5G 不僅僅是通信行業的 5G，也是千行百業的 5G，在 5G 標準制定、生態建設等各個環節推進中，不少垂直行業也積極參與其中。垂直行業是未來 5G 的應用場所，不少垂直行業領軍企業很早就向 5G 相關工作滲透，在很大程度上給 5G 生態注入了需求的力量，給 5G 研發帶來新的方向，使 5G 發展形成了需求驅動的路徑。這些需求力量中，工業是其中典型的代表，但需求驅動的力量并不僅限于工業。

近日，在工業巨頭西門子舉辦的“數字化企業峰會”上，西門子多位高管對于 5G 在工業中的作用給予高度評價。西門子工業無線產品主管 Sander Rotmensen 表示，工業 5G 將是建設“未來工廠”的重要助力，而西門子 SIMATIC 自動化業務主管 Markus Weinl?nder 則引用西門子過程自動化首席執行官 Eckard Eberle 的話，認為5G 將成為工業的“游戲規則改變者”。

各行業龍頭已經切身感受到了 5G 給行業發展注入的新的活力，也在不斷向著 5G 通信標準和產業生態中滲透。

工業巨頭的 5G 探索

“在接下來的幾年里，5G 專網將建立在工業場景中。在那里，企業需要強大的、超高速的高帶寬網絡，從自動化貨架系統和生產線到增強現實和機器人，新的移動通信標準將實時控制每平方公里數十萬臺設備。工業 5G 網絡預計將于 2023 年在德國、英國、美國和其他國家投入使用。僅僅幾年后，許多公司將能夠完全無線聯網，由于本地 5G 網絡，他們的生產比以往任何時候都更加高效、自主和靈活。”這是西門子在一篇博文中所描述的未來工廠使用 5G 的場景。

西門子公司管理委員會成員何睿祺指出：“通過工業 5G，無線方式將生產、維護和物流領域全面聯網。高數據傳輸速率、可靠而強大的寬帶傳輸以及超短延遲大大提高了工業價值創造的效率和靈活性。西門子從一開始就采用了這種全新通信標準，并通過開發相應產品線來支持其標準化和工業實施。”

早在 2019 年 11 月，西門子就和高通在德國紐倫堡西門子汽車測試中心開展聯合概念驗證項目，演示在真實工業環境中基于 3.7-3.8GHz 頻段的首個 5G 獨立模式（SA）企業專網。

西門子汽車測試中心 5G SA 專網

本次驗證項目，能夠支持西門子和高通針對未來工業環境中的 5G 專網無線連接應用，進行技術測試、解決潛在問題、提供最佳解決方案。高通搭建的 5G SA 測試網絡包括 5G 核心網和帶有射頻拉遠的 5G 基站，同時提供了 5G 工業測試終端；西門子提供了實際工業設施，包括 Simatic 控制系統和 IO 設備。

實際上，除了西門子以外，奧迪、梅賽德斯 - 奔馳、巴斯夫、博世等工業領軍企業也在積極部署 5G 工業專網。5G 專網的快速發展，在很大程度上得益于德國針對 5G 專網出臺的頻譜政策。

早在 2018 年，德國聯邦網絡管理局（BNetzA）就發布了規劃 3700-3800MHz 頻段用于提供區域無線網絡接入業務的征求意見稿，2019 年 11 月正式將 3700-3800MHz 頻段許可用于工業、農業、林業等行業 5G 專網使用，同時接受該頻段的申請。

較低的頻譜使用費也是促進 5G 專網快速落地的重要因素。德國 5G 專網頻率使用費的計算公式為：

1000+B*t*5*（6a1+ a2）

其中 1000 歐元是基本費用，B 是帶寬（10 到 100 MHz 之間），t 是持續時間（年），a1 和 a2 是面積（平方公里），按定居區和交通基礎設施面積（a1）和其他區域（a2）予以區分。

與德國運營商拍賣 100MHz 公網頻率需要花費數十億歐元相比，這一費率非常低廉。根據德國專網頻率許可費率，西門子在巴伐利亞州安伯格工廠約 20 萬平方米的區域部署 5G 專網，僅需支付 5500 歐元，就獲得了 3700-3800MHz 頻段上 100MHz 頻率 10 年的使用權。西門子工業無線產品主管 Sander Rotmensen 對此非常滿意，他說“每年只要支付 550 歐元就能獲得 100MHz 頻率使用權，低廉到就像手機套餐一樣，但這 550 歐元卻能讓我們這張專網連接足夠多的工業設備”。

在西門子看來，相對于傳統的局域網技術（如以太網、WiFi）只能應用于局部、單個應用，5G 可以擴大到更大范疇，支持多個應用，實現生產柔性化。

當然，工業巨頭們看中的 5G 網絡，很大程度上還是自己可控的 5G 專網，而不是基于運營商公網的網絡切片，更不可能直接使用公網。隨著時間推移，會涌現出大量工業 5G 專網。我國通信和無線電監管機構也正在研究對于 5G 專網的頻譜政策，若像德國、英國、日本等國一樣 5G 專網頻譜政策落地后，相信國內也會涌現出一批龍頭企業基于 5G 專網的探索。

