绽放杯5G应用征集大赛白皮书IMT20205G推进组

引言5G推动人类社会走向“万物互联”目前我国5G应用发展主要特点5G重点应用用例分析5G应用发展趋势及措施建议P1P2P4P14P41目录中国信息通信研究院始建于1957年，是工业和信息化部直属科研事业单位。多年来，中国信通院始终秉持“国家高端专业智库产业创新发展平台”的发展定位和“厚德实学兴业致远”的核心文化价值理念，在行业发展的重大战略、规划、政策、标准和测试认证等方面发挥了有力支撑作用，为我国通信业跨越式发展和信息技术产业创新壮大起到了重要推动作用。IMT-2020(5G)推进组于2013年2月由我国工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部联合推动成立，组织架构基于原IMT-Advanced推进组，是聚合移动通信领域产学研用力量、推动第五代移动通信技术研究、开展国际交流与合作的基础工作平台。1引言第五代移动通信（5G）以全新的移动通信系统架构，提供至少十倍于4G的峰值速率、毫秒级的传输时延和千亿级的连接能力，实现网络性能新的跃升。5G是数字经济的关键基础设施。未来，5G与云计算、大数据、人工智能等技术的深度融合，将加速5G在各行各业的融合应用，创新商业模式，促进5G技术向经济社会各领域的扩散渗透，孕育新兴信息产品和服务，拓展数字经济发展新空间。随着5G商用脚步越来越近，探索发掘、推广普及5G典型应用成为5G成功商用的关键。为此，在工业和信息化部的指导下，中国信息通信研究院和IMT-2020(5G)推进组主办了“绽放杯”5G应用征集大赛，向全社会广泛征集5G应用创新项目，充分发挥行业需求和企业创新主体作用，助力5G商业化进程。“绽放杯”5G应用征集大赛于2018年1月16日在北京启动，为更好地发挥大赛对产业的催化作用，大赛组委会陆续在北京、重庆、广州、鹰潭等地举办了行业应用研讨会、无线网络与医疗行业融合发展高峰论坛、车联网论坛、5G云VR/AR创新论坛、工业互联网论坛、开源平台论坛等系列活动。大赛得到了业界的广泛关注和支持，经过3个多月的项目征集，共收到面向工业、VR/AR、交通、医疗、无人机、环保等众多领域的参赛项目300余个。经过网络投票、初审、复赛、决赛等环节层层选拔，大赛评选出一等奖十个、二等奖二十个、三等奖三十个、优秀奖三十七个、最佳组织奖一个、最佳创意奖一个、最佳设计奖一个、最佳表现奖一个、最佳人气奖五个，在为期六天的大赛“最佳人气奖”评选期间，投票平台访问次数1427万，累计投票数540万。通过“‘绽放杯’5G应用征集大赛”，我们欣喜地看到了5G在工业互联网、车联网、智慧医疗等各个领域的应用潜力，感受到了企业和个人的创新创业活力。5G已经点燃全社会“大众创新、万众创业”的热情，5G融合应用已经成为汇聚产、学、研、用以及创新各类要素的集成器，成为国家创新驱动发展战略的重要推进器。这些应用将成为5G试商用的种子，在5G发展过程中绽放光华，开出绚丽的“5G之花”。本白皮书依托“‘绽放杯’5G应用征集大赛”，分析了我国5G应用发展特点，并重点研究了医疗健康、车联网、无人机、VR/AR及工业互联网五大5G应用用例，形成了面向5G应用的四层体系，基本反映了目前我国5G应用的最新进展及发展脉络，并据此提出相关发展建议。25G推动人类社会走向“万物互联”1.5G无所不在，通过新连接构筑新生活、新社会5G是引领万物互联的强力催化剂，开启人类信息社会的新一轮变革。5G以全新的移动通信系统架构，提供至少十倍于4G的峰值速率、毫秒级的传输时延和千亿级的连接能力，实现网络性能新的跃升，提供前所未有的移动互联网业务体验和物联网连接能力。5G将促进人类交互方式再次升级，为用户提供3D超高清视频、VR/AR（虚拟现实/增强现实）、浸入式游戏等更加极致的业务体验。5G与家居、医疗、汽车、教育、旅游等行业融合渗透，将深刻改变生活方式，带来远程医疗、车联网、智能家居、云桌面等新应用，为人们在居住、工作、休闲、交通等方面提供便利。