5G商用下先锋产业的发展与创新

杜 航

（华北科技学院管理学院 河北廊坊 065201）

引言

随着用户、企业对移动网络高性能的追求和通信技术日新月异的演进迭代，5G被推向了研究前沿。5G即第五代移动通信技术，是继1G至4G之后的一套新技术的综合体。相较于4G，5G的传输速率、时延、移动性及连接密度等指标均有质的提升，其流量密度和用户体验速率是4G的100倍，而端到端的延迟仅为4G的1/10（见图1）。5G的高性能性可承载对网络有特殊需求的产业应用场景，是企业数字化转型的基础，其可为大量产业的业务创新、模式创新、市场创新等注入强劲动力，从而有望形成全社会广泛参与、跨产业融合的十万亿级5G大生态。正由于5G是下一轮科技革命的制高点，因此我国大力促进5G研发和商用，2019年被称为5G商用元年，政府正式发放了5G商用牌照，这有利于我国经济赢取新的发展机遇并重塑新的核心竞争力。数据显示，预计到2025年，我国5G将占据全球30%的连接，这意味着我国将成为全球最大的5G市场，从而会对全球数字化和世界经济将产生巨大影响。

5G经济拥有巨大潜力，因此必须通过赋能相关产业，逐步创造新的需求、产生新的服务、推出新的商业模式，让消费者感知、接受、认同乃至依赖新技术，从而完成价值变现的闭环。基于此，本文在分析5G发展现状与趋势的基础上，挖掘了率先发力产业的基本特征，从而筛选出5G先锋产业，并在多个层面探讨5G对先锋产业的颠覆创新以及风险挑战，最后为5G在我国的成功商用提出了相关建议。

5 G的发展现状与预测

2014年是我国4G元年，受益于3G时代消费者使用习惯的培养和4G网络快速的覆盖速度，4G的渗透率至2018年达到75%。相比之下，5G用户的渗透速度要慢于4G用户，因为5G的建设周期更长、复杂度更高，因此在短期内5G无法完成技术的完全替代和产业的完全颠覆，未来10年内4G仍将和5G保持共存。如图2所示，预计在2024年，5G用户规模将突破10亿，至2030年用户规模将达15亿户，其巅峰渗透率将维持在85%左右。

5G是推动我国全面实现现代化、数字化、科技化的重大技术基础，没有5G作为支撑，我国在全球竞争中就无法占领技术高地和战略高地。根据数据预测，在未来10年里，无论是直接经济产出还是间接经济产出，5G的贡献都呈线性增长趋势，且间接经济产出的增长幅度大于直接经济产出。预计2030年5G的间接经济产出值约为10.6万亿元，比直接经济产出值将高出4.3万亿元（见图3）。5G拉动经济的产业来源将不断变化，预计2020年拉动GDP增长的关键动力是5G网络投资和各类用户的终端购置支出，其将产生约740亿元GDP，约占当年5G对GDP总贡献的80%。然而，随着5G的广泛普及应用，5G相关服务的经济带动效应将超越5G相关制造环节的经济带动效应，从而激活各产业并催生新领域。

图1 5G与4G的关键性能指标对比

图2 2020～2030年中国5G用户规模

图3 2020～2030年5G对中国的直接经济产出和间接经济产出

5 G先锋产业的特征分析

（一）对5G的刚性需求

5G 的高速率、大带宽和低时延特性能够带来比4G更宽广的网络覆盖、更稳定的网络连接和更为高效的数据传送。先锋产业的出现得益于5G网络解决了4G网络条件下无法实现的刚性需求（例如通过高效的数据传送实现远程优质资源的共享）。处于非固定场所时，大带宽使用户不再受终端配置束缚，可随时随地接入云端处理个人事务或者享受娱乐体验。更宽广的网络覆盖能有效优化流程、降低人工成本并提高工作效率。无疑，刚性需求的满足可以吸引产业投入使用 5G网络并进行应用开发。