垂直行業主動滲透，需求驅動 5G 新方向

5G 不僅僅是通信行業的 5G，也是千行百業的 5G，在 5G 標準制定、生態建設等各個環節推進中，不少垂直行業也積極參與其中。垂直行業是未來 5G 的應用場所，不少垂直行業領軍企業很早就向 5G 相關工作滲透，在很大程度上給 5G 生態注入了需求的力量，給 5G 研發帶來新的方向，使 5G 發展形成了需求驅動的路徑。這些需求力量中，工業是其中典型的代表，但需求驅動的力量并不僅限于工業。

以 5G 標準為例，3GPP 在 5G 標準制定中，就廣泛吸納了多個不同行業相關組織和他們的成果。3GPP 成員中，有專門的“市場代表伙伴”成員，雖然這些成員不能否決、發布和設立 3GPP 范疇的標準，但他們有權限向 3GPP 提供市場需求的一致性觀點和意見，包括對通信服務、功能、特征等方面的觀點和意見，不少也得到了 3GPP 的采納。“市場代表伙伴”成員包括：

3GPP 市場代表伙伴成員

可以看出，這些組織包括了工業、汽車、公共安全、衛星、小基站等垂直行業組成的國際或區域性組織，也包括其他通信系統協會聯盟類組織，體現出 5G 的包容性。其中，比較典型的幾個垂直行業組織值得關注。

（1）5G 產業自動化聯盟（5G-ACIA）

該組織是在德國電氣和電子制造商協會（ZVEI）的基礎上正式成立，旨在推動 5G 在工業生產領域的落地，確保 5G 從運用之初即具備相應產業能力。5G-ACIA 有大量全球工業自動化領域領軍企業和研究機構加入，立足工業領域，識別分析 5G 潛在用例，以及各用例對網絡性能的要求。

舉例來說，在對工業需求的基礎上，5G-ACIA 在 2019 年 7 月就發布了工業場景下 5G 非公共網絡（NPN）白皮書，提出了獨立模式、混合模式 2 大類、4 種具體模式的行業專網參考部署模式，模式一是完全獨立的行業專網；模式二是無線共用，其他部分專用；模式三是無線和控制面共用，其他專用；模式四是基于公網的虛擬專網。在本月初 3GPP 凍結的 5G R16 標準中，非公共網絡（NPN）給出了獨立部署和非獨立部署兩種方式，與 5G-ACIA 此前給出的參考架構基本類似。可以看出，3GPP 5G 標準制定也在充分參考行業需求。

（2）5G 汽車聯盟（5GAA）

該組織是 2016 年 9 月成立，是通信行業與汽車行業的全球跨行業產業聯盟，發起方包括奧迪、寶馬和戴姆勒以及愛立信、華為、英特爾、諾基亞、高通，此后越來越多的汽車整車廠、運營商、通信設備商、芯片商、汽車零配件商等紛紛加入。該聯盟的使命在于研發、實驗和推動智能車聯、智慧交通等萬物互聯所需的通信解決方案和應用，包括相關的標準化推進、商業機會挖掘，以及全球市場的拓展。

眾所周知，V2X 相關標準是 3GPP 5G 標準的核心部分之一，而 5GAA 是 3GPP 制定 V2X 標準的一個重要的需求來源。可以說，汽車行業主動與通信行業加強溝通，不斷向通信行業提供汽車對于未來通信的需求。

除了 5GAA 外，還有包括中國汽車工程學會、Automotive Edge Computing Consortium 等組織也作為 3GPP 合作伙伴成員，為 5G 標準制定提供網聯汽車、交通邊緣智能等需求信息。

當然，也有大量垂直行業領軍企業直接加入 3GPP 成員中，參與到一些具體的工作組中，基于自身研究提交了不少提案。

電力行業領域，中國的南方電網很早就成立 5G 專項工作組，并于 2018 年 2 月份加入 CCSA/3GPP 組織中，致力于將智能電網需求納入 5G 標準中。過去兩年里，南方電網聯合華為、運營商等伙伴，向 3GPP 提交了 14 篇電力需求提案，其中 9 篇已被采納。今年 4 月，國網能源互聯網技術研究院也加入了 3GPP，相信未來有更多基于電力需求的提案會納入 3GPP 5G 標準中。

在汽車行業，德國奔馳公司 56 號工廠作為最早的 5G 專網試驗田，業界提起 5G 在工業領域中應用時必然會提到該典型案例。一方面，作為汽車制造業的標桿企業，奔馳的自動化程度本身比較高，它對網絡連接的需求也比較高；另一方面，奔馳也是 3GPP 的成員，這意味著奔馳在 5G 這方面有非常嚴謹的考慮，會進行全面的評估，因此它所采用的 5G 專網技術架構搭建的 56 號工廠對整個行業以及對其他行業的參考價值都比較大。

垂直行業的深度參與，正在不斷給 5G 供給者提供需求參考，也在不斷塑造 5G 的最佳實踐，目前，工業、汽車、電力等先導行業顯得更為積極。隨著 5G 商用范圍的擴大，未來一定會有更多的行業主動向 5G 技術和產業生態滲透，為 5G 提供更多行業需求的支撐。
責任編輯:pj