導讀：本文主要探討5G作為新的技術對物聯網產業的推動作用。全文主要圍繞物聯網產業、5G介紹、5G對物聯網基礎設施影響、5G+物聯網的商業化探討和5G+物聯網應用場景展開。

圖片來自“東方IC”

物聯網產業

中國物聯網產業的增長很快，2017年已經突破1萬億元的規模，幾年之后有望增長到2萬億的規模。年復增長率起伏較大，但一直保持約20%的增長，未來幾年有望保持10%以上的增長。

物聯網產業是產業鏈條和涵蓋應用范圍非常廣泛的領域。從上下游的傳感器、芯片、模組，到有線/無線通信傳輸、網關/路由，到聯接管理平臺/設備管理平臺/應用開發平臺的平臺層，以及SaaS化的IoT行業應用，長鏈條意味著產業鏈利益相關方的多元性。

如果把物聯網產業分為消費物聯網和產業物聯網兩類，消費物聯網包含了智能家居、摩拜單車等各類共享經濟、移動終端/可穿戴等，過去幾年在共享單車、智能音箱、智能門鎖等接連成為市場熱點，但從商業價值回報的角度，投資回報不是太理想。而從下圖來看，未來幾年產業物聯網的增長幅度和增長潛力會更大，所以BAT等互聯網巨頭也都紛紛開始擁抱產業互聯網（物聯網）。產業物聯網包含了交通、能源、安防、工業等領域，但現在很多項目都是2G的項目，受政策驅動影響較大，未來可持續性如何，有很大的不確定性。

對物聯網項目進行投資，需要考慮安全與隱私、前期投入成本、持續投入成本、投資回報率ROI、系統復雜度的擔憂、目前很多領域沒有統一的標準等因素，相對于互聯網來說，物聯網產業碎片化嚴重，同時往往涵蓋供應鏈管理、研發、渠道、營銷、生態鏈合作伙伴等長產業鏈的挑戰，所以要在物聯網領域找到合適的商業模式是不容易的。

物聯網商業案例

涂鴉智能是一家智能家居的物聯網公司，通過直接與控制面板和終端設備廠商合作，提供連接云端的一站式服務：提供云+APP+聯網固件3端SAAS+PASS方案。但這不是重點，這塊很多方案公司都能做，重點是公司通過整合全球供應鏈，幫助中國的合作企業（控制面板、終端廠商）出海，幫助品牌走向世界。通過出海實現產品溢價，拓展海外的業務通道。涂鴉通過一站式服務整合了中國供應鏈市場，又通過幫助這些企業出海，實現了商業閉環，所以得到資本市場的高度認可。

G7匯通天下去年10月獲得厚樸領投的3.2億美元的投資，創下了全球物聯網領域資金額的最高紀錄。G7是一家專注于技術服務為核心的物流數據服務公司，致力于通過打造貫通產業鏈上生態伙伴的大數據共享平臺，讓物流更智慧、更高效。G7服務的客戶超過6萬家，連接車輛超過80萬臺。通過實時收集包括車輛位置、速度、行駛狀況、進出區域、停留時間、油耗、司機駕駛行為、司機考勤、貨物溫度、貨物裝卸等物流公路全部過程數據，打造人、車、貨、場等的物聯網全要素數字化和智能化平臺。而且基于前面眾多的車輛和用戶數及有價值的數據，G7得以打造智能資產管理平臺，為車隊提供包括智能設備、金融、結算、安全等方面的全方位服務。

5G介紹

按照3GPP的路線圖，R15已經在2018年開始部署，它是第一個5G NR（New Radio新空口）的協議版本，而且將LTE的空口用戶面從4.8ms降低至0.8ms，使得LTE演進成5G時代網絡的重要組成部分，對5G的部署具有重要意義。

5G包括了eMBB增強移動帶寬（sub-6GHZ）、mMTC大連接物聯網（Sub-1GHZ）和URLLC超可靠低延時通用（毫米波>24GHZ），分別對應高速率、大容量和低延時的特點。eMBB適用于在超高清視頻、智能手機等領域的應用。在低頻應用場景聯網，sub-1GHZ可以造就智慧農業、智慧城市、智慧交通、智能制造、智慧醫療等更多大容量的應用，NB-IoT絕大部分都在這個頻段。而毫米波可以應用在低延遲方面，簡化后的網絡架構可提供小于5毫秒的端到端延遲，應用于自動駕駛、機器人等領域。

