5G 应用创新发展白皮书 2021 年第四届“绽放杯”5G 应用征集大赛洞察 5G 应用创新发展白皮书 目 录 前 言 .................................................................................................................................. 1 5G 融合应用发展态势 ....................................................................................................... 2 第四届“绽放杯”5G 应用征集大赛项目洞察............................................................... 6 “扬帆”重点领域应用分析 .......................................................................................... 11 5G 融合应用规模化发展路径与建议 ............................................................................. 88 主要贡献单位 .................................................................................................................. 98 5G 应用创新发展白皮书 前 言 2021 年是我国“十四五”规划开局之年，也是全面建设社会主义现代化国家新征程起 步之年。我国要在“十四五”期间持续保持经济平稳增长，必须充分释放以 5G 为代表的 前沿数字技术创新对经济社会高质量发展的基础和带动作用。5G 已商用两年，我国 5G 应用已经实现从“1”到“10”，不断走深向实，在工业、医疗、港口等各领域开展应 用实践，目前已进入到规模化发展的关键时期。 为深入贯彻落实党中央、国务院决策部署，坚持以需求为导向大力推动 5G 应用落 地，进一步促进 5G 与各垂直行业的深度融合，由工业和信息化部主办，中国信息通信 研究院联合 5G 应用产业方阵、IMT-2020(5G)推进组、中国通信标准化协会以及金砖国 家未来网络研究院中国分院共同承办第四届“绽放杯”5G 应用征集大赛。大赛自 2018 年 起已举办四届，旨在促进 5G 网络加快发展，丰富 5G 技术应用场景，推动 5G 应用规模 化发展。 本白皮书聚焦全球及我国 5G 应用发展态势，重点发布第四届“绽放杯”5G 应用征 集大赛项目的深度洞察，并对《5G 应用“扬帆”行动计划（2021-2023 年）》中重点发 展的 15 大领域应用进行深度分析。研究发现， 5G 与行业的融合是一个渐进的过程， 需经历预热、起步、成长、规模发展四个阶段。不同行业的数字化水平和需求，决定了 5G 技术创新扩散速度。对照 5G 应用整体发展规律，我国行业应用整体处于发展初期阶 段，各领域 5G 应用将梯次导入，呈现出螺旋上升发展模式。随着 5G 产业链体系的逐 步成熟以及千行百业对 5G 需求的不断增长，5G 与行业的融合更加紧密，促进安全、平 台、网络、终端等领域的全方位变革，在原有 5G 产业基础上，催生了 5G 行业应用产 业新的分支，推动形成了新型产业体系。5G 行业应用的商业模式初具雏形，生态价值 正在逐渐凸显。最后，本白皮书从推进体系、重点行业推进方法、重点应用发展路径、 产业生态构建四个方面提出了我国 5G 应用规模化发展的建议。 1 5G 应用创新发展白皮书 5G 融合应用发展态势 1.1 全球 5G 网络持续普及，行业终端成为市场发展新蓝海 全球 5G 网络建设稳步推进，中国 5G 组网发展走在世界前列。5G 商用以来，各国积极推 进网络建设。截至 2021 年 10 月底，超过三分之一的国家/地区进入 5G 时代，已有 1831家网络 运营商开始提供 5G 业务（含固定无线和移动服务）。截至 2021 年二季度末，全球 5G 网络已 经覆盖全球近五分之一的人口，5G 网络人口覆盖为 19.6%。截至 2021 年 10 月底，我国已累计 建设 5G 基站超 129 万个，占全球 70%以上，规模居全球首位。5G 网络覆盖所有地市级城市， 97%以上的县城城区和 50%以上的乡镇镇区，如图 1-1 所示。根据不完全统计，5G 独立组网仅 在包括中国在内的约 9 个国家/地区实现商用。我国独立组网（SA）模式的核心网已建成运营， 三大运营商均已实现 5G 独立组网（SA）规模部署。相较而言，日韩两国 5G 网络建设仍以非独 立组网模式为主，重点满足个人用户的发展需求。 来源：工信部、中国信通院 图 1-1 中国 5G 县域覆盖图 全球 5G 产品生态持续完善，国内新型支撑体系初步形成。随着全球运营商特别是中国相 继进入 5G 网络部署时期，5G 系统设备供应市场快速增长，华为市场份额居首位。