移动互联网

艾瑞:5G智慧园区—5G建设落地先头兵

来源:艾瑞咨询 作者:杨梦丽 赵笃 2020/3/5 11:49:01

导语:随着5G园区建设及运营市场的逐步成熟,以移动、电信、联通为代表的运营商及以华为、腾讯为代表的互联网科技公司将成为5G智慧园区建设的核心集成商。作为5G园区建设供应商,则需要通过细化产品体系、构建合作联盟、打造标杆案例等方式快速形成自身的竞争优势及壁垒。

摘要

5G,即第五代移动通信技术,一方面大幅提升个人用户高带宽移动互联网业务体验,创造出新的生活娱乐应用场景;另一方面契合大带宽、大连接、低时延等5G网络能力,与其他基础共性能力,如:人工智能、物联网、云计算、大数据和边缘计算等构成新一代信息基础设施,成为推动传统行业数字化转型升级与数字经济社会发展的重要基石。园区作为企业重要承载空间,是5G技术实现对传统企业改造的核心场所。从5G技术在园区具体落地场景来看,主要分为智能安防、园区运营管理、园区资源管理等通用场景及基于工业园区、物流园区、媒体类/场馆类园区、商贸交易类园区等园区的差异化场景。未来,随着5G园区建设及运营市场的逐步成熟,以移动、电信、联通为代表的运营商及以华为、腾讯为代表的互联网科技公司将成为5G智慧园区建设的核心集成商。作为5G园区建设供应商,则需要通过细化产品体系、构建合作联盟、打造标杆案例等方式快速形成自身的竞争优势及壁垒。

一、5G园区建设缘何重要

(一)园区是5G建设的重要与先行场所

加速到来的5G时代,企业用户将取代个人消费者,成为5G应用的主角。在以eMBB(增强移动宽带)、URLLC(超高可靠超低时延通信)、mMTC(大连接物联网)为核心的三大应用场景中,URLLC(超高可靠超低时延通信)及mMTC(大连接物联网)对于企业类用户而言具有更加广阔的应用空间。5G不仅仅是2C,更核心的是走向2B,走向各行各业的应用。作为企业的重要承载空间,园区将成为5G建设与应用的“排头兵”。在全球经济形势复杂,国内全力加快转变经济发展方式、调整经济结构的背景下,在国家大力发展战略性新兴产业的新形势下,聚集式发展产业成为各地政府的重要工作,而园区是企业聚集式发展的主要承载空间之一。在全国绝大部分省市的重点工作中,园区都被冠以“高质量发展主战场”的地位,有的省市则异常鲜明地提出“园区兴则产业兴,园区强则经济强”等口号。园区作为承载产业转型升级这一任务的主要载体,亦是5G实现对B端用户生产运营改造的重要与先行空间场所。

(二)5G园区建设是园区实现园内产业升级改造的重要抓手

存量市场下园区经济处于后危机时代。在经济增速趋缓、土地节约集约利用导向等供需层面及政策层面的多重影响下,我国园区进入存量时代。根据艾瑞统计,我国已有各类存量园区愈5万家,其中省级以上园区数量超2500家,但由于园区同质化严重、招商资源薄弱等原因,园区空置率居高不下,仅依赖传统的重资产项目复制规模扩张已经行不通,园区企业必须在现有存量的基础上深挖盈利。5G园区建设是园区实现智慧化改造升级,提升存量资产溢价的重要途径。现存园区中,90%以上的现有园区急需进行产业的升级换代。而园区智慧化建设对于争夺高端产业发展要素、加快科技自主创新、促进产业转型升级、完善民生保障体系、打造园区独特品牌中具有关键意义。5G园区建设不仅能够通过园区组网、智能安防等通用化业务真正实现智慧化,同时能够满足园区内企业基于5G的业务应用,帮助企业提升生产运营效率,进而提升园区整体经济价值及在市场中的溢价水平。

