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5G Outlook Series: The Impact of Mobile Technology on the Response to COVID-19

5G Outlook Series: The Impact of Mobile Technology on the Response to COVID-19

与普华永道合作编写 5G展望系列: 移动技术对疫情防控工作的影响 2020年7月 移动技术对疫情防控工作的影响 2 封面:插图由Thomas Vogel提供 目录 3 执行摘要 4 1 新冠肺炎疫情背景下的互联趋势和移动技术应用场景 5 2 5G技术驱动新能力 6 3 5G技术展望 6 3.1 行业和经济大变革对5G推广的影响 8 3.2 未来之路:政府与行业之间需要开展合作 9 4 未来展望 10 贡献者 11 尾注 © 2020世界经济论坛。版权所有。本出版物的任何部分不得以任何形式或通过任何方式(包括影印和录制)或任何信息存储和检索系统进行复制或传播。 移动技术对疫情防控工作的影响 3 2020年7月 5G展望系列: 移动技术对疫情防控工作的影响 执行摘要 在新冠肺炎大流行肆虐全球之际,全球卫生系统和经济面临巨大压力,互联需求发生剧变。疫情防控对互联趋势、移动技术应用场景以及5G技术的部署和采用前景产生了显著影响。我们将发表一系列文 章研究移动技术对新冠疫情防控工作的影响,而本文是该系列文章的第一篇。本文列举了5G技术在疫情早期的应用案例,并分析了在高带宽互联技术变得无处不在且愈发重要之际,5G技术的推广前景。 关键术语定义 固定无线接入(FWA) 固定无线接入是一种不需要用固定线路连接接入点的无线宽带网络连接方式,一般通过授权4G LTE或5G连接实现,但也可以通过非授权或共享频谱实现。 移动技术 在本文中,移动技术被定义为与互联网连接的任何移动设备或终端,无论互联网连接的来源是什么。 需要注意的是,在这一定义下,移动技术不限于通 过授权频谱(例如3G、4G、5G)实现的网络连接,还包括与WiFi连接的设备和终端。 4G LTE 4G LTE指第四代蜂窝通信技术。LET指长期演进技术。 5G 5G指第五代蜂窝通信技术。相比4G,5G在带宽、延迟、可靠性、连接密度和安全性方面有所改良。 移动技术对疫情防控工作的影响 4 新冠肺炎疫情背景下的互联趋势和移动技术应用场景 我们在新冠肺炎大流行期间对全球互联现状进行了分析,发现新冠肺炎疫情主要在五个方面对互联技术产生影响: – 远程办公在全球范围内大规模兴起 – 远程教学替代课堂教学 – 在线社交替代面对面聚会 – 商业和零售行业做出调整,努力适应消费行为突变 – 全球公共卫生危机响应 这些快速变化的互联趋势推动了诸多新旧互联技术应用场景快速增长。5G的推广会增加移动设备的普及度,并且会通过固定无线接入(FWA)技术扩大高速宽带网络的覆盖范围,从而进一步推动移动技术应用场景的发展。5G技术不仅会加强这些应用场景,还会创造出许多新应用场景。 除了与现有互联趋势直接挂钩的关键应用场景,世界经济论坛正在编写一份与新冠肺炎疫情有关的应用场景概略。 图1 新冠肺炎疫情催生的移动技术应用场景 远程办公 远程教育 在线社交 商务与零售 公共卫生 关键 趋势 57%的美国员工在家办公2 带宽需求增长 与疫情爆发前相比,网络游戏增长75%9 全球线上零售交易13增长74% 远程紧急医疗服务使用人次增长490%17 AT&T核心网络流量增长22%3 全球41%的人口缺乏可靠的网络连接6 Houseparty应用软件在2020年3月在西班牙的下载量增加2360倍10 UberEats全球收入增长54%14 一些国家通过“接触者追踪”来控制新冠肺炎疫情 未来 展望 推特员工可以无限期在家办公4 到2030年,50%的Facebook 