5G 连接篡改关键的国家基础基础设施 2025
改造关键的国家基础设施 十年来为关键国家基础设施发展智能产业 5G 连接代表着显著的进步，提供了保证的服务质量、灵活性、多设备支持、大规模物联网连接以及广泛的地理覆盖范围。在所有通信网络基础设施（CNI）组织中，全球公共安全社区是早期采用者之一，尤其是在关键任务通信（MCx）方面，已经迅速采用了LTE/5G 技术。[1]这一采用凸显了具备普遍性、安全性和合规性的移动网络的价值，该网络能够解锁新的高级多媒体服务，并提供一系列新的应用场景，同时实现成本优化。它还引发了关于在更广泛的CNI组织中采用相同模式并转向基于IP的通信方式的更广泛讨论，这些组织具有类似的关键任务和商业通信需求。 连接性是关键国家基础设施（CNI）的骨干，确保交通运输、能源和公用事业、医疗保健、国防以及公共安全等所有基本服务的稳健、安全和无缝运行。 威胁如针对2024年夏季奥运会的攻击凸显了在复杂且相互关联的世界中基础设施的脆弱性。随着CNI运营商加快采用数字技术以增强韧性和可靠性、可扩展性和协作性，底层网络及其功能需求的压力正在加剧。 对一流、可靠的连接的需求比以往任何时候都更加重要。 如今 ， CNI 的连通性包含了许多不同的解决方案： • 用于关键业务和静态应用的光纤• 用于使命关键型应用的PMR/Tetra• 使用LoRaWAN®和NB-IoT监控和追踪资产• 卫星通信用于海上和偏远区域• 无线局域网（Wi-Fi）用于协作和协调 现在是时候将连接性从一种商品的认知转变为大规模数字化转型的关键加速器。采用这种视角将推动统一、先进的连接平台的普及，这对于实现智能工业至关重要。这可以赋能CNI运营商： 寻求最佳解决方案时 ， 有多种考虑因素 ： • 业务：在更广泛的数字化转型规划中优先考虑投资，同时确保满意的即时投资回报。 1. 增强他们的服务 ： 演变为服务提供商并通过应用程序提供新体验订阅、广告和 AI / 数据分析。2. 提高运营效率 ： 自动化维护资产 ， 减少故障、成本、和环境影响。3. 加强并简化监控与安全监控：通过采用先进的技术如物联网、多媒体通信平台以及无人机或机器人来应对这一永久性的挑战。 • 组织层面：实施和使用新技术需要新的技能、资源、培训以及有效的变革管理。以用户为中心的过程需要理解并优先考虑用户的需求。 • 运营挑战：确保按照安全、合规和监管标准持续提供始终在线的服务。 • 技术: – 互操作性：确保与遗留IT系统和设备实现无缝集成，同时保持一个未来proof且能与技术进步兼容的灵活系统。 4. 为大规模采用AI做好准备：开发专门的网络产品，以满足该领域对高网络安全、可靠性和流量的需求，作为更广泛的基础设施现代化努力的一部分，以推动AI的大量采用。 – cybersecurity: 确保采用最高标准的保护措施，在引入创新解决方案的同时减少过度工程化。 基于LTE/5G技术在公共安全领域的应用进展，其他关键基础设施和工业部门也可能实现显著的增长，但它们缺乏一个统一的声音来推荐最佳实践的连接方案。与公共安全领域本质上以移动为中心，使得LTE/5G成为在整个广域范围内启用多媒体服务的理想选择不同，对于其他关键基础设施和工业部门而言，移动性只是部分需求，许多操作需要多种多样、灵活的连接解决方案。 • 生态系统：由于监管限制、复杂且专业的基础设施以及与地方政府的合作，已形成一个详尽且专业的生态系统，以覆盖关键基础设施（CNI）的电信需求。为了加速任何技术现代化，需要建立一个与产品供应商、电信服务提供商和工程公司合作的框架。5G超越了连接性，它是跨多个行业的数字化转型的基础，将IT、OT和NT融为一体，为智能连接服务带来变革。 这 complicates 了追求理想连接标准的努力：是应该采用多系统格局，包含各种单一用途的解决方案，还是应该采用一个统一解决方案的合理化系统？ 仔细看看 CNI 行业的 5G 交通运输 交通运输 sector，由于其广阔的运营区域、固有的移动性以及复杂的物流体系，在5G技术初期便开始了实验。这一阶段与COVID-19大流行病相重叠，该疫情对行业提出了重大挑战，并影响了许多数字技术的应用，以促进高效且具有前瞻性的组织发展。鉴于交通运输子行业的多样性，每个子行业在5G的采用曲线方面都存在差异。 5G 为运输提供动力或魅力的用例 指示性、非详尽性列表 空气和海洋 5G试点项目在港口领域的应用是最突出的早期采用案例。试验展示了先进的无线技术如何通过自动化和增强数字劳动力来简化复杂操作。它们还展示了如何通过连接摄像头和无人机监控庞大的区域，降低成本，并支持多种新的数字体验，从而将港口转变为智能环境和社会枢纽。 新冠肺炎疫情将评估期与实施期分离。自2024年以来，采用速度显著加快，部署重点包括： • 提升覆盖范围以实现更优质的乘客体验。• 从传统的PMR/Tetra技术过渡到通过5G实现的关键任务通信（MCx），以实现现场工作者的关键协调。• 在大面积的航空侧和陆侧区域增加覆盖，以支持自动化、数字协作和安全监控。 同样，机场对这项技术表现出好奇心，并评估其在满足运营需求和开辟新盈利渠道方面的潜力。 