黨的十八大以來,我國第五代移動通信技術(5G)實現(xiàn)了蓬勃發(fā)展,目前已建成全球規(guī)模最大、技術領先的5G網(wǎng)絡;5G標準必要專利聲明量全球占比達42%;5G應用案例數(shù)超9.4萬個,已融入74個國民經(jīng)濟大類,5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)不斷蓬勃發(fā)展。大量理論研究與實踐表明,建設5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)有利于深入實施國家“十四五”規(guī)劃,全面推進“三大工程”“六大行動”,統(tǒng)籌規(guī)劃新型信息基礎設施建設、信息通信業(yè)融合應用賦能等重點工作,扎實推進新型工業(yè)化高質(zhì)量發(fā)展。
本文基于以往研究成果,首先對5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)的相關概念進行了辨析和闡述。其次系統(tǒng)梳理了美國、歐盟、日本5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)的發(fā)展情況,挖掘分析國外5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展的共同特性,并明確國外5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展對于工業(yè)領域轉(zhuǎn)型發(fā)展的關鍵促進作用。最后介紹了建設5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)對推進新型工業(yè)化發(fā)展的重要意義,為進一步完善與優(yōu)化5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系,加強生態(tài)應用賦能效果提供了清晰的方向與路徑。
5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)的相關概念
產(chǎn)業(yè)生態(tài)的概念起源較早,美國學者在19世紀60年代就提出了“產(chǎn)業(yè)新陳代謝”的說法,由此拉開了學界對于產(chǎn)業(yè)生態(tài)研究的帷幕。1989年,弗洛斯克和加羅布勞斯在《生產(chǎn)戰(zhàn)略》一文中,將產(chǎn)業(yè)生態(tài)學定義為一門把自然界物質(zhì)循環(huán)、能量層遞消耗、多樣性等生態(tài)系統(tǒng)原理應用于產(chǎn)業(yè)系統(tǒng),從而使產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)、社會生產(chǎn)更具效率和可持續(xù)性的學科。產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系作為直觀理解產(chǎn)業(yè)生態(tài)的物化表現(xiàn),主要表現(xiàn)為企業(yè)之間形成的共生網(wǎng)絡,在共生網(wǎng)絡中的企業(yè)既相互獨立又有密切關聯(lián),通過不同企業(yè)的分工與協(xié)作,提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品流轉(zhuǎn)速度,降低各項成本。
進入信息與知識經(jīng)濟時代,創(chuàng)新成為推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵力量,產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展與技術創(chuàng)新應用緊密相連。我國移動通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今,已經(jīng)形成較為完善的移動通信產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系,“5G+”覆蓋千行百業(yè),5G應用場景不斷豐富,逐步形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。通過5G技術手段對已有產(chǎn)業(yè)進行數(shù)字化賦能,可提高產(chǎn)業(yè)智能化、綠色化、融合化水平,實現(xiàn)5G與產(chǎn)業(yè)的緊密融合,推動5G應用賦能產(chǎn)業(yè)強鏈、延鏈、補鏈。這種由5G應用與已有產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展形成的新型產(chǎn)業(yè)形態(tài),可被稱為“5G應用產(chǎn)業(yè)”。從產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈角度出發(fā),能夠提升5G應用產(chǎn)業(yè)韌性與安全水平,優(yōu)化5G應用產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式,協(xié)同形成各方資源共促、5G應用產(chǎn)業(yè)繁榮共生的共創(chuàng)模式,可稱之為“5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)”。
