初夏加班后的夜晚,不溫不涼的天氣。
安靜的街道上,暖黃的路燈打在身上,溫暖著每個夜歸人回家的路。
距離1843年中國的第一盞路燈——煤油燈在上海誕生已經(jīng)過去了100多年,100多年過去,路燈仿佛已經(jīng)不是當年的那個路燈了。
就像在過去,我們怎么也沒有想到,有一天路燈竟然可以和5G基站聯(lián)系到一起!
7月11日,金華路燈管理所施工人員在西市街安裝智慧路燈,這是智慧燈桿在金華首次試點。
自6月6日,工信部正式向四大運營商發(fā)放 5G 商用牌照后,我國正式邁入5G時代。
5G,即5G是第五代移動通信技術的簡稱,5G的意義在于萬物互聯(lián),即所有“人”和“物”都將存在在有機的數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)中。
《5G,未來已來》宣傳牌片
5G要實現(xiàn),其中有關鍵的一步就是基站建設,當我們用手機打電話時,信號就會同時由附近的一個基站發(fā)送和接受,通過基站,電話被接入到移動電話網(wǎng)的有線網(wǎng)絡。也就說,沒有基站的“中介作用”,我們的手機便接收不到通訊信號。
1
基站——撬動5G的必要通道
想到基站,在很多人的記憶中可能就是一座鐵塔。
其實鐵塔只是基站的一部分,相當于一個承載物,基站是由機房和天線組成,天線需要懸掛在高處,根據(jù)周圍的環(huán)境不同,有的地方需要建鐵塔來懸掛天線。一般來說,農(nóng)村的基站需要建鐵塔作為支撐,城市的基站一般不用建鐵塔,天線可以直接安裝在足夠高的樓頂上。
1986年,我國的第一座移動通信基站在秦皇島調(diào)試完成,1987年,第一個無線基站在廣州建成,彼時還處在1G時代。
從圖片中可以看出,當時的基站有什么特點:體積大且笨重?;鶐幚?、射頻處理、供電單元等全都放在一個機柜里,建設、擴容、運維都很麻煩,這種狀況一直持續(xù)到2G時代。
3G時代,軟件定義無線電為基站打開了一扇窗,于是有了BBU和RRU分離的構架,一個BBU可以為多個RRU提供基帶資源池。這一模塊式的基站構架不僅降低了建網(wǎng)成本,提升了網(wǎng)絡擴容升級的靈活性,光纖連接也能減少損耗,其體積也縮小了許多。
4G時代仍然采用軟件定義無線電的方式,4G基站最大的特點是SingleRAN,是一套設備融合了2G/3G/4G多種標準制式,進一步降低了基站的復雜性和建設成本。
如今進入5G時代,5G支持超高速率、超低時延和超多連接,業(yè)務面向多樣化,對基站提出新的要求,一個顯著的特點就是小基站需求擴增。
為什么需要小基站?
