本白皮書對“十三 五”期間寬帶網絡發展舉措和成效進行全面梳理,對寬帶網 絡演進趨勢進行研判,希望能爲社會各界提供借鑒和參考。
一、“寬帶中國”戰略進入收官年,“新基建”部署全面 開啓
作爲新時期經濟社會發展的戰略性公共基礎設施,寬帶網絡是我 國戰略部署的優先行動領域和搶占國際競爭制高點的重要舉措。2013 年,國務院發布了《“寬帶中國”戰略及實施方案》,2015 年,國務 院辦公廳發布了《加快高速寬帶網絡建設 推進網絡提速降費的指導 意見》,提出了面向 2020 年寬帶網絡發展的戰略目標和任務部署。 2018 年底以來,在國內經濟下行壓力加大和國際博弈競爭加劇的新 形勢下,黨中央多次做出加快 5G、數據中心、工業互聯網、物聯網 人工智能等新型基礎設施建設的重要指示,爲我國“十四五”時期寬 帶網絡發展提供了新的指引。
(一)“寬帶中國”戰略政策措施有效落實
1.完善制度環境
一是加強統籌協調和法律法規建設。“寬帶中國”戰略發布後, 發改委、工信部等相關部門建立了部際協調機制,加大統籌力度,分 階段部署戰略實施重點工作。地方政府因地制宜,出台相關政策將寬 帶發展納入地區經濟社會和城鎮化發展規劃,加強系統部署,推動寬 帶基礎設施快速健康發展。全國 31 個省市均已發布具有本地特色的 寬帶發展戰略、規劃、指導意見或行動方案。在法律法規方面, 2017 年《網絡安全法》出台,明確規定我國實行網絡安全等級保護制 度,並對關鍵信息基礎設施在網絡安全等級保護制度的基礎上實 行重點保護。建立了電信和互聯網行業用戶個人信息保護體系,出台了《電信和互聯網用戶個人信息保護規定》、《規範互聯網信息服 務市場秩序若幹規定》等一系列規章制度。
二是推動電信市場開放競爭。穩步推進移動通信轉售工作,2013 年開展移動通信轉售業務試點,2018 年正式商用。截至 2020 年 6 月, 已有 39 家民營轉售企業獲得正式商用經營許可,累計發展超過 1.5 億用戶,占全國移動通信用戶比重達 9%左右。深化寬帶接入網開放 試點,自 2014 年起,鼓勵民間資本以多種形式參與寬帶網絡建設和 運營,目前已在全國 28 個省(區、市)的 228 個城市開展試點,280 家(次)試點民營企業累計發展用戶超過 800 萬戶。對外開放積極穩 妥推進,從上海自貿區逐步向全國自由區推廣,允許外資企業經營電 子商務、呼叫中心、存儲轉發類、國內多方通信服務等增值電信業務, 外資持股比例最高可達 100%。截至 2020 年 6 月,共批准外商投資電 信企業 266 家。
三是完善網間結算體系。持續優化網間互聯架構,全國骨幹網 直聯點已增加至達 13 個。互聯網網間結算價格連續 5 年下調,自 今年 1 月起,中國電信、中國移動和中國聯通下調對中國廣電、 中信網絡的互聯網骨幹網網間結算費用,下調比例不低于現有標 准結算價的 30%;教育網、科技網、經貿網、長城網等公益性網 絡與中國電信、中國移動和中國聯通的互聯網骨幹網之間實行免 費互聯。自今年 7 月起,中國移動與中國電信、中國聯通由單向 結算轉變爲對等互聯,互不結算。
2.規範建設秩序
一是落實寬帶網絡建設規劃和規範。加強網絡基礎設施規劃,住 建部和工信部聯合印發《關于加強城市通信基礎設施規劃的通知》, 推動各地開展城市通信基礎設施專項規劃,並納入城市總體規劃。地 方政府相繼將寬帶網絡建設納入各地城鄉規劃、土地利用總體規劃。 督促落實光纖到戶國家標准,按照 2013 年發布的兩項光纖到戶國家 標准,工信部聯合住建部連續多年對執行光纖到戶國家標准情況進行 實地督查,建立了督辦問責、通告通報等工作機制。多地出台了本地 光纖到戶網絡建設和驗收規範,許多地方政府將光纖到戶驗收納入到 房屋竣工驗收環節,保證光纖到戶強制規範的落實。
二是保障寬帶網絡設施建設與通行。網絡設施部署方面,爲解決 長期限制寬帶發展的基站選址難、道路通行難等問題,多個省市積極 出台地方性法規和規章,要求各級政府機關及企事業單位開放屋頂天 面和場所支持移動通信基站、鐵塔建設,預留基站和室內分布系統所 需的機房、電源、管道及天面空間,推動開放合適的公園、綠地、旅 遊景點等場地以及城市道路、地鐵、橋梁、鐵路、高速公路等公共設 施,支持通信網絡設施建設。共建共享方面,工信部、國資委每年下 發當年促進三家基礎電信企業深化網絡基礎設施共建共享的指導意 見,推動網絡共享共用。2014 年中國鐵塔成立,通過統一部署統一 建設,深化路燈杆、監控杆、電力塔、樓宇資源等社會資源共享,有 效降低建設投資成本,避免重複浪費和提升資源配置效率。
3.加大財稅扶持
加大西部地區寬帶網絡建設運營政策優惠和資金扶持。我國先後發布《西部地區鼓勵類産業目錄》和《中西部地區外商投資優 勢産業目錄》,均將西部地區寬帶網絡建設和運營納入目錄範圍。 2019 年新一代信息基礎設施建設工程中,重點支持中西部地區, 以中西部地區、參照執行中西部地區有關政策的地區、網絡扶貧 試點地區爲重點,每年安排預算內資金支持農村等基礎薄弱區域 寬帶建設,建設“百兆鄉村”示範網絡。
開展電信普遍服務試點。2015 年以來,工業和信息化部聯合財 政部組織開展了六批電信普遍服務試點,共支持約 13 萬個行政村光 纖建設和超過 5 萬個 4G 基站建設,其中約 1/3 的任務部署在貧困村。 目前全國貧困村通光纖比例從 2017 年的不足 70%提升到 98%,深度貧 困地區貧困村通寬帶比例從 25%提升到 98%,提前超額完成“十三五” 規劃要求的寬帶網絡覆蓋90%以上貧困村的目標,顯著縮小了城鄉“數 字鴻溝”,改善了農民生産生活,厚植了黨在邊遠地區執政的根基, 奠定了打贏脫貧攻堅戰的根基。
4.優化頻譜規劃
完成無線電管理“十三五”規劃編制。工信部牽頭研究寬帶無 線發展頻譜需求,梳理無線頻譜分布和利用情況,推動無線電管 理核心內涵首次寫入國家“十三五”規劃。編制出台了《國家無 線電管理規劃(2016-2020 年)》,明確頻譜綜合利用的時間表和 路線圖,並積極推進《規劃》宣貫落實,指導地方做好省級無線 電技術設施建設規劃。
科學優化配置無線電頻率資源。一是配合 4G 牌照發放配置 LTE混合組網頻率,根據需要調整 72MHz 頻率資源用于 4G/LTE,重耕 IMT 相關頻段。二是持續推動 5G 系統中低頻段頻率使用許可工作, 保障基礎電信運營企業在全國範圍開展 5G 系統組網試驗所需的 頻率資源。研究制定 5G 系統部分毫米波頻段頻率使用規劃,引導 5G 系統毫米波産業發展。三是開展《無線電頻率劃分規定》修訂 工作,調整 700MHz 頻段頻率使用規劃。積極協調保障適應電力、 交通、民航、鐵路、醫療等各行業信息化發展需要的用頻需求。
