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中國5G發(fā)展推動通信需求從人際通信向物聯(lián)網(wǎng)絡全方位拓展[圖]

5G發(fā)展王密 2019-04-24 05:21 來源：智研咨詢

3G和4G開啟了數(shù)字通信時代和電信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)大融合，以移動接入網(wǎng)的代際升級為主線，圍繞運營商網(wǎng)絡的移動互聯(lián)浪潮蓬勃向上，推動著終端和應用快速發(fā)展，當管道能力成為局限時，會倒逼網(wǎng)絡的演進，如今又進入網(wǎng)絡升級新周期。5G設計藍圖面向未來20年，有三大應用場景——eMBB（增強型移動帶寬）、mMTC（海量機器類通信）、URLLC（超可靠低時延通信），其中mMTC和URLLC就是面向垂直行業(yè)與萬物互聯(lián)，未來5G將可以廣泛應用于生活的各個方面。目前4G通信技術上不能滿足的場景，例如自動駕駛汽車、無人機飛行、VR/AR、移動醫(yī)療、遠程操作復雜的自動化設備等都將是5G大顯身手的地方。5G將推動通信核心網(wǎng)、網(wǎng)絡架構、終端應用等多領域發(fā)展。

5G推動通信需求從通信網(wǎng)絡向物聯(lián)網(wǎng)絡全方位發(fā)展

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

通信測試技術與測試儀器是通信產(chǎn)業(yè)鏈中重要的一環(huán)，滲透于通信芯片、模塊、終端、基站、無線網(wǎng)絡等幾乎所有的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，同時，貫穿于設計研發(fā)、認證驗收、生產(chǎn)、網(wǎng)絡建設與優(yōu)化等幾乎完整的產(chǎn)業(yè)生命周期。其中，設計與研發(fā)是使用測試儀器種類最多最廣的階段。通信測試，驗證了通信新技術的可靠性與可行性，確定了產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的衡量基準，協(xié)調了產(chǎn)業(yè)鏈的完整性，幫助運營商構建新一輪網(wǎng)絡建設。隨著5G的全面鋪開，除了通信網(wǎng)絡的測試需求，測試設備和業(yè)務也將率先反饋在未來的端創(chuàng)新和應用場景中。

通信測試行業(yè)隨著通信行業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)出波浪式發(fā)展態(tài)勢，在一個成熟的通信產(chǎn)業(yè)環(huán)境中，通信測試的作用往往不會體現(xiàn)得很明顯，作為幕后英雄默默支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展，但是，當通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展升級時，通信測試將起到不可或缺的作用。

從測試對象的角度看，5G推動人類社會從人聯(lián)時代走向物聯(lián)時代，5G技術不僅帶來更快的網(wǎng)速，更是使萬物智能互聯(lián)成為可能，突破互聯(lián)網(wǎng)時代的人聯(lián)上限，對于測試廠商而言，測試對象將從面向運營商、主設備商、終端廠商擴展至面向多種新興領域產(chǎn)業(yè)鏈上的各環(huán)節(jié)廠商，5G對測試行業(yè)的影響范圍更廣；從時間的角度看，5G建設類似于90年代信息高速公路的建設，隨著5G網(wǎng)絡的建成，未來基于5G網(wǎng)絡的配套應用將蓬勃發(fā)展，5G對測試行業(yè)的影響時間將更長；從業(yè)績的角度看，5G測試需求的復雜程度不斷提升，行業(yè)價值不斷增長，疊加產(chǎn)業(yè)邊際擴張，市場空間明顯擴大，未來測試廠商有望迎來量價齊升，業(yè)績實現(xiàn)顯著提升。

5G第一階段相比4G高峰在投資規(guī)模上將提升20%左右，5G二階段有望自2022年起，總規(guī)模維持高位。

5G（3G/4G）測試是指傳統(tǒng)通信領域的測試，包括面向運營商、主設備商、終端設備廠商等的測試，未來有望受益于5G時代資本開支的上行。智能駕駛測試是指智能駕駛領域的測試，包括傳感器、雷達、電池、自動駕駛系統(tǒng)、以太網(wǎng)等多方面的測試，5G是實現(xiàn)智能駕駛的基本前提，隨著汽車電動化的普及，未來智能駕駛有望最先實現(xiàn)需求井噴。

物聯(lián)測試是指物聯(lián)網(wǎng)領域的測試，包括具備“內在智能”的傳感器、移動終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、家庭智能設施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等和“外在使能”的各種資產(chǎn)、攜帶無線終端的個人與車輛等“智能化物件或動物”或“智能塵埃”，5G推動了社會從人聯(lián)時代走向物聯(lián)時代。

2016-2023年5G測試占通信市場的比例及預測

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

一、智能駕駛

5G由三個典型應用場景組成，包括增強移動寬帶、超可靠低時延、海量機器類通信，其中超可靠低時延是智能駕駛的重要支撐，5G是智能駕駛的必要條件，當5G技術成熟后，將帶來智能駕駛較大的產(chǎn)業(yè)空間，為通信測試提出了新的要求。