隨著 1G、2G、3G、4G 的發(fā)展,使用的電波頻率是越來越高的。這主要是因為,頻率越高,能使用的頻率資源越豐富。頻率資源越豐富,能實現(xiàn)的傳輸速率就越高。
但是,電磁波有一個顯著的特點:頻率越高,波長越短,越趨近于直線傳播(繞射能力越差)。頻率越高,在傳播介質(zhì)中的衰減也越大。所以,為了建設一張覆蓋面積廣的網(wǎng)絡,5G必須尋找新的出路,5G網(wǎng)絡需要一張小而密的網(wǎng)絡。
2
5G,想象力可以構建未來世界
有歷史學家說過,人類之所以能夠超越地球上的其他物種建立文明,主要是因為他們能夠在自己的大腦中創(chuàng)造出現(xiàn)實中不存在的東西,這一點在科幻電影中表現(xiàn)的尤為明顯?!朵撹F俠》中的外骨骼技術已經(jīng)應用到現(xiàn)代醫(yī)療中,《霹靂游俠》的自動駕駛汽車已經(jīng)被大家熟知,《阿凡達》中的全息投影技術全國人民在春晚中已經(jīng)目睹……
大多時候,科幻小說也是用現(xiàn)有的科學技術用想象力延伸科技的深度,構造了未來世界的星辰大海。當技術已經(jīng)呼之欲出的時候,我們或許把應用串聯(lián)起來去思考場景實現(xiàn)背后的底層邏輯。
5G基站有幾大顯著特點:頻段高、基站多、基站貴、功耗高,數(shù)據(jù)顯示:5G基站數(shù)量將至少是4G的2倍、5G基站成本也將超過4G基站的2倍,功耗則是4G基站的3倍。
對于國內(nèi)的運營商而言,他們在面對5G全面鋪開的時候,激動之余也在隱隱擔心成本問題,因為當前運營商們4G時代的成本還沒有收回。以中國移動為例,2013年末中國移動獲得4G TD牌照并開啟規(guī)模建設和商用。財報數(shù)據(jù)顯示,2014年到2018年間,中國移動4五年之間中國移動在4G網(wǎng)絡上的投資超過3600億元。
5G基站雖然成本高但是它又是必要的,沒有基站就沒有信號,沒有信號設備就無法連接。想要織一張小而密的網(wǎng)絡,必然需要一個充當“鐵塔”功能的載體,暫且把這個載體想象成一根桿子。
鑒于5G基站成本之高,如果把這根桿子是現(xiàn)成的,搭載基站的桿子物盡其用,成本是不是就會降低?
5G時代的自動駕駛大概是很多人期待的,因為L4/L5級別的自動駕駛出現(xiàn),車主的雙手將會被解放。自動駕駛的實現(xiàn)有賴于車聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn),借助信息通信技術,車聯(lián)網(wǎng)可以實現(xiàn)車、人、路、車與云端服務平臺鏈接起來,為車輛規(guī)劃出最優(yōu)規(guī)劃路線,當然這也是智慧城市實現(xiàn)的基礎。所以桿子上可以放置采集車輛及周邊情況的攝像頭。
除此之外,攝像頭捕獲的圖像也能接入到公安系統(tǒng),通過系統(tǒng)的人工智能為社會治安保駕護航,可廣泛用于可疑人員排查及尋親等場景;
隨著清潔能源的發(fā)展,電動汽車成為將成為主流,針對電動汽車續(xù)航里程不長的痛點,可以在路燈上安裝充電樁;
對于氣象部門來說,可以在桿子上放置一些溫度、濕度、霧霾傳感器,為用戶提供更加精準的室外環(huán)境信息;
對于廣告商來說,可以在桿子上安裝智慧屏,根據(jù)人群的喜好,實現(xiàn)廣告精準投放;
綜上,這根桿子的畫像大概是這樣的:一根桿、布點密集、有電、有網(wǎng),這不就是路燈嗎?
目前城市路燈的間距范圍約在20-30米,而5G基站的間距約在100-200米左右,路燈的供電優(yōu)勢、覆蓋密集、節(jié)省空間、盲點覆蓋可以大大減少基站部署選址的時間,便于迅速復制。
于是,搭載5G基站的智慧路燈(下圖)出現(xiàn)了。
從當?shù)孛襟w曝光的情況來看,智慧路燈主要以路燈燈桿為載體,集智慧節(jié)能照明、信息網(wǎng)絡、云端管理等為一體,預留5G接口,可實現(xiàn)路燈智慧照明、視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、充電樁、無線網(wǎng)絡、LED顯示屏、燈箱廣告、窨井水位傳感報警等多種功能。當前,在深圳、廣州、上海、武漢等地已經(jīng)開啟了5G智慧路燈試點工作。
3
中國的基站市場:抱團取火,頭部效應明顯
參考武漢市人民政府辦公廳印發(fā)的《武漢市5G基站規(guī)劃建設實施方案》,以后期平均成本穩(wěn)定來算,未來我國5G小基站建設總量達2000萬個,同時預計90%是屬于室外小基站,天風證券預測智慧燈桿市場空間為1512億元(2000萬站*90%室外*70%掛載到智慧燈桿*單價1.2萬元/套)?;拘枨蟠呱嘶据d體(鐵塔)、站址的需求。