(二)中央部署指明新型基礎設施建設新方向
(三)經濟社會轉型升級激發寬帶網絡新需求
一是助力産業數字化轉型的迫切需求。當前,我國制造業發展正 面臨多重壓力,勞動力等成本不斷上升,制造業面臨高端回流、低端外 遷的“雙重擠壓”挑戰,新冠肺炎疫情的蔓延將進一步加劇全球産業 鏈深刻調整,傳統産業轉型發展需求更爲迫切。推進工業互聯網等融 合基礎設施建設,將降低企業應用數字技術的成本,充分發揮數據作 爲生産要素的重要作用,構建數據驅動的數字經濟創新體系和新型生 産範式,實現産業高端化發展,增強全球競爭優勢,爲我國在新一輪全球産業分工調整中贏得有利位置。例如,工業互聯網應用到鋼鐵、 基建、航空航天、家電等多個行業,可使相關企業勞動生産力提高超 過 20%。富士康運用工業互聯網綜合解決方案對工廠進行內外網升級 改造後,已在深圳龍華的工業富聯“燈塔工廠”成功實現人力節省 50% 、效率提升 30%、人均産值提升 31%。其中,測試工段實現全自 動化,人力節約 92%,有效緩解人工成本壓力,保持了其在全球的低 成本競爭優勢。
二是打造智慧化生活的迫切需求。人類社會正在從人人互聯邁向 萬物互聯新時代。新一代信息技術日新月異,對人類生活方式産生重 大變革,極大地豐富了人們對美好生活的需求,促進了信息消費升級, 充分釋放內需潛力。預計 2020-2025 年,5G 商用將帶動 1.8 萬億元 的移動數據流量消費、2 萬億元的信息服務消費和 4.5 萬億元的終端 消費。疫情期間新興消費模式快速增長。電商方面,1-2 月社會消費 品零售總額 5.2 萬億元,同比下降 20.5%,實物商品網上零售額逆勢 同比增長 3.0%,占社會消費品零售總額的比重達 21.5%,比上年同期 提高 5 個百分點。農村電商平台快速發展,2020 年一季度全國各大 電商開辟助農專區,爲滯銷農産品打開銷路和市場,農村電商突破 1300 萬家。如:拼多多設立“農貨抗疫專區”,覆蓋 400 個農産區 230 多個貧困縣的農産品,並補貼 5 億元。教育方面,在“停課不停學” 的剛性需求和政府大力支持下,全國各級各類院校在線複課,覆蓋全 國各地教師和學生近 3 億人。線上教育平台承接線下需求,K12 在線 教育目標人群滲透率從 37.5%提升至 56.7% ,多個在線教育機構宣布直播課報名人數突破千萬。醫療方面,國家衛健委數據顯示醫院互聯 網診療同比增加 17 倍,第三方互聯網醫療服務平台診療咨詢量增長 了 20 倍,處方量增長近 10 倍。
三是提升國家治理體系和治理能力的迫切需求。大數據、人工智 能、雲計算等新一代信息技術越來越多地應用于社會治理各個方面, 寬帶網絡建設將加速治理體系和治理能力現代化進程,全面提升治理 效率、能力和水平,讓數據“出謀劃策”,形成科學化、精細化、智 能化的治理能力。如:疫情防控中,通信大數據平台彙聚 16 億手機 用戶數據資源,可以全面監測重點地區人員流出和流向情況,精准追 蹤確診、疑似病例和密切接觸者,科學研判疫情趨勢,及時有效隔離, 爲阻斷病毒擴散發揮突出作用,是數字時代國家治理現代化的重要探 索。防疫物資方面,國家重點醫療物資保障調度平台,疫情防控最吃 勁的時候,平均每 3 小時調度一次醫用防護服的生産和發貨情況,優 先保障武漢地區的需求,同時兼顧其他地區疫情防控的需要。
二、寬帶網絡發展成效顯著,綜合水平邁上新台階
回顧 7 年來的發展曆程,我國以“寬帶中國”戰略和網絡提速降 費爲契機,産業鏈上下遊協同聯動,在網絡建設、技術創新、生態打 造和應用牽引等方面發揮愈加重要的引領作用,移動寬帶和固定寬帶 成爲驅動全球寬帶市場發展的主導性力量。我國移動寬帶突出技術創 新和生態培育,實現了從 3G 追趕到 4G 同步、5G 引領的飛躍;光纖 寬帶突出公平競爭和普及滲透,實現了從銅纜接入到光纖入戶的快速 升級、從城市到農村的深度下沉。互聯網跨界融合應用正方興未艾,雲化、智能化等新技術新模式新産業不斷湧現,寬帶網絡綜合水平邁 上新台階。
具體對比“寬帶中國”發展目標看,自《“寬帶中國”戰略及實 施方案》(國發〔2013〕31 號)發布以來,經過“全面提速(至 2013 年底)”、“推廣普及(2014-2015 年)”、“優化升級(2016-2020 年)” 三個階段的持續努力,我國寬帶網絡基礎設施加快改造升級,用戶規 模高速增長,家庭普及水平大幅提升,寬帶信息應用加速向經濟社會 各領域廣泛滲透,三階段目標均已實現,2020 年目標基本提前超額 完成,“寬帶中國”戰略路線圖向更高水平、更高要求持續推進。
(一)寬帶網絡能力提檔升級
光纖網絡實現城鄉全面覆蓋。自“寬帶中國”戰略實施以來, 我國持續加大光纖網絡建設投資力度,完成了從銅纜接入爲主向光纖 入戶的全面替換。截至 2020 年二季度,FTTH(光纖到戶)覆蓋家庭 已超過 3 億個,光纖到戶(FTTH)端口在所有寬帶端口中占比已達到 92.1%,全國所有地級市均已建成光纖網絡全覆蓋的“光網城市”,城 市固定寬帶接入能力普遍超過 100 Mbps,部分發達城市已實現千兆接 入能力普及,農村固定寬帶接入能力超過 12 Mbps,行政村通光纖寬 帶比例超過 98%,大型企事業單位接入寬帶普遍超過 1000Mbps。
4G 網絡實現跨越式發展。我國僅用不到 3 年時間建成全球規模 最大、覆蓋最廣的 4G 網絡。隨著 4G 網絡持續推進深度覆蓋和廣度覆 蓋,4G 基站建設仍保持較快增長態勢。截至 2020 年 6 月,我國 4G 基站規模達到 560.2 萬個,同比增長 26%,總規模是 2014 年的 7.6 倍;4G 基站在全國移動基站總量中的占比達 63.9%,比 2014 年提升了 42.3 個百分點,全面實現戰略中“LTE 基本覆蓋城鄉”的預期目 標。5G 網絡建設規模全球領先。5G 商用發牌一年來,我國基礎電 信企業克服新冠肺炎疫情影響,加快 5G 建設速度。截至 6 月底,我 國 5G 基站規模達 41 萬個,今年以來新增 25.7 萬個。
