12月26-27日,全國工業和信息化工作會議召開,會議在部署2025年重點工作中提出,“推進工業5G獨立專網建設”,作為信息通信行業主管部門,將工業5G獨立專網建設作為新的一年重點部署的工作,意味著對大型工業企業自建5G專網的相關政策尤其是頻率政策呼之欲出,為5G+工業互聯網帶來新的機遇。
5G獨立專網:5G專網的典型場景
從5G商用開始,5G專網就一直是業界高度關注的領域,大量廠商入局,提供5G專網產品和解決方案,也實現了一定規模的部署落地。IoT Analytics今年9月份發布跟蹤數據,截至2023年末,全球蜂窩物聯網連接數超過35億,5G物聯網連接數占0.7%,為2560萬。由于5G基礎設施部署就緒和5G物聯網應用需求的增長,預計從2024年到2030年期間,5G物聯網連接的數量將以59%的復合增速增長,到2030年底將達到超過8億連接。而相比之下,整體蜂窩物聯網連接在同期的復合增長率為15%。
其中,基于5G公網的物聯網連接在5G物聯網連接總數中占據主導地位,截至2023年底,5G公網物聯網連接占比為95%,未來幾年仍將以58%的復合增速增長。2023年底,基于5G專網的物聯網連接數為128萬,占5G物聯網整體連接數的比例為5%。不過,IoT Analytics認為,5G專網的物聯網增速更快,預計從2024年到2030年,基于5G專網的物聯網連接數將以65.4%的復合增速增長,屆時將占全球5G物聯網連接數的比例攀升至13%,連接總數為1.07億。
從區域發展角度來看,未來幾年5G專網增長較快的區域為中國和歐洲,港口、辦公、園區等非工業化領域推動專網較快增長。不過,到目前為止,中國和歐洲的5G專網采取了不同的路徑,中國市場采取5G虛擬專網的路徑,歐洲市場則采取5G獨立專網的路徑。根據公開數據,截至2024年11月底,中國境內5G行業虛擬專網建設總量超過4萬個。不過,海外獨立專網建設加速,全球已有17個國家為5G獨立專網分配了專用頻率,其中9個國家在歐洲,分別為比利時、荷蘭、克羅地亞、挪威、芬蘭、波蘭、發過、英國和德國。其中,德國作為首個向工業企業發放5G專網頻率的國家,目前已實現了在大量企業的部署。
針對5G專網的支出,IoT Analytics將支出主要分為網絡基礎設施、托管服務、管理軟件3類,截至2023年底,對5G專網的支出中55%的比例主要用于網絡基礎設施,26%用于托管服務,19%用于管理軟件。可以看出,當前5G專網還處于相對早期階段,針對應用的托管服務和軟件支出比例偏低。不過,到2030年,預計托管服務、管理軟件的份額將明顯提升。
雖然工業制造場景是5G專網能夠有效發揮作用的天然領域,但截至目前,非工業類的設施和園區是5G專網增長的主要動力。2023年,包括港口、體育場、商業樓宇和政府辦公樓、倉庫和機場等場景占全球5G專網市場的75%,而工業和制造場所,如工廠、礦山等場景占23%的份額。到2030年,工業制造領域將增長到28%,非工業部門預計將占據71%的份額,依然占據絕對優勢。
各類玩家入局,爭奪激烈
全球5G專網產業生態逐漸完善,尤其是設備和系統領域,一些新的玩家對這一市場布局已久。電信運營商、通信設備商、IT廠商、互聯網巨頭、制造業巨頭、Open Ran等企業都對此寄予厚望。相對于公網市場,目前專網市場空間有限,但現有玩家數量不少,未來會有一輪優勝劣汰的過程。
電信運營商、通信設備商本身是移動通信建設和運營的專家,這些群體提供5G專網方案是水到渠成的選擇。與以往各代移動通信不同的是,互聯網巨頭和制造業巨頭也紛紛入局,通過垂直行業積累、云計算能力、低成本設備等優勢,大幅降低5G專網的門檻。
制造業巨頭最為典型的是西門子,該企業在2023年推出了5G專網產品,該產品是一個全套的系統,包括核心網和無線接入網的所有組件,例如無線接入網的集中式單元(CU)、分布式單元(DU)和無線單元(RU)所有部分均包含在西門子這一系統中。西門子這一5G專網解決方案運行在自己的工業電腦上,它在市場上以OT級和對中小企業友好而聞名。在西門子看來,它的5G專網解決方案相對其他方案優勢明顯,適合惡劣的工業環境下運行,而且非常緊湊、對用戶非常友好。
