企业分工较为明确,基础电信运营商重点负责管道业务,华为、中兴等企业聚焦设备业务,诺基亚、摩托罗拉等厂商负责终端业务。但随着信息通信技术的不断演进,传统的分工模式快速被打破。

我们发现,设备厂商开始将能力快速下沉,以华为为代表的企业开始成为智能终端的主要生产者。其他跨领域企业也对终端业务跃跃欲试,例如小米、苹果等企业早已经将业务扎根智能终端领域,并取得了骄人的成绩。

前期做增值业务的企业,也开始逐步向上游拓展,例如以腾讯、阿里为代表的互联网企业开始积极布局云计算业务;运营商也不甘示弱,通过分公司、基地等形式拓展内容生产领域。


可以说传统分工模式已经随着技术的演进逐步瓦解,企业不但面临行业竞争,更要面临跨领域的闯入者。因此,创新型应用和技术不断突破原有规划和设想,传统的先规划设计网络,之后让应用适应网络架构的模式将难以为继。新模式新业态在不断冲击传统的商业模式。

以微信为例,3G/4G时代的网络架构,在设计之初并没有考虑到OTT应用的出现和普及,导致微信在快速获得市场认可的同时,非但没有给运营商带来足够的收益,反而因为不断发送信令导致网络资源极大被占用。

因此,传统的网络设计并不能适应新型产品和创新业务模式,从而导致运营商增量不增收。在行业壁垒逐步被打破的趋势下,如何改变过去的这种商业模式,鼓励互联网应用研发、内容生产企业共同参与网络架构的设计,推动应用与网络动态适配、网络标准的制定工作,成为5G时代必须要面对的课题。

(三)  泛在安全风险

近年来,网络安全问题愈发突出。2016年,欧美大量物联网设备感染Mirai恶意软件组成僵尸网络,被恶意操控的IP地址发出DNS解析请求,产生DDos攻击。这场攻击估计产生了1.2T数据流量。2017年,WannaCry勒索病毒爆发,利用漏洞通过互联网对全球Windows操作系统计算进进行攻击,恶意加密用户文件以勒索比特币。

相比于3G\4G网络,5G应用场景中将接入大量物联网设备和第三方企业应用,因此5G将面临更加突出的安全问题。高速率低时延将成为一把双刃剑,一方面给用户带来较好的体验,另一方面也意味着网络攻击速度更快,破坏力更大。具体来看,5G将面临以下几个方面的安全挑战:

一是安全需求更加多样。5G应用场景更加多元,行业应用对所有环境信息有加密的需求,而个人用户重点关注关键信息加密情况。不同用户对安全需求不同,需要加快5G安全多样化的布局。例如,对于自动驾驶、远程控制,在通信中如果受到安全威胁则可能会涉及生命安全,为避免车辆碰撞事故需要高级别安全措施,且不能额外增加通信时延。

二是“信令风暴”或将更加频繁随着越来越多的IoT设备进入5G网络,海量物联网终端发起的“信令风暴”将引发网络拥塞甚至崩溃。物联网设备安全需求多样,需要降低物联网设备在认证和身份管理方面的成本,支持物联网终端低成本、高效海量部署,因此相关业务需要轻量级安全算法和高效简单安全协议来保障应用安全。面对新的挑战,5G安全机制要在满足基本通信安全基础上,为不同业务场景提供差异化安全服务,能够适应多种网络接入方式及安全构架,注重用户隐私保护,支持提供开放的安全能力。

当前,5G 正处于技术标准形成和产业化培育的关键时期,全球各国在国家数字化战略中均把5G作为优先发展领域,强化产业布局,塑造竞争新优势。与2G萌生数据、3G催生数据、4G发展数据不同,5G或将成为跨时代的技术。

除了更极致的体验和更大的容量外,5G还将开启产业互联网的大门,并渗透进至各个行业。通过与大数据、云计算、人工智能的融合创新,为整个互联网行业迎来下一个黄金10年。