網絡承載能力持續提升。自 2013 年工信部發布《工業和信息 化部關于設立新增國家級互聯網骨幹直聯點的指導意見》以來,我國 分批次建成 10 個國家級互聯網骨幹直聯點。截至目前,我國建成了 北京、上海、廣州、成都、武漢、西安、沈陽、南京、重慶、鄭州、 杭州、福州、貴州共 13 個骨幹直聯點,2019 年底批准增設內蒙古自 治區國家級互聯網骨幹直聯點。2019 年 10 月,我國首個國家(杭州) 新型互聯網交換中心試點獲批開建。新增直聯點的陸續開通和運行, 減少了網絡流量兜轉,大幅降低了網間通信時延和丟包率,提升了網 間通信性能。
國際通信基礎設施逐步完善。我國初步形成海底光纜、跨境陸纜爲主的國際傳輸網絡架構,截至 2019 年底,我國國際光纜總容量 達到 120.7Tbps,國際業務帶寬達到 30.4Tbps。海纜建設方面,大陸 地區已建有青島、上海南彙、上海崇明、汕頭和上海臨港 5 個國際海 纜登陸站,登陸的國際海纜達到 9 條。國內運營商積極參與香港登陸 海纜建設,新增亞非歐 1 號海纜(AAE-1)等多條國際海纜。陸纜建 設方面,我國共擁有 18 個國際陸纜邊境站,與周邊 12 個國家建立了 跨境陸地光纜系統。
(二)寬帶用戶結構持續優化
光纖接入用戶占比全球第二。在網絡提速降費深入推進、市場 競爭日益激烈等因素驅動下,固定寬帶用戶規模不斷壯大。截至 2020 年 6 月,我國固定寬帶用戶達 4.6 億戶,提前超額完成戰略設定的 2020 年 4 億戶的預期目標;固定寬帶家庭普及率超過 90%,比戰略設 定的 2020 年末 70%的預期目標高出 20 個百分點。從接入技術看,光 纖接入用戶占比全球領先,光纖接入(FTTH/O)用戶達 4.3 億戶,占 固定寬帶用戶的比重達 93.2%,遠超 OECD 國家 26.8%的平均水平,僅 次于新加坡(99.7%),位居全球第二。從接入速率看,百兆及以上接 入用戶占比持續提升,100Mbps 及以上接入速率的固定寬帶接入用戶 超 4 億戶,占總用戶數的 86.8%。千兆及以上用戶較上年末淨增 179.7 萬戶達 266.7 萬戶。
移動寬帶普及率超過預期目標。截至 2020 年 6 月,我國 3G/LTE 用戶達到 13.17 億戶,與 2015 年相比(7.85 億戶)提升 66.9%,遠 高于戰略設定的 2020 年末 3G/LTE 用戶合計 12 億戶的預期目標。 3G/LTE 用戶普及率超 94%,超額完成寬帶中國戰略 85%的預期目標。 隨著 4G 網絡覆蓋範圍和服務質量的不斷提升,2G、3G 用戶持續向 4G 遷移,4G 用戶總數達 12.8 億戶,占移動電話用戶的比重達 80.4%, 較去年同期提升 2.8 個百分點,在全球 229 個國家和地區中排名第 16 位,遠高于 54.5%的全球平均水平。目前 5G 用戶達到 1.5 億戶。
(三)用戶使用體驗明顯改善
用戶上網實際體驗速率大幅提升。根據中國寬帶發展聯盟發布 的《中國寬帶速率狀況報告》,2020 年第一季度,我國固定寬帶網絡 平均下載速率爲 43.49Mbit/s,是 2015 年同期的 5.2 倍;4G 網絡平 均下載速率達 29.02Mbit/s,是 2016 年第三季度開始監測時的 2.5 倍。用戶上網體驗明顯改善,我國固定寬帶用戶的浏覽網頁平均首屏 呈現時間爲 0.89 秒,較 2015 年(2.2S)縮短了一半以上,固定寬帶 用戶觀看網絡視頻的平均下載速率達到 24.66Mbit/s,同比大幅提升 24%,是 2015 年(6.86Mbit/s)的 3.6 倍。
固定寬帶月戶均支出穩步下降。2020 年 6 月,我國固定寬帶月 戶均支出爲 35.7 元,較 2014 年底下降 35.2%。中小企業寬帶和專線 平均資費較 2018 年分別下降 36.7%和 28.8%。從國際對比看,2020 年第二季度,按照購買力平價指數價格水平從低到高排名,我國固定 寬帶門檻價格、平均價格和中位數價格分別位于第 7 位、第 28 位和 第 17 位,在全球 84 個國家中處于較低水平。
移動數據流量資費顯著降低。2020 年 6 月,我國移動數據流量 平均資費爲 4.3 元/GB,同比下降 23.3%,港澳流量漫遊平均資費爲 0.11 元/MB,較 2018 年的 0.17 元/MB 下降了 32.4%。用戶月均移動 數據使用量爲 10.1GB,同比增長 29.2%。由于移動數據流量消費大幅 增長,移動通信用戶月均支出(ARPU)同比略降 1%,爲 47.8 元。從 國際對比看,2020 年第二季度,我國移動通信資費在全球處于偏低 水平,移動通信用戶月均支出在全部 239 個國家和地區中按價格由低 至高排名第 86 位,低于全球 11.36 美元的平均水平,遠低于美國、 加拿大、韓國等國。
(四)區域寬帶網絡協調發展
東部地區積極部署新型寬帶設施。東部地區全面貫徹光纖到戶 國家標准,新建樓宇全部實現光纖到戶,老舊小區大力實施“光進銅 退”,率先完成光纖寬帶網絡升級。同時,隨著 4K/8K 超高清、虛擬現實/增強現實等高帶寬應用的推廣普及,上海等地積極開展千兆光 纖接入試點,推進部署千兆寬帶接入網絡。截至 2020 年 6 月,東部 地區 1000M 及以上用戶達 155 萬戶,占全國千兆用戶總數的 58.1%。 在 5G 網絡部署初期,以京津冀、長三角、粵港澳大灣區爲代表的東 部地區加快布局 5G 網絡。東部地區 5G 基站總規模達 26 萬個,占全 國 5G 基站總規模的比重達 63.4%。
中西部地區加快寬帶網絡建設。中西部地區積極推進互聯網寬 帶接入端口建設,擴大接入網絡覆蓋範圍,提升寬帶用戶接入速率和 普及水平。截至 2020 年 6 月,中西部地區互聯網寬帶接入端口總量 爲 4.3 億個,比 2013 年增長 168.4%,占全國互聯網寬帶接入端口總 量的比重達 46.4%,較 2013 年提升 1 個百分點。同時,中西部積極 部署數據中心建設,甯夏、貴州、內蒙古等地充分發揮能源、地質、 氣候等優勢,積極對接東部地區數據中心建設需求,數據中心的網絡 能力明顯提升,我國新建大型、超大型數據中心逐步向中西部條件適 宜地區轉移。
(五)融合賦能作用日益彰顯
寬帶支撐帶動數字經濟蓬勃發展。以數字化、網絡化、智能化 爲特征的第四次工業革命蓬勃發展,寬帶網絡與實體經濟融合程度不 斷深化、範圍不斷拓展,形成了數字經濟發展的新模式、新業態、 新産業,全面增強經濟高質量發展的新引擎、新動能。消費領域,以 直播帶貨、新零售等爲代表的電子商務新業態縱深拓展,網絡零售持 續活躍。2020 年 1-7 月,全國網上零售額達 6.1 萬億元,同比增長9.0%,其中,實物商品網上零售額同比增長 15.7%,占社會消費品零 售額的比重爲 25.0%。生産領域,寬帶網絡加速演進升級,賦能制造 業轉型升級。工業互聯網在重點領域應用取得顯著進展,企業數字化 研發設計工具普及率達 49%,關鍵工序數控化率達 69%。工業互聯網 應用場景已覆蓋機械、鋼鐵、電子、石化、汽車、機械、輕工等制造 業主要門類,不斷向能源、交通、醫療等行業拓展,逐步向設計、服 務等高附加值環節延伸。
