《2022年5G产业全景图谱报告》重磅发布!
作者 | 物联网智库2021-12-10

在今天(12月9日)上午盛大开幕的“2021中国AIoT产业年会上”,挚物AIoT产业研究院联合物联网智库正式发布全新升级版的《2022年5G产业全景图谱报告》,以及网连子图谱和区块链子图谱。

《2022年中国5G产业全景图》

《2022年中国5G产业全景图》

《2022年中国AIoT产业全景图谱——区块链子图谱》

《2022年中国AIoT产业全景图谱——区块链子图谱》

《2022年中国AIoT产业全景图谱——网连子图谱》

《2022年中国AIoT产业全景图谱——网连子图谱》


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2021 5G产业主要特征

5G产业结构

5G产业结构主要包括接入网、传输网、核心网、电信运营商、网络配套服务商、5G应用生态及产业服务7个主要板块。根据各版块中主要市场参与者提供的产品和服务,又下分子版块。

(1)接入网版块,主要包括基站主设备、基站核心部件及专网解决方案子版块。
(2)传输网版块,主要包括光通信设备、光纤光缆及光器件子版块。
(3)核心网版块,主要包括SDN/NFV虚拟化平台及相关设备子版块。
(4)电信运营商版块,主要包括中国移动、中国联通、中国电信及中国广电四家国内5G网络运营商。
(5)网络配套服务版块,主要包括网络规划设计、网络工程优化及网络运营支持等子版块。
(6)5G应用生态版块,主要包括应用连接支持、手机终端电子设备、车联网、VR/AR、智慧工业、超高清视频/直播、智慧电力、智慧医疗等子版块。
(7)5G产业服务版块,主要包括行业媒体、研究咨询、联盟与协会三个子版块。

5G产业经济产出规模

据信通院《中国5G发展和经济社会影响白皮书》数据,2020年5G直接带动经济总产出8109亿元,直接带动经济增加值1897亿元,间接带动总产出约2.1万亿元,间接带动经济增加值约7606亿元。直接经济产出的主要来源是5G网络投资带来的设备制造商收入和来自用户的终端设备支出。2025年预计带动当年直接经济产出3.3万亿元,间接产出6.3万亿元,主要来自5G商用中期终端用户及电信服务支出的增加;预计到2030年,5G将带动我国当年直接经济产出为6.3万亿,间接产出10.6万亿,主要来自5G商用成熟期5G信息服务及互联网企业服务收入。

图 2020-2030年5G直接/间接经济产出规模(单位:万亿元)
2020-2030年5G直接/间接经济产出规模(单位:万亿元)来源:中国信息通信研究院,挚物AIoT产业研究院整理
                          

5G标准逐步完善及世界各国5G商业部署推动了全球范围内5G基础设施建设和应用推广加速,带动5G相关经济快速发展。根据美国高通公司预测数据,到2035年5G将在全球创造13.2万亿美元的经济产出。另外IHS预测至2035年,全球5G产业价值链将累计创造出将近2230万个工作岗位,全球5G产业价值链每年平均投资达到2350亿美元,用于5G基础设施建设及加强5G基础技术研发。中国5G技术的广泛推广和应用,预计中国5G经济贡献值占全球的三分之一。

5G产业进入快速发展阶段

中国通信目前已经迈进以海量连接、超大带宽及超低时延技术特征为代表的5G时代。随着2019年5G商用的推进,基础设施建设不断完善。从2019年中国5G牌照发放开始,基础设施建设期将持续3-4年。2020年受疫情影响,我国5G网络建设、用户发展受到一定程度的延缓,5G用户增长有所放缓,5G产业链也受到一定冲击。但5G在疫情防控中的创新应用,同时也加速了5G应用场景的落地,5G与经济社会各领域融合发展的步伐反而进一步加速。

进入2021年,5G产业加速发展。在网络层面,根据工信部数据,截至2021年9月底,我国拥有的5G基站数量已经达到115.9万个,已覆盖全国所有的地市级城市、95%以上的县城城区和35%的乡镇镇区。根据不同场景提供差异化网络服务阶段,5G的数据安全保障服务也在同步丰富。

在应用层面,消费端应用快速发展,消费产品应用主要集中在超高清和沉浸式等新型多媒体内容方面,5G+超高清视频播放,5G+VR虚拟现实体验等方面。从用户层面来看,5G手机用户进入快速发展期。截至2021年6月份,我国5G手机终端连接数达到了3.65亿户,占全球5G用户七成以上,5G套餐用户接近5亿。5G行业应用开始由试点逐步向商用化推进,截至2021年6月,全国超过20多个行业进行了5G技术验证和商业试点,有超过1万个创新项目在不同行业实施落地。

