1、5G 應用創新發展白皮書目錄1 5G融合應用發展態勢P12 第二屆綻放杯5G應用征集大賽項目洞察P53 十大重點應用領域分析P154 5G融合應用的挑戰與發展建議P465 主要貢獻單位P48 PAGE 5 PAGE 45G融合應用發展態勢全球多個國家加速推進5G應用全球5G應用整體處于初期階段。根據中國信息通信研究院監測，截至9月30日，全球135家運營商共進行或即將進行的應用試驗達到391項。AR/VR、超高清視頻傳輸（4K或8K）、固定無線接入是試 驗最多的三類應用。在行業應用中，車聯網、物聯網、工業互聯網受到廣泛關注。整體來看，全球5G 應用整體處于初期階段，主要應用場景是增強型移動寬帶

2、業務，行業融合應用仍在驗證和示范中。美國家庭寬帶成為最受關注的5G應用之一。美國四大移動運營商全部商用5G，在若干個重點城市推出服務，覆蓋城市重合度高，相繼推出5G固定無線接入的服務；在工業互聯網方面，AT&T正在探 索基于4K視頻的安全監測、AR/VR員工培訓及定位服務；與此同時，美國也在嘗試5G與VR/AR用于醫療領域，幫助臨終患者減少慢性疼痛和焦慮等。FCC通過采取一些舉措促進5G技術向精準農業、遠 程醫療、智能交通等方面的創新步伐，如設立204億美元的“鄉村數字機遇基金”等。韓國出臺5G戰略，引領5G用戶發展。韓國“5G+”戰略選定五項核心服務和十大 “5G+”戰略產業，其中五項核心服

3、務是：沉浸式內容、智慧工廠、無人駕駛汽車、智慧城市、數字健康。在商用進展方面，韓國運營商針對VR、AR、游戲推出基于5G的內容和平臺活動。截至2019Q3，韓國5G用戶數 超過300萬，占據全球5G商用大部分市場份額。韓國用戶發展速度快主要得益于運營商加速建網，手機高額補貼，內容應用豐富，提速不提價。歐盟5G應用涵蓋工業互聯網及其他多種應用場景。歐盟于2018年4月成立工業互聯與自動化5G聯盟（5G-ACIA），旨在推動5G在工業生產領域的落地。歐盟5G應用試驗涉及工業、農業、AR/VR、高清視頻、智慧城市、港口等多場景。英國伍斯特郡5G工廠探索使用5G進行預防性維護、遠程維修指導等應用；德國

4、電信在漢堡港的船舶上安裝了5G傳感器以支持實時傳輸行駛軌跡和環境數據，還將交通燈接入5G網絡，遠程控制交通流量；俄羅斯運營商MegaFon旨在開發智能城市、物聯網、VR/AR 等5G應用試點項目。我國搭建5G應用產業創新平臺我國舉辦5G應用大賽，培育5G應用生態。工業和信息化部連續兩年舉辦“綻放杯”5G應用征集大賽，孵化一批5G特色應用。2018年成功舉辦首屆大賽，共收到參賽項目330多個，參與單位189家，涵蓋基礎運營企業、互聯網企業、科研院所等產業界各方力量，并發布了綻放杯5G應用征集大賽白皮書，得到了業界的廣泛關注和支持；2019年1月啟動了第二屆“綻放杯”5G應用征集大賽，陸續舉辦了浙

5、江、上海、江蘇、四川和廣東等區域賽事，以及智慧城市、智慧生活、智慧工業、智慧醫療、智媒技術、云應用、車聯網和VR/AR八個專題賽，共收到參賽項目3731個，項目數量是2018年的10 倍，參與單位超過1000家，覆蓋了26個省（區、市）。2019年6月21日，在工業和信息化部指導下，中國信息通信研究院牽頭成立了5G應用產業方陣，立足于搭建5G應用的融合創新平臺，解決共性技術產業問題，形成5G應用產業鏈協同，實現5G應用的孵化與推廣，促進5G應用蓬勃發展。全國各省市紛紛布局5G，5G應用成為關注重點。北京、浙江、重慶、江西等地方政府積極出臺5G 指導文件，強化政策保障。據統計，截至2019年9月

6、底，我國各省市共出臺5G政策文件累計40余個。包括發展規劃、行動計劃、實施方案、基站規劃建設支持政策等，積極推進5G網絡建設、應用示范和產業發展。相比于2018年5G政策側重產業發展和網絡建設，2019年出臺的政策將5G應用發展作為重點。此外，各地紛紛成立5G有關產業聯盟和研究機構，為5G發展搭建合作平臺和創新平臺，截至2019年9 月底，我國共成立省市級5G聯盟累計50余個。我國電信運營企業在重點城市、典型領域開展應用示范。中國移動成立了5G聯合創新中心，匯聚400余家成員單位，其“5G+”計劃提出面向工業、農業等14個重點行業進行5G應用開發，面向大眾重點開發5G超高清視頻、5G快游戲等應

7、用；中國聯通網絡研究院設立了5G創新中心，下設新媒體、智能制造、智能網聯、智慧醫療、智慧教育、智慧城市等10個行業中心，并編制六大行業5G工作指引。中國電信積極開展5G+云創新業務、5G+行業應用和5G+工業互聯網三方面5G示范應用，包括智慧警 務、智慧交通、智慧生態、智慧黨建、媒體直播、智慧醫療等共10大行業。5G融合應用為經濟發展注入新活力作為通用網絡技術，5G將全面構筑經濟社會數字化轉型的關鍵基礎設施， 5G與垂直行業的融合應用將孕育新興信息產品和服務，改變人們的生活方式，促進信息消費，并逐步滲透到經濟社會各行業各領域，重塑傳統產業發展模式，并拓展創新創業空間。一是5G應用能夠顯著促進信

8、息消費。5G將實現人與人、人與物、物與物的廣泛連接，不僅直接推動5G手機、智能家居、可穿戴設備等產品消費，還可培育諸如超高清視頻、下一代社交網絡、VR/ AR浸入式游戲等新型服務消費。根據中國信息通信研究院測算，預計2020到2025年，帶動新型信息產品和服務消費超過8萬億元。二是5G應用能夠有效帶動產業發展。5G與云計算、大數據、人工智能等技術深度融合，將支撐傳統產業研發設計、生產制造、管理服務等生產流程的全面深刻變革，助力傳統產業優化結構、提質增效。通過產業間的關聯效應和波及效應，將放大5G對經濟社會發展的貢獻，帶動國民經濟各行業、各領域實現高質量發展。預計2020-2025年期間，我國5

