cookieOptions = {...}; .埃森哲 5G 智慧城市報告:美國 GDP 將狂增 5千億 - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

智慧生活設計事務所


2017年11月17日 星期五

5G Technology - Smart Cities, Smart Dust, Internet of Things & Our Future




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來源:智东西



5G被認為是萬物互聯的開始。第五代通訊技術將不僅僅帶來網速的提高(eMBB),更意味著可靠的低延時(uRLLC)海量物聯網(mMTC)。

本期的智慧內參,我們推薦來自埃森哲的5G智慧城市趨勢報告,從經濟效益和應用規模的角度介紹,基於第五代通訊技術的智慧城市解決方案,包括智慧電網、智慧交通和智慧安控。


以下為筆者整理呈現的乾貨:

▲5G與智慧城市將造福所有社群型別



相比於以前的通訊技術,5G所需的基礎模組將更(以前的大概需要250英尺高的訊號發射塔)小( small-cell sites),佈局更密(大概是3、4G的10到100倍),以支援更全面、更穩定、更高效的網路連線。

因此,5G的基建佈署不僅需要電信商的投資,還需要政府提供鼓勵措施予以支援,規劃佈署,改變收費結構。


作為下一代通訊技術,5G龐大的高速無線網路提供了(美國)智慧城市解決方案,可以應用於車聯網(智慧城市交通)和智慧電網管理,帶來1600億美元規模的成本節約和相關收益,顯著改善資源利用率,減少交通時間,提供更全面的高速寬頻覆蓋(目前沒有高速寬頻的美國人近5%)以支援遠端辦公、線上學習和技術認證等,以幫助各類社群發揮槓桿作用,確保政府、企業競爭力。
▲5G經濟效益



為此,電信行業/電信商將從2017年開始,投入2750億美元資金。其中,930億美元用於基建,剩下的用於網路裝置、工程、規劃等。除了這些直接收益,佈署5G的過程中,也將創造300萬個工作崗位,為美國提供5000億美元的GDP成長。


▲5G可能帶來的就業機會



其中,220萬個工作崗位來自(7年間)基建佈署過程,產生的5萬新的建築工種(每年12萬就業機會),對應4200億美元GDP;87萬工作崗位來自於更廣的高速寬頻對於工作(遠端辦公)、就業培訓方式(線上學習課程、技能認證/證書)的支援帶來的勞動力競爭優化,對應約900億美元GDP。


對於大型社群,如芝加哥,我們可以創造9萬就業崗位;對於人口較少的中小城市(3到10萬),新增就業崗位月300到1000個;預計整個加州新增11000個就業機會,受影響的相關長期工作崗位有375000個。



▲5G滿足了智慧城市對通訊的要求


除了上述社會效益,5G還能直接推動智慧城市建設程序,上至街燈下至下水道,5G意味著更快的應用程式響應和更廣的裝置連線,用例包括車聯網、自來水管自動檢漏感測器等。

本報告接下來將擷取能源、交通和公共安全三個領域的5G智慧城市用例進行詳細說明。

智慧電網


▲智慧電網為查特怒加市節省了140萬美元


基於5G的智慧城市重要解決方案之一,就是智慧電網(Smart Grid),預計未來20年相關整體效益達2萬億美元。

智慧電網是電力傳輸網路系統,又稱電網2.0,體現出電力流、資訊流和業務流高度融合的顯著特點,可以幫助更好的檢測能源消耗,預測應用需求,支援負載平衡,減少用電高峰和停電、維修時間,從而降低能源成本,提高能源輸送和使用效率,增強電網執行的安全性、可靠性和靈活性,實現電網與使用者的雙向互動。

透過安裝智慧電網,查特怒加市(美國田納西州東南部城市)在一場嚴重風暴中減少了50%的停機時間,節省了140萬美元的風暴中的營運成本。

Smart Grid Market to Surpass $400 Billion Worldwide by 2020 ...


根據派克調查機構的最新報告,智慧電網技術市場將從2012年的330億美元,成長到2020年的730億美元,8年間,市場累積達到4940億美元。

更具象的能源用例還有智慧照明,即根據路段有無行人、車輛自動調光的照明系統,既能節約能源,又能保護社群安全,結合空氣品質檢測裝置,還能節約裝置營運、維護成本。目前,聖地亞哥和巴塞羅那已經採用智慧照明系統。

因為這些路燈,聖地亞哥每年省了190萬美元,預計該系統有潛力每年為全美節約10億美元。

智慧交通
▲5G V2V有望減少25%的油耗


基於5G的智慧交通系統將更為聯動,可以提高社群交通效率,減少堵塞的發生。

對於公共交通,5G可以幫助減少乘客等待時間,優化公交車庫存,提供即時更新的乘客資訊、車輛資訊,甚至支援動態公車路線;