寬帶網絡有效助力疫情防控與複工複産。寬帶網絡有力支撐了 物聯網、大數據、雲計算、人工智能等新一代信息技術在新冠肺炎疫 情防控和複工複産中的應用,並取得了顯著成效。在疫情科學防控 方面,醫療機構借助寬帶網絡、大數據、人工智能等新技術應用,精 准高效地開展疫情的監測分析、病毒檢測的診斷、疫苗新藥的研發、 病毒溯源、患者追蹤、社區管理等工作。醫療物資制造企業依托大數 據平台開展醫療防疫物資供需的精准對接,高效生産、統籌調配以及 回收管理。在複工複産方面,寬帶網絡促進了協同研發、無人生産、 遠程運維、在線服務、雲簽約等新模式新産品落地應用,爲各行各業 實現“在線不掉線、工作不斷線” 的遠程化辦公模式提供了有力保 障。如疫情期間,中國電信依托 5G 網絡,在天翼雲會議平台上實現 了安徽省人民政府與中國科學院戰略合作協議的“雲上”遠程簽約。
三、寬帶網絡持續演進重構,構築數字經濟發展基石
當前,信息基礎設施正面臨著新舊動能轉換、發展重心調整、運 營模式創新的重大變革,其內生動能將從傳統網絡技術向大數據、人工智能、雲計算、物聯網等新一代信息技術拓展;發展重心將從帶寬、 速率等傳統網絡指標向與城市管理、民生服務等密切相關的生態指標 轉變;運營主體將從傳統電信運營商向互聯網企業、行業龍頭企業等 主體延伸,由此將形成多元的發展動力、多維的評價標准和多樣的服 務業態。國內外寬帶網絡持續演進重構,朝著“聯接、計算、平台、 應用”四大支柱體系方向邁進,新一代信息基礎設施已成爲面向全球、 面向未來,提升國家綜合實力和核心競爭力的重要載體,也是支撐經 濟發展社會發展、壯大數字經濟的關鍵使能器。
(一)以聯接提速爲基礎,高速移動、敏捷高效的新型網絡加速形成
1.固定寬帶接入網絡:從光纖到戶加速邁向光聯萬物的千兆時代
固定寬帶網絡作爲“信息高速公路”,其發展水平已成爲國家 ICT 發展水平的“晴雨表”,是衡量國家綜合國力的重要指標之一。全球 加快固網千兆部署趨勢顯著,各國都在積極推動高速寬帶網絡進程。 根據 OVUM 數據顯示,全球 FTTH 滲透率達到 54%,並在持續提升, 全光接入已成業界主流,並已有 57 個國家的 234 家運營商相繼發布 了千兆業務,有 20 多家運營商已發布萬兆業務。北美有線電視服務 商基于同軸電纜並采用 DOCSIS3.0 技術提供了可達千兆的接入網絡, 具有區域競爭優勢;美國發展最早,目前大部分運營商均已推出千兆 業務,但覆蓋率不高,仍處于普及階段。歐洲電信運營商仍然保有大 量銅線接入網絡,並通過新技術(如 Vectoring、G.Fast)提速經營;同時大部分國家也已發布千兆業務,整體發展則稍慢于中日韓等亞洲 國家,如西班牙全光計劃于 2021 年光纖網絡覆蓋全國 100%人口;德 國千兆戰略計劃 2025 年全面具備千兆接入能力。亞洲的日、韓、新 加坡啓動要晚于美國,但發展迅猛,已先一步進入千兆發展後期,其 中韓國、新加坡千兆家庭覆蓋已分別達到 93%和 95%。其余一些國 家近年來逐漸出現電力公司(擁有管線資源和施工能力)與運營商協 同建設全光接入網的趨勢,加速了高速寬帶發展。尤其值得注意的是, 2020 年 2 月,歐洲電信標准化協會(ETSI)成立了“第五代固網”(The 5th Generation Fixed Network,簡稱 F5G)工作組,致力于研究旨在研 究 F5G 標准與應用,推動固定寬帶代際演進。根據 ETSI 定義,F5G 是以 10G PON 接入、Wi-Fi6 和 200G/400G 傳輸等技術爲代表的第五 代固定網絡,包含 GRE(高可靠體驗)、eFBB(增強固定帶寬)、FFC (全光聯接)三大應用場景,開創從光纖到戶邁向光纖到房間、桌 面、園區、工廠乃至機器的光聯萬物2 新紀元。如圖 3-1 所示:
我國光網絡基礎優勢全球領先,正跨入以 10G PON 技術爲代表的 千兆超寬新階段。2019 年工信部啓動了“雙 G 雙提”行動,推動固 定寬帶和移動寬帶雙雙邁入千兆(G 比特)時代,爲高帶寬應用創新 和推廣提供基礎網絡保障。基礎電信運營商積極響應,先後提出了千 兆光網發展的明確規劃,目前已在全國超 300 個城市部署了千兆寬帶 接入網絡,覆蓋家庭用戶超過 8000 萬個,大部分省份電信運營商已 發布了千兆商用套餐,全國千兆寬帶接入用戶超過 270 萬戶,僅 5 個 月新增數就超過去年用戶總數(87 萬戶)。北京移動加速 F5G 建設, 將在全市範圍內打造千個雙千兆精品社區;廣州電信與華爲發布業界 首個《FTTR 白皮書》,通過全光家庭網絡解決方案保障千兆寬帶全屋 覆蓋;杭州移動發布《“雙 5G”數字城市白皮書》,夯實數字經濟堅 實底座。未來五年,光接入網絡加速進入千兆時代,10G PON 無源光 網絡技術以大帶寬、廣覆蓋等特征,單系統可爲 30-40 戶家庭提供千 兆接入的能力,成爲世界各國運營商在部署高速光接入網時的優先技 術選擇。我國千兆寬帶將不斷延伸覆蓋範圍,實現家庭、企業、商業 和工廠制造等多場景應用,聯接海量的設備和終端,爲用戶提供穩定 高速的帶寬接入能力。具體來看,未來光接入網絡的建設和發展將圍 繞以下三個方面展開:
(1)千兆提速:以家庭千兆速率接入爲目標,全面采用 10G PON 技術;家庭場景內應用千兆無線局域網提升末梢接入速率,結合 10G PON 提供千兆帶寬直達用戶終端。
(2)光聯萬物:在物理層,光纖連接的場景從家庭延伸千行百業,包括光纖到房間、工業 PON(工業光網、光纖到機器)、光纖到 園區企業(各類政企、園區、教育、電力、交通等各垂直行業)等, 通過新一代高性能、高集成度、低功耗的光電芯片和算法來保障快速 響應、低時延、工業級的高可靠、安全。
(3)極致體驗:通過大數據采集、邊緣計算、人工智能等技術 的應用,加之端到端網絡切片,多層次調度保障算法,爲不同用戶、 不同業務提供差異和精准服務保障,提升用戶的業務體驗。
2.移動寬帶接入網絡:5G 規模商用部署步入快車道
