.紅外線熱成像行業研究分析

Fever Screening using thermal technology



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報告摘要:
1、 紅外線成像儀主要應用於軍品和民品市場。2018 年中國軍品市場容量約 300 億元,保持 4% 的複合成長率,民品市場容量約為180億元,年複合成長率11%。

2、 從供給端來看,本行業的競爭主體集中在美、英、法、德、日和以色列等國。其中,美國憑借其強大的科研優勢保持領先。全球軍用紅外線熱像儀市場的前 10 大供應商中,美國廠商共佔 7 席。其中排名前 3 位的美國 Lockheed Martin 公司、Raytheon 公司、L-3 公司,佔據了全球軍用紅外線熱像儀市場 45% 以上的市佔率。

3、 紅外線熱成像上市公司,近 3 年的平均毛利率超過 50%,熱成像儀的核心器件感測器佔據成本的 80%,感測器佔據了整個行業的價值鏈高點,目前非制冷感測器還一定程度依賴進口,投資價值顯現,國內高德紅外佔據市場龍頭地位,整個市場格局初步形成。

4、 從技術端看,紅外線熱成像儀沿著多色感測、高性能、低成本的方向發展,圖像辨識和機器學習技術,賦予紅外線熱成像儀強大的性能,未來在軍品、民品尤其是無人駕駛領域會有很好的應用。

一、 行業概況
紅外線熱成像,是一種可將紅外線圖像轉換為熱輻射圖像的技術,該技術可從圖像中讀取溫度值。紅外線熱像儀(Infrared Thermal Imager)是一種用來探測目標物體的紅外線輻射,並透過光電轉換、電信號處理等手段,將目標物體的溫度分布圖像,轉換成影像圖像的高科技產品。它涉及光學、機械、微電子、物理學、電腦、圖像處理等多個學科的綜合與交叉,產品組成主要包括紅外線光學系統、焦平面探測器、後續電路和嵌入式圖像處理軟體等。




二、 產品的介紹
(1)紅外線熱像儀成像原理
紅外線熱像儀基本原理是:某個物體發出的紅外線輻射,透過光學鏡頭聚焦在紅紅外線感測器上,探測器將紅外線輻射轉換成電信號,硬體電路再對電信號進行處理,將感測器發來的數據,轉譯成可在取景器、標準影像監視器,或 LCD 顯示螢幕上查看圖像。





(2)紅外線探測系統主要組成部件及功能


熱像儀非常靈敏,能感測到小於 0.1℃ 的溫差。例如,FLIR 紅外線熱像儀可辨識細微至  0.02°C 的溫度變化,擁有先進的感測技術和先進的數學算法,精確測量 -80°C 至 +3000° 的對象的溫度。

感測器是紅外線熱像儀的核心
紅外線感測器技術是紅外線技術的核心,紅外線感測器的發展,也引領著紅外線技術的發展。

第一代以機械掃描方式實現目標成像;

第二代凝視型焦平面感測器的單元數量,比第一代高三個數量級,進入二十一世紀,紅外線焦平面技術又發展到了第三代,它與第二代相比,更注重多色感測、高性能和低成本的特質。

第三代紅外線感測器中,單色感測器包括:大面陣 InSb 中波紅外線感測器、InGaAs 近紅外線感測器和非制冷紅外線感測器。雙色或多色紅外線感測器包括:碲鎘汞、量子阱和 II 類超晶格探測器紅外線感測技術,這三種紅外線感測器技術的紅外線吸收機制不同,各具優缺點,也應用於不同的領域,被公認為是第三代紅外線感測器技術。

在紅外線熱成像系統中,紅外線感測器和光學系統,是關鍵的組成部分,決定著紅外線熱成像系統的成像品質和應用範圍,也是產品成本構成在主要部分。


熱像儀成像效果



(3)圖像處理的方法
由於紅外線熱成像的機理以及紅外線熱成像系統自身的原因,紅外線圖像與可見光圖像相比,大多圖像較為模糊、噪聲大的特點,所以一般會才使用圖像算法來去噪,以及分割出興趣目標,為紅外線圖像的後續處理做好準備。