5G的應用將帶來海量的設備連接量。IoT設備的廣域物聯網設備預計到2023年達到41億個，而在短程物聯網設備的連接量將達到157億個。2019年是5G手機商用元年，5G終端產品慢慢開始起來。

5G對物聯網基礎設施的影響

下圖是5G產業鏈圖，分為終端層、網絡層、5G計算處理和數據分析層和應用層，是嵌入到整個物聯網整體架構中的。本章主要講5G對物聯網基礎設施帶來的變化影響。

5G網絡架構包括了中心級、匯聚級、區域級和接入級四個層次。中心級是以控制、管理和調度職能為核心，例如虛擬化功能編排、廣域數據中心互連和BOSS系統等，可按需部署于全國節點，實現網絡總體的監控和維護。匯聚級主要包括控制面網絡功能，例如移動性管理、會話管理、用戶數據和策略等。可按需部署于省分一級網絡。區域級主要功能包括數據面網關功能，重點承載業務數據流，可部署于地市一級。移動邊緣計算功能、業務鏈功能和部分控制面網絡功能 也可以下沉到這一級。接入級包含無線接入網的CU和DU功能，CU可部署在回傳網絡的接入層或者匯聚層；DU 部署在用戶近端。CU和DU間通過增強的低時延傳輸網絡實現多點協作化功能，支持分離或一體 化站點的靈活組網。 借助于模塊化的功能設計和高效的NFV/ SDN平臺，在5G組網實現中，上述組網功能元素部署位置無需與實際地理位置嚴格綁定，而是可以根據每個運營商的網絡規劃、業務需求、流量優化、用戶體驗和傳輸成本等因素綜合考慮，對 不同層級的功能加以靈活整合，實現多數據中心和跨地理區域的功能部署。

由于5G很多頻段屬于高頻區域，傳輸損耗大，傳輸距離近，所以為了達到覆蓋率，必須建立一系列復雜的組網形式，包括宏基站+微基站+皮基站+飛基站的模式，這個對運營商成本來說是巨大的考驗。預計2019全年5G基站建設數為8-10萬站，以一線城市和發達省份為主。移動獲得2515-2675MHz/4800MHz-4900MHz的260MHz帶寬；聯通獲得3500-3600MHz的100MHz帶寬；電信獲得3400-3500MHz的100MHz帶寬。5G時代將新增海量小基站需求，預計宏基站數約450萬臺，小基站數約450萬臺，較4G時代擴大4.5倍。

對5G基站側來說，相比4G基站，整個架構有較大變化。5G時代，集中/分布單元（CU/DU）架構將成為可能，即把BBU被拆分為集中式單元（CU）和分布式單元（DU）兩級架構，RRU與大規模天線集成為有源天線AAU，原BBU部分物理層功能放到AAU中，導致5G基站內部結構改變。

運營商為降低建設和運營維護的成本，會推動通用網絡設備。SDN/NFV （軟件定義網絡和網絡功能虛擬化）通過網絡功能軟件化，實現在工業標準、池化部署的通用服務器、交換機和存儲設備上部署不同類型網絡設備，并根據需要在多種網絡位置按需運行。網絡價值占比最大的無線接入網，運營商正在推進虛擬無線接入網（VRAN），最終演進到O-RAN（開放式RAN）時代。如除射頻相關部分外，基本實現白盒化、通用化方式。

從終端側來說，各家主要的網絡通信芯片廠商已經紛紛推出5G基帶芯片。高通推出了驍龍X50，華為巴龍5G01，英特爾XMM 816，聯發科Helio M70和紫光展銳Orca。但目前尚未推出集成5G基帶的AP芯片，意味著5G在手機等移動終端上的應用尚需時日，據傳高通將在明年推出集成芯片驍龍865。