5G还将提升社会治理能力和效率，给城市管理、照明、抄表、停车、公共安全与应急处置等行业带来新型智慧应用，实现社会治理现代化。总体上看，5G的广泛应用将深刻改变人类信息社会的生产和生活方式，引发信息革命风暴。2.5G跨界融合，拓展数字经济发展新领域、新空间5G是数字经济的关键基础设施，成为推动各类产业发展的加速引擎，催生更多新兴需求和服务。5G作为一项通用型技术，将全面构筑经济社会数字化转型的关键基础设施，实现与经济社会各行业的深度融合，推动数字经济迈上新台阶，为实现经济高质量发展提供有力支撑。5G将重塑传统产业发展模式，实现业务改造或重构。5G融入到设计、研发、生产、管理、服务等各个环节，满足人、物、机器等各要素之间全连接需求，实现泛在深度互联，并带来工作模式的创新，实现个性化定制、远程监控、远程运维、智能产品服务等新模式，使行业变得更加数字化、网络化、智能化。5G与ICT（信息通信技术）新技术融合发展，将创新应用和服务。未来，5G将与云计算、大数据、人工智能、区块链等技术深度融合，通过深度挖掘新技术和各垂直领域对5G应用的需求，加速5G与各行各业融合，创新应用和服务，促进5G技术向经济社会各领域的扩散渗透，孕育新兴信息产品和服务，拓展数字经济发展新空间。33.5G助力发展，铸造制造强国、网络强国新基石5G将催生经济增长新动能，助力我国经济结构转型升级。当前，我国经济发展进入新时代，已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期。党的十九大报告指出，要加快推进制造强国、网络强国建设。5G作为网络强国重要组成部分，将成为驱动我国经济发展的基础性平台，是确保制造强国、数字中国、互联网+先进制造业等国家战略顺利推进的关键。2018年6月7日，工信部发布了《工业互联网发展行动计划（2018-2020）》提出着力建设先进网络基础设施，5G将进一步升级我国的信息网络基础设施。多个省市将5G视为创新战略的重要抓手，纷纷着手5G布局。各地政府不断出台5G基础设施建设、产业、应用等相关政策，大力推动5G规模组网建设及应用示范，为5G发展奠定良好基础。4目前我国5G应用发展主要特点随着5G商用脚步越来越近，探索发掘、推广普及5G典型应用成为5G成功商用的关键。“‘绽放杯’5G应用征集大赛”于2018年2月1日正式开启项目征集。项目征集期间，主办方举办了5G行业应用研讨会、无线网络与医疗行业融合发展高峰论坛、车联网论坛、5G云VR/AR创新论坛、工业互联网论坛、开源平台论坛等系列活动。经过3个月的项目征集，大赛共收到参赛项目300余个。通过对“‘绽放杯’5G应用征集大赛”参赛项目进行梳理分析，可以看到参赛项目基本反映了目前我国5G应用的进展及发展脉络。以下是通过分析得出的主要发现。1.5G应用创新侧重大带宽、低时延、高可靠5G主要有三大应用场景：eMBB（增强移动宽带）、uRLLC（低时延高可靠）、mMTC（海量大连接）。eMBB将为移动互联网业务提供前所未有的极致体验。eMBB主要满足超高清视频、下一代社交网络、浸入式游戏、全息视频等移动互联网业务需求，随时随地（包括小区边缘、高速移动等恶劣环境和局部热点地区）为用户提供无缝的高速业务。uRLLC和mMTC将满足物联网及垂直行业的多样化应用需求。uRLLC主要面向车联网、工业控制、远程手术等对时延和可靠性具有极高要求的垂直行业，为用户提供毫秒级的端到端时延和接近100%的业务可靠性保证；mMTC主要面向智慧城市、环境监测、智慧农业、森林防火等以传感和数据采集为目标的应用场景，具有小数据包、低功耗、海量连接等特点。本次大赛应用项目，既有面向eMBB、mMTC、uRLLC独立场景，也有涵盖eMBB、mMTC、uRLLC三方面的混合场景。各应用领域的多数应用项目尽可能充分利用和挖掘5G三大应用场景的技术能力和特点，提供综合解决方案和服务能力。其中，共有34.3%的5G应用项目面向eMBB和uRLLC混合场景，体现了对大带宽、低时延、高可靠的技术需求。