紅外線圖像增強算法分類

紅外線圖像+AI,提升辨識率和清晰度
透過卷積神經網路的處理,熱圖像中人的眼睛、鼻子、嘴唇等的邊界被標記出來,從而可以確定出人臉的整體形狀。接下來,非線性回歸模型,將這些特徵映射到相應的面孔樣貌中。這種被稱為「多區域合成」的系統,透過損失函數進行訓練,熱圖像和可見圖像之間的誤差會被最小化,從而可以建構出一個相對準確的人臉圖像。

三、 商業模式
紅外線成像產業鏈圖譜


產業上游:紅外線感測器
在紅外線熱成像系統中,紅外線感測器和光學系統是關鍵的組成部分,決定著紅外線熱成像系統的成像品質和應用範圍,也是產品成本構成在主要部分。


感測器是熱像儀成本的重要組成部分,感測器的量產能直接顯著降低紅外線熱像儀成本。在制冷熱像儀中,探測器成本佔比達到 70%;在非制冷熱像儀中,感測器成本佔比約 1/3-1/2。感測器自身的成本也因制冷和非制冷而不同:制冷型(比如碲鎘汞)探測器的成本構成中,晶片、制冷機、封裝+電子通常各佔 1/3,非制冷探測器則主要是物料和攤銷成本。

此外,感測器的平均成本一般隨著產量增加而降低。這是因為電子晶片產品的一次性投入(生產線)很多,固定成本很大,但是後續生產過程中單位產品的可變成本較低,所以感測器的量產對於降低成本,從而降低價格具有重要意義。

中國紅外線產業在技術基礎和行業規劃上,還不完全成熟,客觀上也為行業的進入者提供了一定機會。近幾年中國的紅外線產品市場發展很快,但由於核心器件(如非致冷探測器)一定程度上依靠進口,價格、品質和維護等因素,嚴重地限制了他們國內紅外線產業的發展,和市場的廣泛推廣,遠不能適應他們國內日益成長的市場需求。

在紅外線技術產業中,與紅外線熱成像技術和紅外線感測技術相關的產品佔主導地位,而其它紅外線技術類的產品,在整個產業格局中所佔比重過小或發展緩慢,加之企業各自為政,缺少頂層規劃和行業約束,一方面容易導致惡性競爭,另一方面也為行業的進入者提供障礙。


產業鏈:下游應用客戶
軍用紅外線熱像儀
陸軍主要將其用於夜間監視、瞄準、偵察、射擊指揮、制導和防空等;海軍主要將其用於監視、巡邏、觀察和導彈跟蹤等;空軍主要將其用於轟炸機、偵察機和攻擊機等的導航、著陸、營救、空中偵察、高空攝影和射擊投彈等。從空間到地面,從水下到空中,紅外線熱成像儀已成為現代高技術,常規兵器裝備中不可缺少的重要部分。

軍用紅外線熱像儀
民用紅外線熱像儀



四、 市場規模
紅外線熱像儀產品市場,主要分為軍用產品以及民用產品,兩個市場相互獨立,有著不同的市場特性。

紅外線熱像儀產品源於軍用。全球軍用紅外線熱像儀產品市場空間較大,並保持穩定成長,2013 年全球紅外線軍用市場規模達到 79.00 億美元,2018 年的市場規模調查可達 98.26 億美元,其中紅外線感測器及感測器模組12.3 億美元,紅外線系統 85.96 億美元。軍用紅外線熱像儀產品銷售金額複合年成長率 4.47%,其中紅外線感測器及感測器模組成長率 2.9%,紅外線系統成長率 4.7%。


由於紅外線熱像儀及其相關技術的成熟和發展,紅外線熱像儀在民用領域得到了更加廣泛的應用,民用市場也保持著很快的成長速度,成長幅度也要遠遠大於軍用領域。2013 年民用紅外線熱像儀的市場規模達到 29.56 億美元,