全球主要經濟體都高度重視 5G 發展,並在較大範圍進行部署。發 展 5G 已是世界各國的普遍共識,加快 5G 戰略布局是占領國際競爭制 高點、贏得未來國家戰略競爭新優勢的重要手段。美國政府近年來多 次頒布新政和法案,對 5G 發展進行全面布局。繼“5G FAST”計劃後,2020 年 1 月,美衆議院接連通過《促進美國 5G 國際領導力法案》、《促 進美國無線領導力法案》、《保障 5G 及以上安全法案》三個法案,意 欲加強美國在 5G 相關國際標准制定機構中的領導力,確保國家級戰 略目標的精准實施。美國四大運營商均已開啓 5G 商用,重點部署毫 米波頻段業務,並正在向中低頻段擴展。其中,T-Mobile 已在 2019 年 12 月使用 600MHz 頻譜開通全國性 5G 網絡,低頻網絡覆蓋了美國 5000 多個城鎮、2 億多人口。AT&T 計劃在 2020 年上半年實現美國所 有城市基于 850MHz 頻段的 5G 網絡商用。韓國加快推進“實現創新增 長的 5G+戰略”,擴大投資、鼓勵基礎設施創建、支持海外擴張,意 在建設全世界最好的 5G 生態系統。三大運營商 KT、SKT、LG U+在 2019 年 4 月同時開啓 5G 網絡、搶占全球 5G 商用首發後,持續發力 5G 網 絡建設,截至 2020 年 4 月,韓國 5G 基站規模達 11.5 萬個,覆蓋了 93%的韓國人口,5G 用戶規模達 634 萬,在移動電話用戶中的占比爲 9.1%,人口普及率達 12.4%。歐盟積極實施“5G 行動計劃”,成員國 和業界各方合作制定 5G 時間表,並指引歐盟各國制定本國的 5G 發展 路線。主要電信運營商已在 10 多個國家開通 5G 服務,瑞士和摩納哥 的5G 網絡已經實現對其本國人口約90%的覆蓋。截至2020年3 月底, 123 個國家和地區的 381 家運營商宣布開展 5G 網絡建設,40 個國家 和地區推出一項或多項 5G 服務 。
我國 5G 産業鏈日趨成熟,進入網絡規模部署和應用縱深拓展的關 鍵階段。網絡建設加速推進,電信運營商將加快 5G 網絡由 NSA(非獨立組網)向 SA(獨立組網)的演進,中國移動已經啓動 SA 設備招 標工作,力爭在年內實現 SA 網絡商用。網絡切片、邊緣計算等關鍵 網絡技術將落地生根,進一步展現 5G 核心能力和價值。同時,爲有 效降低網絡建設成本,減少重複建設,運營商積極推進 5G 網絡共建 共享。網絡設備及終端産業蓬勃發展,我國已有 130 款 5G 手機獲得 入網銷售許可,手機價格下探至 2 千元區間。國內 5G 手機出貨量累 計超 3000 萬部,占同期手機出貨量的 1/3 以上。2019 年華爲、中興 的 5G 網絡設備出貨量分列全球第一和第五,合計占全球總出貨量的 40%。5G 基站芯片已普遍采用 7 納米工藝,單基站功耗已由最初 5 千 瓦下降至 2-3 千瓦,運維成本顯著降低。5G 融合應用開始綻放風采, 新冠肺炎疫情加速 5G 與經濟社會各領域融合發展的步伐,在應對疫 情危機中,5G 遠程診療、5G 智能醫護機器人等應用從試驗走向實踐, 爲疫情防控起到了積極作用;5G+4K 直播、遠程辦公、遠程教學等應 用也在疫情防控隔離期間發揮了重要作用,推動企業安全有序複工複 産。此次疫情激發了 5G 技術的廣泛應用,讓國人第一次大範圍感受 到 5G 所帶來的效率提升,證明了 5G 應用在醫療、防控、應急、物流 等領域的重要性,爲相關應用大規模普及拉開序幕。隨著複工複産潮 的到來,5G 將在更大廣度、更深層面發揮重要作用,爲經濟平穩增 長提供強勁動能。
3.骨幹網傳輸: 向更高帶寬和容量的 P 比特級傳輸升級 演進
光傳送網絡扮演著新興産業中“數據流搬運”的關鍵角色,迅速改變著産業發展,不斷優化提升傳送能力。從上世紀 80 年代光纖通 信系統開始應用于信息通信網絡的骨幹網傳輸至今,隨著光纖傳輸能 力不斷提升,密集波分複用(DWDM)技術深入應用擴展光纖帶寬容量, 單光纖的傳輸商用系統容量增長超過了 100 萬倍。從光纖通信傳輸 能力提升的發展趨勢看,每 9-12 個月,光纖通信系統的傳輸容量將 會提升一倍。
我國的光傳送網絡已邁入全光網 2.0 時代,從全網光纖化走向全 光自動調度。全光網絡以其傳輸容量大、傳輸質量好、結構優勢等特 點,再加上其兼容性、擴展性、重構性以及高度集成的優勢,成爲 5G 光通信時代建設的重中之重。具有三大核心特征:10THz 的巨大可 用頻譜、100Tbit/s 的超大容量、1Tbit/s 的超高速率,可以有效支 撐 5G 的承載需求。網絡架構方面,基礎電信運營商骨幹層網絡已逐 步實現無線網格網絡 MESH 化組網,組網更加靈活,有效降低業務端 到端時延,實現業務靈活調整和動態恢複。網絡應用方面,光傳送網 將從配套網向業務網演進,構建品質專線支撐新興業務高速、高質量 發展,其覆蓋範圍也進一步向網絡邊緣延伸,實現基于光傳送網的全 業務綜合承載。智能管控方面,通過逐步引入智能雲化網絡管控系統, 實現對網絡的數字化和智能化管控,將設備、業務和時延進行可視化 顯示,提供靈活可變的業務發放策略,提供按需自動調整、網絡隱患 提前預警和業務提前切換等功能。
骨幹網從 100G 加速向 200G 及更大容量升級。目前,100G 骨幹網 傳輸系統已在我國普遍部署,三大運營商已經建成了單波 100G 骨幹網,並進行了數輪擴容來滿足不斷增長的流量需求。但隨著 5G 承載 帶寬需求的大幅度上升,網絡扁平化、大型數據中心機房的互聯,將 給骨幹網提出巨大挑戰,100G 骨幹網難以滿足 5G 商用成熟之後的網 絡帶寬需求,推動運營商骨幹網進入單波 200G 時代。今年中國移動 在省級骨幹網首次全面引入 200G 超高速傳輸技術,打造國內首張 200G 商用骨幹網絡,成爲我國光網絡産業從 100G 邁入 200G 的關鍵 裏程碑。隨著 5G 網絡部署速度加快,中國電信和中國聯通也將 200G 骨幹網系統納入集采計劃。同時,運營商和設備商還在加快 400G 傳 輸系統測試,骨幹網絡將實現 P 比特級的傳輸能力。