5图1面向5G不同场景的应用项目情况6图25G应用总体视图通过分析我们发现，很多项目通过提供整体的网络解决方案为各行各业提供通用型方案，此外，VR/AR、无人机、高清视频等应用数量突出，也是未来5G重点通用型应用。2.5G重点应用领域脱颖而出5G通过与交通、医疗、工业、文化体育、能源等各个行业融合，孕育新兴信息产品和服务，产生各种5G行业应用，重塑传统产业发展模式。而VR/AR、高清视频、无人机、机器人作为5G网络的基本业务，未来可能应用于各种5G场景，是5G通用型应用。7图35G通用型应用占比情况5G通过与工业、农业、交通、医疗、环保等各个领域各个行业的融合，不断探索形成新产品、新业态、新模式，助力传统产业转型升级发展。本次大赛中，智慧交通、医疗健康、公共安全与应急处理和文体娱乐等领域的应用项目最多。大部分应用项目处于正在进行需求调研和功能设计阶段，小部分应用正在进行试用，反映出目前5G应用还属于起步阶段。通过市场分析和预测，大部分应用项目前景可期。8图45G各行业应用数量和发展阶段及前景3.5G和大数据、云计算、人工智能等ICT前沿科技技术深度融合本次大赛中，较多的应用项目使用了大数据、云计算、边缘计算、虚拟/增强现实、人工智能等ICT前沿科技技术。通过5G和上述ICT前沿科技技术的深度融合，产生了更具创新的丰富应用，提升了5G各应用领域的智能化水平。以大数据技术为例，本次大赛中共有22.5%的5G应用项目使用大数据技术。9图65G行业应用ICT关键技术分析图55G通用型应用ICT关键技术分析104.5G应用需要端到端整体解决方案和丰富的终端类型支持由于5G应用更多地面向各个行业领域，因而更多的需要端到端的、平台型的应用解决方案。本次大赛共有54.4%的应用项目面向实际应用研发了整体解决方案，26.2%的应用项目侧重图75G行业应用产业生态链核心图85G行业应用终端类型在应用平台的研发。在终端方面，不同于4G，5G除了智能手机，机器人、无人机、摄像头、传感器都将内置5G通信模块，丰富了5G的终端类型。本次大赛共有20.5%的5G应用项目使用特殊定制终端。115.5G点燃了各方应用创新热情三大基础电信运营商和主设备厂商是目前推动5G应用发展的主体。本次大赛共收到应用项目300多个，其中69%的应用项目来自企事业单位及政府部门，31%的应用项目来自团队和个人。参与此次大赛的企事业单位和政府部门共计189家，涵盖电信运营企业、通信设备企业、终端设备企业、科研院所、行业应用企业及第三方企业。提供应用项目较多的企业主要包括中国移动、中国联通、中国电信、华为、上海诺基亚贝尔、咪咕科技等。大赛参与主体和参赛项目情况见下图所示。图95G大赛参与主体和参赛项目统计125G应用激发个人和团体创新创业热情。本次大赛31%的项目来自个人和团队。参与大赛的个人和团队共计92个，包括在校学生、计划创业的专业人士等。其中大部分年龄区间在30-40岁，占比达43.5%。大部分参赛项目属于概念、需求调研和功能设计阶段，有待进一步孵化和试点推广。图105G大赛参与团队/个人申报者年龄分析145G重点应用用例分析1.VR/ARVR/AR是借助近眼现实、感知交互、渲染处理、网络传输和内容制作等新一代信息技术，构建跨越端管云的新业态，满足用户在身临其境等方面的体验需求。随着VR/AR向深度沉浸、完全沉浸等阶段发展，对云化及无线网络的需求将大幅增加。VR/AR与5G的结合，既可以充分发挥5G低延时、大带宽等技术特性，又可以进一步拓展VR/AR的交互性和沉浸式体验，将成为在各行各业的通用型应用被广泛使用。1.1应用场景与需求VR/AR现实应用正在加速向生产与生活领域渗透，“VR/AR+”的时代业已开启。“VR/AR+”应用覆盖文化娱乐、智能制造、医疗健康、教育科普、商贸创意等领域。虚拟/增强现实应用可分为大众应用和行业应用。大众应用的文娱领域主要包括游戏/社交和影视/直播，例如虚拟社区、VR巨幕影院、VR全景直播等。在行业应用