二、5G技术在园区中具体有哪些应用场景

应用场景的实现依赖于5G技术eMBB(增强移动宽带)、URLLC(超高可靠超低时延通信)及mMTC(大连接物联网)三大网络能力及其与AI、MEC、大数据、物联网、云计算等技术的融合,在此基础上,通过高质量信息采集与识别、智慧化分析判断、远程精准操控等方式衍生出包括超高清视频、视频监控、无人机、机器人等在内的各类普适化应用,而园区是5G技术应用的重要空间之一。从5G技术在园区具体落地场景来看,主要分为智能安防、园区运营管理、园区资源管理等通用场景及基于工业园区、物流园区、媒体类/场馆类园区、商贸交易类园区等园区的差异化场景。

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(一)以园区运营方为主要服务对象的通用场景

通用场景适用于各类园区,以园区运营方为主要服务对象,针对传统园区长期面临的“安防水平弱、运营效率低、人员成本高”等痛点,通过智能安防、园区运营管理、园区资源管理等应用落地,助力园区运营方通过信息化与智慧化转型实现创新发展。

(1)智能安防

安防系统是园区安全稳定运营的基础,一直以来,由于视频信号数据量大、实时性要求高等问题,4G在安防领域的应用受限于带宽资源有限、干扰多等因素,5G技术的出现为智能安防提供了解决方案。以园区视频监控为例,高质量的视频信息是各种智能应用的基础,5G网络使得监控系统清晰度1080P的实现成为可能,在此基础上的视频智能分析功能如入侵检测、移动侦测、流量分析、人车识别对比等得以实现。

其他典型智能安防应用:巡检机器人、应急指挥、门禁管理、周界安全、公共广播、消防管理(智能消防栓监测、智能烟感报警)等。

(2)园区运营管理

园区日常运营过程中,需要持续对来往人员及车辆进行管理,其中车辆调度管理是园区管理水平的最直接体现。5G 技术的发展及物联网技术的运用,能够通过车位检测、车牌自动识别、停车诱导、车场查询、移动支付、反向寻车、智能移动管理、运营商通信网数据传输等多个功能模块的运用实现智能停车及车辆调度。

其他典型运营管理应用:访客管理、员工出入、人员轨迹、智能考勤、班车信息等。

(3)园区资源管理

结合5G技术搭建对各类照明、水电等各类设施及资源的“物联”系统,不仅能改善其在网络移动状态下的不稳定性,同时其高带宽、低时延、低能耗、大连接、深度覆盖等优点更符合物联网所需要的基本特性。以室内照明及室外照明两大照明系统为例,针对室内照明,可将远程控制与实时控制相结合,增加故障检测、统计照明回路累计运行时间等功能,实现异常情况自动报警;针对公共区域照明,可根据启停时间表和假日作息表实现定时开关照明,并针对特定区域,如通道、楼道安装红外控制设备,实现照明自动控制与远程控制。

其他典型园区资源管理应用:园区工位、会议室等空间管理,楼内办公设备、特种设备、暖通新风等设施管理,供配电系统、给排水系统、照明控制等能源管理。

(4)云办公(服务于园区运营方及园内企业)

现代企业追求更加高效、安全的办公流程和管理模式,办公需求由传统模式向移动化、云化方向转变。基于云计算、云存储等技术的云办公服务对网络通信技术提出更高要求,也为5G在云办公领域的应用创造了空间。以云存储为例,基于5G技术可实现办公文件实时与云端同步,做到不受限于固定的办公设备随时随地获取和操作文件。通过云化存储可降低对办公设备本地硬盘的要求或不需要使用硬盘,终端向更轻便、更低功耗、更低成本的方向演进。

