5G 典型 应用 案例 集锦 中国移动 研究院 2019 年 11 月 1 目录 CONTENTS 一、概述 . 1 二、 5G 网络能力 . 2 三、基础共性能力 . 3 四、行业共性能力 . 4 五、 5G 共性业务 . 6 六、 5G 典型应用领域 . 7 6.1 政务与公用事业 . 8 6.2 工业 . 9 6.3 农业 . 9 6.4 文体娱乐 . 10 6.5 医疗 . 11 6.6 交通运输 . 11 6.7 金融 . 12 6.8 旅游 . 13 6.9 教育 . 13 6.10 电力 . 13 七、总结 . 14 附录 . 16 附录 A：政务与公用事业中的 5G 应用、场景与典型案例 . 16 A.1 智慧政务类 . 17 A.2 智慧安防类 . 19 2 A.3 智慧城市基础设施类 . 22 A.4 智慧楼宇类 . 23 A.5 智慧环保类 . 24 附录 B：工业中的 5G 应用、场景与典型案例 . 26 B.1 智能制造类 . 27 B.2 远程操控类 . 29 B.3 智慧工业园区类 . 31 附录 C：农业中的 5G 应用、场景与典型案例 . 33 C.1 智慧农场类 . 34 C.2 智慧林场类 . 35 C.3 智慧畜牧类 . 36 C.4 智慧渔场类 . 37 附录 D：文体娱乐业中的 5G 应用、场景与典型案例 . 39 D.1 视频制播类 . 39 D.2 智慧文博类 . 41 D.3 智慧院线类 . 43 D.4 云游戏类 . 44 附录 E：医疗行业中的 5G 应用、场景与典型案例 . 46 E.1 远程诊断类 . 47 E.2 远程手术类 . 48 E.3 应急救援类 . 50 附录 F：交通运输业中的 5G 应用、场景与典型案例 . 52 3 F.1 车联网与自动驾驶类 . 53 F.2 智慧公交类 . 55 F.3 智慧铁路类 . 57 F.4 智慧机场类 . 59 F.5 智慧港口类 . 60 F.6 智慧物流类 . 62 附录 G：金融业中的 5G 应用、场景与典型案例 . 63 G.1 智慧网点类 . 64 G.2 虚拟银行类 . 66 附录 H：旅游业中的 5G 应用、场景与典型案例 . 68 H.1 智慧景区类 . 68 H.2 智慧酒店类 . 70 附录 I：教育行业中的 5G 应用、场景与典型案例 . 72 I.1 智慧教学类 . 73 I.2 智慧校园类 . 74 附录 J：电力行业中的 5G 应用、场景与典型案例 . 75 J.1 智慧新能源发电类 . 77 J.2 智慧输变电类 . 78 J.3 智慧配电类 . 79 J.4 智慧用电类 . 80 1 一、概述 5G，即第五代移动通信技术， 一方面大幅提升个人用户高带宽移动互联网业务体验，创造出新的生活娱乐应用场景；另一方面契合大带宽、大连接、低时延等 5G 网络能力， 与其他基础共性能力，如： 人工智能、物联网、云计算、大数据和边缘计算等构成新一代信息基础设施，成为推动传统行业数字化转型升级与数字经济社会发展的重要基石。 从国际视角来看，目前 5G 在技术标准、网络部署等方面均取得了阶段性进展， 新的应用场景与市场化探索也逐渐显现。 5G 典型应用案例集锦 是中国移动研究院研究团队，基于当前国内外 5G 实际应用情况及未来发展趋势，综合研究形成的一份 5G 应用分析报告。 本 报告涵盖个人应用与垂直行业应用 。个人应用主要涉及 文体娱乐行业 ，垂直行业包括政务与公用事业、工业、农业、医疗、交通运输、金融、旅游、教育、电力九大行业。 