5G加速万物互联 成本与功耗问题待解

　　5G加速万物互联 成本与功耗问题待解丨5G“破茧化蝶”专题

　　沈述红

　　2019年5月初，位于北京的中国铁道科学研究院东郊环行线上，一辆搭乘着国家发改委高技术司、中国铁路总公司及北京铁路局等部门代表的火车缓缓开动。这里，一项基于5G毫米波通信技术构建无线宽带通信平台在轨道交通复合场景测试正在进行……

　　助力车联网

　　本次测试搭建的5G毫米波无线通信系统，是首个由毫米波+SDN+NFV网络技术融合而成。为了模拟真实环境下的各种情况，本次试验选择直道、坡道、弯道、隧道等轨道交通典型线路作为测试场景，测试加载的业务应用包括语音通话与娱乐下载服务测试、车载CCTV视频监控业务承载测试以及列车运行中红外热成像等大数据传输。

　　为期两周的测试完成后，来自深圳的企业高管彭华长舒一口气：来自铁科院的测试结果显示，列车与地面之间的最高 数 据 传 输 速 率 达 到3000Mbps，包括时延和切换时间等，已完全满足5G性能要求，本次网络测试指标表优异。

　　彭华所在的深圳市永达电子信息股份有限公司，作为城市轨道交通系统安全保障技术国家工程实验室的建设单位，与中国铁路总公司已合作多年，上述项目也由其主导并委托中国铁道科学研究院通信信号研究所（高速铁路系统试验国家工程实验室通信信号实验部）测试而成。

　　彭华告诉记者，这一技术的应用为车联网状态实时获取、网络化行车安全和旅客服务质量提升提供了通信保障。接下来，深圳永达电子准备与温州市铁路与轨道交通投资集团合作，在车辆段维修基地、CCTV视频监控回传等领域，构建轨道交通专网通信基础设施。“不只是交通运输方面，5G毫米波技术还将被运用在自动驾驶、机场运维、边境监控等领域。我们已经在浙江省海宁市开展试点。”彭华说。

　　推动万物互联

　　更多的应用空间正在诞生。

　　2019世界移动大会期间，爱立信的展台展出了一个小型智能工厂，其中主要包括4个机器人，1号负责给料，2号负责在生产线里加工，3号和4号负责将加工好的物料进行组装并输出成品。这是一个具有典型意义的生产线模拟，适用于众多工业生产领域。几大运营商和终端厂商都有智能制造相关展示，这是5G被抱以厚望的落地场景。

　　物联网智库合伙人柏斯维，更看好与视觉相关产业在5G时代来临后的发展前景。在他看来，5G到来后，与视觉分析相关的平安城市、天眼工程以及许多与安防相关的产业会发生颠覆性的变化。

　　过去，公安、交通、城管的摄像头记录的信息是通过电缆传输到后台储存。5G时代，视频信号采集后可以在前端进行特殊处理，把视频特征提取出来，再通过具备大带宽、低时延、高可靠特征的5G往云端传输传至公安、交通等需要的部门。“如此一来，数据量比以往电缆传输要小很多，而且传递的是更快、更有效的信息，这对视觉分析相关产业无疑是重大利好。”

　　华为中国区行业市场总监李翔宇表示，广泛行业应用才是5G价值所在，产业和政务需求是定义5G网络的关键。产业方面，5G技术将广泛应用于智能制造，实现设备状态联网监测、多厂协同、远程控制，推动传统产业转型升级；政府管理方面，5G为社会治理注入新的信息化、智能化元素，辅助政府决策，提升管理效能。

　　不过，当前5G标准还在持续演进，网络建设、终端上市等工作也还在进行中，5G应用尚未发挥出5G的全部能力。“5G要探索的路还很长。”柏斯维坦言。

　　成本与功耗

　　在世界移动大会期间，中国移动5G测试统一套餐曝光，套餐包含200G流量/月，目前供中国移动5G友好客户测试使用。至于该套餐的成本，中国移动并未公布。

　　而此前海外科技媒体TheVerge公布的5G网一周使用实测显示，5G比4G快十倍，但其一天用20GB流量。“如果这是正常人一天的使用标准，显然现在运营商的提速降费策略是不够的。”深圳一家致力于智慧家庭娱乐软件应用的企业负责人坦言。

　　在他看来，目前运营商提速降费基本是以年化15%-20%的趋势调价，2018年运营商平均1GB批发价格为4-6元，较2014年前资费已下降20倍左右，距离再降10倍的时间差距预计在5年左右。“如果实现万物物联，智慧家庭内需要传感的设备都接入5G运营商网络，现行计费体系对用户而言仍有压力，现行Wifi、蓝牙、NB-IoT等与云补充的窄带连接更有需求。”

　　柏斯维表示，运营商不降费提速，使用者成本太高、体验不好，5G就不可能普及。运营商的策略是5G发展的一大瓶颈，尽管提速降费策略已经做了一些改进，但远没有完全达到5G时代需要的标准。“如果政府给到相应的扶持补贴政策，降费提速会快很多。但这个问题没办法很快解决，需要政府政策引导和5G商用的进一步推动。”

　　另一方面，5G的高功耗也是运营商及相关企业面临的一大问题。一项数据显示，到2025年，通信行业将消耗全球20%的电力。随着4K/8K、VR/AR、自动驾驶、机器人、视频监控等应用蓬勃生长，伴随5G万物智联海量数据所引发的电力消耗，必将成倍增长。

　　移动通信网络中，约80%的能耗来自广泛分布的基站。越加密集的基站意味着更高能耗，这也是5G网络面临的一大成本挑战。不久前，一位运营商高管表示，5G基站功耗是4G基站的3倍，这将带来成倍上升的运营支出。

　　调研机构 EJLWirelessResearch透露，5G基站能耗上升，部分原因是引入了MassiveMIMO技术，4G基站主要采用4T4RMIMO技术，而5G基站将采用64T64RMIMO，这将增加基站总功耗。“5G具有如此多的优点，必然会有一定的代价，功耗就是其中之一，应及早重视”，一位信息通信安全研究专家表示，随着5G基站硬件的不断改进，以及通过软件化和智能优化，随着时间推移，相信一些新的节能技术将广泛应用于5G基站，比如数据中心式的散热/冷却技术引入基站，智能化能耗调节，动态休眠、载频/时隙关断技术等，5G能效将逐渐提升。