9、G商用間接拉動的經濟總產出約24.8萬億元，間 接帶動的經濟增加值達8.4萬億元。三是5G應用將拓展創新創業新空間。5G促進應用場景從個人消費領域拓展至行業生產服務領域， 除帶動信息產業就業機會以外，還將創造大量具有高知識含量的就業機會，比如，5G將催生工業數據分析、智能算法開發、行業應用解決方案等新型信息服務崗位，并培育基于在線平臺的靈活就業模式。據測算，到2025年，5G將直接創造就業崗位超過300萬個。5G融合應用逐漸構建“34X”體系5G融合應用體系包括3大應用方向、4大通用應用和X類行業應用。隨著商用進程全面開啟和網絡建設加速推進，5G與垂直行業的融合應用成為未來發展的關鍵所在。20

10、19年我國5G應用在廣度、深度、技術的創新性等方面都有一定的進步。各地方各行業5G創新應用百花齊放，一些應用逐漸從單一化業務探索、試點示范階段進入體系化應用場景、復制推廣階段。從應用方向上看，5G應用包括產業數字化、智慧化生活、數字化治理三大方向；5G通用應用（即未來可能應用于各行業各種5G場景的應用）包括4K/8K超高清視頻、VR/AR、無人機/車/船、機器人四大類；5G應用到工業、醫療、教 育、安防等領域，還將產生X類創新型行業應用。圖1-1 5G融合應用體系圖5G融合應用體系包括產業數字化、智慧化生活、數字化治理三大方向。一是智慧化生活方面，5G 不僅支持4K/8K超高清視頻、VR/AR

11、、云游戲等文體娛樂業務，提供“不卡不頓不轉圈”的觀影體驗 和“身臨其境”的沉浸式體驗，還帶來智能家居、云桌面等新的生活工作方式；二是在數字化治理方面，5G通過給城市管理、照明、抄表、停車、公共安全與應急處置等行業帶來新型智慧應用，提升社會治理能力和效率；三是在產業數字化方面，5G與工業、醫療、交通、金融、教育等行業融合發展， 融入到研發、生產、管理、服務等環節，可滿足人、物、機器等各要素之間全連接，實現泛在深度互聯和個性化定制，通過重塑傳統產業發展模式，使行業變得更加數字化、網絡化、智能化。5G融合應用體系包括4K/8K超高清視頻、VR/AR、無人機/車/船、機器人四大類通用應用。在 能力增強

12、方面，5G可支持未來視頻圖像分辨率向4K/8K演進，推動視頻采編傳播等多環節變革；5G云VR/AR借助云端渲染能力，在降低對終端硬件要求的同時提升沉浸體驗；5G為網聯無人機/車/船賦予 實時超高清圖傳、遠程低時延控制、永遠在線等重要能力，提升運行效率；5G機器人云端大腦通過 共享計算、存儲、數據和智能，可降低成本，助力機器人規模化部署。從應用范圍來看，該四類應用正 逐步成為各個行業應用的重要組件，如4K/8K超高清視頻廣泛應用于賽事直播、工業檢測、遠程醫療會診、安防等領域，VR/AR支持游戲、教育、培訓、影視、金融、醫療等領域創新型應用，無人機/車/ 船、機器人擴大了工業、交通、醫療、環保、安

13、防、物流等行業的服務范圍，提高了智能化水平。5G融合應用體系包括工業互聯網、醫療健康、智能電網、智慧金融、智慧城市等X類創新型應用。一是5G應用與各個領域融合都將產生新的應用場景，包括支持5G遠程工業控制、質量監測、環境監測等業務，滲透到輸電線路巡檢、變電設備及環境監測、用電信息采集等電力各個環節，支持遠程手術、移動查房、應急救援等醫療應用，優化和創新現有的金融服務模式及體驗，實現精細化城市管理和移動安防巡檢、生態環境監測等。二是5G將與其他新一代信息技術深度融合，創造并發揮巨大的價值，由于5G大帶寬和低時延特性，很多業務場景將由本地轉向云端，數據采集量急劇增長，基于大數據分析和機器學習，將促

14、進人工智能加速發展，給新產品、新業務、新模式帶來無限想象空間。第二屆綻放杯5G應用征集大賽項目洞察第二屆綻放杯5G應用征集大賽主要成果2019年第二屆綻放杯5G應用征集大賽（以下簡稱“第二屆綻放杯大賽”）共收到參賽項目3731個，涌現出大量新產品、新業態和新模式。經過網絡投票、區域賽、專題賽、初審、復賽、決賽等環節層層選拔，最終評選出一等獎10名、二等獎20名、三等獎30名、優秀獎60名，以及最佳人氣獎30名。6表2-1 “綻放杯”決賽項目情況表7表2-1 “綻放杯”決賽項目情況表續1IMT-2020 (5G)推進組表2-1 “綻放杯”決賽項目情況表續2基于AI的智能切片管理和協同白皮書8 P

15、AGE 9行業應用圍繞三大方向進行創新發展5G與各行業廣泛融合，行業應用新模式不斷涌現。隨著我國正式發放5G商用牌照，5G與工業、交通、醫療、文娛、教育等各行業進一步融合賦能。第二屆綻放杯大賽的參賽項目中，產業數字化、智慧化生活、數字化治理三大應用方向占比分別為46%、35%、19%。行業應用方面，醫療健康、公 共安全與應急處置、智慧交通、工業互聯網、文體娛樂等領域的項目數量位居前列。行業應用的新產品、新業態和新模式不斷涌現，促進傳統產業轉型升級。圖 2-1 第二屆綻放杯大賽三大應用方向占比情況圖 2-2 第二屆綻放杯大賽行業應用占比情況醫療健康、工業互聯網等將成5G先鋒應用領域醫療健康、工業