其他典型云办公应用:云协同、沉浸式远程视频会议、移动OA等。

(二)以园区内企业为主要服务对象的差异化场景

园区作为产业聚集发展的重要承载空间,园内企业多聚焦于某重点垂直行业,如工业园区、物流园区、文创园区等,而不同垂直行业中的企业在通过降本增效、构建自身竞争壁垒、提升技术水平等方式实现转型升级的过程中,需要在生产运营中借助搭建在5G网络基础上的工业互联网、智能机器人、VR/AR、全息、超高清视频等应用实现生产运营过程的高效集约及产品性能的迭代提升。以移动设备数量、信息传输质量要求、信息传输速率要求三大指标进行筛选,各类专业化园区中,工业园区、物流园区、媒体类/场馆类园区、商贸交易类园区是5G技术实现差异化应用的重点园区。

(1)工业园区

在工业园区中,将5G应用于智能制造中,结合人工智能、物联网等技术助力可实现工厂的智慧升级。以柔性制造及个性化生产为例,大型工厂中不同生产场景对网络特性和质量要求有所差异,精度要求高的工序关键在于控制网络时延、保证传输准确和可靠,高清监控等还要求网络具备大带宽的特性。利用5G网络端到端的切片技术,可以实现同一核心网不同的服务特性,按需灵活调整业务需求等级、类别等。同时5G可助力构建连接工厂内外的信息生态系统,实现随时随地的信息共享,推动个性化生产。

工业园区其他典型应用:智能诊断和远程维护、工业机器人、远程作业等。



案例专栏:5G赋能工业智造产业园—河南某制造园区

2019年5月,河南省转型发展攻坚领导小组办公室印发《5G+示范工程责任分工方案》(以下简称《方案》),《方案》提出将联合运营商在产业园布局5G试点,打造5G智能制造示范场景。在具体建设过程中,运营商通过将“5G+MEC(移动边缘计算)”应用在智能制造行业,实现工业制造的网络化、信息化、智能化,使得生产数据在网络边缘处理而不必上传至核心网,降低了网络时延,实现了智能制造的数据闭环。核心部署了工业生产的实时自动化控制机器视觉质量检测基于云的 AGV(automated guided vehicle,自动导引运输车)、园区智能安防 4 个生产场景的应用 App 以进行测试[1]

工业自动化控制:通过极低时延的5G网络将设备的生产数据传送至App进行分析、处理,同时运用数据处理结果反向对设备进行实时智能控制,在5G网络下,端到端的时延低于10ms,可靠性达99.9999%,在通过提升设备间协同能力进而实现工业生产自动化控制的同时,有效降低了生产安全隐患与风险。

机器视觉质量检测:部署MEC边缘云平台,对5G网络传送的生产数据进行判决,端到端的时延低于 25ms,传输带宽大于100Mbit/s。在一定条件下替代人类的部分视觉工作,比如检查组件方向、标签读取、刮痕污点等,这大大提高了检测效率。并且可以将检测融入每个生产环节,控制和提高生产质量,重塑整个质检环节。MEC边缘云平台的部署一方面使使生产数据在制造园区完成处理而不必上传至核心网,降低业务时延,减少骨干网络带宽消耗;另一方面可实现智能制造的数据闭环,保护企业数据隐私。

基于云的AGV:MEC对5G网络传送的AGV小车实时数据处理,实时响应AGV小车的高速调度请求,端到端的时延低于15ms,有效避免小车碰撞。对所有AGV小车进行统一控制和路径规划,提升AGV小车的运营效率,实现自动化立体仓储。同时,通过把AGV内的计算功能卸载到MEC应用中,降低了AGV小车的性能需求,从而降低了成本。

园区智能安防:5G网络将摄像头所采集的高清视频传送至MEC平台,平均速率达到500Mbit/s,保障高清视频的传输带宽。MEC上的AI视频分析系统不断训练学习,以识别车间和园区的各种异常情况,判断生产设备的工作状态、实时响应,实现车间和园区的智能巡检,大大提高视频处理和巡检效率。相对于基于4G网络所实现的智能安防,提供了更高带宽更低时延,解决了计费、合法监听等问题。