網絡和終端創新推動射頻前端需求和價值提升。根據IHS報告數據，過去7年手機射頻前端市場已從2010年的43億美元增長到2017年的134億美元。隨著5G的應用，預計到2023年增長到352億美元，未來6年的復合增長率達14%。射頻前端復雜度持續提升，推動前端設計的集成化設計，以及工藝改進。如手機等領域LCP/MPI將替代傳統PI軟板/模組，PA、LNA和開關轉向SOI工藝等。

5G時代，連接設備數量會海量增加，網絡邊緣側會產生龐大的數據。如果把所有數據都傳到云端是很不經濟的，邊緣計算有助于對數據實時性、智能性、安全性和隱私性的需求。所以邊緣計算是整個5G網絡的重要組成部分。

5G+物聯網商業模式的探討

相比于4G網絡，5G網絡感覺是各種網絡混合的大雜燴，整個系統非常復雜。所以預計帶來的變化包括：底層的基礎設施將進一步開放，為自由組合和編排提供便利，實現資源合理編排，能力靈活調用；對5G網絡供應鏈整合要求更高；對廠商定制化與多元解決方案能力要求更高，且成為常態；更為碎片化市場；5G+IoT的to B能力升級，大量垂直產業的已有IoT體系需要更新換代等等。由于移動互聯網的市場培養，各參與方對5G將會對整個物聯網產業帶來的變化會更有前瞻性，所以利益訴求更為多元化。例如對電信運營商來說，前期投入這么大，肯定不想如2G/3G/4G時代僅憑流量收費的模式。新型的聯盟、合作、生態是產生新的商業模式、平臺和應用的關鍵。

5G+IoT很難迎來一場快速可復制的產業升級，而是更有可能打開一個個相對獨立市場和垂直整合公司構成的碎片化產業機遇。以車路協同為例，要求車廠、通信企業、交通基礎設施、新的設備與解決方案提供廠商、算法供應商等等原先互無相關的企業，跨界合作。車路協同的IoT體系中，僅僅是智能信號燈一個環節，就將面臨數十種供應商的協同。

5G+物聯網+區塊鏈給整個物聯網產業帶來的變化，是很多人非常看好的。5G的巨大優勢在于它的高速、高容量、低延遲以及連接大量設備的能力，但5G存在兩個強在的瓶頸：首先，由于5G網絡中的設備都是互聯的，一些惡意設備就有可能會在網絡中造成混亂。其次，5G的推出將推動互聯設備交易的爆炸式增長，目前中心化和去中心化金融基礎設施可能無法承載這種程度的增長。區塊鏈的創新有可能會解決5G的第一個問題。去中心化的公有鏈具有不可更改性、抗篡改性以及在不信任實體之間建立共識的優勢，因此，區塊鏈就可以作為解決物聯網設備之間糾紛的基礎層。由于這些互聯設備將要處理大量資金、或進行車輛的操作，因此建立具有強大安全性的底層協議層是至關重要的，區塊鏈在這方面可以幫助物聯網設備做得更好。當然目前還只是探討階段。

5G+物聯網商業情景

華為的Xlab X Labs發布過《5G時代十大應用場景白皮書》，就云VR/AR、車聯網、智能制造、智慧能源、無線醫療、無線家庭娛樂、聯網無人機、社交網絡、個人AI輔助和智慧城市十個場景做了比較詳實的分析。

VR/AR業務對帶寬的需求是巨大的，在5G的場景下，高質量的VR/AR內容處理可以在云端處理，滿足用戶日益增長的體驗需求下的同時降低了設備價格，使VR/AR得到更大規模應用。

車聯網/自動駕駛是個復雜的系統，5G有可能成為統一的連接技術，滿足未來共享汽車、遠程操作、自動和協作駕駛等連接要求。在V2X的車路協同體系中，涉及車車交互、車路交互、人車交互、車云協同、車輛與移動監控設備的信號協同等多種方案。僅在一輛車中就需要多種網絡模式的對外輸出路徑，既要求高帶寬、低時延，又對多種網絡的兼容性提出考驗。

對于最新最尖端的智慧制造應用，靈活、可移動、高帶寬、低延時和高可靠性的5G網絡是重要保障。通過協作機器人和AR智能眼鏡提高工作效率；通過基于狀態的監控、機器學習等，準確預測未來性能的變化，減少停機時間和維護成本；基于云的網絡管理解決方案確保智能制造在安全環境中的共享數據。