預計在 2019 年,其市場規模可達 55.07 億美元,其中制冷型 15.12 億美元,非制冷型 39.95 億美元;民用紅外線熱像儀的銷售金額複合年成長率為 11.00%,其中制冷型成長率 6.0%,非制冷型成長率 13%。




五、 競爭狀態
(1)軍用市場狀態
軍用紅外線熱像儀產品關乎現代戰爭勝敗,其產品和技術高度保密,產品市場以國家為主體壟斷競爭。在軍用領域,由於紅外線熱像儀產品是關乎現代戰爭勝敗的關鍵裝備之一,具有高度的軍事敏感性,軍用產品往往以國家為單位實施產品與技術壟斷,尤其是各技術領先國對軍用產品和技術高度保密。

大多數軍品生產企業的產品主要提供給本國軍方,對外出口並不由市場決定,而是由國家的政治、軍事政策決定。在國際市場上,不同國家的紅外線熱像儀企業之間,在軍用領域一般不會產生直接的市場競爭。

美國主導了全球軍用紅外線熱像儀市場,在全球市場佔有率約為 50%,世界前 10 大供應商佔據 7 席。以美軍為代表的西方先進國家軍隊裝備,紅外線熱像儀的普及率遠高於世界其他地區,因此行業的競爭主體,集中在美、英、法、德、日和以色列等國。

其中,美國憑借其強大的科研優勢保持領先,在國際軍品市場佔據絕對主導地位,英國、法國、日本、德國、以色列等國的相關企業,在各自特定領域保持相對優勢,與美國展開部分競爭。據權威機構 Maxtech International 統計,2014 年全球軍用紅外線熱像儀市場的前 10 大供應商中,美國廠商共佔 7 席。

其中排名前 3 位的美國 Lockheed Martin 公司、Raytheon  公司、L-3 公司,佔據了全球軍用紅外熱像儀市場 45%以上的市佔率,排名四到十名分別是:法國的 Thales 公司、法國的 Sagem 公司、美國的 Northrop Grumman 公司、美國的 FLIR Systems 公司、美國 UTC Aerospace 公司,英國的 BAE Systems 公司,以色列的 ELbit 公司。

(2)民用市場狀態
民用領域:市佔率 一 超多強
國際民用市場上,目前北美市場佔據了全球 60% 以上的紅外線熱像產品市佔率,歐洲和亞洲市場則正處於快速發展階段。民用領域競爭實力最強的公司為美國的 FLIR,該公司於 20 世紀 80 年代,推出第一台民用紅外線熱像儀,目前已成為世界上規模最大、品種最齊全的紅外線熱像儀產品供應商。

根據 Maxtech International 統計,2014 年該公司佔據了全球民用紅外線熱像儀市場 40% 的市場佔有率,其中測溫類紅外線熱像儀領域的市場佔有率高達 61%。另外,美國 DRS 公司、英國 BAE Systems 公司、美國 L-3 公司、美國 FLUKE 公司等也都是民用紅外線熱像儀領域較強的競爭者。

另外根據相關測算,2014 年中國久之洋紅外線熱像儀產品的市場佔有率約為 2%(沒聽過這家,可能是作者公司,中國經常用這種置入)。

(3)中國市場狀態
中國狀態:國營技術強、民營產品多,感測器是弱項
由於紅外線成像技術廣泛的軍事用途,西方先進國家對中國實行嚴格的技術封鎖,與產品禁運政策。美國政府禁止向中國銷售紅外線探測器產品;法國採用嚴格審批制度,將較差的產品限量銷售至中國。

中國從事紅外線熱成像產品開發的主要有研究所和企業,其中,中國從事紅外線熱成像技術研發的民營企業有十餘家,但大部分企業研發實力弱,品牌影響力小,許多企業實際上是國外產品的代理商或系統整合商。

其中,研發實力較強、能夠獨立開發紅外線熱成像系統,及後續電路和圖像處理軟體的民用生產企業,主要有武漢高德紅外股份有限公司、浙江大立科技股份有限公司、廣州颯特紅外股份有限公司等。(很多篇報導都沒有提到海康威視與大華,但這兩家卻是在這幾個月大量將熱成像銷往世界各國,包括台灣。)