16、互聯網等將成5G應用先鋒行業。2018年第一屆綻放杯大賽中，智慧交通、醫療健康、公共安全與應急處置領域參賽項目位列前三。今年的綻放杯大賽中，醫療健康、工業互聯網、文體娛樂、公共安全與應急處置等領域項目數量占比明顯提升，反映這些領域有望成為5G先鋒應用領域。圖 2-3 兩屆綻放杯大賽行業應用占比情況分析粵浙京滬川蘇呈現5G行業應用引領態勢第二屆綻放杯大賽共收集到26個省（區、市）的參賽項目。第二屆綻放杯大賽得到全國廣泛響應，廣東、浙江、北京、上海、四川、江蘇等省（市）參賽項目居多，約占全部參賽項目的77%，呈現5G行業應用引領性態勢。這些區域是目前我國5G產業基礎好、創新熱情高、發展前景優、政府

17、支持力度大的區域，正從應用試點向產業生態穩步邁進。運營商和設備商仍是推動5G應用發展主體運營商和設備商成為推進5G融合應用的領軍者。第二屆綻放杯大賽中90.6%的應用項目來自企事業單位及政府部門，9.4%的應用項目來自團隊和個人。企事業單位及政府部門項目數量占比較去年大幅提升，涵蓋電信運營企業、通信設備企業、終端設備企業、科研院所、行業應用企業及第三方企業。據統計，中國移動、中國電信、中國聯通、上海諾基亞貝爾、華為、中興等電信運營商和主設備10 PAGE 11廠商仍是目前推動5G應用發展的主體。此外，民營企業參與度進一步提升，為下一步5G應用市場化奠定良好基礎。圖2-4 第二屆綻放杯大賽項目參

18、與主體統計5G推動ICT關鍵技術加速融合人工智能、大數據、云計算、邊緣計算成為重點應用的ICT技術。第二屆綻放杯大賽中，參賽項目應用人工智能、大數據、云計算、邊緣計算技術的占比分別達55%、44%、38%和33%。相比第一屆 綻放杯大賽，5G與人工智能等ICT關鍵技術融合水平顯著提升，催生孵化了更加智能的應用場景，將創造更加智慧的生活和工作方式，加速推進經濟社會數字化轉型。圖2-5 第二屆綻放杯大賽ICT關鍵技術占比情況人工智能加速5G各類應用場景落地。人工智能涉及計算機視覺、機器學習、自然語言處理、機器人技術、語音識別等多方面，廣泛應用于第二屆綻放杯大賽中公共安全與應急處置、工業互聯網、醫療

19、健康等領域，成為占比最高的ICT技術。利用人工智能的自主學習、數據處理等能力，5G在各行業應用的深度和廣度都得到有效提升，形成持續的創新態勢。人工智能正在加速5G各類應用場景落地，并與5G相互賦能，成為實現萬物智聯的助推器。圖2-6 第二屆綻放杯大賽各行業應用人工智能占比情況MEC成為低時延場景中的關鍵使能技術。MEC（移動邊緣計算）通過將部分核心網功能下沉到接 入網邊緣，減少移動業務交付的端到端時延，從而提升用戶體驗。第二屆綻放杯大賽應用MEC技術 的參賽項目約占全部項目的33%，較去年的20%顯著提升。其中，工業互聯網領域中應用MEC的項目達60%，領先于其他行業應用，MEC或將成為5G在

20、工業領域應用的“殺手锏”技術。此外，倉儲物流、 智慧交通、文體娛樂等應用領域中對時延敏感的場景同樣依賴MEC技術，反映MEC將成為這些低時延 應用場景中的關鍵使能技術。圖2-7 第二屆綻放杯大賽各行業應用MEC占比情況 PAGE 47 PAGE 465G融合應用加速落地，商業模式逐漸顯現參賽項目的成熟度和完整度更高。與第一屆綻放杯大賽大部分項目處于起步階段相比，第二屆 綻放杯大賽參賽項目的成熟度和完整度更高。純創意階段和需求調研階段占比大幅降低，已完成原型設計或第一版解決方案和正在進行試用的項目占比明顯提升，反映出5G融合應用加速落地，市場前景更加明朗。圖2-8 兩屆綻放杯大賽項目發展階段對比

21、以ToB為主導的商業模式成為業界共識。參賽項目商業模式以面向行業用戶（To B）為主,占比高達78.1%，盈利模式主要包括平臺建設、運維以及解決方案收入等。針對個人消費者（To C）占比約為5.2%，商業模式主要包括終端銷售和通訊服務。同時，有16.7%的參賽項目同時面向行業用戶和個 人消費者。圖2-9 第二屆綻放杯大賽服務對象總體情況不同垂直行業服務對象有所差異。其中，倉儲物流、工業互聯網、智慧電網等領域To B市場占據絕對優勢，企業市場將成為5G商業良性發展的壓艙石和推進器。而智慧家庭、文體娛樂、智慧教育等領域To C市場占比相對更高，個人消費仍將在初期成為推動這些領域發展的重要部分。圖2

22、-10 第二屆綻放杯大賽各領域應用服務對象情況十大重點應用領域分析5G應用評估體系2019年，我國5G創新應用層出不窮，各行各業都在尋找與5G的結合點，5G應用廣度和深度相比2018年都有顯著增加。與此同時，也存在5G應用產業各方對5G應用理解不統一，對未來發展路徑不明確，缺乏一致的工具來評判具體實踐的問題。本白皮書通過建立5G應用評估指標體系，助力5G應用相關企業了解自身應用水平，發現存在的問題，更好的推進5G應用發展。5G應用評估體系（CMM模型）通過5G能力要求（Capability）、成熟度（Maturity）、市場前景（Market）三個方面對具體應用進行評估，一方面分析不同應用的5

23、G相關性，另一方面評價發展進度和判斷未來發展空間。表3-1 5G應用評估指標體系根據5G應用評估體系（CMM模型），本白皮書篩選出5G十大先鋒應用領域：VR/AR、超高清視頻、無人機、車聯網、工業互聯網、智能電網、智慧醫療、智慧教育、智慧金融、智慧城市。針對每個領域，將從5G對行業服務促進作用、5G的應用現狀、面臨的挑戰、未來的發展節奏等四個方面進行描述。圖3-1 5G十大先鋒應用領域評估情況為了直觀表示當前階段5G各類應用的發展現狀及前景，本白皮書將通過5G應用成熟度曲線對各行業的5G應用情況進行展示。5G應用成熟度曲線基于發展現狀對子業務成熟度進行判斷，分為探索期、市場啟動期、高速發展期和