（二）盈利能力强

5G 的应用范围将从移动通信产业拓展到各行各业，5G的使命将从支撑移动互联网向支撑全产业数字化、网络化和智能化转变。根据 5G 的技术特性，跟进“5G+”应用研发、推进“5G+”应用场景落地，都离不开大量的资金投入。因此，先锋产业一般具有利润水平高、资金实力雄厚、良好的融资能力以及政府扶持等特点。

（三）信息化水平高

传统相关产业将在 5G 技术的加持下迎来崭新的发展机遇。然而，相关产业工作者难以在短期内掌握通信技术，同时买卖双方的沟通壁垒可能阻碍 5G 的应用落地。因此，先锋产业一般具备较高的信息化水平以及数字化、智能化基础条件，以及对 5G 网络为自身带来革新价值的认可度较高，其5G 升级改造的综合成本也相对较低。

（四）竞争风险：巩固领导地位

产业领导者分为市场地位领导者、产业技术领导者和市场资源能力最强者。产业领导者通过大规模制造和柔性制造、分销渠道的广度与深度最大化、资源垄断、制订产业市场标准、海量传播、独一无二的商业模式等方式巩固现有的领导地位。5G、AI、IOT、云存储、大数据的融合可以帮助企业大幅降低运营成本，为其提供个性化产品，并能够扩展 2B 和2C的分销渠道，从而促使企业商业模式从出售产品向出售服务转变。由于产业领导者处于无人区，因此为了巩固现有的领导地位，其将一直保持警惕，即产业领导者往往能成为5G先锋产业中的先头部队。

（五）竞争机遇：挑战产业霸主

市场挑战者是向产业领先者发动进攻来扩大其市场份额的企业，其包括仅次于市场领先者的大公司和部分小公司。通过强化 5G、人工智能、云计算、大数据、物联网等新兴技术与相关产业的结合，市场挑战者希望通过挑战产业霸主改变自身身份，从而谋求更大的市场份额和行业地位。面对新技术的机遇，挑战者企业只有不断投入研发和应用，才能真正在技术层面以及衍生层面持续获取价值。

5 G对先锋产业的颠覆与创新

5G对产业的赋能不仅体现在对原有业务和模式的改良上，其更体现在对原有产业的颠覆和突破式创新上。本文认为，5G对先锋产业的颠覆与创新，至少表现在四个层面，即需求层面、服务层面、商业模式层面以及技术层面（见图4）。通过这些层面，5G技术与产业痛点紧密集合，实现产业的转型升级和盈利增长。

（一）需求开发层面的产业创新

以移动终端产业为例，阐述5G在需求开发层面的颠覆创新。自5G商用牌照发布后，三大运营商陆续开启5G套餐。5G在2019年11月正式商用后，仅1个多月签约用户达87万，移动终端成为了第一批收获5G红利的先锋产业。我国是世界上最大的手机市场，但现阶段我国手机市场趋于饱和，手机出货量一度出现负增长。尽管手机厂商对产品推陈出新速度很快，但产品同质化现象严重，其很难激发消费者的购买热情。对此市场亟须更新技术予以刺激，而根据以往经验，在每一次通信技术更迭中，移动终端都会获得巨大增长。5G作为突破式新技术，无疑将极大的刺激手机市场，并创造出新一轮终端需求，从而引领5G换机热潮。另一方面， 5G移动终端的未来形态有无限可能，其将应用在更多相关产业。5G模组成熟后，智能穿戴设备、无人机、机器人等会在各种应用场景变为主流。在拥有强大的 5G 通信功能后，移动终端自身有限的算力就成为了短板。在人工智能、大数据、云计算、边缘计算等 ICT 技术需求强烈的新背景下，5G把计算和存储从终端移到云端成为趋势。强大的通信能力加上高性能计算为5G移动终端带来无限可能。对于手机来说，实现多模全频段的通信能力，保持实时在线、保证连接云端、增强与用户的交互和体验将成为消费者重要的要求。手机具备的功能会越来越多，但其有部分功能会被其他移动终端替代。例如，5G 手机有能力在大型AR游戏/视频等场景替代AR眼镜，智能手表/眼镜完全可以在打电话、发微信等社交场景中替代手机。成熟的5G网络会极大地提升现有移动终端的用户体验，从而会激发更多产业开发新型的移动终端，最终挖掘出新的市场需求。