骨幹網直聯點提前超額完成 IPv6 升級改造。我國《推進互聯網 協議第六版(IPv6)規模部署行動計劃》發布以來,在工信部的大力組 織推動下,我國互聯網骨幹網絡 IPv6 升級改造工作順利開展。截至 2019 年 6 月,我國完成 13 個骨幹直聯點 IPv6 升級改造,累計開通 IPv6 網間帶寬 7Tbps,提前超額完成工信部“到 2020 年末,完成所 有互聯網骨幹直聯點IPv6改造,開通IPv6網間互聯帶寬不少于5Tbps” 的任務目標,網間 IPv6 流量疏導不斷優化提升。2020 年 7 月,三家 基礎電信企業已向 14.4 億固定和移動終端分配了 IPv6 地址,LTE 網 絡中 IPv6 流量占比達到 9.77%。目前,骨幹網 IPv6 網絡質量與 IPv4 基本趨同,我國已經具備 IPv6 業務承載能力,並不斷向好發展。 未 來 IPv6 規模部署將進一步提質增效,聚焦 IPv6 業務端到端貫通,加 快薄弱環節 IPv6 改造,擴大 IPv6 應用推廣,構建高速率、廣普及、 全覆蓋、智能化的下一代互聯網,爲經濟社會發展提供有力支撐。
(二)以計算增效爲核心,技術先進、存算一體的數據 資源持續構建
1.數據中心集群向規模化、集約化發展
從全球來看,隨著 5G、雲計算和人工智能等新技術應用加速落 地,數據流量進入爆發式增長新階段,數據中心將朝著超大規模、綠 色節能方向加速發展。根據愛立信預測,2024 年全球移動數據流量 將達 131.5EB/月,是 2015 年(5.2EB/月)的 25.4 倍。爲充分發揮數 據中心的規模效益,大幅降低業務部署成本和維護成本,大型、超大 型數據中心備受運營商、互聯網等數據中心提供商青睐。自 2013 年 以來,全球超大型數據中心數量增長了兩倍,其中以亞馬遜、蘋果、 谷歌、Facebook 和微軟爲首,單園區最大服務器規模已經突破 30 萬 台,很多大型園區服務器規模在 2 萬台到 10 萬台之間。Gartner 預測 2020 年底全球大型數據中心規模有望突破 600 個,占全部數據中心 服務器數量的 47%。同時,數據中心是能耗大戶,全球數據中心的電 力消耗總量占據全球用電量的 3%,到 2025 年,全球數據中心使用的 電力總量按現在的電力價格估算將會超過百億美元,年均複合增長率 將達 6%。爲降低數據中心能耗,提升運行效率,全球各國政府和相 關企業采取一系列措施,推動數據中心更加節能。
從我國來看,通過出台《關于加強綠色數據中心建設的指導意見》、 滾動更新《全國數據中心應用發展指引》等政策,積極引導數據中心 合理建設和布局,持續走向大型化和集約化,有效提升全國數據中心 的能效水平。目前全國在用超大型、大型數據中心的電能使用效率值(PUE)分別 1.63 和 1.54,預計到 2020 年能耗基本可比國際先進水 平,新建大型、超大型數據中心 PUE 達 1.4 以下。另一方面,企業加 快技術創新推動數據中心降低能耗。數據中心提供商通過應用液冷服 務器、高密度集成 IT 設備、高效制冷系統、市電直供、直流供電等 先進技術産品,實現數據中心綠色發展。如:阿裏巴巴推出的巴拿馬 電源是解決數據中心直流供電需求的最新一代電源産品,可有效提升 數據中心供電效率 3%,減少供配電總投資成本 20% 。
2.計算模式由傳統同構計算向異構計算革新
全球主流廠商計算架構向異構化發展。多樣化的應用場景推動異 構計算時代加速到來。在 5G、人工智能、大數據、物聯網等新技術 的推動下,互聯網應用類型日益多樣化,其産生的海量計算需求呈指 數級增長,對計算能力的需求超過了按“摩爾定律”增長的速度,呈 現差異化、個性化等特點,以傳統 CPU 芯片爲代表的同構計算(也 稱爲通用計算)性能的發展已經遠遠跟不上應用的需求。全球主流廠 商通過軟件化、雲化等方式,部署異構計算開源生態體系,降低異構 計算推廣使用的複雜性和使用成本,加速其普及應用。如,英特爾推 出 oneAPI 統一軟件平台,打通 CPU、GPU、AI、FPGA 等多種計算 單元,按照用戶需求進行靈活組合,爲用戶提供跨架構、跨平台的組 合式解決方案。
我國企業加速推動異構計算生態體系形成。我國芯片廠商將專用 計算單元集成到通用芯片中,其計算架構中既有 CPU 等傳統的通用計算單元,也有高性能的專用計算單元。通過 CPU+GPU、CPU+FPGA、 CPU+ASIC 等多種芯片進行異構計算,在承載應用方面發揮越來越重 要的作用,正在逐漸成爲行業的主流,且這種趨勢可能會繼續加速。 如,華爲搭建異構計算硬件資源雲管理平台,爲不同計算任務分配最 佳的異構硬件資源。隨著異構計算的開源生態逐步形成,以及新業務 新應用對算力及最佳能效比的持續追求,開放的、普適的異構計算生 態體系將加快形成。
3. 雲網邊深度融合成爲未來重要方向
雲網邊深度融合是基于業務需求和技術創新並行驅動帶來的網 絡架構深刻變革。隨著 5G 時代的到來,邊緣技術被視爲改變信息通 信服務模式的關鍵創新技術之一,更適用于實時、短周期數據的處理 與分析。世界各國對雲邊協同路線形成共識。全球主流廠商發力雲邊 協同産業生態,微軟、谷歌、亞馬遜等企業積極布局雲邊協同發展, 推出了一系列上雲服務和解決方案,如亞馬遜的 AWS Greengrass、微 軟的 Azure IoT Edge、谷歌的 Edge TPU 和 Cloud IoT Edge。據 IDC 發布的《數據時代 2025》報告預測,到 2025 年 50%的數據將在網絡 邊緣側分析、處理與存儲,而依靠計算資源集中化的傳統雲計算已經 無法滿足設備數量指數性增長需求和“大連接、低時延、大帶寬”應 用部署需求,只有雲計算與邊緣計算緊密協同,才能更好地滿足各種 場景需求,實現實時快速的進行數據存儲、智能處理和預測分析。
我國雲網融合加速向行業滲透。雲網融合是基于業務需求和技術 創新帶來的網絡架構深刻變革,使得雲和網高度協同、融合互補。當前,雲網融合主要應用于雲專線和 SD-WAN 等場景。隨著雲網融合 領域的不斷成熟,雲網融合將逐漸由簡單互聯向“雲+網+業務”延伸, 向上與具體的企業應用相融合,提供帶有明顯行業屬性且滿足用戶差 異化、個性化需求的雲網融合産品;向下與 ICT 服務融合,使得雲網 融合産品與基礎服務能力結合更緊密,最終實現企業計算資源合理分 配,服務資源動態調整,提供用戶需要的定制化雲計算業務。如中國 電信自主研發了基于分布式開放平台的邊緣計算 MEC 平台,支持固 定/移動網絡接入、第三方能力/應用靈活部署以及邊緣能力統一開放, 可應用于工業互聯網、高清視頻、車聯網等領域,解決工業控制方面 的低時延要求和數據安全等問題。
(三)以平台彙聚爲載體,綜合集成、交互協同的生態布局日趨成熟
1.工業互聯網平台供給能力不斷完善
