
2024年标志着全球5G规模商用的第五年,中国的5G发展已进入应用深化和技术升级的“下半场”。
在于2023年12月12日举行的2024年中国5G发展大会开幕式上,工业和信息化部党组成员、副部长张云明表示,截至2024年10月底,中国5G基站数量已达到414.1万个,每万名居民配备29个5G基站,提前实现了“十四五”发展目标。
2024年同样是全球5G-A商用的元年,推进5G向5G-A的演进成为新的关注点。在大城市依赖数字化转型以提升能力的背景下,5G-A应用的普及逐渐成为重要趋势。上海的目标是在2026年底之前,初步建成以5G-A和万兆光网络为标志的全球双万兆城市。目前,上海已建成超过8.3万个5G室外基站以及1万多个3CC 5G-A基站,处于全国领先水平。下一步,上海将进一步推动5G-A通感一体基站的建设与应用,以促进通信产业的发展。
随着5G-A商用大幕的拉开,它正成为5G在“下半场”取得成功的关键一招、挑战在于如何从深化应用的角度来有效实施这一战略。

万亿级物联网新底座相比5G,5G-A不仅拓宽了能力的边界,还可以概括为四个“十倍”提升,即十倍的带宽、十倍的连接数、十倍的定位精度及十倍的能效改善。5G-A是5G向6G演进的过渡阶段,其自身已经展现出一些6G特性,例如无源物联网和综合感知等。
无源物联是5G-A的典型应用场景,通过能量采集技术,终端或标签无需外部电源,而是能够从周围环境中获取微弱的能量,如光能,进行数据传输与交互。这种方式具有低功耗、低成本、易于部署等优点,将成为万亿级物联网连接的新基础。
与传统有源物联的亿级和十亿级连接规模相比较,蜂窝无源物联的连接规模预计将达到千亿,甚至万亿级。从连接数量来看,eMBB能够连接5亿设备,RedCap可连接20亿设备,NB-IoT则可连接50亿设备,而无源物联的连接数量有望超千亿及以上。
2022年8月,中国的移动物联网连接数首次超过了移动电话用户数,从而成为全球首个实现“物超人”的国家。《中国物联网发展年度报告》预计,到2024年底,中国的物联网市场规模将突破4万亿人民币大关。
中国信息通信研究院首席专家续合元在5G-A无源物联分论坛上表示,“我国的通信运营商已经具备支持无源物联接入的互联网平台,相关的无源物联终端标签和芯片完成了基础能力验证,具备了试点条件。”他强调,需要加速5G-A无源物联标准的制定,建立5G-A无源物联验证体系,并探索其应用场景。

几大关键技术突破我国每年新增的物资总量为万亿级,但资产联网率却低于1%,意味着每年存在万亿级“哑终端”的联网需求。无源物联网可以为这些“哑终端”提供赋能,使原材料、生产工具、贵重资产、快消品以及包装盒等能够提供“我是谁、我在哪里、我是什么状态”等传感信息。
无源物联目前主要集中在工业、电力及医疗等领域,提供资产管理解决方案,以及智慧园区、仓储物流及双碳能耗等应用。例如,盘点是无源物联的重要需求之一,在仓库中,通过无源物联的帮助,可以快速进行存货和出货的盘点,而无需依靠人工逐一查验。
华为5G-A无源物联相关专家指出,当前行业对盘存准确率的关注较多,目前技术只能达到约95%,距离满足行业需求尚需努力。通过蜂窝网络的Super Cell架构,可实现与多端的分布式调度,从不同角度向标签提供能量和下行信号,结合多层次的无线资源管理算法,最终实现超过99.9%的准确率。
这些能力得益于华为在几个蜂窝无源物联关键技术上的突破:在覆盖侧,基于运营商频谱建设大功率基站及小型pRRU站点,大幅提升下行链路性能;在标签侧,开发出了先进的蜂窝信道编码及更高效的调振技术;在接收侧,采用分布式联合接收,提升上行解调的灵敏度,使得在室内环境下,覆盖范围可超过100米。
5G-A无源物联开启规模试点目前,中国的通信运营商正在开展5G-A无源物联的规模试点。

2023年,中国卷烟产量为24428亿支,当前仍面临大型仓库盘点效率低、缺乏全国联运追踪管理以及串货等问题。烟草行业产业链条较长,涵盖了农业、工业和商业三个主要环节。中国电信已将5G-A无源物联网嵌入整个烟草产业链。在烟草种植环节,需对烟草田块及作物信息进行追踪;在烟叶复烤环节,需对原烟的品种及复烤时间进行有效管理;
并降低了人工盘点的工作量。中国电信莘闵电信局副总经理陈兆波指出,通过5G-A无源物联网技术的创新,企业在提升物流透明度和效率的同时,加速了数字化转型,改善了工人的工作环境,并降低了职业病的风险。
在大会上,天翼物联与合作伙伴共同发布了5G-A无源物联网管理平台,以推动无源物联网的规模化发展。
中国电信研究院移动研究所副所长谢伟良指出,为了在部署需求与成本之间找到平衡,应根据不同应用场景制定相应的组网架构和策略,同时通过运营商的平台提供接入管理和基本业务功能。从市场层面观察,蜂窝无源物联网应探索与传统物联网不同的市场机遇,关键在于与成熟的RFID网络进行深度融合。从标准化的角度来看,当前蜂窝无源物联网已在试点阶段,但亟需统一技术标准以聚集产业力量。
目前,国产芯片的推广为实现自主可控奠定了基础。然而,2023年全球RFID芯片的使用量已超过450亿,然而国产芯片的市场占比仍不足10%。中国移动已经自主研发了两款蜂窝无源物联芯片,旗下芯科技有限公司通信芯片事业部总经理杨龙波表示,5G-A无源物联相较于RFID技术更具优势,通过错位竞争有助于推进芯片国产化,市场前景十分广阔。已投片的芯片级标签CM5610alpha样品预计将在2025年1月回片,将助力5G-A无源物联的规模试点工作。
目前,中国移动的5G-A无源物联项目已在7个省市及20多个项目中进行了试点验证。中国移动智能连接部总经理全建斌认为,政策支持、产业创新需求及轻量化、低成本解决方案是推动5G-A无源物联的重要因素。
在大会开幕式上,张云明提到,在国内市场,5G技术产业已经构建了包括通信芯片、终端、基站设备及设施仪表在内的完整产业链。
对于5G-A而言,同样需要建立一条完整且自主可控的产业链,推动标准的制定,实现技术上的突破,并加快实际落地的步伐。
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