國外5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展情況
美國
自5G問世伊始,美國國防部及各種軍事戰(zhàn)略研究機構就對5G在軍事方面的戰(zhàn)略地位給予了極高的評價。從2018年到2021年,美國先后出臺《5G技術將重塑創(chuàng)新與安全環(huán)境》《5G生態(tài)系統(tǒng):國防部的風險與機遇》《5G移動通信技術對國家安全的影響》等數(shù)十份報告,論證5G對于國防安全和軍事發(fā)展的重要性。2022年3月,美國國防部宣布正式成立5G和未來無線網(wǎng)絡跨職能團隊,由負責研究和工程事務的國防部副部長主持團隊工作。由此可見,美國政府以國防部為主導,將5G軍用化上升到國家戰(zhàn)略層面,與實戰(zhàn)相結合,直接作用于軍隊作戰(zhàn)體系和管理體系的優(yōu)化升級,在5G軍用領域取得了一定成績。
美國5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)主要聚焦智慧倉儲、通信保障、AR/VR應用、無人作戰(zhàn)應用等方面,服務于軍事領域,以提升美軍作戰(zhàn)能力。
在智慧倉儲方面,應用5G技術的主要目的在于增強后勤保障能力和最大化倉庫吞吐量,實現(xiàn)倉庫的數(shù)字化與自動化轉(zhuǎn)型,構建自動系統(tǒng)、AR/VR系統(tǒng)、機器視覺系統(tǒng)等新型應用。
在通信保障方面,美國利用5G高頻段、大帶寬、高速率的優(yōu)勢,充分提高戰(zhàn)場數(shù)據(jù)傳輸速率。通過將5G與現(xiàn)有的軍事通信和數(shù)據(jù)鏈結合,作戰(zhàn)人員可以在通信競爭和對抗環(huán)境中實現(xiàn)更有效的作戰(zhàn)行動。根據(jù)5G戰(zhàn)術通信應用的需求,美國國防部于2022年4月啟動了為期5年的專項計劃,以期解決5G與現(xiàn)有軍事通信網(wǎng)絡的兼容性、匹配性等問題。
在AR/VR應用方面,美軍的相關探索主要集中在利用5G支撐高保真沉浸式軍事訓練以及遠程醫(yī)療和培訓。一方面,應用5G能夠大幅度提高數(shù)據(jù)傳輸速率,保障信息安全穩(wěn)定傳輸,在減少時延的同時擴大用戶容量,以模擬戰(zhàn)時真實場景進行訓練,在降低非戰(zhàn)斗減員的基礎上提升訓練效果。另一方面,通過“5G+AR/VR”支撐遠程醫(yī)療和培訓,在發(fā)生戰(zhàn)事或突發(fā)情況時,可以利用機械手臂進行遠程手術和治療,提高傷員存活率。該應用突破了時間和空間限制,將戰(zhàn)場救護擴展至作戰(zhàn)前線。
在無人作戰(zhàn)應用方面,受到5G通信技術助力的同時,無人機本身也可以作為信息節(jié)點,以空中平臺的身份為5G網(wǎng)絡提供持久的數(shù)據(jù)中繼和通信服務,擴展網(wǎng)絡連接范圍,從而“反哺”5G。美軍重視“5G+無人作戰(zhàn)”應用,既是為了降低兵員成本,也是為了提升作戰(zhàn)效果,實現(xiàn)戰(zhàn)術意圖,推進落實“馬賽克作戰(zhàn)”,挖掘全新的戰(zhàn)爭模式。
美國依托于5G軍用發(fā)展成果,推動5G應用生態(tài)深入不同領域。一是在游戲、視頻、直播、語音體驗等場景構建了基本的5G商用需求體系。二是推動AR/VR技術服務于醫(yī)療、教育、智能制造等產(chǎn)業(yè)體系優(yōu)化升級。移動網(wǎng)絡架構的兩種模式見圖1。
圖1 移動網(wǎng)絡架構的兩種模式 (來源:《美國5G國家戰(zhàn)略與未來無線技術創(chuàng)新》)
目前,美國5G與AR/VR相結合的應用場景多數(shù)集中在游戲和視頻領域,這些領域基礎較好且相對成熟,加之5G與邊緣計算的緊密結合可有效解決時延問題,推動了全新應用場景的衍化生成。
在醫(yī)療領域,2020年美國聯(lián)邦退伍軍人事務部宣布將在加州建立第一所5G醫(yī)院,聲稱該醫(yī)院不僅是美國首例,也將是全世界最早邁向5G的醫(yī)院之一。在教育領域,5G加持下的在線教育,其教學方式更加多樣,教學效果也更為顯著。2022年6月,Verizon聯(lián)合McGraw Hill推出一款能為全美K-12年級的學生帶來AR體驗的免費應用程序McGraw Hill AR,這款應用程序利用AR技術的沉浸式、交互式功能,將學術概念變?yōu)楝F(xiàn)實,為學生和教育工作者提供參與教育活動的新方式。在工業(yè)領域,通過5G網(wǎng)絡覆蓋,制造業(yè)可有效提升生產(chǎn)、經(jīng)營、管理環(huán)節(jié)的工作效率,便于追溯產(chǎn)品全流程、把控產(chǎn)品質(zhì)量。
在美國,“5G+AR/VR”應用正不斷落地,但受到美國5G整體建設規(guī)模和質(zhì)量的限制,醫(yī)療、教育、智能制造等重點產(chǎn)業(yè)領域優(yōu)化升級的步伐相對遲緩。不過,由于美國科技領先、產(chǎn)業(yè)實力雄厚,加之全球一體化格局與國家戰(zhàn)略方向的引導,為了保障其“霸主”地位,勢必會從產(chǎn)業(yè)層面和技術層級加大5G應用的推廣力度。
歐盟