24、應用成熟期共四個階段，并預測其市場前景，通過圓的大小表示市場空間的大小。圖3-25G應用成熟度曲線示意圖超高清視頻15G的價值4G技術無法支撐超高清視頻傳輸。超高清視頻分辨率要達到4K甚至8K，而且幀率要達到50幀以上，圖像采樣比特數提升到10比特，同時圖像增加HDR標準，對帶寬的需求在幾十兆到上百兆，而多 屏同傳等創新應用的帶寬需求再增加數倍，當前4G網絡的平均用戶體驗速率僅為20-30Mbps，已無法 滿足要求。在4G通信時期，超高清視頻、VR全景視頻等大數據量視頻主要以硬件存儲本地播放的形式存在，傳播不便捷，用戶數量較少，難以形成大規模產業。5G的大帶寬、低時延特性解決了超高清視頻等大帶

25、寬業務傳播的技術問題，推動了行業的發展。超高清視頻應用正成為現階段運營商及5G商用相關方探索的最大亮點，有望成為5G前期部署的主要應用場景和業務拉動的重要驅動力。5G將全方位賦能超高清產業。5G將在視頻采集回傳、視頻素材云端制作以及超高清視頻節目播出三個環節助力超高清產業。4K/8K攝像機通過編碼推流設備，將原始視頻流轉換成IP數據流，通過5G CPE或集成5G模組的編碼推流設備將視頻數據轉發給5G基站。在大型活動舉行期間，會產生數以萬計 的連接需求，大量的高清攝像頭或者終端錄屏的視頻傳輸需求，5G網絡超高網速、超低時延、超大連接三大特點可以較好承載需求。基于5G模組的編碼推流設備和攝像機背包

26、設備可以為各種視頻設備提供穩定的實時傳輸，同時相比傳統的線纜傳輸更加靈活，不受空間的限制，能滿足更靈活的超高清視頻回傳需求。5G基站通過核心網，把視頻數據傳送到視頻播放、存儲及分發端，并通過多種方式發給視頻顯示終端。在5G+超高清視頻直播的基礎上，在超高清視頻素材到達云端之后，在云端部署相應的視頻制作軟件，通過桌面應用、H5頁面等方式對視頻素材進行云端的制作，然后再通過5G網絡進行內容分發，實現基于5G網絡的超高清視頻制播。2應用現狀2018年5G的R15版本標準已經凍結，奠定了面向以超高清視頻為主的eMBB業務的5G網絡商用 基礎。在美國，Verizon發布5G內容運營策略，成為電視及視頻內

27、容聚合方，為用戶提供YouTube和Apple TV 4K服務。韓國SKT、KT等運營商基于在平昌冬奧會上的5G試商用，在2018年底正式為用戶提供5G視頻類應用，包括同步觀看、交互時間片段、360度虛擬現實直播、全方位視覺等服務。超高清視頻已成為全球主流電信運營商5G網絡商用后的首批目標業務。目前5G超高清已有部分成功行業應用，正加速逼近規模化應用臨界點。隨著5G網絡的發展，5G技術下的4K/8K視頻正成為未來的廣播電視、大型賽事、演唱會、遠程醫療、安防監控等領域的視頻直 播標準，已產生部分標桿型案例。3面臨挑戰5G+超高清產業鏈標準尚未打通。超高清視頻產業的國內外標準尚未形成完整體系，現有

28、標準主要集中在信源編解碼、顯示終端等領域，信道、接口、安全、應用等相關標準仍處于探討階段。5G+超高清產業發展不均衡。我國產業各環節的發展相對不均衡，終端呈現領域實力較強，顯示面板具備多家全球領先企業，網絡傳輸能力也已初步具備，三大運營商相繼推進5G網絡建設，但內容制作及部分前端制作環節面臨挑戰較大，國內4K節目儲備較少，且超高清攝錄設備及關鍵元器件由國外廠商主導。雖然重點行業應用已經初現亮點，但各方投入意愿有差異，缺乏協同合作，推進步調不一致，放大了產業鏈短板效應。 5G+超高清內容供給不足。超高清內容制作成本高、設備投資大、投入產出比不高，且面臨版權保護的風險，內容廠商生產意愿不強。且由于

29、廠商在前期推廣8K超高清視頻時無法從用戶側收取更多超高清內容費用，導致在內容制作方面承擔較大資金壓力。4發展節奏4K將首先進入成熟期，5G模組、部分行業應用及8K還需產業鏈持續協同發展。目前，5G超高清 應用更多集中在現場直播背包、5G+4K轉播車等節目回傳應用中，現場直播回傳的成熟為用戶提供具 有更強烈的震撼感和更深層次沉浸感的觀看體驗。5G+4K終端、云采編、4K轉播車等技術迎來高速發 展期，在未來1-2年將實現規模化應用。超高清+醫療、安防等由于受限于設備技術融合和行業內部規范等限制，4K內窺鏡、4K手術室顯示器、4K監控器等產品仍需等待2-10年的成熟期。5G+8K終端、 8K轉播車等

30、尚處于探索期，產業鏈完善及應用普及還有較長時間。圖3-3 超高清視頻應用成熟度曲線VR/AR15G的價值5G支持更具沉浸感的虛擬現實用戶體驗。參考中國信通院虛擬（增強）現實白皮書2018中的分級界定，虛擬現實發展可劃分為初級沉浸、部分沉浸、深度沉浸、完全沉浸階段，更高的發展階段對傳輸帶寬與時延要求更高，既要畫質好，又要交互快，沉浸體驗層次也更高。在畫面質量方面，部分沉浸階段帶寬需求達百兆，而4G用戶速率難以滿足，5G用戶速率是4G十倍以上，能夠支持百兆甚至千兆傳輸。在交互響應方面，用戶頭動到相應畫面完成顯示的時間應控制在20ms以內，以避免因此產生的眩暈感。如果僅依靠終端的本地處理，將導致終端