全球工業互聯網平台創新持續活躍。美國是工業互聯網平台創新 的領跑者,《Gartner 2019 工業物聯網魔法象限》報告中北美平台上 榜 7 家,占比達到 43.8%,PTC、GE、羅克韋爾等企業工業互聯網服 務能力全球領先。PTC 憑借 ThingWorx 平台已成爲全球應用最爲廣泛 的工業互聯網平台企業。GE 投資 12 億美元推動包括 Predix 平台在 內的數字業務發展,並繼續加大在韓國、俄羅斯、沙特等國提供工業 互聯網相關服務的力度。歐洲立足工業優勢厚積薄發,不斷加強工業 數字化技術應用,如西門子構築工業研發、生産、運維的全鏈條解決 方案,MindSphere 平台連接的設備數量已超過 1000 萬台。
我國工業互聯網平台覆蓋深度不斷拓展。2019 年我國工業互聯 網産業經濟增加值規模達到 2.13 萬億元,占 GDP 比重爲 2.2%。預計 2020 年,我國工業互聯網産業經濟增加值規模約爲 3.1 萬億元,占 GDP 比重爲 2.9%,對 GDP 增長的貢獻將超過 11%。我國北京、上海、 廣州、武漢、重慶五大標識解析國家頂級節點已建成運行,42 個二 級節點上線運營。全國具有一定區域和行業影響力的平台超過 70 個, 跨行業跨領域平台平均工業設備連接數已達到 65 萬個,平均注冊用 戶數突破 50 萬。工業互聯網應用已覆蓋機械、鋼鐵、電子、石化、 汽車、機械、輕工等制造業各主要門類,在能源、交通、醫療等行業 的應用深度和廣度不斷拓展,在降成本、優質量、提效率等方面效果 顯著。
工業互聯網與 5G、人工智能等前沿技術融合發展。工業互聯網 平台與 5G、邊緣計算、人工智能及 AR/VR 等前沿信息技術集成融合, 全面提升連接、分析與交互能力,爲各類行業應用提供堅實支撐。SAP 與 Verizon 圍繞 5G 技術合作,打造新型物聯網解決方案,提升平台 工業實時連接能力。微軟向 OpenAI 投入 10 億美元資金,加快 Azure 平台人工智能技術革新升級,驅動實現數據智能分析。以日立、三菱 等爲代表的日本企業持續低調務實地推動人工智能、邊緣計算和機器 人等投入技術研發,爲工業互聯網平台技術發展提供新動能。
2.物聯網平台生態體系初步形成
全球物聯網商業模式日漸清晰。隨著智能硬件技術的快速發展, 物聯網市場呈現指數級增長態勢,根據 Gartner 預測,2020 年全球物聯網設備數量將高達 260 億件,産業規模將增至 1.9 萬億美元, 行業應用滲透率也將超過 65%。爲了尋求市場突破,全球巨頭開始角 力互聯網設備,從泛在市場終端,延伸到個人家庭空間、車輛空間以 及工業環境。物聯網開放平台發展迅速,促進了企業、行業、用戶之 間的數據開放共享,區塊鏈、邊緣計算等新技術持續注入物聯網技術 體系,已經在智慧家居、智慧交通、自動駕駛等領域,形成了商業模 式清晰的規模化市場。如智能家居方面,蘋果以 Siri 語言控制爲入 口,通過自研 HomeKit 平台,整合家居類産品,提供智能家居互聯服 務。自動駕駛方面,WAYMO 完成 1000 萬英裏公共道路測,Plus.ai 完 成 2800 英裏卡車 L4 商業貨運任務。
我國物聯網行業應用加速普及。物聯網技術體系正在向泛在、開 放、智能化方向發展,5G、蜂窩車聯網通信等無線網絡技術,極大提 升了物聯網連接傳輸能力,爲萬物互聯提供了基礎條件。智能交通方 面,交通部數據顯示,2025 年我國將基本形成數字化采集體系和網 絡化傳輸體系,實現出行信息服務全程覆蓋。到 2030 年,自動駕駛 汽車占全部汽車裏程的 13%,人工智能等新技術推動自動駕駛等模式 逐步走向成熟。如小鵬汽車實現月均自動泊車 3.2 萬次,月均自適巡 航 67.8 萬公裏。智慧能源方面,能源行業構建從發電到用電的全流 程優化體系,有效改善運行效率。金風建立風機故障預測模型,實現 關鍵零部件故障預警提前 72 小時。大唐電力構建燃煤全生命周期一 體化管理方案,實現采購優化、運輸監控、配煤優化。國家電網基于 平台支撐功率預測、多能互補、柔性控制、跨省調度等多種業務。
3.安全體系化支撐能力持續提升
企業數字化、網絡化、智能化發展步伐的加快使 IT 和 OT 不斷融 合,企業內部網絡與互聯網逐步打通,網絡安全威脅延伸向工業領域 滲透,安全形勢更爲嚴峻。同時,工業控制系統、工業大數據、平台、 設備等關鍵要素進一步聯動交融,新技術、新模式加快應用,新領域、 新業態不斷湧現,對安全防護理念與措施提出新的更高要求。構築工 業互聯網安全防線,爲推動先進制造業發展保駕護航,已成爲全球主 要經濟體發展工業互聯網的關鍵基礎和共同選擇。
發達國家持續提升工業互聯網安全保障水平。西方國家很早就認 識到工業互聯網安全的重要性,將工業互聯網納入國家安全戰略,強 化工業互聯網産業實力和安全防護體系。美國《先進制造業領導力戰 略》、德國《工業 4.0 戰略》、日本《東京倡議》懂明確提出將工業互 聯網安全作爲優先行動。西方國家政企協作密切,如美國國土安全部 下設工控系統網絡應急響應小組,加強與工控企業合作,組織開展網 絡攻防演練。美國國家標准研究院(NIST)發布《制造業網絡安全框 架簡介》,指導工業企業開展網絡安全防護。指導工業互聯網産業聯 盟建立多個測試床,驗證工業互聯網安全參考框架及其關鍵技術性能。 在戰略引領下,網絡安全企業也逐步向工業互聯網安全拓展,2019 年趨勢科技、卡巴斯基等傳統網絡安全企業,相繼發布工業互聯網安 全研究報告和産品服務。
我國加快健全工業互聯網安全防護體系。近年來,我國政府制定 了一系列工業互聯網安全政策文件,加快工業互聯網安全建設,工業互聯網安全防護體系建設取得顯著成果。2019 年,工業和信息化部 等十部委聯合發布《加強工業互聯網安全工作的指導意見》,從國家 層面統籌推進工業互聯網安全保障體系建設。工信部發布《工業互聯 網安全標准體系框架》,在汽車、電子、航空、航天等重點行業加快 推進標准應用。工業互聯網技術手段建設加速,國家工業互聯網安全 態勢感知與風險預警平台正式啓動運行,實現國家層面工業互聯網風 險實時監測、動態感知、快速預警能力。網絡安全企業也在加強與工 業企業的需求對接,未來技術産品方案將更好滿足工業生産的連續性、 可靠性要求,並平衡安全風險和業務影響。
(四)以應用賦能爲牽引,全面滲透、融合創新的市場 需求不斷釋放
1.智慧化生活應用創新不止