歐盟十分看重5G技術的發(fā)展,其認為5G塑造的科技進步對整個歐洲來說影響深遠。2022年11月30日,歐盟理事會通過了面向2030年的數(shù)字政策計劃——“通往數(shù)字十年之路”,旨在實現(xiàn)“技能、基礎設施、業(yè)務和政府”四個關鍵領域的技術目標,以確保實現(xiàn)符合歐盟價值觀的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。在基礎設施部分,歐盟目標是到2030年為歐洲的每個人提供千兆連接,并在歐洲所有地方至少提供5G網(wǎng)絡覆蓋。歐盟主要采用的厘米波5G技術與我國相近,但由于歐盟成員國多為發(fā)達國家,產(chǎn)業(yè)基礎扎實,5G應用的需求與供給具有明顯的“歐盟特色”,加之近些年歐盟一直強調(diào)經(jīng)濟復蘇和綠色化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型,5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設被當作實現(xiàn)經(jīng)濟復蘇與社會轉(zhuǎn)型的關鍵“破局者”。
歐洲4G的建設相對完善,能夠滿足消費者的大部分需求,但也因此成為了歐洲消費者不愿意升級5G的最大原因。消費者對于歐洲5G建設提出了更高的需求與標準。通過研究發(fā)現(xiàn),5G賦能垂直行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是歐盟地區(qū)5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展的主攻方向。
在歐盟地區(qū),消費者服務是移動運營商收入的最大貢獻者,但隨著5G技術不斷開發(fā)應用,越來越多的歐洲運營商將目光聚焦到垂直行業(yè),以5G技術賦能行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為企業(yè)發(fā)展的主要動力。受到各種因素影響,全球經(jīng)濟下行壓力不斷增大,切實增加了企業(yè)對數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求,進而推動市場對運營商數(shù)字解決方案和增值服務需求的增長。特別是在云和安全方面,5G高帶寬、高速率的特點有效保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)?a href=http://www.yizongshi.cn/index.php?m=content&c=index&a=infolist2021&typeid=1&siteid=1&type=keyword&serachType=2&key=%E5%AE%89%E5%85%A8 style='color:#57A306' target='_blank'>安全與穩(wěn)定。另外,利用5G技術能夠有效實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式的深層級變革,解放生產(chǎn)力、提升發(fā)展動能。歐洲傳統(tǒng)工業(yè)強國林立,各個垂直領域發(fā)展基礎牢固,但也正是根基扎實,導致原有生產(chǎn)模式不易調(diào)整,生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變困難較大,阻礙了產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級。而5G賦能產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的特點,有效解決了當前產(chǎn)業(yè)發(fā)展遇到的難題,因此歐洲5G市場需求龐大且迫切。為充分發(fā)揮5G賦能垂直行業(yè)的各項優(yōu)勢,歐洲的一些公司推出了5G轉(zhuǎn)型發(fā)展的戰(zhàn)略與舉措。如西班牙推出5G SA網(wǎng)絡之前,針對特定企業(yè)進行了試點和規(guī)劃,主要將5G應用于機器人車輛的自動引導、智能眼鏡技術及遠程維護、無人機現(xiàn)場監(jiān)控等場景。英國運營商則尋求通過5G鞏固其在企業(yè)市場的地位,如針對不同類型、規(guī)模的企業(yè)推出不同程度的5G賦能規(guī)劃,讓企業(yè)充分了解5G賦能的效果,激發(fā)其深層次需求。
日本
日本當前社會發(fā)展面臨著兩方面挑戰(zhàn),一方面是人口老齡化嚴重,另一方面是自然災害頻發(fā),因而通過5G技術手段改變生產(chǎn)方式、提高防災減災能力尤為重要。此外,日本國土面積有限,人口總量雖然不多,但人口密度較大,在5G發(fā)展方面更加注重專網(wǎng)建設。日本推行“5G公網(wǎng)+Local 5G”的5G“雙軌”發(fā)展戰(zhàn)略,“Local 5G”指的是企業(yè)獨立自建5G專網(wǎng),也就是說日本將獨立專網(wǎng)建設,放在了與公網(wǎng)建設并重的位置。由此可見,日本對于5G專網(wǎng)建設十分重視。結合日本社會的實際發(fā)展情況可以看出,日本的5G應用需求迫切且集中,5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設能從一定程度上解決日本當前發(fā)展中遇到的現(xiàn)實問題。
