划重点
012024年全球5G规模商用进入第五年,中国5G发展进入应用深化、技术升级的“下半场”。
02上海已建设超过8.3万个5G室外基站和超过1万个3CC 5G-A基站,处于全国领先水平。
035G-A无源物联具有低功耗、低成本、易部署等优势,有望成为万亿级物联网连接的新基础底座。
04中国电信正在进行5G-A无源物联的规模试点,如烟草行业、锂电池制造等场景。
05为推进5G-A产业发展,需构筑完整且自主可控的产业链,实现技术突破,加快规模落地。
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IT时报记者 孙妍
2024年是全球5G规模商用第五年,我国5G发展进入应用深化、技术升级的“下半场”。
在12月12日举行的2024年中国5G发展大会开幕式上,工业和信息化部党组成员、副部长张云明表示,截至2024年10月底,中国5G基站总数已达414.1万个,每万人拥有5G基站29个,提前完成“十四五”发展目标。
2024年也是全球5G-A商用元年,如何推进5G向5G-A演进成为新焦点。正在倚靠数字化转型提升能级的大城市,成为5G-A应用落地的沃土。上海的计划是到2026年底,初步建成以5G-A和万兆光网为标志的全球双万兆城市。在大会上,上海公布了最新进展,目前上海已建设超过8.3万个5G室外基站和超过1万个3CC 5G-A基站,处于全国领先水平。下一步上海将进一步推进5G-A通感一体基站的建设和应用,助力通信产业的发展。
5G-A商用大幕正在开启,正在成为5G打好“下半场”的关键招,如何从应用深化角度来打好这一招?
万亿级物联网新底座
相较于5G,5G-A拓宽了能力边界,可以简单总结为四个“十倍”提升,即十倍带宽、十倍连接数、十倍定位精度、十倍能效改进。5G-A是5G向6G演进的过渡阶段,其身上已经在展现一些6G特性,比如无源物联、通感一体等。
无源物联是5G-A的典型应用场景,终端或标签不需要外置电源,而是通过能量采集技术从周围环境中获取微能量,比如光能等,进行数据传输和交互,具有低功耗、低成本、易部署等优势,从而成为万亿级物联网连接的新基础底座。
相比传统有源物联的亿级和十亿级连接规模,蜂窝无源物联的连接规模有望达到千亿,甚至万亿级。从连接规模上来看,eMBB可以连接5亿设备,RedCap可以连接20亿设备,NB-IoT可以连接50亿设备,而无源物联可以链接千亿级及以上的终端。
2022年8月,我国移动物联网连接数首次超过移动电话用户数,成为全球首个实现“物超人”的国家。《中国物联网发展年度报告》预估,中国物联网市场规模有望在2024年底突破4万亿大关。
“我国通信运营商的互联网平台已经支持无源物联接入能力,无源物联终端标签以及芯片已经完成了基础能力验证,具备了试点条件。”中国信息通信研究院首席专家续合元在5G-A无源物联分论坛上表示,首先我们需要加速5G-A无源物联标准研制,构建5G-A无源物联验证体系,探索5G-A无源物联应用场景。
几大关键技术突破
我国每年新增物资万亿级,但资产联网率小于1%,也就是说每年有万亿级“哑终端”的联网需求。无源物联网可以赋能“哑终端”,让原材料、生产工具、贵重资产、快消品和包装盒等回答“我是谁、我在哪、我是什么状态”等传感信息。
无源物联目前主要面向工业、电力、医疗等行业提供资产管理解决方案,以及智慧园、仓储物流、双碳能耗等解决方案。比如盘货是无源物联的刚需场景之一,在仓库里,不用一一人工盘点,借助无源物联就能快速盘点存货、出货的情况。
“行业比较关注的盘存准确率,现有技术只能达到95%左右,距离满足行业需求还有一定距离。通过蜂窝网络的Super Cell架构,我们可以联合多头端做分布式调度,保证以不同的角度给标签提供能量和下行信号,再结合多层立体的无线资源管理算法,最终达成准确率超过99.9%。”华为5G-A无源物联相关专家说道。
这些能力也是基于华为突破了几大蜂窝无源物联关键技术:在覆盖侧,基于运营商频谱做了大功率基站和pRRU小站,使能下行链路极大提升;在标签侧,设计先进的蜂窝信道编码以及更高效率的调振技术;在接收侧,基于分布式的联合接收,提升上行解调的灵敏度,最终达成在室内条件下超过100米的覆盖能力。
5G-A无源物联开启规模试点
目前,国内通信运营商正在进行5G-A无源物联的规模试点。
2023年我国卷烟产量为24428亿支,当前仍存在大型仓库盘点效率低,缺乏全国联运追踪管理、串货等问题。而且烟草行业的产业链条很长,由农、工、商三大产业构成。中国电信将5G-A无源物联网嵌入了整个烟草的产业链条,在烟草种植环节,烟草田块、作物信息需有追踪;在烟叶复烤环节,原烟的品种和复烤时间有对接;在烟草品制造环节,整个卷烟过程生产有管理;在销售环节,成品烟销售信息有溯源;在办公环节,办公资产有管理和追踪,此外,还有仓储、物流等环节的可查、可控。
上海紫江新材料是生产和销售锂电池用铝塑膜的龙头企业,它面临的挑战是整个铝塑膜生产全流程的严格质量管理。上海电信将5G-A无源物联网嵌入后,减少了错拿等导致的废弃,打通了全流程信息化,提升了质量合格率,减少了人工盘点。中国电信莘闵电信局副总经理陈兆波分享道,通过5G-A无源物联技术的创新,为企业提升物流的透明程度和效率,加速数字化转型,并改善工人工作环境,降低职业病风险。
在大会上,天翼物联还与合作伙伴共同发布5G-A无源物联网管理平台,推动无源物联网应用规模发展。
中国电信研究院移动研究所副所长谢伟良表示,为了平衡部署需求与成本,可以根据不同场景制定合适的组网架构和策略,通过运营商平台提供接入管理以及基本业务功能。从市场来看,蜂窝无源物联网要寻求与传统物联网不同的市场,突破点是与产业链成熟的RFID网络融合。从标准来看,当前蜂窝无源物联网已经先行先试,亟待统一的技术标准来聚焦产业力量。
国产芯片推进自主可控
目前,国内5G-A无源物联的推广还面临着一定挑战。2023年全球RFID芯片使用量超450亿,其中国产芯片占比不足10%。
中国移动已经自研两款蜂窝无源物联芯片,旗下芯片公司芯昇科技有限公司通信芯片事业部总经理杨龙波表示,5G-A无源物联比RFID技术更有优势,通过错位竞争,推进芯片国产化,市场发展前景巨大。芯昇自研的芯片级标签CM5610alpha样片已投片,2025年1月回片,将推动5G-A无源物联的规模试点。
目前,中国移动5G-A无源物联已在7个省、20多个项目中试点验证。中国移动智能连接部总经理全建斌认为,政策支持、产业创新需求、轻量化低成本解决方案是5G-A无源物联的关键要点。
大会开幕式上,张云明提到,在国内,5G技术产业已构筑起通信芯片、终端、基站设备、设施仪表的完整产业链。
而对5G-A来说,也要构筑起一条完整且自主可控的产业链,推进标准制定,实现技术突破,加快规模落地。