都说“4G改变生活，5G改变社会”，5G确实已经频繁出现在我们的生活中，然而用上5G手机的普通消费者们还没感受到5G带来的独特体验。5G在工业和医疗等行业应用的优势也尚未体现。

5G为什么还没改变社会？为什么毫米波技术值得期待？

5G应用破冰，但缺少规模化效应

5G与此前的移动通信技术最大的不同在于这一代技术将不再只连接人与人，5G还将连接人与物、物与物，这也是5G能够改变社会的关键原因。

中国联通科技创新部总经理马红兵在第二届5G毫米波产业高峰论坛上说：“5G的高速率、低时延和大连接的特点，对于普通消费者来说感觉并不明显。5G要改变社会或者赋能千行百业，但赋能又很难，需要各方的协作，共同构建生态。”

实际上，5G应用在垂直行业方面已经有所进展。中国电信技术创新总裁、中国电信首席专家、贝尔实验室院士毕奇在论坛上分享了一组数据，目前为止，电信在全国有4500多个垂直行业应用，从项目的分布情况看，50%以上在工业应用，20%是政府服务，交通和医疗各占10%左右。

中国移动研究院无线与终端技术研究所所长丁海煜也说，“我们到目前为止建设了70万个5G基站，在全球处于领先水平。这两年，我们选定了18个行业推动5G的规模化应用，包括矿山、港口、医疗、工厂等，做了近200个龙头示范项目，我们称之为‘样品房’，同时在推动4000多个‘商品房’落地。”

显然，5G在改变社会的探索上已经实现破冰，但目前面临的问题是实现5G应用的规模化效应。

国家远程医疗与互联网医学中心办公室主任、中日友好医院发展办主任卢清君给出一个粗略的统计数据，全国二级以上的医院有23000多家，目前开通5G基站的不到800家。“这其中有许多原因，包括安全、性能以及成本等。”

“5G在医疗领域的应用还是局限在一些小场景，目前很难看到不可替代的需求。”卢清君进一步表示，“我提炼了12大类比较适合5G+医疗的应用，比如远程会诊，病人影像和数据的传输，移动查房等。但我特意排除了远程操控手术，因为我们曾经在电信公司化巨大代价做重度保障的前提下尝试过，5G时延仅5毫秒，但因为终端导致的延迟让整个时延达到了256毫秒，这是医生难以接受的时延，并且成本非常高。”

“现在5G可以实现前所未有的应用，但还不是一个普及适用的技术。我们需要找到适合5G从1到N推广的场景，大规模使用形成规模化效应。”卢清君指出。

北汽福田汽车IT基础设施部/信息安全部高级经理张志强分享了5G在工业领域落地的情况。“我们应用5G的第一个项目是质量纠错，需要通过网络快速将高清照片传输到云上进行大数据分析并回传结果，尽快发现涂胶机器人的错误，保证车辆的出厂质量。以往，用传统网络很难做到，和联通合作利用5G能够更快发现问题，让我们看到了5G带来的红利。”

不过，在后续的智慧园区AGV小车的互联中，北汽福田并没有用5G，而是采用传统的Wi-Fi方式部署。“首要的原因还是成本，其次是对于技术成熟度和稳定性的担忧，考虑到产线投入生产后，如果一个厂房断了一条生产线，一天就要损失上百万，所以我们最终只在外围，包括工厂的安防体系中引入5G。”张志强表示。

总结起来，丁海煜认为5G要形成规模化应用面对着四大挑战，一个是网络性能不够好；二是成本不够低；三是网业协同不够深；四是端到端的标准化不够快。

毫米波加速5G改变世界 

GSMA大中华区总裁斯寒指出，5G毫米波具备着多个突出优势，频率宽带容量大、易与波束赋形等结合，极低的时延，这些优势有利于工业互联网、AR、VR、云游戏、实时计算等行业的发展。同时毫米波可以支持密集区域的部署，进行高精度定位，设备集成度高，有利于促进基站和终端的更加小型化。