(2)物流园区

目前,物流园区运营及管理正面临诸多难题,一是车辆、人员、物品管理难,包括园内车辆无引导,乱占用月台;人员进出无序,全靠“刷脸”;贵品、包裹存在丢失风险且不易追查等。二是安防费力效果差,表现在视频监控靠人盯,真出问题事后追;逃生通道非法占用,园区非法闯入,偷盗,火灾等无法主动识别。三是生产数字化程度低,园区内生产仍是劳动密集型,自动化设备普及程度低;核心流程依赖员工经验判断,数字化决策程度低。无论从运营管理层面还是作业层面,5G技术与物流园区都具有丰富的结合点。以数字化作业为例,在5G技术助力之下,物流园区内可通过全程视频跟踪、AR作业、远程视频运维、VR模拟培训等方式实现可视化协同;通过在拣货、打包等环节优先分配复杂拣货任务等方式实现动态任务调度;结合园区生产联动,资源预留、收获提醒、货载匹配、商品布局等,最终实现数字化、智能化作业生产。

物流园区其他典型应用:园区、仓、分拣多级权限控制,人员定位管理,无人叉车,包裹异常追踪管理、园内车辆管理等。

(3)媒体类/场馆类园区

5G 加速数字化和视频化融合的进程中,体育赛事、新闻事件和演唱会等大型活动对于5G网络的依赖程度正在不断提升,不仅可以让传统媒体的信息传播途径更加多元化,还能为传统媒体带来更多的应用创新。以VR/AR赛事直播为例,为了解决观看过程中眩晕不适问题,通常需要将刷新率提升到100Hz或以上;网络时延也要低,要保证将动作捕捉到VR头戴显示器中的时延低于20毫秒;VR、AR需要的3D图形处理、3D音效等,都要大量消耗流量,这都需要更高的网络速率支持,5G技术为基于 VR/AR的互动式融媒体新技术及应用提供了可能。

媒体类/场馆类其他典型应用:现场视频分享、4K/8K超高清视频制播等。

(4)商贸交易类园区

互联网时代下,因通信技术的发展及用户行为的转变,企业营销方式逐渐偏向视频化。相比于文字或图片,视频传播展现出了更全面的信息量,而直播类的视频传播更是由于显著的实时性及互动性两大特点成为企业营销的首要玩法。现有的高性能直播网络多数依赖于固定互联网和WIFI,移动性差,在一定程度上限制了直播行业的发展。随着在各类商贸交易园区(专业市场)中直播销售的进一步火热,5G网络的建设对于商贸交易类园区的重要性将逐步提升。

商贸交易类园区其他典型应用:超高清回传、多视角服务、自由视角服务、视频云服务等。

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三、5G园区建设与发展展望

以工业园区为代表的垂直行业园区及政府园区将成为5G落地的先发园区。对于园区而言,通用化场景能为各个园区运营方提供涵盖智能安防等在内的各类通用应用场景,而差异化场景是5G建设获取溢价收益的重要切入点,在同样的建设成本支出下,5G技术能够在工业园区、物流园区、媒体类/场馆类园区、商贸交易类园区中延展更多的应用场景进而产生更多使用收益。以国家级及省级园区为代表的政府园区十分重视园区运营安全及效率,在推进5G园区建设中也有充分的政策支撑及资金支持,将为5G园区建设及落地起到带头示范作用。

集成合作将成为5G智慧园区建设方案的重要落地方式。5G智慧园区的建设一方面涉及5G、AI、MEC、大数据、物联网、云计算等关键技术的融合,另一方面需要结合园区自身需求打造面向不同产业群的智慧园区,在这一过程中涉及各类硬件设施、软件系统、算法及信息集成平台,单一企业无法实现5G智慧园区建设需求的全方位满足,因此在具体建设过程中,各类企业将通过某一集成商实现合作联盟,而集成商则需通过开放的平台能力,吸引合作伙伴在其平台上开发各类应用及场景,为园区提供贴身定制的集成解决方案。