與國際紅外線熱成像廠家相比,現階段,中國相關廠家大多主要從事商用產品研發,國際市場佔有率較低。究其原因,主要是因為中國廠家在紅外線熱成像器組件等,核心器件的量產能力上發展還不夠成熟。

紅外線熱成像器組件的研製與開發,涉及新材料、光學、集成電路、微機電系統(MEMS)工藝、電腦和物理學等多個學科,研製難度很高。因此,長期以來,中國紅外線產業(尤其是民用)核心器件受制於人,企業利潤也大部分被國際企業獲得。

中國紅外線熱像儀產業呈現「國營技術強、民營產品多」的態勢,突破感測器核心部件,是實現進口替代的產業目標的關鍵。目前中國從事紅外線技術產品研製、生產和經營的單位約有 400 餘家,初具規模的約有 30 餘家。民用紅外線熱像儀的供應商有十來家,但大部分企業研發實力弱,品牌影響力小,許多企業實際上是國際產品的代理商或者是系統整合商。

中國從事紅外線材料、器件和系統的主要研製單位有:中電 11 所、兵器 211 所、中科院上海技術物理所、205 所、航空 612 所、613 所、船舶 717 所等。大立科技、武漢高德、久之洋、廣州颯特等已成為中國紅外線民品產業的主力軍。

由於各種原因,中國國營單位在民用市場的市佔率約為 5%,大立科技、武漢高德和廣州颯特三家的市場佔有率大約在 60% 以上。中國紅外熱像儀產業用 10 年的時間,從國際行業領先的 FLIR、FLUKE 等廠商搶回了超過 50% 的市場佔有率,初步實現了進口替代的產業目標。(據廠商表示,這十年來台灣有些廠商也拿中國成品,混入工業溫測成品應用)

總之,目前中國國產紅外熱像儀的產品性能,已經基本接近進口產品,但由於品牌影響力等原因,價格只是進口產品的一半。紅外線熱像儀的核心部件主要靠進口,核心技術受制於人。中國企業的競爭力主要體現在總體技術、光學系統、後續電路、圖像處理軟體等方面。

3S MARKET 據某不願在目前曝光的廠商表示,台灣很多是從中國或新加坡,取得如 FLIR、Ulis 感測器或模組,再搭配攝影機的軟硬體或後端平台軟體(絕大多數,也是來自中國),然後以台灣自製為名,在市場上出現。

而從來自中國如本文的描述,台灣這些就近拿中國,卻又是拿到不能算真正合格的方案來做二次開發,恐怕台灣在這領域的產業與產品競爭力堪憂。

事實上,在這次武漢肺炎威脅,有立委推動教育部撥一億多預算,提供 1054 所千人以上中小學,購買測溫熱像儀,已經造成大亂鬥,以及不少濫竽充數的產品。

而多家以學校為目標市場的系統整合商也表示,他們對這類產品目前的成熟度表示質疑,所以大多沒有進行這項裝置的進行。另外,最近氣溫攀升,很多這類產品已出現溫度飄移等不穩定現象。

(4)國際市場狀態
紅外線熱像儀是典型的高科技產品,在國際市場上,形成了美國佔據領先地位,英國、法國、日本、德國、以色列等先進國家追趕的競爭格局。從國際成熟主要知名紅外線產品公司來看,雄厚的技術累積,是企業的主要競爭優勢。

在諸多歐美公司中,美國 FLIR 公司、BAE(北美)公司、DRS 技術公司、Raytheon 公司、法國 ULIS 公司,分別是國際軍用和民用紅外線熱成像領域的佼佼者。這些企業都在軍用晶片等高科技領域,具有雄厚的技術累積。




六、投資分析
重點關注紅外線熱像儀核心器件(非制冷探測器,氧化釩和多晶矽技術路線)進口替代和應用端升級的機會。

相關企業
· 艾瑞光電(384×288 17μm 數位輸出陶瓷封裝非制冷紅外線焦平面感測器)
艾睿光電(IRay)是中國高新技術企業,是行業領先的紅外線焦平面感測器、機芯組件研發生產企業,致力於為全球客戶提供專業的紅外線熱成像產品和解決方案。