毫米波是波长为1～10毫米的电磁波。高通公司中国区研发负责人徐晧表示：“对于通信行业，最珍稀的资源就是频谱，越低的频谱越稀有，越高的频谱资源越多。如果不用毫米波的频段不可能达到5G最高峰值速率，也不可能达到数据流量的需求。”

中兴通讯RAN产品市场副总经理刘爽还指出，由于毫米波波长很小，天线也可以做的很小，这可以降低毫米波设备的体积，拥有易部署的优势。

但提到毫米波绕不开的是毫米波覆盖范围、只支持视距传输、高成本的挑战。“20多年前这些问题确实是毫米波应用的挑战，但如今不管是射频元件、标准等都有非常大的突破，无论是覆盖、传输还是成本的问题都已经不再是毫米波应用的瓶颈。”徐皓说，“全世界已经有100多款5G的毫米波手机，基本上所有设备厂商也都能提供毫米波基站，5G毫米波已经是一个成熟的商用解决方案。”

可以用一组数据来说明毫米波的优势，高通与美国一运营商合作，采用毫米波和Sub-6GHz部署的5G网络，毫米波中频的传输速率是Sub-6GHz的6倍，是4G的18倍。除了速度快，毫米波的时延也仅为Sub-6GHz的四分之一，能够满足虚拟现实，工业自动控制等的需求。

“毫米波和5G有很好的结合，大带宽、大速率、低时延。5G还有一个特点就是高可靠性，通过这三点结合，可以把现在工厂里面的有线以太网用无线以太网代替，这对工业制造的灵活性有积极意义。”徐皓同时指出，“这里讲的还是基于5G第一个版本的R15毫米波技术，后面的5G两个版本R16和R17中也做了非常多的毫米波增强，能够更好地支持5G更多的行业应用。”

雷锋网了解到，今年7月，国家十部门印发《5G应用“扬帆”行动计划（2021-2023年）》，通知指出，5G应用重点领域包括5G+信息消费、5G+融合媒体、5G+工业互联网、5G+车联网、5G+智慧物流、5G+智慧港口、5G+智能采矿、5G+智慧电力、5G+智能油气、5G+智慧农业、5G+智慧水利、5G+智慧教育、5G+智慧医疗、5G+文化旅游、5G+智慧城市。

“毫米波现在已经是成熟的商业解决方案，但并不是说所有的应用场景都适合于用毫米波，就像不是所有的场景都适合于用Sub-6GHz一样的，最适合用毫米波的场景是热点覆盖。”徐皓认为。

斯寒引用GSMA最新发布的5G毫米波经济性分析报告指出，5G毫米波在高密度城市部署和固定无线接入场景里，将为运营商带来明显的成本优化和增益。在高密度的室内场景里，也将降低每平方米的网络成本。

成本自然是技术成熟度之外影响5G大规模部署的关键。OPPO标准研究部部长杨宁指出，“毫米波整体的部署不管是从网络侧还是终端侧，器件的成本和芯片的成本相对于Sub-6还是高一点。”

毕奇从单机和每比特成本来看待成本的问题，“从单机成本的角度，3G到4G，4G到5G，初期的成本加了一两倍，但是它的速率加了10到20倍，使得每比特的成本大大下降。我认为毫米波是将来下一代移动通信技术6G演进的方向。”

他也同时分析了5G行业应用与成本之间的关系，垂直行业应用最大的一个瓶颈就是碎片化，碎片化会产生巨大的成本。想要解决5G毫米波的成本挑战，需要各方共同协作，通过找到不同行业的共性和个性，特别要把共性抽象出来，这样才能做到比较好的成本降低。

对于中国的毫米波的发展来说，频谱资源的分配也非常关键。斯寒说，“从亚太区域及全球来看，26GHz现在被部署和发放牌照最多的最热门的毫米波频段，另外37到40GHz也在美国和其他国家与地区得到了部署或牌照，是仅次于26GHz的热门频段。”

杨宁认为，“从整个产业的角度看，资源是发展的基础，如果资源分配仍然不明确，对于产业的推动作用效果不是那么显著，所以我们希望资源的分配能够进一步明确。”