汽车在开放道路上采用5G技术的速度较慢且受到限制。缺乏统一的全球系统和严格的当地法规阻碍了从成功的试验和试点向更广泛的采用过渡。 最后，在交通运输领域，铁路可能是5G潜力的巅峰。应用试验仍在继续，且明显可以看到向商业化和工业化部署的发展路径，尤其是在铁路安全方面存在多个机遇。 5G 开放道路计划[2]这是一个得到法国政府支持并由17个学术界、公共机构和私营企业共同参与的倡议。它推动建立了一个试点区域，以测试连接和自动化移动服务的技术和商业可行性，并成功证明了5G驱动的C-V2X标准的潜力。[3]同样 ， 以电信网络互操作性为重点， MEC[4]全球领先的汽车制造商、电信公司、标准组织和技术提供商参与了现场试验。试验结论表明：[5] 强调了边缘计算在C-V2X堆栈中扮演的关键角色。这类活生生的举措在促进5G和边缘计算的大规模应用、推动跨多样生态系统合作以及有效成熟国际移动生态系统方面发挥着至关重要的作用。 替换 Tetra 并过渡到基于 5G 的 FRMCS ，[6]计划于2032 年 ， 将启用以下方案 ： • 通过控制中心与司机和调度员进行口头沟通管理铁路yard 的交通，目前依靠无线电通信进行位置和方向的传达 • 车载摄像头能够将视频传输至控制室，显著提升安全性和效率• 实时数据交换实现更精准的列车交通协调，如果对火车旅行的需求增加，这将变得尤为重要，导致更多的列车上线，车距缩短，安全裕度变小 5G 可以在更大区域内容纳不断增多的移动连接传感器，同时提高运营效率。这使得对乘客旅程进行更好的监控、动态调度以及通过机器学习和人工智能进行更丰富数据的分析成为可能。在物流领域，货物运输变得更加详细和准确，传感器被附着在单个物品上而非整个货运集装箱上。 超越这些关键功能，铁路运输与其他行业合作开发智能工业系统。在这个模型的核心是自动数据通信，适用于： • 列车状态监测以实现预测性维护 • 铁路交叉口状态更新 • 高速下的无缝连接 • 设备自动化 • 火灾报警和安全系统以检测入侵 • 通过监控和调整车厢/货车温度来提升乘客舒适度 能源和公用事业 从能源生产到分配、传输和消费，5G展现出潜力，但各环节的发展程度不一。试验处于早期或中间阶段，其主要目标通常是评估5G的价值。 由 5G 提供支持或增强的用例 在能源领域，生产是采用新技术的领跑者。由于运营的地域特性以及在危险条件下进行操作或应对紧急情况时需要保持关键通信，5G 成为具有满意投资回报率的理想选择。这一转型通过自动化和远程操作设备（如阀门或起重机）等方式，促进了更广泛的运营效率提升。与施耐德电气、高通和凯捷的合作部署，展示了这种潜力。[7]5G 为集成自动控制系统(IACS) 提供动力 ， 从而提高了 200 ％ 的生产率 改进并减少40%的维护成本。类似的应用可以与远程现场检查结合使用，通过安全的4K视频流传输进一步保护工人、减少停机时间，并进一步提高整体生产力。 超越能源生产，电网向更具适应性的系统转型需要更新连接方式。动态能源需求、“产消合一”商业模式以及家庭使用中的能源灵活性要求现有网络具备可扩展性、灵活性和实时智能。 医疗保健 许多领域内的专家认为，5G 是最具前景的行业之一。COVID-19 疫情加速了其 adoption，全球范围内出现了许多成功的案例。值得注意的是，沃达丰在意大利展示了如何利用 5G 实时传输高质量的图像和视频，并借助边缘计算实现实时处理，从而缩短响应时间和患者与医生之间的距离。[8] 5G 医疗保健用例 指示性、非详尽性列表 广泛普及的宽带连接是全球卫生系统的重要工具，有助于应对医疗系统的挑战，因为它能够使沉浸式和数据密集型应用得以可靠地实施。无论是在家庭、初级、二级还是专科护理中，可穿戴设备、远程诊断、视频以及结合机器学习的人工智能都能为构建连续的护理体系作出贡献。 通过平衡患者负荷，从而实现更有效的主动和被动健康管理。连接性和数字技术可以将护理分散到超载的急诊部门之外，并使先进的诊断成为可能，使人类处于现代化、数字化和高效系统的核心位置。 欲了解更多信息 ， 请联系 ： Anastasia Karatrantou高级连接主管 Pierre Fortier组领导高级连接 Shamik MishraCTO Connectivity Capgemini Engineering Sylvain Allard高级连接高级总监 关于凯捷 capgemini 是一家全球性的业务和技术转型合作伙伴，帮助组织加速向数字化和可持续世界的双重过渡，同时为企业和社会创造实际影响。它是一家拥有340,000名员工的责任多元团队，在超过50个国家和地区开展业务。凭借超过55年的深厚底蕴，capgemini 获得了客户的信任，致力于通过技术解决客户全方位的业务需求。公司利用从战略与设计到工程的强大实力，结合其在人工智能、云技术和数据领域的市场领先能力以及深厚的行业专长和合作伙伴生态系统，提供端到端的服务和解决方案。集团在2023年的全球收入为225亿欧元。 得到你想要的未来 | www. capgemini. com