全球智慧生活應用發展迅猛。全球智慧生活領域應用創新較爲活 躍,技術含量較高。VR/AR 遊戲方面,2020 年全球 VR/AR 銷售額將 達 188 億美元,消費者支出以 VR 遊戲和 VR 觀影爲主導。如 Steam 公司依靠平台優勢占據 VR 遊戲主導地位,硬件廠商開始改造自身 VR 設備支持 Steam VR。爆款遊戲《Beat Saber》和《Half-Life:Alyx》 爲 Steam 吸引了大量 VR 用戶。移動醫療方面,遠程醫療將向實時交 互、資源管理、多重任務處理以及人工智能等方向發展,將更具個性 化、智能化、安全化特點。隨著 5G 深度覆蓋與人工智能技術的成熟, 遠程手術等遠程操控類應用有望得到更廣泛應用。疫情期間,發達國 家提供了多種形式遠程醫療服務。英國遠程醫療服務占比從疫情前的約 10%猛增至 75%,翻了 7 倍。法國企業“KineQuantum”將術後 恢複以及物理治療等以 3D 和虛擬現實遊戲的方式傳輸到移動端,遠 程指導患者操作。
我國智慧生活應用加速落地。我國互聯網應用創新走在世界前列, 市場空間廣闊。超高清視頻方面,在高速率、低時延網絡的支持下, 超高清視頻和 VR/AR 等媒體娛樂應用發展空間廣闊,從三大電信運 營商在 2019 年春晚、國慶閱兵和 2020 年兩會中進行了 4K/8K 超高 清電視直播,到火神山、雷神山醫院建設的全民“雲監工”,再到各 類活動的無人機實時高清圖片傳播,一系列圍繞重大活動賽事的 4K/8K 直播試驗加速落地,有望推動超高清視頻應用的規模化普及, 預計 2022 年超高清視頻用戶數將達到 2 億。教育方面,寬帶網絡的 廣泛普及推動我國在線教育用戶規模不斷壯大,截至 2020 年 3 月, 在線教育用戶規模達 4.23 億,占網民整體的 46.8%。受新冠肺炎疫情 影響,全國大中小學開學推遲,教學活動轉移至線上,一批在線教育 新軟件新服務集中爆發,VIPKID、騰訊課堂、學而思網校等在線課堂 井噴發展,全面助力“停課不停學”,傳統線下教育在疫情催化下大 規模往線上遷移,激發新一輪教育市場需求增長。
2.産業數字化加速向縱深發展
全球智能制造實力突飛猛進。在技術創新、産業政策和人口逐漸 老齡化等多重因素驅動下,工業智能化升級需求日益強烈,智能制造 增長空間巨大。智能工廠是智能制造的典型場景之一,全球衆多優秀 制造企業都開展了智能工廠建設實踐。德國西門子安貝格電子工廠實現了多品種工控機的混線生産;日本 FANUC 公司利用自動化立體倉 庫在車間內的各個智能制造單元之間傳遞物料,實現了最高 720 小時 無人值守;美國哈雷戴維森公司廣泛利用以加工中心和機器人構成的 智能制造單元,實現大批量定制。面向行業的服務供給成爲新的方向, 如達索將工程設計、仿真、全生命周期管理、制造執行環節等工業軟 件,整合到 3Dexperience 平台上,形成覆蓋行業全部場景的一體化服 務支撐能力。
我國産業轉型升級步伐加快。智能制造方面,預計未來幾年我國 智能制造行業將保持 10%左右的年均複合增速,到 2024 年行業市場 規模將突破 3 萬億元。我國湧現出海爾、美的、東莞勁勝、尚品宅配 等智能工廠建設的樣板。新型基礎設施與智能工廠的結合,將進一步 加速智能制造落地應用。如,三一重工的 18 號廠房有混凝土機械、 路面機械、港口機械等多條裝配線,通過在生産車間建立“部件工作 中心島”,即單元化生産,將每一類部件從生産到下線所有工藝集中 在一個區域內,實現了減少占地面積、提高生産效率、降低運行成本 的目的。農業數字化方面,北鬥導航、無人駕駛、5G、雲計算等新技 術逐漸被推廣應用于農業生産,有效變革生産組織方式和管理理念, 使農業生産越來越智能和高效。廣州一些農場率先開啓了“5G 稻田”, “農田數據采集站”可監測光照度、土壤酸堿度和肥力等數據,經 5G 實時傳輸到終端,通過雲計算處理和大數據分析自動生成稻田“體 檢報告”,協助農戶對稻田長勢進行科學判斷、科學種植。
3.數字化治理能力更加精准高效
全球積極探索智能時代的社會治理。人工智能倫理方面,歐盟、 新加坡等爲代表的發達國家倡導可信 AI,遵循以人爲本的基本理念, 加強重點規制數據和算法決策、強調多方合作的重要性、加強行業自 律。國際標准組織積極開展人工智能倫理標准的研究,IEEE 發布《人 工智能涉及的倫理准則》,國際化標准組織 ISO 成立人工智能可信研 究組。區塊鏈應用方面,各國加快區塊鏈在各行各業的應用。美國發 布“數字美元計劃”,在美國和墨西哥之間構建龐大的彙款通道,預 計未來將會基于這些用例對數字美元獨立組件進行測試。法國興業銀 行建立“內部私人區塊鏈”,測試了代幣化債券以及通過法國央行發 行的數字歐元進行結算。
我國大數據治理體系逐步完善。智慧城市建設駛入快車道,中國 智慧城市經曆了十多年的發展,正在從過去以垂直服務爲主導的傳統 智慧城市建設,逐步轉變爲以整體數字空間爲載體的新型智慧城市建 設。我國已形成長三角、珠三角等多個智慧城市群,截至今年 4 月初, 住建部公布的智慧城市試點數量已經達到 290 個。智慧城市市場規模 不斷擴大,2018 年至 2022 年的年均複合增長率約爲 33.4%,預計 2022 年市場規模達到 25 萬億元。社會安防體系逐步加強,“雪亮工程”是 “互聯網+”環境下加強和創新社會治安防控體系的建設的重要途徑。 在新一代信息網絡基礎設施支撐下,雪亮工程建設市場需求規模快速 增長,每個地級行政區的建設平均規模在億元級別以上, “雪亮工程” 的市場需求在 330 億以上。目前全國多個地方已完成上千路視頻結構 化分析、人臉識別布控等智能化應用,通過智能門禁、人臉識別、車輛道閘等爲居民出行居住等提供智能化服務。
四、多措並舉,持續推進我國寬帶設施建設走深走實
數字化、網絡化、智能化已成爲經濟社會發展的大趨勢。各國普 遍將新型寬帶設施作爲構築國際競爭新優勢的關鍵領域,紛紛加快千 兆固網、5G 網絡、雲計算、邊緣計算等戰略布局。我國新型寬帶設 施建設具有良好的政策環境、較完備的技術産業體系、廣闊的應用空 間和龐大的用戶基礎等多方面優勢和條件,發展動力充足。但同時, 機遇與挑戰並存,我國新型寬帶設施尚處在起步期、成長期,仍面臨 關鍵核心技術受制于人、投資建設規劃和標准不統一、惡性競爭削弱 投資動力、數據治理規則缺失、融合人才不足、區域發展不均衡導致 的數字鴻溝和數字普惠等新老問題交織疊加挑戰。面向“十四五”規 劃部署和網絡強國建設要求,應聚焦經濟社會數字化轉型的巨大需求, 著力統籌好、建設好、應用好、保障好新型寬帶設施,爲我國經濟高 質量發展提供堅實根基和關鍵支撐。
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(報告觀點屬于原作者,僅供參考。作者:中國信通院)
【報告來源:未來智庫】