伴隨著5G商用的全面展開,5G基站作為重要的基礎設施載體起重要作用,分析5G小基站的發(fā)展概況可以從5G整個產(chǎn)業(yè)鏈中來看。
5G基站位于產(chǎn)業(yè)鏈上游,處在基礎設施建設之列。在我國的5G微基站建設中頭部效應明顯,市場主要掌握在頭部玩家手中,在基站鋪設的過程中設備廠商采用“抱團取火”的方式。
抱團的第一層級發(fā)生在運營商之間。
2015年之前,中國市場上絕大多數(shù)通信鐵塔基礎設施均由通信運營商自行建設、自行運營,資源難以實現(xiàn)共享與協(xié)同。在自建鐵塔時代,鐵塔的多少決定了運營商網(wǎng)絡質(zhì)量的優(yōu)劣且成本高,造成資源浪費。
最近幾年國家發(fā)布的一系列法案中也明確規(guī)定:通信運營商(移動、聯(lián)通、電信)原則上不得自建鐵塔等基站配套設施以及地鐵、高速鐵路、高速公路及交通樞紐等重點場所的室內(nèi)分布式天線系統(tǒng),而應交由中國鐵塔統(tǒng)籌通信鐵塔的建設與共享。
2014年,移動、電信和聯(lián)通共同出資設立了中國鐵塔,各家運營商鐵塔的“共享時代”拉開。隨著站均租戶數(shù)量的提升,中國鐵塔給予租戶的折扣力度逐檔增強,這也和共享鐵塔降本、提高效率的初衷不謀而合。
截至2017年12月,中國通信鐵塔基礎設施服務提供商擁有的站址數(shù)量達到194萬座,高于全球主要國家水平。其中,中國鐵塔擁有187.2萬座(2018H1已經(jīng)達到189.8萬座),范圍遍及全國各地,占比高達96.5%。
第二層抱團,是中國鐵塔、各設備廠商之間、生態(tài)鏈企業(yè)之間的抱團。
在2018年合作伙伴啟動大會上,中國鐵塔與華為技術有限公司、中興克拉科技有限公司、諾基亞通信系統(tǒng)技術(北京)有限公司、上海大唐移動設備有限公司、杭州??低?/u>數(shù)字技術有限公司、浙江大華技術有限公司等137家合作伙伴簽署了合作意向書,布局未來“大共享”的藍海市場。全國多地的智慧燈桿都出自中國鐵塔之手,在共享資源的同時也在一定程度上減少鐵塔的建設成本。
在智慧燈桿產(chǎn)業(yè)鏈條上,除了運營商網(wǎng)絡合建的中國鐵塔,還有更多的逐鹿者,如華為、數(shù)知科技等。早在2014年,華為就成立了華為eLTE生態(tài)聯(lián)盟,旨在與上下游集成商、設備商一起通力合作,為全球行業(yè)客戶提供優(yōu)質(zhì)的商用eLTE寬帶集群技術和解決方案,來自生態(tài)圈不同領域的上百家機構和廠商,正將eLTE解決方案從以往公共安全領域應用為主,逐步擴展到智慧城市、智能電網(wǎng)、數(shù)字化園區(qū)等更多市場。
2016年,華為在全球規(guī)模最大的ICT科技展會CeBIT 2016上發(fā)布了首個多級智能控制照明物聯(lián)網(wǎng)解決方案以后,華為在城市路燈領域開始強勢爆發(fā),從NB-IoT到當下火熱的智慧桿,華為都成為了行業(yè)的引領者。
在近日舉行的“2019·5G創(chuàng)新發(fā)展大會”上,廣州市人民政府與華為公司簽訂5G戰(zhàn)略合作框架協(xié)議,其中廣州市智慧燈桿聯(lián)盟應運而生,華為由此加入智慧燈桿的市場競爭中。
除此之外,一直以來,華為都從實踐的角度協(xié)助推進國家標準制定,積極開展智慧城市頂層設計。作為《智慧城市頂層設計》國家標準的主要編輯者,華為積極開展智慧城市頂層設計,從實踐的角度積極協(xié)助推進國家標準的制定,為北京、上海、深圳、南昌、蘭州和三亞等多個城市提供了智慧城市頂層設計。
由于5G基站建設的強技術壁壘,5G基站的玩家中的頭部效應明顯,華為是5G基站玩家中的重點。華為自2009年開始啟動 5G 的研究,從華為公布的數(shù)據(jù)來看,不包括終端業(yè)務,華為10年內(nèi)在5G領域的投資超過40億美元,覆蓋了材料、芯片、算法等領域。
據(jù)華為5G產(chǎn)品線總裁楊超斌透露,今年在5G系統(tǒng)側投入,人數(shù)差不多是1萬多人,整個預算的金額,在5G系統(tǒng)側不含終端,整個研發(fā)費用的投入超過100億人民幣。
十年的時間積累技術,華為建立了自己的壁壘,彎道超車,完成從跟隨到引領的跨越:
截至目前,華為已經(jīng)拿到了包括德國、英國、俄羅斯等國家在內(nèi)的50+國際5G訂單,排名全球第一!