日本利用5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展提高產(chǎn)業(yè)智能化程度。當前日本老齡化人口(超過65歲)數(shù)量超過總?cè)丝诘娜种?,平均每天減少2000個勞動力。在勞動力減少的同時,消費需求直線下降,經(jīng)濟活力低迷。對于工業(yè)領域來說,盡管日本工業(yè)智能化程度較高,但很多工序環(huán)節(jié)仍需要人工進行操作,隨著科學技術的不斷進步,工序與工藝的復雜程度逐漸增加,簡單的人工操作已無法滿足生產(chǎn)生活的需求,需要借助計算機進行專業(yè)施工,因此對勞動力的素質(zhì)又提出了新的要求。在勞動力不足和人才素質(zhì)有待提高的雙重壓力下,通過5G技術提升產(chǎn)業(yè)智能化水平,滿足日益增長的關鍵工序遠程操控需求,正成為日本5G應用的主要方面。
同時,日本還利用5G技術提高應對自然災害的能力。日本自然災害頻發(fā),公共通信網(wǎng)絡有可能受到自然災害影響導致通信不暢,不利于應急救援的開展。而建設與公網(wǎng)隔離的5G專網(wǎng),當自然災害發(fā)生導致公網(wǎng)通信不暢時,工廠、醫(yī)院、政府部門等的獨立5G專網(wǎng)可保障公共部門有序開展救援和重建工作。對于產(chǎn)業(yè)而言,自然災害發(fā)生后,5G專網(wǎng)可提高復工復產(chǎn)率,在一定程度上降低財產(chǎn)損失。因此,利用5G技術提高應對自然災害的能力是解決日本現(xiàn)有困境的重要手段。
總體來看,雖然日本5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展的需求較為明確,且針對性較強,但在供給方面卻難以滿足需求,導致5G應用產(chǎn)業(yè)發(fā)展不全面、應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)不健全、應用效果差強人意。不過,日本在5G獨立專網(wǎng)建設方面的確走出了自己的路,聚焦于專業(yè)領域與垂直行業(yè),明確發(fā)展目標,為5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展提供了清晰的路徑規(guī)劃。在未來5G發(fā)展過程中,日本將堅持當前的發(fā)展路線,逐漸提高5G應用效果,完善應用產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系,并重點關注5G應用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的具體路徑。
國外5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展的共通性
根據(jù)上文的研究梳理,我們發(fā)現(xiàn)國外5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展大多聚焦于工業(yè)領域,即5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)與工業(yè)領域深度融合,促進工業(yè)領域向更高階段邁進??偨Y美國、歐盟、日本5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)在工業(yè)領域的賦能成效,可以概括出以下三方面特征。
一是瞄準工業(yè)領域目標,發(fā)展具有針對性。美國發(fā)展5G毫米波技術主要服務于軍工領域,進而盤活培育“土壤”,提高5G在工業(yè)領域的融合應用效果,穩(wěn)固提升工業(yè)競爭力。歐盟推動5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展的主要目的是促進經(jīng)濟復蘇與數(shù)字化、綠色化轉(zhuǎn)型,主要應用場景聚焦在工業(yè)領域,大力推動5G技術與工業(yè)領域發(fā)展轉(zhuǎn)型目標的深度融合。日本5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展主要解決人口老齡化的問題,而人口老齡化問題的核心就是勞動力不足,為保持在工業(yè)領域長期積累的優(yōu)勢,日本通過5G獨立專網(wǎng)提升工業(yè)智能化發(fā)展水平,希望有效解決當前社會發(fā)展中的主要矛盾。
二是政策支持力度較大,發(fā)展具有保障性。日本為5G專網(wǎng)建設提供的財政補貼較為充足,基本能夠覆蓋建設成本的50%左右,同時還免費為中小企業(yè)提供實驗室測試環(huán)境,并減免稅賦、發(fā)放補助金和研發(fā)經(jīng)費,助力中小企業(yè)進行應用開發(fā)。歐盟也通過各種法案與文件發(fā)放5G建設經(jīng)費,全力支持5G應用落地??v覽歐盟5G政策和項目部署情況,其推動5G應用產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要包括四個部分:5G在重點行業(yè)領域中的技術適用性研發(fā)、部署大規(guī)模平臺開展試驗、在多個垂直行業(yè)進行現(xiàn)場驗證和打造有競爭力的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
三是供給落后于需求,基礎設施根基有待加強。分析美國、歐盟、日本的5G供給能力后發(fā)現(xiàn),與我國相比存在顯著差距。雖然國外多以5G網(wǎng)絡覆蓋面積作為評測指標,但基站數(shù)量與網(wǎng)絡速率的客觀監(jiān)測數(shù)據(jù)才是最為真實的衡量指標。另外,美國、歐盟、日本的5G需求十分明確,5G應用有清晰的發(fā)展目標,但各項數(shù)據(jù)及資料顯示,目前三個國家和地區(qū)的5G需求尚未完全得到滿足,除了技術阻礙外,供給能力不足也是無法滿足需求的重要因素。