現(xiàn)有的感知技術，如雷達、攝像頭等僅提供了“看”的能力，無法實現(xiàn)與車互動，同時易受到雨霧等天氣的影響。而5G為智能駕駛提供了交互式感知，汽車可以對外界環(huán)境進行輸出，不僅可以探測狀態(tài)，還能進行反饋，也為自動超車、協(xié)作式避碰、車輛編隊等需要高可靠性低時延性的功能提供了保證。5G使智能駕駛降低了時間延遲，也降低了道路參與者的不確定性，彌補了傳感器受到距離和環(huán)境的約束，同時促進從單車智能到協(xié)作式智能的演化。

5G的高帶寬可以實現(xiàn)車內乘客對AR/VR、游戲、電影、移動辦公等車載信息娛樂的需求，同時，厘米級別的3D高精度定位地圖的下載量在3~4Gb/km，還可以支持融合車載傳感器信息的局部地圖實時重構，以及危險態(tài)勢建模與分析。

車輛在大多數(shù)情況下可以自主完成行駛測試任務，當遇到自動駕駛車輛無法自主處理的場景，L3級別以上的自動駕駛系統(tǒng)可做出判斷并通知位于控制中心的駕駛員遠程介入;遠程駕駛員可以操控多輛無人駕駛車輛。由此，5G可以協(xié)助對城市固定路線車輛進行部分智能云控制，對園區(qū)、港口無人駕駛車輛實現(xiàn)基于云的運營優(yōu)化以及特定條件下的遠程控制。

在安全測試方面，智能汽車對安全測試的要求更高，由于歐盟測試協(xié)議不允許測試設施使用公共112緊急呼叫號碼進行認證測試，因此必須搭建自己的移動網(wǎng)絡仿真系統(tǒng)，確保在高速環(huán)境中的測試依舊能夠均勻和穩(wěn)定地覆蓋，同時保證測試不會意外觸發(fā)實時公共電信網(wǎng)絡，成本方面，智能汽車的碰撞測試成本高昂，如果在第一次嘗試時就正確運行，每次測量測試可以節(jié)省10萬美元到50萬美元。

5G通信增強智能駕駛感知能力

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在傳感器測試方面，汽車雷達需要安裝五個傳感器和四個短程天線，每個位于每個保險杠的角落，前保險杠后面有一個長距離天線，精確測量對于確保高質量性能至關重要，例如，即使很小的安裝誤差也可能導致靈敏度降低3dB，導致雷達模塊損失30％的距離性能并使其對ADAS無用。因此，需要建立和實施更強大的測試驗證標準來確保傳感器最佳性能，在79GHz及更高頻率下驗證不同情況下的射頻功率、調制和相位噪聲，通過外部毫米波混頻器將79GHz信號變頻為射頻頻率，同時獲得超寬帶毫米波調制測量的數(shù)據(jù)，以分析汽車雷達信號，為推出新應用做好準備。

在電池測試方面，需要檢測鋰離子電池的自放電，一方面，單個智能汽車的電池組數(shù)量明顯增多，典型的100kWhEV電池組可能具有8000個標準“18650”電池（18mmx65mm），快速增長的訂單使得汽車廠商的交付壓力大，另一方面測試電池時需要對存儲區(qū)域進行溫度控制，這將大量占用生產(chǎn)車間的空間。

在智能駕駛方面，據(jù)調查數(shù)據(jù)統(tǒng)計，智能駕駛汽車到2025年可以催生出一個2000億至1.9萬億美元的市場，至2035年全球無人駕駛汽車銷量將達到1180萬輛，

2025-2035年間年復合增長率為48.35%。

2016-2024年全球智能駕駛市場規(guī)模及預測（十億美元）

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2016-2025年智能駕駛測試占智能駕駛市場的比例及預測

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二、物聯(lián)網(wǎng)

隨著連接數(shù)的增長，網(wǎng)絡復雜度的提升，測試需求的難度也在不斷增加。據(jù)調查數(shù)據(jù)預測，全球數(shù)據(jù)總量預計2020年達到47個ZB，2025年達到163個ZB，其中預計2020年中國數(shù)據(jù)量將達到8060個EB，占全球數(shù)據(jù)總量的18%。據(jù)智研咨詢統(tǒng)計，2015年全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)約60億個，預計2025年全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將增長至270億個，物聯(lián)網(wǎng)設備數(shù)量將達到1000億臺。常見的物聯(lián)網(wǎng)落地場景有：智能家居、智慧城市、智慧交通、智能電網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等，待場景落地后，將帶動其他測試需求，帶來大市場空間。

2014-2024年全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)增長及預測

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在物聯(lián)網(wǎng)方面，據(jù)調查數(shù)據(jù)統(tǒng)計及預測，2018年，全球物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模達到1036億美元，同比增長29.8%，據(jù)GSMA預測，至2025年全球物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將達到1.1萬億美元。

2014-2018年全球物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模增速