Omdia 数据 1 数据来源：中国信通院 2 5G 应用创新发展白皮书 显示，2021 年上半年全球 5G 无线接入设备市场规模达到 133 亿美元，比上年同期增长了 43%。 Omdia 预计，其中中国贡献了全球市场的 44%。根据信通院统计，截至 2021 年 10 月，国内共 发布 5G 终端 603 款，其中手机 452 款，非手机终端 151 款。非手机终端增速尤为明显，发布新 产品 105 款，同比增长 275.0%。我国运营商及设备商积极参与行业 5G 终端研发，促进 5G 终 端和模组在项目中的实践落地，初步形成 5G 新型行业终端产业链、行业网络产业链、行业平台 产业链、行业解决方案产业链的 5G 融合应用产业支撑体系，为 5G 应用带来更多发展机会。 60.0% 50.0% 40.0% 30.0% 20.0% 10.0% 0.0% 1Q20 2Q20 华为 爱立信 3Q20 4Q20 中兴 1Q21 诺基亚 2Q21 三星 其他 来源：Omdia 图 1-2 全球 5G 系统设备市场份额 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 452 28 9 21 11 19 43 20 来源：中国信通院 图 1-3 国内 5G 终端情况（截至 2021 年 10 月） 3 5G 应用创新发展白皮书 1.2 全球 5G 应用初显成效，但整体仍处于初期阶段 全球积极开展 5G 融合应用探索， 围绕产业数字化、 数字化治理和数字化生活三个方向开展， 呈现出垂直行业市场、 传统消费市场齐头并进的态势。总体上， 全球 5G 应用整体处于初期阶段， 在工业互联网、医疗健康、智慧交通和城市、公共安全和应急等领域已有小范围落地应用，但 大规模、可复制应用仍有待时日。 韩国政府强化政策支持，推进布局业务应用落地。韩国政府在 2019-2021 年围绕 5G+战略 连续发布 3 个落实计划，并在 2021 年再度发布《5G+融合服务发展战略》，在保障 5G+战略实 施的基础上，从开放创新能力、推广实施方案、构建融合生态和拓展海外业务等方面，重点强 调了对 5G 融合应用的牵引策略。政府通过成立先导行业委员会、强化对内容的政策扶持、成立 联盟和工作组等方式，确保 5G+战略全面实施。韩国产业界围绕“5G+战略”积极布局业务应用， 探索 5G 在工厂、港口、医疗、交通和城市公共安全等领域开展试点试用，应用场景包括 5G+AI 机器视觉质检服务、远程数字诊断、病理学和手术教学、远程控制机器人和无人机的应急救援 服务、新冠肺炎防疫机器人以及基于 5G 自动驾驶的场内配送等。韩国个人应用市场保持领先水 平，5G 个人用户在流量占比、渗透率、DOU 等方面均高于其他国家。运营商将 XR 内容作为 突破口，通过专设机构、内容牵引、捆绑销售、打造产业生态四个举措驱动 5G 个人应用发展。 美国产业链主体密切合作，利用优势推动 5G 应用落地。互联网巨头、工业企业等创新主 体协同，结合在边缘计算、人工智能和先进制造等领域的技术优势，利用创新中心、孵化器等 实体，积极打造 5G 行业应用良好生态。值得关注的是，美国国防部重视 5G 技术的大规模试验 和原型设计，正通过加大资金投入展开测试和评估，推进 5G 在美国作战人员中的应用。 日本依托奥运会创新个人应用，展示 5G 实力。日本依托 2020 东京奥运会提供面向个人用 户的 5G 创新应用， 头部企业积极创新。 机器人方面， 奥组委发布“2020 东京奥运会机器人计划”， 吸引丰田、松下等企业合作。丰田远端机器人 T-TR1 搭配大屏传输实时画面传输，构建“无人参 赛”环境下运动员和观众们实时互动通道。赛事直播方面，奥组委与日本运营商 NTT、英特尔公 司合作，在帆船、游泳和高尔夫球场馆用 5G 网络和 AR 设备传输动态高清实时图像。安全保障 方面，奥组委通过配备无人机和机器人，在海量人群中甄别可疑行为。 中国 5G 应用发展水平全球领先。凭借我国超大规模市场基石，我国 5G 发展动力持续增强， 产业各方从产业端和消费端同时发力，我国 5G 融合应用日趋活跃，已形成系统领先优势。在行 业应用领域，5G 应用从“样板间”转变为“商品房”，解决方案不断深入，项目数量和创新性 都处于全球的第一梯队，对我国实体经济的数字赋能作用开始释放。在个人应用领域，基础电 4 5G 应用创新发展白皮书 信企业和互联网企业在游戏娱乐、赛事直播、居家服务、文化旅游等消费市场加大探索，推动 网络用户向应用用户快速转化。 1.3 我国 5G 应用正从“试水试航”走向“扬帆远航” 5G 正式商用两年来，在技术标准、网络建设和产业发展等方面取得了积极进展，为 5G 应 用奠定了坚实基础。目前，全国 5G 应用创新的案例覆盖 22 个国民经济重要行业，在工业制造、 医疗等多个领域应用场景加速规模落地，5G 赋能效果逐步显现。工业行业围绕研发设计、生产 制造、运营管理、产品服务等环节，形成 5G+质量检测、远程运维、多机协同作业等典型应用。 已有 138 个钢铁企业、194 个电力企业、175 个矿山、89 个港口实现 5G 应用商用落地，有效推 动工业智能化制造、网络化协同、个性化定制、服务化延伸、数字化管理，助力工业企业数字 化、网络化和智能化转型。医疗行业中 5G+急诊急救、远程