员工将在家办公5 加利福尼亚州立大学(约50万学生,美国最大高校)在2020年秋季实行远程授课7 2020年,在全球范围内,学校将在教育科技上投入15.9%的预算,而2018年仅投入3.9%18 全球社交疏离措施将至少持续至2021年中11 2020年全球移动游戏收入增长11.4%(2019年增长6.3%)12 服装连锁店Gap正在加速部署自动化技术15 移动数据应用的增加推动缅甸数字经济发展16 荷兰、瑞士和美国正在对医疗交付无人机进行测试18 三星和O2正在英国对智能救护车进行测试19 关键 应用 场景 视频会议 加强现实(AR)和虚拟现实(VR)培训 远程资产访问 虚拟教室 AR和VR教学内容 群组视频聊天 虚拟运动课程 在线零售 食品配送 智能仓库 公共卫生人工智能 远程医疗 联网医院 联网交通/无人机 资料来源:世界经济论坛,2020年1月 1 移动技术对疫情防控工作的影响 5 2 图2 5G技术驱动新能力 在新冠肺炎疫情背景下,许多新旧移动技术应用场景兴起。虽然大部分应用场景不需要用到先进的5G技术,但由于这些应用场景的存在,我们更需要用5G技术来扩大宽带覆盖范围和进一步支持新的应用和服务。 下文列出了由5G技术驱动的一些关键功能。 5G技术的关键功能驱动因素 功能驱动因素 描述 附加值 应用场景 增强型移动宽带(eMBB) 更快的连接速度、更大的处理量以及更高的容量(高达10 Gbps) 支持将蜂窝网络拓展为多元架构(覆盖大型场馆),能够用海量数据处理大量设备 固定无线接入服务,增强型室内宽带服务,实时增强现实服务,实时虚拟和混合现实服务,拥挤或密集地区服务,增强型数字标牌,高清云游戏,公共保护和灾难响应服务,海量内容流媒体服务,远程手术和检查 高可靠低时延通信(uRLLC) 数据从设备上传至目的地所需时间缩短(4G需要50毫秒,5G只需要1毫秒) 用于支持时效性较高的无线网络连接 自动驾驶汽车,无人机和机器人应用,医疗监测系统/远程医疗,智能电网和智能仪表,智能交通,工厂自动化,远程操作,无人驾驶汽车,关键任务服务(安全和安保),高清晰度实时游戏 安全 强大的安全性能,高可靠性和可用性 打造高可靠度网络连接,支持容错度极低的应用 大规模机器类型通信(mMTC) 增加频谱效率,部署小型基地台 支持大量连接,为数据密集型应用提供支撑 资产跟踪和预见性维护,智慧城市/建筑/农业,能源互联网/公共事业管理,工业自动化,智能物流(先进远程信息处理),智能电网和智能仪表,面向消费者的智能可穿戴设备,环境管理,智能监控和视频分析,智能零售 电源效率 大 规 模 多 输 入 多 输 出(MIMO)小型基地台的部署对能源效率有较高的要求 能够降低成本,支持大规模物联网 移动技术对疫情防控工作的影响 6 5G技术展望 3.1 行业和经济大变革对5G推广的影响 根据预期,5G技术的推广应当分阶段进行。然而,新冠肺炎疫情正在改变这些阶段的相对重要性。疫情对5G推广工作的影响因国家而异,具体取决于各个国家的疫情严重性和相应的经济损失。 但是,许多地区都愈发需要优先向企业定向推广固定无线接入。而用于支持新客户服务的大规模5G推广工作可以在之后开展。 通过定向推广固定无线接入,可以填补数字鸿沟并催生新应用场景 就业机会、教育机会和医疗服务的获取越来越依赖高速宽带,上文所述的趋势和应用场景也体现了这一点。许多大型企业开始实行远程办公,例如,推特宣布员工可以无限期在家办公。21因此,为那些缺乏高速宽带接入的国家和地区消除数字鸿沟成为了一项愈发重要的社会问题。部署5G固定无线接入(尤其是在光纤覆盖率较低且固定线路连接安装成本较高的农村地区)能够帮助消除这一鸿沟。 与工作学习有关的高级应用场景给家庭网络容量、带宽和延迟提出了更高的要求。体现这一要求的主要应用场景包括在家中同时开启多个视频聊天以及针对工作、学习、在线游戏、虚拟旅行/休闲体验(如线上游猎或虚拟博物馆展览)的增强现实(AR)和虚拟现实(VR)应用。 