产品层面,5G终端产品不断丰富,终端产品包括5G智能手机、5G行业路由器、5G固定接入CPE、VR/AR头盔、眼镜、车载终端等各种类型。截至2020年底,全球厂商共发布了519款5G终端,其中接近60%的终端实现商用。

5G产业链以国内企业为主,产业基础不断巩固,建设成本显著下降,成业竞争力明显提升,国内5G芯片和模组企业在设计、半导体制造能力和成品出货数量各方面能力增强,国产终端厂商从硬件、系统到生态全面演进。

从全球范围来看,根据华为披露的数据,目前全球已部署了176张5G商用网络,开通超过150万个5G基站,用户数超过5亿。在企业领域,全球已经开展了1万多个5G toB项目,不断孵化5G业务创新,但超过50%的5G toB项目集中在中国。

5G产业显著特征

1.政策特征

5G已被纳入国家重点发展战略,是数字信息经济关键支撑,同时也是新基建领域的关键组成部分。2021年4月,工业和信息化部联合中央网信办、国家发展和改革委等10部门印发《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》,结合当前5G应用现状和未来趋势,确立了未来三年我国5G发展目标。到2023年,我国5G应用发展水平显著提升,综合实力持续增强。打造IT(信息技术)、CT(通信技术)、OT(运营技术)深度融合新生态,实现重点领域5G应用深度和广度双突破,构建技术产业和标准体系双支柱,网络、平台、安全等基础能力进一步提升,5G应用“扬帆远航”的局面逐步形成。《行动计划》量化指标的设置充分考虑了当前我国5G的发展水平,统筹2B和2C两个应用领域,兼顾深度和广度两个衡量维度,从用户发展、行业赋能、网络能力三个方面提出了7大量化指标,以引导5G发展方向。5G作为数字经济基础设施受到政策利好,产业发展前景广阔。

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2.市场特征

(1)5G产业仍处于市场供给驱动阶段,市场需求动能开始释放

当前中国5G产业整体市场供给动能充足。从2019年中国5G正式商用以来,5G网络正处于基础设施大范围建设期。运营商通过资本开支,搭建网络,改善网络性能,以吸引5G用户进入市场。截至2021年8月我国累计建成5G基站达到103.7万个,已覆盖全国所有的地市级城市、95%以上的县城城区和35%的乡镇镇区。2021全年,预计5G基站数达到140万,较2020年增长119%;中国移动、中国电信、中国联通的5G投资额计划超过1800亿,其中中国移动计划投资1100亿,5G基站数超过70万;中国电信和联通在2.1GHz和3.5GHz两个频段,分别投资397亿、350亿,5G基站数接近70万。5G网络逐步实现由广覆盖向室内深覆盖演进,并引入R16标准、切片技术等提升网络支撑能力。

随着5G网络建设持续推进,5G网络覆盖范围、覆盖深度、网络能力等多方面不断强化,为5G网络的规划应用打下基础。当前5G网络消费端应用增长较为明显,我国5G手机用户突破3亿,占全球七成以上。截至2021年第二季度,我国5G手机终端连接数达到3.65亿户,占全球5G用户73%。我国5G套餐用户4.95亿,其中中国移动2.51亿户,中国电信1.31亿户,中国联通1.13亿户。2021年1-6月,我国5G手机出货量累计1.28亿部,同比增长100.9%,占智能手机总出货量的74%,而全球5G手机占比为43%。截至2021年6月底,5G个人用户渗透率达23%,我国5G消费侧市场率先进入快速发展期。

与快速增长的消费端应用市场相比,产业端市场需求释放较慢,虽然各方积极探索,但多数行业的5G产业应用仍处于试点阶段。截至2021年6月,全国超过20个行业进行5G技术验证和商业试点,已有超过1万个创新项目在多个行业实施落地。中国移动围绕18个细分行业,打造超2000个5G示范项目,落地超100个5G应用场景。中国电信5G政企应用场景较2020年底增长近1倍,形成行业解决方案50余个。中国联通打造300个5G灯塔项目,实现100个优质应用商用落地。但由于整体商业模式不成熟,以及5G网络能力还有待进一步提升,5G产业应用从试点过渡至大范围产业化应用仍需要一些时间。

(2)5G未来两年将进入提速关键期

根据中国移动研究院的数据预测,2023年全国将实现每万人拥有5G基站数超过18个,5G虚拟专网数量超过3000人每16个。以2021年6月的基站数量推算,到2023年中国还要建设155万基站,相比过去两年以来的平均建设速度,5G网络建设速度至少提速半年。