当然，毫米波高速率带来的功耗问题也是需要面对的问题。

无论如何，毫米波技术的发展将是5G大规模，更广泛应用的关键。Sub-6+毫米波，毫米波+卫星通信或许能带来更多意想不到的可能。雷锋网雷锋网

第一批五大重点行业包括：电子设备生产、装备制造、钢铁、采矿、电力。十大应用场景涉及：协同研发设计、远程设备操控、设备协同作业、柔性生产制造、现场辅助装配、机器视觉质检、设备故障诊断、厂区智能物流、无人智能巡检、生产智能监测。

据工信部发布的最新数据显示，截至目前，全国“5G﹢工业互联网”项目超过1500个，覆盖22个国民经济重要行业，取得了一系列阶段性、标志性进展，也形成了众多成熟模式和发展经验。今后工信部将重点抓好四方面工作。

一是抓好产业基础的夯实提升。继续依托工业互联网创新发展工程，通过财政引导，加快“5G﹢工业互联网”关键产品和系统的研发及产业化，为规模化应用打下基础。

二是抓好成熟模式的应用推广。发布第二批“5G ﹢工业互联网”重点行业和典型应用场景；持续开展“5G﹢工业互联网”试点示范，发布一批优秀项目成果，不断强化示范引领，推动成熟模式在更多行业和领域应用推广。

三是抓好创新模式的深化拓展。打造3~5个5G全连接工厂示范标杆，探索形成IT、OT、CT融合发展的实施方案，推动5G应用从外围辅助环节向核心生产环节渗透。

四是抓好产业生态的发展壮大。以“5G﹢工业互联网”为重点，遴选2~3个国家级工业互联网产业示范基地，推动产业集聚和协同创新。推动产业各方广泛参与，培育解决方案提供商，支持龙头企业牵头整合产业链，组建创新联合体，形成合作共赢的“团体赛”模式。（雷锋网 雷锋网）

消费互联网顾名思义以消费者为中心，通过互联网技术连接其生活圈，包括购物、娱乐、餐饮、出行等，最后通过沉淀数据进行分析再进一步优化，从而提高交易效率。

工业互联网则以企业为用户群体，通过互联网技术以及工业软件、专业信息把企业在生产、管理、销售等各个环节的行为全面数据化，再利用物联网、大数据等新一代信息技术将每个环节连接起来，进行优化，它降低了企业的生产成本，提高了生产效率，同时帮助企业进一步挖掘潜力。 

相对于消费互联网来说，工业互联网强调的是实现人、机、物的全面互联，所以对网络和技术的要求要高于消费互联网，在这种情况下，5G的出现正好合工业互联网发展的胃口。

5G技术和以往的3G、4G技术相比，各方面性能都有了较大的提升，将其大规模运用到工业互联网当中，必将让现代工业和信息网络更牢固地结合在一起，加快工业互联网的发展进程。 

工业全面实现数字化转型主要依托工业互联网，但从目前来看，其的能力还远远不足，所以5G就成工业互联网最好的助攻者，进而为工业数字化转型赋能。 

可以说，工业互联网是一种新事物，5G也是新基建刺激下的新产物。二者结合，必定会碰撞出新的火花。 

初来乍到，5G技术加持工业互联网发展

在中国工业互联网研究院数据平台组组长张义看来，人与人之间的通话，一次打不通可以再打，无非就是被用户投诉，机器之间的通信如果打不通可不行，一个炼油厂或者加油站，可能就会发生爆炸，人民群众的生命财产会受到巨大威胁。

5G的出现，为实现物与物之间的不间断连接提供了可能。 

张义还表示，5G的出现对工业生产意义重大，经调研发现，在化工、机械、飞机制造、电力等领域，5G技术与工业生产场景的密切结合，已经发生了化学反应。在提质增效、降本减存方面发挥了很好的作用，极大提升了5G对实体产业的赋能。 

