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中國5G發(fā)展推動(dòng)通信需求從人際通信向物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)全方位拓展[圖]

5G發(fā)展王密 2019-04-24 05:21 來源：智研咨詢

3G和4G開啟了數(shù)字通信時(shí)代和電信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)大融合，以移動(dòng)接入網(wǎng)的代際升級(jí)為主線，圍繞運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)互聯(lián)浪潮蓬勃向上，推動(dòng)著終端和應(yīng)用快速發(fā)展，當(dāng)管道能力成為局限時(shí)，會(huì)倒逼網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，如今又進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)升級(jí)新周期。5G設(shè)計(jì)藍(lán)圖面向未來20年，有三大應(yīng)用場(chǎng)景——eMBB（增強(qiáng)型移動(dòng)帶寬）、mMTC（海量機(jī)器類通信）、URLLC（超可靠低時(shí)延通信），其中mMTC和URLLC就是面向垂直行業(yè)與萬物互聯(lián)，未來5G將可以廣泛應(yīng)用于生活的各個(gè)方面。目前4G通信技術(shù)上不能滿足的場(chǎng)景，例如自動(dòng)駕駛汽車、無人機(jī)飛行、VR/AR、移動(dòng)醫(yī)療、遠(yuǎn)程操作復(fù)雜的自動(dòng)化設(shè)備等都將是5G大顯身手的地方。5G將推動(dòng)通信核心網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、終端應(yīng)用等多領(lǐng)域發(fā)展。

5G推動(dòng)通信需求從通信網(wǎng)絡(luò)向物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)全方位發(fā)展

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

通信測(cè)試技術(shù)與測(cè)試儀器是通信產(chǎn)業(yè)鏈中重要的一環(huán)，滲透于通信芯片、模塊、終端、基站、無線網(wǎng)絡(luò)等幾乎所有的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，同時(shí)，貫穿于設(shè)計(jì)研發(fā)、認(rèn)證驗(yàn)收、生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與優(yōu)化等幾乎完整的產(chǎn)業(yè)生命周期。其中，設(shè)計(jì)與研發(fā)是使用測(cè)試儀器種類最多最廣的階段。通信測(cè)試，驗(yàn)證了通信新技術(shù)的可靠性與可行性，確定了產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的衡量基準(zhǔn)，協(xié)調(diào)了產(chǎn)業(yè)鏈的完整性，幫助運(yùn)營商構(gòu)建新一輪網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。隨著5G的全面鋪開，除了通信網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試需求，測(cè)試設(shè)備和業(yè)務(wù)也將率先反饋在未來的端創(chuàng)新和應(yīng)用場(chǎng)景中。

通信測(cè)試行業(yè)隨著通信行業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)出波浪式發(fā)展態(tài)勢(shì)，在一個(gè)成熟的通信產(chǎn)業(yè)環(huán)境中，通信測(cè)試的作用往往不會(huì)體現(xiàn)得很明顯，作為幕后英雄默默支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展，但是，當(dāng)通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展升級(jí)時(shí)，通信測(cè)試將起到不可或缺的作用。

從測(cè)試對(duì)象的角度看，5G推動(dòng)人類社會(huì)從人聯(lián)時(shí)代走向物聯(lián)時(shí)代，5G技術(shù)不僅帶來更快的網(wǎng)速，更是使萬物智能互聯(lián)成為可能，突破互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的人聯(lián)上限，對(duì)于測(cè)試廠商而言，測(cè)試對(duì)象將從面向運(yùn)營商、主設(shè)備商、終端廠商擴(kuò)展至面向多種新興領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈上的各環(huán)節(jié)廠商，5G對(duì)測(cè)試行業(yè)的影響范圍更廣；從時(shí)間的角度看，5G建設(shè)類似于90年代信息高速公路的建設(shè)，隨著5G網(wǎng)絡(luò)的建成，未來基于5G網(wǎng)絡(luò)的配套應(yīng)用將蓬勃發(fā)展，5G對(duì)測(cè)試行業(yè)的影響時(shí)間將更長；從業(yè)績的角度看，5G測(cè)試需求的復(fù)雜程度不斷提升，行業(yè)價(jià)值不斷增長，疊加產(chǎn)業(yè)邊際擴(kuò)張，市場(chǎng)空間明顯擴(kuò)大，未來測(cè)試廠商有望迎來量價(jià)齊升，業(yè)績實(shí)現(xiàn)顯著提升。