上周,我参加完一个有关面向学生的增强现实和虚拟现实会议后,转而又参加了一个指导学生如何下载PDF文件的会议。 伦敦大学学院副院长兼工程学教授John Mitchell 向企业定向推广5G技术可带来经济和社会效益 我们加速了资本投入,正在向10个城市推广我们的5G家庭宽带服务,希望推动远程医疗、数字教育和远程办公的快速发展。 Verizon 5G实验室和创新中心主任Christian Guirnalda 一旦得到实施(借助WiFi或5G,后者将愈发普及),智能仓库将使得员工能够在工作时保持安全距离,并确保工作效率不会受到影响。 同零售仓库一样,工厂的运营也离不开线下员工。因此,为了保障员工安全,引进社交疏离技术变得新冠肺炎疫情带来的社交疏离和医院患者数量剧增,推动了医疗领域对先进互联的需求。通过借助视频会议和许多与云端连接的物联网终端,5G远程医疗(包括远程患者监测)使得患者能够在避免感染新冠肺炎病毒的情况下获取医疗服务,同时降低医院床位压力。此外,5G技术还能用于接触者追3 新冠肺炎疫情加速了某些行业的5G需求,也减缓另一些行业的5G需求。线下零售、场馆和机场的5G需求大幅下降,这是因为这些行业所依赖的客流量有所下滑;在冠肺炎疫苗普及之前,这一趋势可能将持续下去。 尽管如此,某些行业的5G需求正在加速增长。线上和必要零售(essential retail)、制造以及医疗(包括生理、心理和老年护理)对5G的需求比预 期更早出现。虽然这些应用场景依赖5G带来的一些先进能力,尤其是针对制造和医疗的私人5G网络,但WiFi和私人LTE仍然能够应付部分需求。 对于线上和必要零售而言,线下员工仍必不可少,尤其是仓库员工。随着员工努力遵守社交疏离规定,企业愈发需求借助自动化和大规模物联网技术(MIoT)打造智能仓库。 移动技术对疫情防控工作的影响 7 十分关键。大规模物联网、虚拟现实/增强现实和人工智能可以帮助加强自动化,推动远程机器服务和远程培训,进而能够在工厂内实现社交疏离;要实现这一点,移动技术必不可少,同时还需要5G技术带来的更强互联性。 踪;5G网络切片技术带来了更强的安全性,能够帮助快速扩大临时医疗设施以及自动医疗清洁机器人(能够减少员工接触)等应用场景。 家庭之外的新服务将驱动5G网络的大规模覆盖 虽然当前5G网络正在增加现有应用场景的带宽用量,但随着5G设备在全球不断普及,家庭之外直接面向消费者的新服务将继续演变和发展。 这些新的服务需要低延迟、高带宽和高连接密度网络的支撑,因此推动了5G网络的大规模覆盖。其中一个例子便是用虚拟现实在任何地方观看演唱会和体育赛事直播,人们可以借助大规模物联网技术实 现身历其境般的体验。另一个应用案例便是使用自动无人机进行零售配送,这同样依赖于大规模物联网和低延迟网络。 由于大部分这类服务尚处于构思阶段且需要其他技术发展的支撑,因此大规模推广5G的优先级低于上文所述的定向推广。 自从我们推出5G以来,客均带宽用量几乎增长了两倍,大部分用量来自视频流媒体。随着增强现实等技术的成熟,我们对其他先进5G应用场景的增长抱有很高的期望。 韩国电信公司经理Hoerim Choi 某些国家的5G推广工作遭到推迟,而另一些国家的5G推广工作得到提前 在某些发达国家,需求的增长和供应链的颠覆将改变5G推广时间表。由于疫情抗击措施,欧洲和其他地方的5G推广和频谱拍卖自2020年4月以来遭到了推迟。22但在美国,由于不断增长的需求和竞争压力,5G推广工作正在快速开展。 随着与新冠肺炎疫情有关的限制措施放宽,5G需求的增长可能会加速某些国家正在进行的5G推广工 作,同时还会使某些受到经济或监管限制的国家提前开展5G推广工作。 在发展中国家,5G推广工作几乎尚未开始,对于那些严重依赖预付手机套餐的电信公司而言,它们可用于构建网络的资本受到了短期冲击。但新冠肺炎疫情增加了对数字基础设施的需求。 新冠肺炎疫情并没