互聯網巨頭比較典型的是AWS、微軟Azure和谷歌云等互聯網云計算公司。例如,AWS推出了面向企業5G專網的解決方案AWS Private 5G,這是AWS的一項新的托管服務,旨在讓企業能夠非常便捷地自建5G專用網絡,這是一套集網絡規劃、集成、部署、管理、擴展等端到端的5G專用網絡解決方案。這一方案最大的特點是預集成,AWS提前將5G專網所需的小基站射頻單元、服務器、核心網和接入網軟件進行集成,客戶不需要花費時間再配置,設備上電后即可實現網絡部署,整個過程中更多是客戶自行部署和通過AWS云端平臺自行配置,類似于DIY的部署模式。AWS宣布,AWS Private 5G讓企業只需幾天時間,即可采購、部署和擴展5G專網,而非幾個月,在很大程度上降低了5G專網部署的門檻。這一模式對運營商為主的企業網市場形成明顯的競爭優勢。
頻率政策松綁是5G獨立專網發展的關鍵
早在5G商用初期,德國政府率先嘗鮮,發布了面向企業專網的頻率政策,德國多家知名工業企業紛紛申請專用頻率,開展專網建設。此后,全球多個國家和地區也加速了頻譜自由化政策的出臺,監管機構已經發布或正在批準對共享和本地專用頻譜牌照的許可。
具體來說,支持5G獨立專網的頻率政策主要包括:美國的CBRS(公民寬帶無線電服務)頻譜共享計劃、加拿大計劃的NCL(非競爭本地)許可框架、英國的共享和本地接入許可模式、德國的5G工廠園區網絡3.7-3.8 GHz和28 GHz許可、法國的垂直頻譜和分租安排、荷蘭的地理限制中頻帶頻譜分配、芬蘭的本地4G/5G網絡2.3 GHz和26 GHz許可、瑞典的3.7 GHz和28 GHz許可、挪威對3.8-4.2 GHz頻段本地網絡的監管、波蘭對本地政府單位和企業的頻譜分配、巴林的私有5G網絡許可、日本的4.6-4.9 GHz和28 GHz本地5G網絡許可、韓國的e-Um 5G在4.7 GHz和28 GHz頻段的分配、中國臺灣地區為私有5G網絡提供4.8-4.9 GHz頻譜、中國香港的LWBS(本地化無線寬帶系統)許可、澳大利亞的設備許可等。
在產業生態發展和頻率自由化驅動下,5G專網市場也被業界看好。市場研究機構SNS Telecom & IT發布報告估計,2023年至2026年期間,全球垂直行業的專用LTE和5G網絡基礎設施支出將以約18%的年復合增速增長,到2026年底最終將超過64億美元。其中,40%的投資將用于建設獨立的專用5G網絡,該網絡將成為主導的無線通信方式,以支持正在進行的制造業和工業數字化和自動化革命。
2022年11月,工信部給中國商用飛機有限責任公司發放了全國第一張企業5G專網的頻率許可,這是目前已知的國內第一張企業5G專網的頻率許可,成為5G專網發展的一個里程碑。不過,此后暫無其他廠商獲得5G專網頻率許可。本次工信部提出“推進工業5G獨立專網建設”,業界對此解讀認為針對5G專用頻率的政策可能會出臺,為這一領域發展鋪平道路。
今年8月,外媒透露特斯拉正在其上海超級工廠部署一張5G專網,筆者曾撰文對其進行跟蹤,并提出了一些疑問,重點聚焦特斯拉在上海超級工廠部署5G專網,會采取何種形式?是虛擬專網還是獨立專網的形式?如果是獨立專網形式,則必須獲得5G專網頻率的牌照,若特斯拉獲得了這張牌照,則是國內5G專網發展的又一重要標志,意味著未來可能還有多張5G專網牌照發放。
若政策落實,企業如何經營好5G獨立專網?
實際上,獨立專網在國內并非沒有先例。在此之前,由于行業的特殊性,部分領域已建設運營了專用的無線通信網絡,如鐵路、民航、公安等,有力保障了這些行業的安全和經營。在某種程度上來說,一張專網是這些行業正常運轉的基礎和必要條件,其經營思路是作為一個“公共產品”來運營。
然而,相對于這些特殊行業,工業領域的5G專網并非一個必要條件,更多是從技術發展和商業化的角度考慮的,對其運營的思路不能以“公共產品”來看待,而要考慮固定投入產出、市場競爭力提升、技術創新水平進步等。同時,那些建設5G專網的工業企業,并非通信領域的專家,對于運營好這張網絡缺乏經驗,IT、OT和CT如何無縫融合,挑戰巨大。
針對工業5G獨立專網,過去幾年主管部門一直保持謹慎態度,尤其是對于專用頻率政策并未松綁。從業界觀點來看,給不同的工業企業發放專用5G頻率牌照,會造成頻率碎片化的結果,對于頻率管理造成很大困難。另外,作為企業的市場化決策的結果,工業5G獨立專網的定制化程度很高,供應鏈管理也面臨挑戰。不過,隨著產業生態的成熟,這一領域的風險也持續下降,期待2025年能有一些工業5G獨立專網落地,進一步豐富5G賦能實體經濟的案例。
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