車輛、路燈等裝置的資訊互通還能幫助智慧停車,避免停車位的擁堵和閒置,提高27%的停車收入

此外,5G智慧交通將幫助實現車型分類,根據路段運載能力安排車輛形式路線,支援智慧交通管理,每年為中型城市的司機和相關人員節省約1億美元,減少40%的交通堵塞事件,從而帶來額外的生產力,改善居民生活品質。

智慧安控
▲5G即時監控幫助警察和民眾提高危機反應時間


公共安全是智慧城市很重要的一個環節,其背後的創新驅動力在於可控的廣泛的無線連線。

目前,芝加哥正在利用基於4G的即時監控視訊,幫助急救人員在到達場景之前進行狀況評估。而基於5G的智慧城市安防系統,將不僅提供高清、即時的視訊資訊,甚至還可以實現自動的臉部辨識(針對罪犯和失蹤人員)。

舊金山也運用無線感測器,生成詳細的即時的火器/槍支探測,一旦發現有人使用槍支,感測器可以對其進行三角定位,有時甚至能辨識強制型號,並將資訊傳送給警局,從而加快響應時間和佈署時間,最終減少了佈署該系統的社群近50%的槍支犯罪事件。

此外,還有很多社群運用無線感測器進行氣象系統佈署,發出氣候預警,在龍捲風、洪水等氣候事件中為司機提供路線導航,避免極端氣候造成的死亡。

5G發展的利與難


5G「基建」模組佈署示意



如上所述,針對智慧城市的5G網路,是連線整個城市系統無線感測器的網路,因此比之4G需要更高密度的基建佈局。有幸的是,目前的5G技術支援小單元基建,不用辛苦搭高塔了。5G「基建」模組將被密集的放置在路燈、建築物的側面、電線杆等地方,實現全面覆蓋。

這種基於中央排程(升級現有的4G訊號塔)的廣泛的分散式「基建」模組佈署,有利於實現更快、更多資料、覆蓋更廣的可擴充套件的資訊傳輸,避免因為一個模組的故障,而造成的通訊中斷,同時滿足專業化和多樣化的使用者需求,確保最優的應用程式服務品質(如道路-V2V、社群-槍支監測等)。

雖然有點多多,佈署起來卻要面對以下三方面挑戰:當地法規、公共權力、成本結構。

目前,(美國)地區對於5G「基建」模組的批准程式,大概耗時18到24個月(在許多城市,審批週期需要數個獨立的法庭批准),比得上一個大型發射塔了,再想想5G「基建」模組的佈局密度是4G的100倍(有些城市對基建模組的審批是一個一個獨立來的),電信服務商和市政當局可謂壓力山大,心疼老美。


公共權利方面,運營商在佈署5G基建模組的時候,需要找一個有資料庫權利的合作伙伴,以及操作管理員。換言之,5G涉及的利益方太多,對應了太多的授權和審批,不利於便捷快速的站點訪問/智慧城市服務。

為此,聯邦通訊委員會(FCC),正在針對個體案例,促進當地公共事業單位和企業之間的合作。

再來看成本結構,包括佈署基建模組的費用,和其他的收購費用(包括租金) ,這個肯定不能一個一個模組獨立來,但5G卻還要求高容量光纖、新頻譜等,以此造成的投資回報擔憂(運營商成本考量)可能導致5G佈署程序的減慢,影響社群競爭力和經濟發展。

因此,如何協調利益方,優化成本結構,促進釋放經濟效益成為5G佈署的關鍵考量。

埃森哲建議,市政當局應簡化批准過程,節約佈署的時間成本,並利用街燈和其他街道設施,允許資源的重複應用,對基建模組進行批量審批;同時,社群不應僅從付費服務考量成本收益,還應考慮新型城市網路帶來的就業機會和經濟競爭力(聯通城市和鄉鎮),以及對公民生活的改善,鼓勵電信商佈署5G,並針對基於街道設施的5G基建創造簡單的管理方式,減少不必要的文書工作,優化管理費用。


筆者認為,5G的本質是更廣、更快、更強的基於無線感測器的資訊科技,指向了更高效、更及時的資源利用,為智慧城市的電網/能源、交通、安防等方面提供了直接的解決方案,從而帶來多方面的社會效益和經濟效益。

在基建佈署方面,基於大型訊號塔,結合分散式小型高密度基建模組的方案比較成熟,滿足了廣覆蓋、快響應的專業化,並且多樣化的需求。

                                                                                                                                                                                                                 

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