图4 5G颠覆与创新产业的分析逻辑

表1 5G+智能制造的商业模式

（二）服务提升层面的产业创新

以泛娱乐产业为例，阐述5G在服务提升层面的颠覆创新。泛娱乐是围绕IP，涉及文学、影视、音乐、动漫，延伸至游戏、演出和衍生品的多元化融合的产业。5G时代的泛娱乐将实现定制化、智能化和场景化的高度渗透与融合。在云游戏上，5G的落地推动了云游戏产生，这将彻底解决制约云游戏发展的网络基础瓶颈，玩家有望获得游戏场景复杂、元素多元、速度更快、带宽更大、延迟更低且支持实时、多人和沉浸式的游戏体验。超高清的画质能够带动游戏相关设备更新换代，从而为玩家视觉上的享受。以高清视频为例，超高清视频对传输网络大流量、高速率、低时延的需求与5G 网络特性高度吻合，其有望成为未来5G新媒体产业的基础业务产业之一。基于 5G 网络的超清视频具有极其广阔的应用前景，其在多个行业领域有望解决长期以来的痛点难题，从而发挥巨大的商业价值。具体而言，“5G+8K”技术对大型体育赛事进行远程超清直播，将会给观众提供身临其境的现场参与感；利用5G技术，在人员密集场所、危险地段或节假日期间部署超清视频安防监控车，能够开展高准确性的人脸识别、车牌识别，这有利于预防或即时处置人员伤亡事故，打造智慧城管；在医疗领域采用5G网络传输超清视频将造福大批患者，其有利于医疗专家远程掌握患者病情并进行急救；运用远程高清的实时展示，5G网络覆盖范围内的旅游景点将获得很强的宣传效应，从而起到事半功倍的效果。

（三）商业模式层面的产业创新

以工业互联网产业为例，阐述5G在商业模式层面的颠覆创新。工业互联网是应用于数字时代的先进生产模式，其依托5G 网络、云服务平台，面向工业客户，融合云计算、大数据、人工智能等技术，助力传统工业企业转型。5G具有增强移动宽带、超可靠低延时、广覆盖大连接的特性，解决工业互联网海量大数据通信传输的难题，成为了工业企业降低成本和提高效益的技术支撑。在电力工业上，5G技术应用于智能电网配网环节可以有效弥补配电网光纤覆盖不足的劣势，同时端到端网络切片技术可以满足智能电网输电、变电、配电和用电各类差异化的业务需求及安全隔离需求。对于未来的商业模式，可以通过以网络切片整体方案模式进行计费，比如切片服务、定制终端以及数据流量等内容。5G 切片技术即将 5G 网络切出多张虚拟网络，从而支持更多差异化业务，且各切片之间可相互绝缘，相当于给电力划分一块专属信息传输通道，虚拟一个“无线专网”。在智能制造上，5G 可以助力制造业商业模式创新，促使制造业转变成“智造业”。制造业企业未来商业模式将呈现四大类型，表1整理了其特点、能力与典型企业。

（四）技术支撑层面的产业创新

以医疗健康产业为例，阐述5G在技术支撑层面的颠覆创新。总体而言，5G 发展为远程医疗提供了技术支持，其可促进医疗资源的线上流动，从而使不同地区、不同级别的医院实现互联互通，这打破医患的空间限制，大幅提升了医疗效率，有助于偏远地区获取优质医疗资源，进而改善我国医疗资源供给不足、分布不均的现状。5G 医疗健康技术架构从逻辑上可分为终端层、网络层、平台层和应用层四部分，保障医疗信息流在整个网络安全高效的传输，实现医疗业务的可识别、可操控和可洞察。图5展示了 5G 医联网技术逻辑架构。其中，终端层实现持续、全面、快速的信息获取，它通过传感设备、可穿戴设备、感应设备等智能终端实现信息的采集和展示，这些设备包括机器人、智能手机、医疗器械、工业硬件等。网络层通过5G基站、5G承载网和5G核心网等，实现实时、可靠、安全的信息传输。平台层起承上启下的过渡作用，以计算算力、智能路由和联接管理为核心，为下一层提供有价值的信息。应用层则是5G 价值的集中体现，可以支撑不同的应用场景，如5G急救车、无线监护、远程监测、远程手术、医疗设备管理监控等。