IRay 超過 55% 為研發人員,擁有 167 項專利技術,涵蓋的技術領域包括整合電路開發、MEMS 感測器設計和製造、MatrixⅢ 圖像算法等。

自主研發的紅外線感測器晶片量產能力行業領先,IRay 產品已經廣泛應用於國防高端裝備、智慧安全監控、自動駕駛夜視、物聯網、人工智慧視覺等領域。

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.到 2029 年,由於大流行病的需求日益成長,閉路監視攝影機市場可能達到 160 億美元

This Surveillance Camera Can See You Sneeze at 4,000 Feet


康橋科技 —— 白光攝影機專業廠商!



全世界許多國家的政府正在加強其安全措施,以保護關鍵基礎設施免受周邊入侵攻擊。 Future Market Insights 表示,基於 CCTV 的影像監視系統,對保護這些基礎設施中的關鍵資產有巨大的需求。 

越來越多地採用 IP CCTV 攝影機、熱成像攝影機,和具有 AI 功能的影像分析之類的解決方案,來確保強大的影像監控,從而促進市場成長。 這家研究公司預測,在 2019 年至 2029 年的預測期內,全球 CCTV 攝影機市場,將以 6% 的複合年成長率成長

由於 COVID-19 大流行的爆發,當前全球經濟正面臨嚴峻的危機形勢,這反過來又影響了各種影像監控系統製造商的供應鏈和物流運作。在過去的五年中,全球 CCTV 攝影機市場成長了近 6%。2019年,全球 CCTV 攝影機市場的總價值,估計接近 90 億美元。

由於冠狀病毒的爆發,Future Market Insights 表示,對影像監控的需求在第一季進一步成長,由於在封城期間對安全監控的公共影像監控需求將大幅成長,因此影像監控的需求,將在第二季繼續成長。

該公司在一份新聞稿中表示:「影像監控行業目前正在 CCTV 攝影機上,看到具有 AI 支持功能和先進的熱成像技術的創新。」這些增強型影像監控攝影機,有望在短期內對影像監控行業產生重大影響。

此外,在新型冠狀病毒大流行中,人工智慧技術帶來了卓越的臉部辨識、對象辨識和事件辨識功能,可以幫助檢測可疑的 COVID-19 患者。

閉路電視攝影機市場研究的其他主要內容包括:

.預計在預測期內,北美將在全球 CCTV 攝影機市場中佔有重要比重。

.在預測期內,半球型攝影機可能會在所有型號的攝影機中,佔據全球 CCTV 攝影機市場的領先比率,因為這些攝影機已在全球廣泛用於端到端安全解決方案。

.透過技術,基於 IP /網路的 CCTV 系統有望在預測期間保持其在全球 CCTV 攝影機市場的霸主地位,因為它們在住宅領域的應用非常廣泛。

.估計住宅領域對 CCTV 攝影機的需求,將以驚人的複合年成長率成長。但是,在預測期內,估計商業領域將繼續在全球 CCTV 攝影機市場中,佔據重要的市場比重。

閉路監視攝影機市場
2019 年按技術分析閉路監視攝影機市場 - 2019-2029 年類比閉路監視系統和基於 IP /網路的閉路電視系統



關鍵基礎設施的安全性,是實體安全性市場的最重要方面,因為這些資產容易受到入侵,盜竊和恐怖主義威脅。

世界各國政府正在擴大其安全措施,以保護關鍵基礎設施(例如,石油和天然氣精煉廠、發電廠、自來水公司和智慧電網)免受可能的侵入。 在這些措施中,閉路監視(CCTV)攝影機被認為是一個不錯的選擇。 到 2029 年,CCTV 攝影機市場將以健康的 CAGR 成長,將創造約兩倍的營收。