建設5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài),大力推進新型工業(yè)化發(fā)展
5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設是行業(yè)轉(zhuǎn)型與國家發(fā)展的內(nèi)在要求
5G之所以優(yōu)于以往代際移動通信,最大的原因在于5G應用場景豐富且多樣,5G能夠為科學技術進步、發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級等方面帶來更多的可能性與創(chuàng)造性,這也要求5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設必須適合于新型工業(yè)化發(fā)展需求。當前,我國以華為為代表的技術服務商在全球5G標準制定與技術研發(fā)等方面取得了具有權威性的國際話語權,這種優(yōu)勢的取得源于我國企業(yè)自主研發(fā)能力與核心競爭力的增強,更源于國家產(chǎn)業(yè)政策的鼎力支持。搶占5G發(fā)展先機是提升國家科技實力、綜合競爭力的最佳“賽道”之一,但如何利用好5G帶來的先發(fā)優(yōu)勢是實現(xiàn)國家5G戰(zhàn)略目標的當務之急。5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設不僅能夠有效賦能行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展,還可以延展應用于社會民生、生態(tài)環(huán)境保護等國家重點發(fā)展方向,為推動我國科學技術進步與綜合國力提升、構建現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系提供新質(zhì)生產(chǎn)力。
5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設是產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的“助推劑”
新形勢下,行業(yè)要積極主動適應并引領新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革,把高質(zhì)量發(fā)展的要求貫穿新型工業(yè)化全過程,把建設制造強國同發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)信息化等有機結合,為中國式現(xiàn)代化構筑強大物質(zhì)技術基礎。建設5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)就是發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟與產(chǎn)業(yè)信息化深度融合的具體表現(xiàn),5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)以5G技術為核心,以融合賦能為發(fā)展模式,在革新經(jīng)濟與發(fā)展產(chǎn)業(yè)的基礎上,提升數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟融合發(fā)展效果,推動產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化升級,增強產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈韌性與安全水平,逐漸成為推進產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的“助推劑”,為加快推進新型工業(yè)化提供新質(zhì)生產(chǎn)力。
繁榮5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)是實現(xiàn)“彎道超車”的關鍵路徑
目前,我國5G發(fā)展的質(zhì)量與應用水平在全球處于領先地位,5G應用在醫(yī)療、教育、工業(yè)、人工智能、安全等方面取得了一定成績。相比于美國、德國等傳統(tǒng)科技強國,我國在5G應用領域擁有與之旗鼓相當?shù)膶嵙?,無論是在建設方面還是實踐方面,我國都已具備扎實的基礎。因此,構建5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài),匯聚5G應用側(cè)生態(tài)資源,實現(xiàn)5G高質(zhì)量賦能千行百業(yè),能夠有效縮短我國與傳統(tǒng)科技強國的差距,并在生態(tài)模式中尋找突破契機,捕捉“彎道超車”的關鍵切入點與方法路徑,在更多領域內(nèi)實現(xiàn)率先突破,提升國際競爭力。同時,以5G應用產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設為契機提升新一代信息科學技術水平,以科學技術助推中華民族偉大復興的歷史進程。
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