运营商及大型互联网科技公司将成为市场中的主要集成方。对于5G智慧园区建设集成商而言,一方面需要有充足的园区类客户资源或对接拓展能力,另一方面需要有充分的资源整合能力、资金垫付能力、技术能力、对合作伙伴的管理能力、售后运维能力。因此,以移动、电信、联通为代表的运营商及以华为、腾讯为代表的互联网科技公司将成为5G智慧园区建设的核心集成商,两类企业也将在5G智慧园区建设这一市场中成为彼此的竞争对手。

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四、艾瑞对5G园区建设供应商的建议

(一)重点关注政府类园区及以工业园区类客户

从园区运营主体来看,政府类园区在5G园区建设方面具有强政策支撑性及支付能力,同时其在示范园区打造方面具有内生驱动性,是5G园区建设的重点关注客户。从园区内企业产业属性来看,以工业园区为代表的产业园区在工业机器人、智能诊断和远程维护、机器视觉质量检测等方面具有广泛深入的应用需求,而这一需求的实现与5G网络的部署及相关技术的应用有强相关性,因此是5G园区建设的重要潜在客户。

(二)打造通用+垂直型产品解决方案

针对园区运营方常规需求,区分细化不同业务场景,打造可供勾选、组合的场景级应用产品,最终形成通用园区解决方案及可选产品清单;在具体业务场景中,重点关注智能安防、园区运营管理、园区资源管理及云办公四大业务场景。同时结合园区产业化特征,聚焦工业园区等具有代表性及入园企业差异性的园区需求及园内企业需求,以行业客户服务为中心,顺应客户战略需求,解决客户痛点,构建相应的定制化解决方案,提升5G园区解决方案的延展性及收益面。

(三)构建供应联盟,打造提升自身集成服务能力

5G园区整体解决方案的复杂性、长周期性、多样性及最终产品的融合性特征决定了作为5G园区建设的供应商,在进行产品实现的过程中需要与众多外部供应商共同协作对接完成方案的落地,而随着产业链的逐步成熟,能够提供整体/打包解决方案的集成商将成为园区运营方偏好的采购对象。因此,在产品打造及客户对接的过程中,5G园区建设供应商在提升自身产品技术能力的基础上,需要注重培养外部资源的整合对接能力,致力于成为5G园区建设的大集成商/平台商或某一细化应用场景的打包服务方案供应商。

(四)形成标杆案例,推动5G园区建设的复制推广

5G园区建设目前仍处于起步试水期,众多5G园区潜在客户仍相对谨慎,处于观望或了解状态,因此,需要以重点客户为突破口,通过标杆案例及项目的打造,一方面提升自身产品及解决方案的成熟度,打通上下游合作对象;另一方面,标杆案例的打造能够让潜在客户更加直观地了解到5G园区建设的意义及实际效益,从而加速5G园区在整体市场中的建设推广速度。

艾瑞战略咨询中心:5G的到来将成为互联网从消费领域向工业领域转型的起点,在这一关键探索期与实践期,艾瑞对5G智慧园区发展推动力、通用场景及差异化场景及典型案例进行研究,以期洞察5G智慧园区发展走向与趋势,给市场各方提供概览性参考。

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在这一基础上,艾瑞亦通过与电信运营商、园区运营方、地方政府等的合作,通过定制化研究,借助用户调研、大数据、用户深访、座谈会等多种研究方法,帮助客户解决在智慧园区建设、园区定位规划、地方产业发展研究等多种需求。与客户共同成长,携手共进!


[1] 孔令义. “5G+MEC”为智能制造赋能的部署应用[J]. 电信科学, 2019(10).

(本文为艾瑞网独家原创稿件 转载请注明出处)
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