基於 CMOS 感測器的攝影機保持積極趨勢
基於 CCD 和 CMOS 感測器的攝影機共享相同的功能。

前者用於先進的天文攝影設備和低端傻瓜相機,而後者則在大型中檔市場中占主導地位。 然而,在眾多工業用例中,基於 CMOS 感測器的 CCTV 攝影機,已經超越了其 CCD 攝影機。 基於 CCD 感測器的攝影機價格昂貴且耗電巨大,因此,在未來十年中它們將逐漸消失。 此外,基於 CMOS 感測器的 CCTV 攝影機的市場銷售總值,幾乎是 CCD 攝影機的三倍。


製造商將美洲定位於持續創造價值
鑑於該地區基於網路的影像監控解決方案的廣泛採用,北美繼續為股東帶來更大的總回報(TRS)。 美國代表著最有希望的閉路監視攝影機市場。 

到 2029 年,北美 CCTV 攝影機市場將達到 50 億美元大關。 由於對基於 IP /網路的 CCTV 系統的需求不斷成長,市場參與者也將目光投向了拉丁美洲。

該地區的製造商正在經歷對安全資訊監視(SIM)和安全事件監視(SEM)的需求激增,以增強警報機製或手動辨識安全事件。

應對 COVID-19 大流行的 CCTV 攝影機
目前,閉路監視攝影機在檢測新型冠狀病毒(COVID-19)的病例中,發現了巨大的用途,並有助於抑制其傳播。

恰當的例子是,莫斯科正在部署臉部辨識攝影機,以減輕大流行的傳播。 儘管發生了抗議和法律投訴,但政府已為首都配備了 10 萬個與人工智慧(AI)關聯的攝影機,儘管據報導該技術可能無法辨識戴著醫用口罩的人,但一家中國公司強調,臉部跟踪解決方案,還可以辨識戴著口罩的人。

成長將會如何展開
在影像分析的驅動下,閉路電視攝影機可以放大以顯示個人身份(入侵者和來賓),這在正確使用時,對於防止犯罪非常有利。 而且,罪犯或搶劫犯可以被迅速逮捕。 



世界各國政府都在各個部門,大力投資於安全和監視設備。商業和政府部門領域,將實現大部分的銷售,其中,到 2029 年,價值約 100 億美元的閉路電視攝影機將全部配備。 此外,這項研究還強調了住宅領域的需求激增。

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.行為辨識技術存在不足,有待完善

CCTV pedestrian recognition and tracking technology by Accuware



來源:新思界


關於人類行為的辨識研究,始於 19 世紀 70 年代,在工業產業方面,行為辨識已佔據了普及優勢,如安全監控、體感遊戲、人員調度、行程規劃、用戶社交行為分析等,多類研究領域中,均已出現行為辨識的應用。


隨著人體行為和人工智慧等,其他領域的緊密結合,行為採集和分析得到的數據資訊,給科學研究帶來了可觀的高效便利,人的行為分析以及模式辨識,已成為相關領域位,居熱門的研究話題之一。

根據採用不同辨識技術人體行為辨識,目前主流要分為:基於電腦視覺的行為辨識、基於感測器系統的行為辨識、基於位置的行為辨識和基於人物交互的行為辨識

1、基於電腦視覺的行為辨識:優點是可以檢測使用者摔倒等異常行為;缺點是圖像影像採集的數據,受客觀環境機制的影響嚴重;還涉及到隱私和公共安全方面。

2、基於感測器系統的行為辨識:優點是前期投入少、設備複雜性小,具有更好的空間自由性;缺點是將感測器分支節點,分別綁定在人體需要觀察的部位,進行分支數據採集。

3、基於位置的行為辨識:優點是在霧雨、深夜等情況下,能夠很好的定位;缺點是不能辨識對象的具體行為。

4、基於人物交互的行為辨識:優點是環境感知,可有效追蹤和定位各種類型的對象;缺點是不能對具體行為圖像化。


在公共安全領域,異常行為辨識在抓鋪嫌疑人和各大超市、銀行的行為監控中,正在提供不可小覷的判別增強辨識作用;在體感遊戲領域,行為分析在虛擬現實中,可運用許多真實人體運動數據,來實現動漫中的虛擬人物運動。