5G在工业互联网的应用场景主要体现在，低时延高可靠（uRLLC）、大带宽（eMBB）、大连接（mMTC）三方面：

• 超低时延与可靠性方面，5G无线技术可实现1ms的时延以及超过99.999%的可靠性，可支撑工业自动化控制过程中系统和设备对数据传输的实时性的诸多指标和要求； 

• 大带宽方面，5G将支持下行速率达20Gb/s和上行速率达10Gb/s，可满足工业中典型的VR或AR流畅运行下对网速提出的高要求； 

• 大连接方面，5G能满足每平方公里100万台设备的连接量，可满足大量低功耗嵌入式终端的数据连接与传输需求。 

除了本身的技术赋能，5G还可以通过与其他技术的结合共同赋能工业数字化转型： 

5G结合人工智能、物联网、云计算、大数据、边缘计算等技术，将打造全5G应用，推进工业企业降本增效和智能化、信息化升级。 

5G的切片技术和物联网大数据、云计算等技术结合，可以打造有安全保障的专有和公有网络，支持数据采集、预防性维护、远程监控服务等应用。 

5G结合边缘计算技术，打造企业专属的私网、无线专网，可以解决工业企业尤其是军工企业、涉密单位所关注的信息安全和数据安全问题。

可以说，5G技术为私密性强、可靠性高的工业企业带来了新的解决方案、运营模式和商业模式。 

5G在工业互联网的应用场景愈加丰富 

5G大部分应用场景都不是给人用的，理所当然也就不是给消费互联网用的。显而易见，是为工业互联网所用。 

1）5G+超高清视频 

随着技术的发展，超高清视频已经不再局限于监视，录像，回放等传统功能，对视频流的清晰及流畅度提出了更高的要求。工业环境下高清视频的主要应用是：智慧园区的安防，人员管理等场景。 

通过5G将采集的监控视频/图像实时回传，结合边缘计算（MEC）统一监控平台，实现人员违规，厂区环境风险监控的实时分析和报警，提高作业安全性。 

在超高清采集分析的技术上，经过人工智能的分析，视频应用逐渐向字符识别，人脸识别，视觉定位，物体识别等智能化发展，可称之为机器视觉，通过5G+机器视觉可以用于工业生产的某些环节。 

2）5G+VR/AR 

VR需要超高带宽和时延才能让人虚拟现实的感受更真实；AR则融入到了工业制造的交互，营销，设计，采购，生产，物流和服务等多个环节。

3）5G+无人机

工业级无人机可以通过5G进行远程操控，并进行实时高清视频回传，可用于智慧园区的24小时不间歇，无死角的安防，或者恶劣环境下的设备巡检等场景。

4）5G+远程控制

在工业环境中，很多场景不适合人进行作业，比如高位，高空，有毒等恶劣环境，这时就需要远程控制来完成。远程控制不但需要超高清视频的回传，还需要低时延、可靠性的网络。5G正好可以满足这些方面的要求。

目前，5G+VR/VR，5G+无人机以及5G+机器视觉等应用已进入高速发展期，经济价值逐渐显现，未来将成为5G在工业互联网的主流应用场景；5G与超高清视频的融合应用已进入成熟期，成为了5G在工业互联网领域的第一批应用场景。

中国科学院院士邬贺铨这样解释5G和工业互联网的关系，对于工业互联网来说，5G技术将补齐工业互联网重大短板，加快工业互联网建设。1G到4G是面向个人通信的，5G是面向移动互联网和工业互联网的”将5G技术可以引入工业互联网场景，未来大有可为。 

5G走进工厂内部，实现深度赋能

除了在工业互联网场景的应用，为了更好地助力工业实现数字化转型，目前5G技术也逐渐在工业中得到了很好的应用。 

当前，5G 在工业中的应用主要体现在：智能制造、远程操控、智慧工业园区 3 个细分应用领域。

1）智能制造

5G 智能制造解决方案有利于提高生产企业的产品质量，提升生产效率，降低次品率、人力成本与库存；工业生产设备供应商的网联化、智能化工业生产设备将在 5G+智能制造产业生态中得到巨大发展。