我们选取目前国内外已实施的典型应用案例，在此基础上提炼超高清视频、视频监控、 VR/AR、无人机和机器人五个行业共性能力， 总结出远程设备操控、目标与环境识别、超高清与 XR（包含 VR/AR 等） 播放、 信息采集与服务四类5G 共性业务。 5G 网络能力、基础共性能力、行业共性能力是构建 5G 共性业务的技术使能，5G 在个人与垂直行业应用则是 5G 共性业务的具体表现。 5G 网络能力、基础共性能力、行业共性能力三者的结合，称为 5G 能力，其与 5G 共性业务及具体应用的关系如图 1 所示。 2 图 1：5G 能力、5G 共性业务与 5G 应用的关系 二、5G 网络能力 5G 具有三大网络能力：增强型移动宽带（eMBB ，简称大带宽）、海量机器类通信（ mMTC，简称大连接）及低时延高可靠通信（uRLLC ，简称低时延）。当前，5G 应用首先从大带宽场景开始，逐渐向大连接和低时延类渗透。十大行业对 5G 网络能力的依赖程度如图 2 所示。 大带宽： 主要满足用户对高数据速率 的业务需求，支持如超高清视频、VR/AR 等新业态，广泛应用于文体娱乐、教育、旅游等 行业；还用于安防监控、环境监测、产品检验等方面。 大连接：是 5G 三大能力中面向物联网业务的能力，对网络感知实时性要求低，但对终端密集程度要求高。广泛应用于公用事业、工业、农业、 交通运行业共性能力高清视频、视频监控、VR /AR、无人机、机器人等基础共性能力人工智能（AI ）、物联网、云计算、大数据、边缘计算等A: 远程设备操控政务与公用事业:BCD工业:ABD农业:ABD交通运输:ABD旅游:BCD文体娱乐:BC医疗:AB教育:BCD电力:BD金融:BCD5G网络能力增强型移动宽带（eMBB ，简称：大带宽：）、低功耗大连接（mMTC ，简称：大连接）、低时延高可靠（uRLLC ，简称：低时延）能力融合5G共性业务B: 目标与环境识别 C: 超高清与XR 播放 D: 信息汇聚与服务5G应用业务应用3 输和电力等行业。 低时延： 是 5G 区别于 2G/3G/4G 的差异化能力，广泛应用于医疗、交通、电力等对时延与可靠性要求较高的行业应用，如远程设备操控和安全监控等。 图 2：十大 行业应用对 5G 网络能力的依赖程度 三、基础共性能力 基础共性能力包括人工智能、物联网、云计算、大数据和边缘计算五种能力。基础共性能力和 5G 网络能力相互融合，为 5G 应用开发与运营提供信息基础设施。 物联网： 是将各种信息传感设备互联起来形成的网络，其中传感器采集信4 息，物联网专网传输信息，物联网平台处理信息、管理连接和传感器，终端呈现信息与应用。 云计算： 提供海量数据存储与计算、多方数据汇聚共享能力。云计算为物联网平台和大数据提供基础的存储和计算能力，为人工智能算法提供强大的人工智能计算能力。 人工智能： 是对人类智能的启发式模拟，机器学习是人工智能的核心和主要实现方式。人工智能包括人工智能算力和人工智能算法。 大数据：是需要专门软件处理的海量规模的数据，对 环境、设备、交易、行为等进行洞察，对工作流程进行优化。大数据技术的意义不在于庞大的数据信息，而在于对这些含有意义的数据进行专业化处理。 边缘计算：将远离用户的云端存储和计算能力向用户边缘迁移，为 5G 应用提供比云计算更低时延的能力。边缘计算与云计算协同工作，边缘计算存储处理实时数据，云计算存储处理共享的海量数据。边缘计算为时间敏感的 5G应用提供支撑。 四、行业共性能力 行业共性能力包括 超高清视频、视频监控、VR/AR 、无人机、机器人等。