目前我国5G个人用户市场已进入快速发展周期,根据中国移动研究院预测,2021年底我国5G个人用户占全部移动用户比重将超过25%,2023年将超过四成,5G个人用户将达到6亿以上。消费侧5G个人典型应用场景中,除了超高清视频已经进入快速发展阶段之外,云游戏、VR直播类业务也预计相继在2023年之后迎来爆发期。云游戏业务有望率先规模发展,根据中国移动研究院预测,2023年云游戏市场规模将超过300亿元、用户规模将达到1.8亿户,在游戏用户中渗透率将达到25%;VR直播类业务由目前点状应用向广泛应用发展,预计在2024年大型文体直播活动将普遍提供VR直播业务,将大幅提升用户观看体验。产业侧面向垂直行业,5G主要提供数据和多媒体类、机器人类、控制类等典型应用,根据中国移动研究院预测,2025年5G典型应用市场规模将超4000亿元。其中,数据和多媒体采集类业务2025年市场规模将超过2000亿;机器人类业务2025年市场规模将达到1300亿;控制类业务2025年市场规模将达到700亿。

5G产品及技术特征

1.5G专网技术类型和市场参与者日益丰富

5G专网作为一种具有统一连接性、优化服务能力和特定地区安全通信方式的专用网络,相对于公网不论从传输质量还是网络安全、私密性上来说,都有着非常大的优势。它的可定制化和高可靠性、信息安全性及网络私有性等优势,充分契合政府部门及B端用户对于5G网络的需求。对于政府端来说,5G专网可以弥补政府及公共部门“公网通信”的盲区。对于公网通信覆盖无法涉及的区域和通信安全性级别较高的区域,需要5G行业专网提供应急指挥调度及常规/涉密通信等服务。对于企业来说,5G专网可以根据差异化场景进行网络能力的定制,尤其对于B端智慧工厂、矿山等需要确保业务隐私安全性及低时延可靠性的环境复杂场景,5G专网可以定制化的提供相应产品和服务。

随着企业对5G能力认知加深,5G专网正在被更多企业接受。根据有关数据预测,到2023年,全球专网硬件和服务的年度支出将达到近120亿美元,比2021年预计的55亿美元增长116%。其中,5G在专网这方面发挥着关键作用,2023年部署的专网使用的基站中,5G基站占比超过60%。从行业领域来看,工业和能源相关领域的企业将成为专网投资的核心用户,到2023年其占据的投资市场份额接近60%。

随着5G专网的发展,在未来全球专网市场上,将形成大量新型的“运营商”群体,这些运营商主要针对垂直行业用户提供网络运营服务。其中,部分行业客户可能自己组建具有通信网络运营能力的队伍,专门为自身的专网服务,也可能将这一运营服务外包给第三方服务商。这也吸引了大量“跨界”参与者。2021年12月,AWS公布了AWS Private 5G预览版,通过强调简化部署和按量计价的特点切入5G专网市场。

从产品角度来看,通常所说的5G专网,都是蜂窝5G专网,然而2021年第三季度,欧洲电信标准化协会(ETIS)推出的DECT-2020 NR标准获得了国际电信联盟(ITU)的认可,并作为5G标准的一部分纳入IMT-2020技术推荐,这是全球首个非蜂窝5G技术标准,为行业部署5G专网提供一套完整的标准。随着5G商用的加速,针对5G专网将形成百家争鸣的态势。本次ETSI发布全球首个非蜂窝5G标准,就是在标准层面为5G专网生态添砖加瓦,未来必将在一些行业实现落地,也催生出一批5G专网创新群体。非蜂窝5G技术入局专网市场,无疑为市场应用增添了更多技术方案的可能性选择,丰富了行业应用的技术形态。

2.运营商争先布局5G网络切片,助力5G应用推广

网络切片作为5G技术应用的重要发展方向,在运营商、芯片厂商、终端应用厂商的多方合作下,有望进一步提升5G用户的使用体验。5G切片技术是一种新型的网络架构,可以在一个共享的网络基础设施(例如通信基站、小基站等)上“切”出多个子网络,然后每个子网络可以用于特定的场景。在逻辑上,每一个切片的子网络,可以专属于某一类应用或满足特定用户的专网专用需求。例如,网络切片A面对是现场直播、演唱会、大型赛事等超高网络需求,网络切片B面对智能建筑、智能测量、智能物流等密集且静态的传感器设备,网络切片C则面对无人驾驶、智能工厂、智能水电网等超低时延和高可靠性设备,每个切片区块之间相互独立、互不影响。