利用 5G 网络及视频监控、AR 眼镜、视觉检测设备、工业传感器等数据采集设备，无人车、AGV、工业机器人和 PLC 等工业设备，实现环境监控与巡检、物料供应管理、产品检测、生产监控与设备管理等应用。 

杭汽轮集团、浙江中控、新安化工等企业，利用5G技术构建了三维扫描建模检测系统，在部件检测时间上，从 2-3 天降低到了3-5 分钟，在实现产品全量检测的基础上建立了质量信息数据库，便于后期质量问题分析追溯。 

新安化工利用 5G 网络，实现工业数据采集及控制系统。新安化工生产流程严格，拥有液压监测、漏气监测、压力控制、闸门控制等数以千计的数据采集点。在 5G 智能制造的解决方案中，新安化工园的多个数据采集终端通过 PLC 汇聚后接入 5G 网络，实现控制平台实时监测，一旦发现数据异常，立即报警并启动反向控制系统。 

2）远程操控

5G 远程操控可广泛应用于采煤、采矿、建筑、工业制造、园区物流等工业领域，显著提升工业生产企业的生产效率，降低人力成本，提高生产环境的安全性。

利用 5G 网络及视频、毫米波雷达、惯性测量单元、工业环境等数据采集与传感设备，对采矿运输车、AGV、采煤设备、挖掘机、工业机器人、建筑机械等工业生产设备进行远程操控，实现远程采矿、远程施工、远程制造、物流运输调度等应用。 

踏歌智行与包头钢铁合作，在白云鄂博矿区投入使用 5G 智慧矿区无人驾驶车。利用 5G 网络，将矿区无人驾驶车采集的位置、车辆环境、车辆工作状态等数据，回传到边缘计算和云计算平台，进一步通过 5G V2X 通信系统和远程智能调度监控平台，实现车辆远程操控、精准停靠、自主避障等功能。 

兖矿集团利用 5G 地下无线宽带传输网络，实现远程开采等智慧应用。未来的远程采煤，可通过 5G 网络将矿井现场视频及各类其他传感器数据回传到地面集控中心，操作员通过 5G 网络操控矿井内的开采设备，实现远程集中开采。

3）智慧工业园区 

目前国内工业园区超过 2 万个，其中国家级开发区超过 500 家。 

 5G 智慧工业园区解决方案可提升工业园区综合运营和管理效率；对园区的危险源提前发现、动态跟踪，减少园区安全隐患；提升园区运输效率，降低园区交通事故发生率；提升园区车间之间的协同效率和车间内的生产效率，降低生产成本。

利用 5G 网络及视频监控、巡检机器人或无人机、工业传感器、园区路侧传感器、园区交通信号灯、园区无人车和工业生产等设备，实现园区安全管控和智能制造，及引导、停车、调度等园区智慧交通解决方案，并在此基础上实现对园区人、车、路、楼、设备资产的数据融合、综合运营和管理。 

恒明集团利用 5G 网络等关键技术，对园区平台进行资源整合和优化，制定全方位、一体化的园区管理解决方案，搭建多场景的 5G 产业测试环境，推进园区各项应用场景落地与发展。

威海综合保税区新兴发展公司、日海智能科技股份有限公司合作，共同建设威海 5G 产业园区。在园区试点智能机器人巡检，部署智能感知系统，实现进出卡口、人流密集区域的车辆、人员的智能监控与识别跟踪、远距离目标自动发现等功能，广泛应用于园区的公共安全与治理。

目前，5G+工业互联网的典型应用已有了可复制、可推广的价值，并能给工业体系、能源体系等多个领域带来变革。

据工信部最新发布的数据显示，全国 "5G + 工业互联网" 项目超过 1500 个，覆盖了 22 个重要行业，已形成远程设备操控、柔性生产制造、现场辅助装配、机器视觉质检、无人智能巡检等多个典型应用场景。 

在中国信息通信研究院院长、党委副书记余晓晖看来，5G不仅是一个传输问题，更是把传输、计算和人机交互、智能分析结合在一起，从而形成的技术组合。这个技术组合和工业互联网平台、云等结合在一起，可以变革工业体系。（雷锋网 雷锋网 雷锋网）