31、復雜、價格昂貴。相比之下，若將視覺計算放在云端，能夠顯著降低終端復雜度，但會引入額外的網絡傳輸時延。目前4G空口時延在幾十毫秒，難以滿足要求，而5G空口時延僅為1ms，能夠滿足交互響應時延要求。5G降低虛擬現實終端的使用門檻。用戶體驗與終端成本的平衡是現階段影響VR產業發展的關鍵問題。當前以HTC VIVE等為代表的高品質PC VR設備，基于本地處理，其配置套裝價格高達數千乃至萬元，制約了VR的普及。5G云VR通過將VR應用所需的內容處理與計算能力置于云端，可有效大幅降 低終端購置成本與配置使用的繁復程度，保障VR業務的流暢性、沉浸感、無繩化，有望加速推動VR 規模化應用。5G優化虛擬現實內容

32、生產環境。內容匱乏是虛擬現實產業發展初期的主要問題，如何盡快縮短這一“有車沒油”的發展階段成為當前要務。在終端本地處理情況下，VR內容需要不斷適配各類不同規格的硬件設備，而在5G云VR的架構下，VR內容處理與計算能力駐留在云端，更易于便捷適配各類差 異化的VR硬件設備。同時，針對高昂的虛擬現實內容制作成本，5G云VR有助于實施更嚴格的內容版 權保護措施，遏制內容盜版，保護VR產業的可持續發展。2應用現狀隨著5G時代到來，我國電信運營商積極開發提升用戶體驗的新型業務應用，5G虛擬現實是主要切入點。中國移動2017年開展了基于邊緣計算和蜂窩網絡的云VR系統研發，中國移動福建公司在2018 年開啟全

33、球首個電信運營商云VR業務“和云VR”的試商用，大眾可體驗巨幕影院、VR現場、VR 趣播、VR教育、VR游戲等特色應用。中國聯通將虛擬現實作為5G+視頻戰略核心之一，在2019年推 出了VR制播產品服務，為全國兩會、江西春晚等一系列重要活動賽事提供VR直播，并正式發布了中 國聯通Cloud VR融合平臺，在山東成立了中國聯通5G VR基地。中國電信立足電信1.5億寬帶用戶基礎，力爭在未來5年將云VR打造成智慧家庭下一個千萬級業務，在2019年上半年以廣東為試點區域推動云VR業務落地應用，并在下半年于全國主要城市全面加載VR業務。5G虛擬現實應用加速向生產與生活領域滲透，涌現出一批新應用與新業態

34、，典型應用有：（1） 在文娛賽事方面：5G+VR技術擴展了觀眾的觀演空間，實現了與舞臺零距離、360度全景、舞美細節 盡收眼底的沉浸體驗。此外，新的技術也豐富了日后藝術創作維度；（2）在教育培訓方面：5G云化虛擬現實技術構建異地、多人、多端的全息教學場。通過傳統教育中的“教學練”與全息的“人物場” 深度結合，打破時空限制，營造虛實相融的教學環境，衍生出豐富多元的教學應用；（3）在醫療健康方面：基于5G的VR/AR可以實現遠程協同手術、高清沉浸式手術直播等；（4）在工業制造領域， 5G+AR可實現遠程專家操作指導、協同設計等功能，提升生產效率。3面臨挑戰一是有待跨越由“展廳觀摩”向“產業落地”演

35、進過程中的發展裂谷。虛擬現實產業鏈條長，涉及技術領域多，部分5G虛擬現實從業者存在以技術方案作為產業趨勢的問題，片面追求單一性能參數，缺少對跨產業鏈條、面向特定場景的虛擬現實應用性技術斷點的識別、拉通，而在當前技術體系初步成形的情況下，虛擬現實單點突破所帶來的研發效能相對有限，面臨可持續發展挑戰。二是有待打造串聯“端、管、云”協同集約的產業生態。國外基于谷歌、蘋果、微軟、Facebook 等ICT巨頭平臺，眾多中小企業圍繞特定重點領域進行軟硬適配的內容生產，研發并利用各類平臺化開發工具，加速制作流程，提高內容質量，降低開發門檻。我國產業生態處于各自為戰、小而散的發展態勢，存在彼此封閉、煙囪式的

36、發展框架，協同化的產業雁陣尚待成型，集約化的平臺能力尚待提高，差異化、特色化的發展定位尚須明確。4發展節奏預計未來五年，5G云VR將變得更輕便、更沉浸、更智能。VR終端將擺脫線纜束縛，同時在重量、外形上會愈發接近人們日常生活所佩戴的眼鏡，未來有望做到100g以下。借助5G高帶寬、低時延的通信特性，內容與特定終端解耦加速生態成形，規模化應用試點開始落地。一些依賴硬件性能的視覺計算任務將由用戶側轉移至處理能力更強的云端完成，進而推動視頻畫質與互動性的持續進階，給人們帶來身臨其境的沉浸體驗。此外，虛擬現實將成為智能化的人機交互界面，通過加載圖像識別、語音識別與追蹤定位等人工智能技術，為人們生產生活中

37、帶來巨大助力。結合潛在價值、現有體驗以及技術發展趨勢，5G Cloud VR應用場景將先后成熟。在應用節奏方面，基于5G的Cloud VR 巨幕影院、Cloud VR 直播、Cloud VR 360視頻已處于應用成熟期， 等5G普及后即可規模化應用；基于5G的Cloud VR游戲、Cloud VR教育、Cloud VR電競館、Cloud VR營銷正處于高速發展期，其市場價值逐漸擴大，未來1-2年將成為主流；處于市場啟動期的Cloud VR K歌、音樂、Cloud VR健身由于產品起步較晚，應用場景尚不成熟，在未來2-3年將有較快的增長預期；VR/AR+垂直行業應用以及Cloud VR社交目前處

38、于探索期，有巨大的市場潛力，將隨著5G覆蓋的完善而逐漸成熟。圖3-4 VR/AR應用成熟度曲線無人機15G的價值4G技術無法滿足高級別無人機應用。無人機應用可以分為個人應用和行業應用。目前部分無人機已經裝載了無線通信模塊，對于個人用戶，基于3G/4G用戶網絡的無人機直播帶來了用戶全新的體 驗，對于行業用戶，基于無線通信的無人機使數據實時傳輸成為迫切需求，使得許多新的無人機應用模式涌現出來，比如在管道、輸電線路、公路等基礎設施的監測方面，無人機可以替代人工成為新的巡檢方式，再結合通信網絡，實現自動巡檢并處理事故。同時，由于數據量的不斷增長，時延要求的不斷提高，4G網絡已經無法滿足這些新的應用模式