5G第一階段相比4G高峰在投資規(guī)模上將提升20%左右，5G二階段有望自2022年起，總規(guī)模維持高位。

5G（3G/4G）測(cè)試是指?jìng)鹘y(tǒng)通信領(lǐng)域的測(cè)試，包括面向運(yùn)營商、主設(shè)備商、終端設(shè)備廠商等的測(cè)試，未來有望受益于5G時(shí)代資本開支的上行。智能駕駛測(cè)試是指智能駕駛領(lǐng)域的測(cè)試，包括傳感器、雷達(dá)、電池、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、以太網(wǎng)等多方面的測(cè)試，5G是實(shí)現(xiàn)智能駕駛的基本前提，隨著汽車電動(dòng)化的普及，未來智能駕駛有望最先實(shí)現(xiàn)需求井噴。

物聯(lián)測(cè)試是指物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的測(cè)試，包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器、移動(dòng)終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、家庭智能設(shè)施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等和“外在使能”的各種資產(chǎn)、攜帶無線終端的個(gè)人與車輛等“智能化物件或動(dòng)物”或“智能塵埃”，5G推動(dòng)了社會(huì)從人聯(lián)時(shí)代走向物聯(lián)時(shí)代。

2016-2023年5G測(cè)試占通信市場(chǎng)的比例及預(yù)測(cè)

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一、智能駕駛

5G由三個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景組成，包括增強(qiáng)移動(dòng)寬帶、超可靠低時(shí)延、海量機(jī)器類通信，其中超可靠低時(shí)延是智能駕駛的重要支撐，5G是智能駕駛的必要條件，當(dāng)5G技術(shù)成熟后，將帶來智能駕駛較大的產(chǎn)業(yè)空間，為通信測(cè)試提出了新的要求。

現(xiàn)有的感知技術(shù)，如雷達(dá)、攝像頭等僅提供了“看”的能力，無法實(shí)現(xiàn)與車互動(dòng)，同時(shí)易受到雨霧等天氣的影響。而5G為智能駕駛提供了交互式感知，汽車可以對(duì)外界環(huán)境進(jìn)行輸出，不僅可以探測(cè)狀態(tài)，還能進(jìn)行反饋，也為自動(dòng)超車、協(xié)作式避碰、車輛編隊(duì)等需要高可靠性低時(shí)延性的功能提供了保證。5G使智能駕駛降低了時(shí)間延遲，也降低了道路參與者的不確定性，彌補(bǔ)了傳感器受到距離和環(huán)境的約束，同時(shí)促進(jìn)從單車智能到協(xié)作式智能的演化。

5G的高帶寬可以實(shí)現(xiàn)車內(nèi)乘客對(duì)AR/VR、游戲、電影、移動(dòng)辦公等車載信息娛樂的需求，同時(shí)，厘米級(jí)別的3D高精度定位地圖的下載量在3~4Gb/km，還可以支持融合車載傳感器信息的局部地圖實(shí)時(shí)重構(gòu)，以及危險(xiǎn)態(tài)勢(shì)建模與分析。

車輛在大多數(shù)情況下可以自主完成行駛測(cè)試任務(wù)，當(dāng)遇到自動(dòng)駕駛車輛無法自主處理的場(chǎng)景，L3級(jí)別以上的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可做出判斷并通知位于控制中心的駕駛員遠(yuǎn)程介入;遠(yuǎn)程駕駛員可以操控多輛無人駕駛車輛。由此，5G可以協(xié)助對(duì)城市固定路線車輛進(jìn)行部分智能云控制，對(duì)園區(qū)、港口無人駕駛車輛實(shí)現(xiàn)基于云的運(yùn)營優(yōu)化以及特定條件下的遠(yuǎn)程控制。