在5G网络切片领域,布局最为积极的是电信运营商。早在2017年,中国移动就曾联合多个产业伙伴发布了5G网络切片白皮书,率先开启5G网络切片的商用布局。此后中国移动还陆续发布了《网络切片分级白皮书》、《5G智能终端切片白皮书》等行业文献,提出网络切片端到端的“三层六域七大流程”的概念,逐步实现网络切片服务质量保障能力。

5G网络切片的应用可以实现多方共赢。首先,运营商可以通过切片经营,为5G市场带来更好的网络连接质量,进一步推动5G普及。对于芯片厂商、终端厂商、行业解决方案商而言,可以为用户打造差异化的优质产品和服务。在消费者层面,通过按需购买,可以得到更好的5G体验,在很最大程度上增进了市场对5G技术、终端和应用的需求,从而对5G的全局发展产生正向促进作用。

3.5G超级频率聚变技术取得创新

2021年初,华为与中国电信联合提出“超级频率聚变”创新技术,通过频谱池化,实现离散频谱从简单聚合到融合一体的频谱聚变新技术及频谱间灵活调度,提升资源效率,满足5G千行百业新业务场景下的低时延、大连接、广覆盖、深穿透等新需求。

“超级频率聚变”是通过频谱池化,实现离散频谱从简单聚合到融合一体的频谱聚变新技术及频谱间灵活调度,提升资源效率。通过频谱池化,实现效率聚变,这是“超级频率聚变”的核心,需要通过技术创新,将多个离散的频谱高效形成频谱池,虚拟成一个低频或中频的大带宽频谱,更好满足5G发展需要。“超级频率聚变”可以将离散频谱的综合频谱效率提升约20%。这一技术创新是中国企业对全球5G发展做出的又一重要贡献,可以提升频谱利用效率,而且实现资源随选,帮助全球运营商降低5G建网和运营成本。

4.5G将开启蜂窝网络与无源物联网交汇发展先河

2021年4月,3GPP正式将5G演进的名称确定为5G-Advanced,并决定5G-Advanced将从R18开始。3GPP组织了R18潜在研究方向讨论会,其中无源物联网就重要的探讨方向。如果无源物联网被纳入R18的研究项目中,5G将会是第一个实现将蜂窝网络与无源物联网形成交汇发展的技术体系。

在物联网发展过程中,无源物联网与蜂窝网络一直没有关系。目前遇到几个难点,第一个难点是无源终端节点如何获取能量,第二个难点在于如何实现长距离回传,尤其是后者的难度更大。因为无源终端通过各种方式获得的能量是非常微弱的,回传路径过长,信号会快速衰减。目前在华为等企业的努力下,无源5G物联网已在实验室中取得了一定成绩。当前实验室阶段最先进的技术,已经可以做到在180米的范围内,收集特定频段的5G射频能量,采集到约6µW的电力。过去几年业界对此进行了大量研究,并取得很多成果,随着研究的突破和技术的积累,让5G蜂窝网络支持无源物联具有可能性指日可待,届时,5G无源物联网将承载千亿级物联网接入市场,在如此大市场规模利好的驱动下,作为蜂窝移动通信网络的5G和无源物联网结合起来,在技术层面和市场层面都有着巨大的现实意义。

5.中国5G站稳脚跟后抢抓6G机遇

从1G到5G,五代通信技术多以基站和网络设备为中心,而6G将突破传统通信单一维度,进行通信、计算、感知和能量等深度融合,更好地满足未来智能应用。在科技跃进时代,新应用场景的需求越来越多样化。元宇宙、高阶无人驾驶、沉浸式拓展增强/虚拟现实(XR)、高精工业互联网等新兴的智能应用在不断演进发展。面对众多未来的潜在需求,5G网络已经无法高效地支撑,所以各国都正大力研发6G网络。6G技术是把陆地无线通信技术和中高低轨的卫星移动通信技术及短距离直接通信技术融合在一起,解决通信、计算、感知、导航等问题,组成空、天、地、海一体化全覆盖的移动通信网和全球覆盖的高速智能立体网络。未来,6G网络的应用可以实现全球全覆盖,实现卫星通信“一星多用”“多星组网”“多网融合”的全方位智能服务。

6G作为5G的必然演进方向,建立更广泛的互通互联通信网络,实现一体化的多维数据协同处理,以提升感知精度和感知距离,这些都是未来信息通信理论及技术的全球制高点,国际上6G大规模商业化按计划将于2030年左右实现,鉴于我国对6G的重视和科技创新能力,6G规模试验及典型应用示范最早可能在2024年左右进行。

图  全球主要国家6G专利申请数量比例

全球主要国家6G专利申请数量比例

来源:Cyber CreativeInstitute


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