39、對于帶寬、時延、可靠性的要求。5G將為無人機應用打開新的空間。基于5G技術為網聯無人機賦予的實時超高清圖傳、遠程低時延控制等重要能力，以及處理海量數據的能力，使得無人機載荷的形式不斷演進，無人機的應用形式將變 得更加豐富。目前，實時高清圖傳技術有著最為廣泛的應用，在農林植保、電力及石油管線巡查、應急 通信、氣象監視、農林作業、環境監測、娛樂直播等領域應用的技術效果和經濟效益非常顯著。遠程低 時延控制是未來AI自主飛行的技術雛形，結合5G網絡的大帶寬低時延能夠實現無人機實時實景導航， 網絡輔助的環境感知智能避障。無人機回傳感知傳感器信息由云端AI判斷周圍的障礙物、多機協同避 讓，相比在無人機本地

40、判斷將節約成本和功耗，云端獲取到的信息更加全面，算法統一易于升級。2應用現狀典型5G網聯無人機應用有物流運送、娛樂直播、基礎設施巡檢、農林植保、地理測繪等。5G和網聯無人機的融合發展處于初期探索階段，主要的應用有：（1）物流運送：通過利用遠程控制和自動飛行兩種方式實現無人駕駛的低空飛行器運載包裹，自動送達目的地，通過規避擁堵，擺脫地形干擾來提 高配送效率。（2）娛樂直播：通過無人機掛載360度全景鏡頭進行視頻拍攝，全景相機完成視頻采集、 拼接處理與視頻流處理，再通過5G網絡下行鏈路傳輸到用戶，用戶可以通過終端，隨時隨地無延遲地體 驗激動人心的現場。（3）基礎設施巡檢：無人機以成本低、靈活性強、

41、安全性高、受自然環境及地形影響較小、視角更優等特點，越來越廣泛地應用于基礎設施巡檢領域。主要包括：建筑外墻巡檢、電力 巡檢、基站巡檢、石油管線巡檢以及河道巡檢等。（4）農林植保：通過無人機搭載定制負荷實現植保機械化，結合5G網絡實現無人機和數據中心進行數據交換，通過云平臺分析載荷收集的實時數據輔助數 據中心實現遠程操作。（5）地理測繪：作為傳統航空攝影測量手段的有力補充，通過5G網聯無人機采集環境數據制作實時實景地圖模型的技術方案，可以實現在不同的應用場景基于地圖的數據挖掘，在搶 險、科研、教育、智慧農業、城市規劃、勘察、場景巡檢等領域，提供強大的擴展空間。目前5G網聯無人機應用多數處于小范圍

42、試用階段，距離成熟和商用還需時日。近一年來，基于5G 網聯無人機的應用不斷出現，在高清直播、物流配送、農業植保、地理測繪、巡檢、安防等領域，針對一些業務進行功能驗證，但總體來看，5G網聯無人機應用絕大部分仍處于探索階段，僅限于應用示范，距離真正成熟和大范圍商用還需要一段時間。3面臨挑戰一是技術問題仍需進一步改進。多旋翼無人機不穩定，欠驅動的系統技術特性決定了其抗風能力差，容易墜機。5G時代，利用5G實現無人機自主飛行的大規模商用將面臨技術上的安全挑戰，國外利用無人機進行快遞業務試點也出現了墜機事件。二是監管政策和措施仍需進一步落實。隨著無人機大規模的商用，行業標準制定、無人機設備制造和認證、實

43、名登記、飛行培訓等各項監管政策仍需進一步細化和落地，同時無人機的監管技術手段仍需要進一步的建設和改善，實現無人機從生產、銷售到飛行全流程的監管。三是應用和產業仍需進一步推廣和孵化。行業無人機載荷一般較為貴重，即使技術角度可以實現5G無人機自重飛行，如何在行業中進行推廣也是一大挑戰，同時與各行業深度融合，低空通信網絡建設，人員培訓，充電樁建設，保險等全產業都需要進行發展培育。4發展節奏行業應用是5G網聯無人機的重點領域，物流配送、管線巡檢、農林植保、應急安防等領域已經進行了廣泛的5G應用探索，是5G網聯無人機的重點領域。針對具體行業應用需求，5G網絡要按需部署空中覆蓋，預計未來將按照重點區域、重

44、點航線、全面覆蓋的節奏進行網絡部署。從業務成熟度來看，5G網聯無人機結合4K/8K/VR的超高清直播應用發展相對成熟。隨著成本降 低，基于5G網絡的編隊飛行、安防、巡檢、救援等應用場景將進入高速發展期。以遠程控制、AI飛行等技術為基礎的物流配送、農林植保等綜合性應用仍有較長的路要走。總體來說，無人機大規模、高精度、穩定應用還需要一定的發展時間。圖3-5 無人機應用成熟度曲線工業互聯網15G的價值5G與工業互聯網融合推進行業應用落地。5G+工業互聯網的行業應用主要包括5G在電力、制造（電子制造、汽車制造、家電制造等）、港口、油田等垂直行業的應用。國內主要在電力、工廠制造等行業取得了一定的應用示范

45、成果，涉及的業務種類主要包括：工業控制類業務（如系統自動控制和遠程控制等）、質量監測類業務和環境監測類業務（如物聯網、大數據業務等）。5G與工業互聯網融合促進通用型應用發展。通用型應用主要包括5G與工業AR/VR、超高清視頻、無人機、機器人等領域的結合。國內已取得的示范性應用成果包括信息監測、視頻回傳類業務（如工業AR/VR巡檢、無人機巡檢、機器人巡檢、超高清視頻監控等）和物流類業務（如采用AGV 完成的物料配送、倉儲物流業務等）。2應用現狀5G與工業互聯網融合促進通用型應用發展。通用型應用主要包括5G與工業VR /AR、超高清視頻、無人機、機器人等領域的結合。國內已取得的示范性應用成果包括信