图5 5G医联网技术逻辑架构

5 G创新相关产业的风险与挑战

5G技术对产业的全面赋能并非一蹴而就。4G到5G的转换过程，远远复杂于3G到4G的转换，它是指数级而非线性的快速成长，其经济价值的产生路径与之前相比存在根本差异。4G到5G转换所花费的时间更长，资源分配和优化难度更大，技术和业务的跨度更广，波及面更加深远，风险与挑战也更加棘手。在5G创新相关产业的同时，必须正视各种风险与挑战，否则可能出现技术失败或技术灾难。具体而言，这些风险与挑战至少包括以下几个方面：第一，认知问题。根据五大特征，本文筛选出四个可能的先锋产业，而通信行业仍是推动5G与其他产业应用融合的主力。目前相关行业客户、主管部门、各地政府、产业园区及应用产业并没有充分协调统一的参与进来，5G对很多行业客户来说仍然只是一个概念，其无法深入理解技术应用。因此政府与业界要继续加大对 5G的宣传与推广，让更多相关行业了解到 5G 的巨大价值。同时业界也需要找准行业真正的需求，寻找行业痛点与5G结合的突破口，深入探索与各行业共赢的全新商业模式；第二，资金问题。就目前而言，运营商和相关产业的市场回报与成本投入不清晰，其尚未形成可盈利的商业模式。一方面，5G建网成本、运维成本、配套建设费用等远高于4G成本，高昂的成本和不确定的回报可能使先锋产业不愿率先商用5G。比如在制造业企业中，运营商为其提供 5G 解决方案之后，如果 5G 网络的价格很高，在企业看不清回收投资的商业模式的情况下，其并不甘于做此创新。而在消费C端，消费者的买单意愿也并不高，这进一步加剧了5G落地的资金缺口。为解决这一问题，需要政府、运营商、产业方、消费者等多方的协调扶持，加速5G产业链的成熟，提高价值变现的清晰度；第三，安全问题。5G 网络主动防御机制较 4G 得到增强，但需提前考虑新型安全风险。5G 网络具备统一的认证架构、多样的安全凭证管理、更强的隐私保护等优势，从而具有更好的私密性和更灵活的网络安全能力。比如，在用户隐私保护上，用户身份信息在5G 时代全部同步加密。然而，网络功能虚拟化（NFV）、边缘计算（MEC）和网络切片等新技术的引入会为 5G 网络带来多种新型风险。同时，不同业务对安全能力要求不同，安全能力较弱的某个切片被攻陷可能影响其他切片，而且安全责任的归属难以划分。另外，5G 开放的网络架构也会增加个人信息或者关键数据被泄露的风险。因此，为解决安全风险，可借鉴我国成熟的加解密产品，通过端对端加密解决。具体而言，就是在数据生成点、数据服务器都进行加密，然后由中央控制中心解密。5G 作为通道化的传输网络，在通道内的任一个节点对数据都是不可见的，这样即使网络存在不可靠的问题，也不会影响数据安全。

结论

5G的出现助力我国开启了高质量发展的新时代，其呈现出了前所未有的经济潜力。5G不仅是拉动我国经济的重要力量，更是转型众多产业的创新引擎。本文在对相关企业深度访谈和总结归纳的基础上，发现优先成长和发展起来的5G相关产业具有五个显著特征，即对5G的刚性需求、盈利能力强、信息化水平高、存在需巩固地位的产业领导者以及存在挑战产业霸主的市场挑战者。本文以这些特征为识别依据，确定了移动智能终端、泛娱乐、工业互联网和医疗健康产业为5G的先锋产业，而这些产业至少表现在需求开发层面、服务提升层面、商业模式层面以及技术支撑层面四个层面。然而，5G对产业的赋能并非快速完成，因此必须正视其颠覆创新过程中的风险与挑战，在认知方面、资金方面和安全方面的问题要加强注意，从而避免出现技术失败或技术灾难。