行业共性能力犹如 5G 应用中的神经末梢，担负着信息收集、展现与执行的重要作用，是 5G 垂直 行业应用中的关键组成部分，例如：基于视频监控的智慧城市、工业园区安防管理；基于无人机的电力线路、林区农场远程巡检；基于AR 技术的工业产品、目标人员检验识别等。 5G 网络能力与基础共性能力的融合，会使行业共性能力得到充分发挥， 推进行业共性能力产品研发与产业升级。 5 超高清视频： 超高清视频的典型特征就是高速率与大数据量，按照产业主流标准，4K 、8K 视频传输速率一般在 50Mbps 与 200Mbps 以上，4G 网络己无法完全满足。5G 网络的大带宽能力成为解决该场景需求的有效手段。当前 4K、8K 超高清视频与 5G 技术结合的场景不断出现，广泛应用于文体娱乐等行业，成为市场前景广阔的基础应用。 视频监控： 通过摄像头和传输网络，将采集的视频信息传送到视频监控云平台或边缘计算平台（提升响应时间），与人工智能融合，可用于目标与环境识别。视频监控与 5G 的大带宽、低时延能力相结合，有效提升视频监控与目标环境识别的传输和反馈处理速度。 VR/AR： 是近眼现实、感知交互、渲染处理、网络传输和内容制作等信息技术相互融合的产物，高质量 VR/AR 业务对带宽、时延要求不断提升，速率从 25Mbps 逐步提高到 1Gbps，时延从 30ms 降低到 5ms 以下。伴随海量数据和计算密集型任务转移到云端，未来“ Cloud VR/AR”将成为 VR/AR 与 5G融合创新的典型范例。 5G 大带宽、 低时延能力， 可有效解决 VR/AR 传输带宽不足、互动体验不强和终端移动性差等痛点，推动媒体行业转型升级。 无人机： 5G 网络赋予无人机超高清视频传输（50- 150Mbps）、低时延控制（10- 20ms）、远程联网协作和自主飞行等重要能力，可以实现对无人机设备的监视管理、航线规范、效率提升。 5G 无人机将使无人机群协同作业和 7x24小时不间断工作成为可能，在农业、安防、环保、电力等行业有巨大发展空间。 机器人： 当前，机器人产业方兴未艾，各种形态的机器人已开始在不同行业应用。5G 大带宽、低时延的网络能力，将使机器人性能得到巨大提升，信息回传速度、反应及时度、行动可靠性与控制精准性都有较大提升，还可将大6 部分计算放到云端打造云化机器人，数据安全性也将得到有效保障。未来， 5G机器人会在工业、医疗、安防等行业发挥更大作用。 五、5G 共性业务 5G 网络能力、基础共性能力和行业共性能力的融合，为 5G 应用开发和运营提供使能。5G 在各行业的应用各有特性，但根据它们的共性可归纳为 4类 5G 共性业务：远程设备操控、目标与环境识别、超高清与 XR 播放、 信息采集与服务（参见表 1）。 表 1：不同 5G 共性业务所涉及的 5G 能力 远程设备操控： 操作人员利用 5G 的大带宽和低时延能力，结合人工智能、边缘计算、云计算和大数据，在人工或机器感知识别远方环境后，对远端的设备进行操作和控制。该类业务可用于危险环境中的设备操作、提升设备操控效率、解决专家资源不足的问题，例如工业中的远程操控，农业中的农机操控，医疗中的远程诊断与远程手术， 交通中的远程驾驶、龙门吊操控、无人叉车操控等。 目标与环境识别：利用 5G 的大带宽和低时延能力，将传感设备（固定安装、或安装于无人机、机器人的摄像头，人员佩戴的 AR 眼镜，以及激光雷达大带宽大连接低时延人工智能物联网云计算大数据边缘计算超高清视频视频监控VR AR无人机机器人远程设备操控 V V V V V V V目标与环境识别 V V V V V V V V V V超高清与XR播放 V V V V V V V V信息采集与服务 V V V V5G网络能力 共性基础能力 行业共性能力共性业务