5G提案18000件,拿到中國首張5G終端電信設備進網(wǎng)許可證。
今年3月份,華為還發(fā)布了全球首顆5G基站核心芯片天罡和首個5G商用終端CPE。
華為5G專利全球排名第一名,占比達到20%。
中國移動6月6日發(fā)布的《2019年核心網(wǎng)支持5G NSA功能升級改造設備集中采購單一來源采購信息公告》顯示:一共采購1131套設備,華為拿到52%份額,位居第一。愛立信則拿到34%份額,位居第二。剩下的市場份額被諾基亞和中興通訊分享,其中,諾基亞獲得10%份額,中興4%。
從全球來看,從7月17日舉辦的IMT-2020峰會獲悉,華為已經(jīng)獲得50+ 5G商用合同,諾基亞簽署了43個商業(yè)合同,愛立信獲得23個5G商用合同,中興獲得25個5G商用合同。
業(yè)界預估,伴隨 5G 的商用大幕拉開,有著完善和深入布局的華為在新的時代占據(jù)獨特的領先地位,將充分享受到行業(yè)紅利。除此之外,華為產(chǎn)業(yè)鏈相關的供應商將直接受益。(如上圖)
根據(jù)華為公布的供應商名單來看,2018 年核心供應商一共有 92 家,美國企業(yè)數(shù)量最多共 33 家,大陸排名第二有 22 家,今年以來的中美貿(mào)易摩擦將使國產(chǎn)化替代需求更加迫切,加速推動電子元器件行業(yè)國產(chǎn)化進程。
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結尾
100多年前,上海街頭的第一盞路燈雖然是煤油點燃的,可是在人們的心中,那燈光比月光還要神圣。據(jù)說,黃浦江邊摩肩接踵的人群會專門前往一睹路燈的風采。
從煤油燈、煤氣路燈到電燈再到如今的“智慧路燈”,路燈不再是一個一次性的工程項目,也不僅僅只具備照明的單一功能。智慧路燈憑借收集數(shù)據(jù)的重要特性,將成為一座城市的數(shù)據(jù)入口,其運營所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)價值將日益凸顯出來,可以打開更為廣闊的市場。
無論是基站、智慧路燈,回歸到事情的本質(zhì),這些都是5G帶來的。
5G帶動基站建設、智慧路燈、智慧城市、終端設備爆發(fā)、產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)受益,這些看似風牛馬不相關的東西由于5G被點燃,被串聯(lián)起來,引爆一個又一個行業(yè),也讓彼此的鏈接更加緊密。
人類對未來的思考都跳脫不了當下思維的限制。
5G能帶來什么?搭載5G基站的路燈或許只是一個開始。
參考資料:
從1G到5G,回首移動基站40年,知乎@北峰通訊
5G來臨,華為憑什么這么值錢?,新財富,2019
智慧燈桿——5G連網(wǎng)的前哨站,高工LED,2019
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原文標題:"路燈,你正經(jīng)點好嗎?"
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