46、息監測、視頻回傳類業務（如工業VR/AR巡檢、無人機巡檢、機器人巡檢、超高清視頻監控等）和物流類業務（如采用AGV 完成的物料配送、倉儲物流業務等）。典型5G+工業互聯網的應用場景有智慧工廠、機器視覺、遠程運維、遠程控制等。（1）智慧工廠：利用5G技術，在工廠內可以實現全生產要素、全流程互聯互通，即設備互聯、人員互聯、工裝互聯、刀具互聯、物料互聯、產品互聯，實現工廠全生產要素全生命周期的實時數據跟蹤，并將實時產生的數據在云平臺進行大數據智能分析決策，實現全連接工廠實時生產優化；（2）機器視覺：利用5G 實現檢測數據快速傳輸，結合超高清視頻對材料的缺損、拼縫縫隙等進行監控，通過人工智能對不同檢測

47、案例的訓練實現產品的智能化檢測；（3）遠程運維：5G時代，萬物互聯可同步感知虛擬世界和現實世界，利用VR/AR使得體驗不再受時間和空間的限制，實現“永遠在場”，提升設備裝配效率，同 時還可以突破空間限制，實現遠程專家和一線運維人員同時在現場；（4）遠程控制：港口是遠程控制的主要應用場景之一，其操作業務對通信連接有低時延、大帶寬、高可靠性的嚴苛要求，并且作業環境復雜多變。5G以其大帶寬、低時延特性實現工程機械遠程操控，不但能改善操作人員的工作環境， 還能有效保障操作人員安全，助力企業生產施工的降本增效，從而突破傳統方式的局限性，極大地提升自動化港口的運營效率，為改造提升傳統人工港口注入新動力。3

48、面臨挑戰一是供需對接問題有待解決。傳統移動通信以運營商為主，很多行業企業還未參與到其中。5G在工業互聯網的行業應用因此還面臨需求難匹配、行業有壁壘、回報不確定等諸多問題，且目前創新和研究大都局限于通信行業內，與工業互聯網行業的供需對接存在問題，需要盡快建立跨行業溝通平臺和創新體制機制。二是關鍵技術問題有待研究。在5G與工業互聯網融合應用推廣之前，還有諸多關鍵技術問題有待研究。這其中主要包括網絡切片技術、邊緣計算技術、融合網絡架構、工業網絡安全體系、工業網絡監測體系、工業網絡標準化等一系列問題。三是產業鏈不夠完善。在終端側，目前雖已出現針對3GPP標準化的5G網絡設備，然而在工業互聯網行業中仍缺

49、乏5G終端設備，工業5G通信模組的研發有待加強，模組與工業硬件產品的整合有待研究；在應用端，缺乏工業應用的端到端解決方案，工業自主開發使用的平臺與運營商提供的開放性平臺有待進一步對接。四是商業模式有待探索。5G時代電信運營商角色不斷演變，除了提供5G基礎設施和連接服務外， 將積極融入5G賦能工業互聯網的應用場景開發中。運營商應針對不同行業的需求積極探索多樣化的演進策略。4發展節奏5G與工業互聯網融合應用目前尚處于孵化探索初期，部分應用已逐步走向成熟。在應用發展節奏方面，依據場景設備與5G融合的難度、5G相關終端模組發展的程度、應用場景涉及的工業生產環節等幾方面的因素，多類應用目前分別處于不同的

50、發展階段。其中，5G與超高清視頻的融合應用面向工業領域改造難度較低，將成為5G在工業互聯網領域的第一批應用；5G+機器視覺、遠程運維、移動巡檢 等應用已進入高速發展期，經濟價值逐漸顯現，未來1-2年將成為主流；5G+智能物流、預測性維護、設備狀態檢測等受限于5G與工業設備的深度融合及5G模組的發展，還需等待產品成熟，未來2-3年將有較快發展；5G+遠程控制、移動控制等控制類業務由于涉及工業核心控制環節，目前還處于探索期，有待進一步的實際驗證。圖3-6 工業互聯網應用成熟度曲線智能電網15G的價值5G助力電網業務智能化升級。隨著智能電網建設的不斷深入，用電信息采集、配電自動化、分布式能源接入、電

51、動汽車服務、用戶雙向互動等業務快速發展，電力行業逐步呈現出“高安全、低時延、高可靠、廣覆蓋、大聯接”通信需求特征，迫切需要適用于電力行業應用特點的實時、穩定、可靠、高效、安全的新興通信技術及系統支撐，激發電力運行的新型作業方式和用電服務模式。5G系統eMBB、uRLLC、mMTC三大基礎能力將對垂直行業核心業務的運營方式和作業模式起到重要影響， 全面提升傳統垂直行業的運營效率和決策智能化水平。電網與5G網絡的深度結合必將激發電力運行新型作業方式和用電服務模式，實現電網業務智能化升級，促進電力新興業務發展。5G與電網領域的結合滲透到電力場景的各個環節。從業務類型上看，根據智能電網對5G的業務通信

52、需求不同，電網業務可分為三類：電網控制類業務、信息采集類業務、移動應用類業務。其中， 電網控制類業務主要包括配電自動化、精準負荷控制、分布式電源等，這類業務涉及電網安全穩定運行，具有典型的低時延、高可靠業務特征，時延要求為50ms-1s，5G系統uRLLC場景將為電網控制類 業務提供毫秒級低時延的有力保障。信息采集類業務主要有用電信息采集、電動汽車充電站/樁等，這類業務涉及海量終端，且分布廣泛，具有典型的廣覆蓋、大連接業務特征，連接密度上百萬個/平方公里，隨著5G技術在mMTC能力方面的增強，5G將有力支持電網信息采集類業務中海量終端匯聚后的大 顆粒業務承載。移動應用類業務主要有電力應急通信、

53、輸配變機器人巡檢、移動作業等，這類業務對網絡帶寬及移動性有明顯需求，具有典型的大帶寬、靈活接入業務特征，帶寬要求不低于2Mbps，5G 系統eMBB場景下的高速移動寬帶特性將為電網此類業務提供高效可靠的系統支撐。2應用現狀5G+智能電網的應用主要集中在配用電環節，對電網智能化水平提升效果已顯現。5G+智能電網融合研究體系初現端倪，國家電網、南方電網牽頭各方資源積極探索5G與電力應用的融合。5G在智能電網的典型應用場景包括智能分布式配電自動化、巡檢機器人、配網PMU應用等。（1）智能分布式配電自動化終端，依托于5G網絡實現對配電網的保護控制，通過繼電保護自動裝置檢測配電網線路或設備狀態信息，快速