新思界產業研究中心發佈的《2018-2022年生物辨識行業,深度市場調研及投資策略建議報告》指出,2018 年全球行為辨識市場規模為 6 億多美元,從中國情況來看,基於電腦視覺的行為辨識技術應用較為廣泛,也有一些知名的企業,北京卓視智通、多利安信息科技、成都皓圖智能等。


新思界行業研究員認為:目前,行為辨識技術還有不足:
1、隱私保護。目前,行為辨識主要採用的是影像、圖像技術,很容易造成個人隱私的洩露。

政府單位應抓緊研究制訂相關的法律法規,規範生物特徵的採集、利用,並做好相應的保存和監督工作。

2、技術仍不完善。對於大多數的行為動作,即使是同一動作都有不同的表現形式。動作的種類很多,再加上每一種類又有很多個變種,所以給行為辨識的研究,帶來了不少麻煩。這對行為辨識技術提出了更高要求。

.一文帶您瞭解 5G 技術的發展與應用

Evolution to a 5G Core (long)



來源:上海物联网方案技术

一、通訊技術發展
5G —— 天下武功,唯快不破

在行動網路時代,最核心的技術是行動通信技術。而在通信行業,標準之爭是最高話語權的爭奪。一旦標準確立,將對全球通信產業產生巨大影響。  

  

縱觀世界通訊技術發展史,已經先後經歷了 2G、3G、4G 幾個重要時代:
第一代是類比技術;

第二代是 2G,實現了語音的數位化

第三代是 3G,以多媒體通信為特徵

第四代是 4G,通信進入無線寬頻時代,速率大大提高。

第五代是 5G,全球網路無線接入,速度極快,資訊時代到來。(研發測試階段)  
 
  

二、國際 5G 技術的標準和推動者
高通依舊是最強勢力,Polar Code 最早是土耳其畢爾肯大學(bilkent) Erdal Arikan 教授在 2008 年提出的概念,而華為是 Polar Code 最大的擁躉之一(所以 Polar Code 只是一項半自主技術)。Erdal Arikan 曾理論證明瞭在二進制輸入對稱離散無記憶信道下,Polar Code 可以「達到」香農容量,並且編碼和譯碼複雜度很低,這是其它信道編碼技術無法比擬的。

三、5G 通訊的特點
從專業角度講,5G 通訊的特點是:

(1)超高速的傳;

(2)超大頻寬;

(3)超高容量;

(4)超密站點;

(5)超可靠性;

(6)隨時隨地可接入性。

  
因此,通信界普遍認為,5G 是一個廣帶化、泛在化、智慧化、融合化、綠色節能的網路。

未來基地台將更加小型化,可以安裝在各種場景網路架構進一步扁平化,未來網路架構是功能強大的基地台,疊加一個大伺服器集群。

對於普通用戶來說,5G 帶來的最直接的感受,將是網速的極大提升。目前 4G/LTE 的峰值傳輸速率達到每秒 100M,而 5G 的峰值速率將達到每秒 10G。打個比方來講,用 LTE 網路下載一部電影可能會用 1 分鐘,而用 5G 下載一部高畫質(HD)電影只需 1 秒鐘,也就是一眨眼的工夫。

四、5G 通訊在海量物聯網中的應用
在物聯網環境下,同時會有更多的感測器和智會能設備連網,但這些設備的功能大多非常單一,連網的頻率和流量需求,也遠遠小於手機上網。




在海量物聯網方面,5G 也支持更多的物聯網設備,以更低的功耗接入網,甚至可以實現 100 萬個終端同時連網,而聯網終端的電池續航,也可以長達 5 至 10 年。 




  

五、5G 通訊的發展前景
根據最新的資料顯示,國際 5G 標準已在 2019 年發佈,中國預計會在 2020 年正式實現 5G 的商用。華為主導的 Polar Code 成功拿到 5G 的船票,不過,目前該方案只是被 3GPP 認可,最終的標準需要國際電聯 ITU 裁定。

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