在安全測(cè)試方面，智能汽車對(duì)安全測(cè)試的要求更高，由于歐盟測(cè)試協(xié)議不允許測(cè)試設(shè)施使用公共112緊急呼叫號(hào)碼進(jìn)行認(rèn)證測(cè)試，因此必須搭建自己的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)，確保在高速環(huán)境中的測(cè)試依舊能夠均勻和穩(wěn)定地覆蓋，同時(shí)保證測(cè)試不會(huì)意外觸發(fā)實(shí)時(shí)公共電信網(wǎng)絡(luò)，成本方面，智能汽車的碰撞測(cè)試成本高昂，如果在第一次嘗試時(shí)就正確運(yùn)行，每次測(cè)量測(cè)試可以節(jié)省10萬美元到50萬美元。

5G通信增強(qiáng)智能駕駛感知能力

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在傳感器測(cè)試方面，汽車?yán)走_(dá)需要安裝五個(gè)傳感器和四個(gè)短程天線，每個(gè)位于每個(gè)保險(xiǎn)杠的角落，前保險(xiǎn)杠后面有一個(gè)長距離天線，精確測(cè)量對(duì)于確保高質(zhì)量性能至關(guān)重要，例如，即使很小的安裝誤差也可能導(dǎo)致靈敏度降低3dB，導(dǎo)致雷達(dá)模塊損失30％的距離性能并使其對(duì)ADAS無用。因此，需要建立和實(shí)施更強(qiáng)大的測(cè)試驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)來確保傳感器最佳性能，在79GHz及更高頻率下驗(yàn)證不同情況下的射頻功率、調(diào)制和相位噪聲，通過外部毫米波混頻器將79GHz信號(hào)變頻為射頻頻率，同時(shí)獲得超寬帶毫米波調(diào)制測(cè)量的數(shù)據(jù)，以分析汽車?yán)走_(dá)信號(hào)，為推出新應(yīng)用做好準(zhǔn)備。

在電池測(cè)試方面，需要檢測(cè)鋰離子電池的自放電，一方面，單個(gè)智能汽車的電池組數(shù)量明顯增多，典型的100kWhEV電池組可能具有8000個(gè)標(biāo)準(zhǔn)“18650”電池（18mmx65mm），快速增長的訂單使得汽車廠商的交付壓力大，另一方面測(cè)試電池時(shí)需要對(duì)存儲(chǔ)區(qū)域進(jìn)行溫度控制，這將大量占用生產(chǎn)車間的空間。

在智能駕駛方面，據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，智能駕駛汽車到2025年可以催生出一個(gè)2000億至1.9萬億美元的市場(chǎng)，至2035年全球無人駕駛汽車銷量將達(dá)到1180萬輛，

2025-2035年間年復(fù)合增長率為48.35%。

2016-2024年全球智能駕駛市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)（十億美元）

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2016-2025年智能駕駛測(cè)試占智能駕駛市場(chǎng)的比例及預(yù)測(cè)

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二、物聯(lián)網(wǎng)

隨著連接數(shù)的增長，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度的提升，測(cè)試需求的難度也在不斷增加。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，全球數(shù)據(jù)總量預(yù)計(jì)2020年達(dá)到47個(gè)ZB，2025年達(dá)到163個(gè)ZB，其中預(yù)計(jì)2020年中國數(shù)據(jù)量將達(dá)到8060個(gè)EB，占全球數(shù)據(jù)總量的18%。據(jù)智研咨詢統(tǒng)計(jì)，2015年全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)約60億個(gè)，預(yù)計(jì)2025年全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將增長至270億個(gè)，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將達(dá)到1000億臺(tái)。常見的物聯(lián)網(wǎng)落地場(chǎng)景有：智能家居、智慧城市、智慧交通、智能電網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等，待場(chǎng)景落地后，將帶動(dòng)其他測(cè)試需求，帶來大市場(chǎng)空間。

2014-2024年全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)增長及預(yù)測(cè)

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在物聯(lián)網(wǎng)方面，據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè)，2018年，全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1036億美元，同比增長29.8%，據(jù)GSMA預(yù)測(cè)，至2025年全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1.1萬億美元。

2014-2018年全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模增速