54、實現配網線路區段或配網設備的故障判斷及準確定位，快速隔離配網線路故障區段或故障設備。（2）隨著智能電網的發展，越來越多的業務場景需要提供大視頻類應用，包括變電站機器人巡檢、輸電線路無人機巡檢、配電房綜合視頻監控、應急現場自組網綜合應用等多種場景。在電力生產管理中的中低速率移動場景下，依托5G網絡，引入AR/VR技術自動采集數 據、高清圖像、視頻等信息，并實時傳回控制中心，通過遠程會商協助現場解決作業難題，并可實現遠程實時控制，推動智能化運維管理。（3）基于時間同步的配網同步相量測量（PMU）能夠測量電力系統樞紐點的電壓相位、電流相位等相量數據，通過5G網絡把數據傳到監測主站。監測主站根據不同點

55、的相位幅度，在遭到系統擾動時確定系統如何解列、切機及切負荷，防止事故的進一步擴大甚至電網崩潰。3面臨挑戰一是安全性尚待研究及驗證。智能電網的應用場景呈現多樣化的特點，并且不同場景下的業務對網絡要求差異較大，運營企業和網絡設備商應進一步量化網絡的技術指標和架構設計，包括進一步量化5G網絡切片安全性要求、業務隔離要求、端到端業務時延要求，協商網絡能力開放要求、網絡管理界面等，以提供滿足電力行業多場景差異化的完整解決方案，并進行技術驗證和示范。二是運營商對電網切片服務模式及方式還需探索。電網業務不同于其他垂直應用行業，電網不僅需要提供端到端的質量協同和保障方案，還需要保證各區業務隔離及獨立運維管理。

56、因此，運營商如何基于電力行業獨有的需求，制定出使能智能電網的整體架構還需進一步進行探索和研究。三是5G與電力業務的適配性需要在更大范圍內測試驗證。目前5G與智能電網的融合研究及驗證工作已在如火如荼的開展，但測試驗證場景依然較局限，推動5G+智能電網相關業務在更大范圍內開展測試驗證將是接下來工作之重。4發展節奏5G智能電網應用目前尚處于起步階段，未來還有很大的發展空間。隨著eMBB場景標準的最先完 善，以及AR/VR終端產業鏈的不斷發展，基于5G的配電房視頻檢測、智能巡檢機器人等業務將率先 成熟；無人機巡檢業務則受限于無人機續航能力、野外5G覆蓋等因素，目前處于高速發展期；電動汽車充電樁、用電信

57、息采集等業務后期會隨著mMTC場景相關標準的完善而得到進一步發展；分布式電源分布、應急現場自組網等業務目前處于市場啟動期，預計2-3年后逐漸成熟；配電自動化、精準負荷控制等電網控制類業務則由于較高的安全性和可靠性要求，目前尚處于探索期。圖3-7 智能電網應用成熟度曲線智慧醫療15G的價值5G關鍵技術能夠提供超大帶寬高速傳輸網絡，為智慧醫療高清視頻及影像傳輸提供高可靠低時延 業務保障。5G網絡高速率能夠支持4K/8K的遠程高清會診和醫學影像數據的傳輸與共享，并讓專家能隨時隨地開展會診，提升診斷準確率和指導效率，促進優質醫療資源下沉。5G低時延和精準定位能力， 可以支持可穿戴監護設備在使用過程中持

58、續上報患者位置信息，進行生命體征信息的采集、處理和計 算，并傳輸到遠端監控中心，遠端醫護人員可實時根據患者當前狀態，做出及時的病情判斷和處理。5G網絡技術能夠實現數據準確實時傳輸，保證遠程控制操作得到及時精準響應。遠端專家操控機械臂對基層醫院及偏遠地區的患者開展超聲檢查，5G的毫秒級時延特性可支持實時遠程超聲檢查。利用基于5G網絡的醫工機器人和高清音視頻交互系統，遠端專家可以對基層醫療機構的患者進行及時的遠程手術救治。5G技術可以提供超大連接，實現大量終端連接及數據采集。5G網絡實時傳輸醫療設備監測信息、車輛實時定位信息、車內外視頻畫面，便于實施遠程會診和遠程指導，對院前急救信息進行采集、處理

59、、存儲、傳輸、共享，可充分提升管理救治效率，提高服務質量，優化服務流程和服務模式。2應用現狀5G智慧醫療已進入實際建設階段，醫療行業與醫療單位在進行5G基礎設施建設的同時，還在嘗試5G與具體醫療業務場景的融合探索。智慧醫療領域的5G一般性建設方案包括開通若干5G基站以備前期業務測試、基于5G技術的原有遠程醫療業務改造、基于5G的各實體醫療機構網絡互聯和信息共享，重點解決原有無線局域網的覆蓋能力弱、信息安全不足、信息傳送時斷時續等問題。另外， 5G遠程會診+AI輔助診療、5G實時影像上傳+遠程診斷評估等多種5G融合醫療業務場景將持續涌現。 5G技術在智慧醫療領域的深入應用將極大提升醫療診治的質量

60、水平，將推動醫療健康向“精準、優質、遠程、高效”的專業極限前進。現階段，基于5G網絡技術的遠程手術效果可以比肩現場手術操作的實際效果；5G技術與虛擬現實技術相結合，可以呈現還原度極高的手術診治情境；5G技術嵌入遠程醫療平臺交互功能中，可以實現超遠距離下的實時診治流程。3面臨挑戰一是5G醫療總體規劃不夠完善，跨部門協調的問題突出，須提高產業整體協調效益。由于5G技術和醫療領域的結合涉及到跨行業應用，亟需在國家統籌指導下，匯聚政府部門、研究機構、高校、重點企業和行業組織等多方共同參與，并建立資源共享、協同推進的工作格局，形成長期有效的跨部門合作機制。二是5G醫療應用仍處于初始探索階段，技術驗證、可