本文來自百家號(hào)未來智庫,作者:廣發(fā)證券,李璟菲、王亮。
一、1G到5G代際更替規(guī)律可循,6G將實(shí)現(xiàn)場景和網(wǎng)絡(luò)范式大步跨越
(一)1G落后到5G領(lǐng)先,中國通信產(chǎn)業(yè)鏈躋身世界一流
在通信行業(yè)不同代際周期的更迭中,中國逐漸迎來了從1G落后、2G跟隨、3G突破、4G并跑,到5G領(lǐng)先可期的通信領(lǐng)域全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展機(jī)遇。2009年正式實(shí)現(xiàn)3G網(wǎng)絡(luò)商用,落后日韓8年;2013年實(shí)現(xiàn)4G商用,較歐洲落后4年;2019年5G正式商用,我國運(yùn)營商在十年時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了從3G-4G-5G三代通信標(biāo)準(zhǔn)的變更,也標(biāo)志著我國通信技術(shù)正式在5G時(shí)代實(shí)現(xiàn)超越,國際領(lǐng)先。國內(nèi)企業(yè)在標(biāo)準(zhǔn)制定上的話語權(quán)提升縮短了我國商用起步與國際領(lǐng)先的時(shí)間差距,這一提升源自于兩方面,一是技術(shù)進(jìn)步:國內(nèi)優(yōu)秀通信廠商突破國外廠商的技術(shù)壁壘,使得中國技術(shù)與產(chǎn)品與全球接軌;二是通信全產(chǎn)業(yè)鏈的崛起:國內(nèi)擁有從基站、傳輸網(wǎng)、光通信到終端極為完善的通信產(chǎn)品線。廠商積極拓展業(yè)務(wù)廣度,挖掘業(yè)務(wù)深度,建立起世界一流的通信產(chǎn)業(yè)鏈。
每一代通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)可大致分為愿景收集、技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)化、試驗(yàn)驗(yàn)證、專利化、產(chǎn)業(yè)化幾個(gè)關(guān)鍵階段。(1)愿景收集:基于現(xiàn)有通信技術(shù),并結(jié)合相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢,對下一代通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)想。目標(biāo)應(yīng)當(dāng)是滿足下一個(gè)通信周期的信息社會(huì)需求,滿足現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)需要進(jìn)一步提升的需求。(2)技術(shù)研究:確定潛在關(guān)鍵候選技術(shù)特性,對相關(guān)候選技術(shù)特性進(jìn)行分析和解讀,通信廠商啟動(dòng)技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)。(3)標(biāo)準(zhǔn)化:國際移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化組織正式發(fā)布并凍結(jié)新一代移動(dòng)通信獨(dú)立組網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。(4)試驗(yàn)驗(yàn)證:包括運(yùn)營商和設(shè)備商在內(nèi)的通信廠商共同合作并分配各自細(xì)分任務(wù),完成技術(shù)方案和系統(tǒng)等關(guān)鍵驗(yàn)證。(5)專利化:通信廠商就各自細(xì)分研究領(lǐng)域的核心技術(shù)專利化。(6)產(chǎn)業(yè)化:新一代通信技術(shù)正式商用,新一代終端及服務(wù)投入使用。以我國5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為例,4G網(wǎng)絡(luò)造就了繁榮的互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì),解決了人際間隨遇通信的問題,隨著新服務(wù)、新業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn),移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量爆炸式增長,4G移動(dòng)通信系統(tǒng)難以滿足未來移動(dòng)數(shù)據(jù)流量暴漲的需求,急需研發(fā)下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)。
愿景收集:2013年4月,工信部、發(fā)展改革委、科技部共同支持成立IMT-2020(5G)推進(jìn)組,旨在組織國內(nèi)各方力量、積極開展國際合作,共同推動(dòng)5G國際標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展。5G旨在構(gòu)建以用戶為中心全方位的信息生態(tài)系統(tǒng),使信息突破時(shí)空限制,提供極佳的交互體驗(yàn),為用戶帶來身臨其境的信息盛宴;5G將拉近萬物的距離,通過無縫融合的方式,便捷地實(shí)現(xiàn)人與萬物的智能互聯(lián)。技術(shù)研究:2016年1月,中國5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)正式啟動(dòng),于2016-2018年進(jìn)行實(shí)施,分為5G關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)、5G技術(shù)方案驗(yàn)證和5G系統(tǒng)驗(yàn)證三個(gè)階段。同時(shí),我國保持和世界領(lǐng)先5G推進(jìn)組織的技術(shù)互通和交流,2016年5月31日,第一屆全球5G大會(huì)在北京舉行,會(huì)議由中國、歐盟、美國、日本和韓國的5個(gè)5G推進(jìn)組織聯(lián)合主辦,指出5G發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)突破和應(yīng)用需求驅(qū)動(dòng)力。
標(biāo)準(zhǔn)化:2018年6月13日,3GPP 5G NR標(biāo)準(zhǔn)SA(Standalone,獨(dú)立組網(wǎng))方案在3GPP第80次TSG RAN全會(huì)正式完成并發(fā)布,這意味著5G完成了第一階段全功能標(biāo)準(zhǔn)化工作,R15形成了5G標(biāo)準(zhǔn)的第一個(gè)正式版本。試驗(yàn)驗(yàn)證:2018年12月10日,工信部正式對外公布,已向中國電信、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通發(fā)放了5G系統(tǒng)中低頻段試驗(yàn)頻率使用許可。這意味著各基礎(chǔ)電信運(yùn)營企業(yè)開展5G系統(tǒng)試驗(yàn)所必須使用的頻率資源得到保障,向產(chǎn)業(yè)界發(fā)出了明確信號(hào),進(jìn)一步推動(dòng)我國5G產(chǎn)業(yè)鏈的成熟與發(fā)展。
專利化:我國通信運(yùn)營商和設(shè)備商積極參與5G標(biāo)準(zhǔn)制定,提出的極化碼控制信道編碼、核心網(wǎng)SBA架構(gòu)、承載網(wǎng)協(xié)議關(guān)鍵接口方案均被3GPP采納,成為5G標(biāo)準(zhǔn)中國化趨勢的關(guān)鍵指標(biāo)。截至2022年11月,中國移動(dòng)在3GPP/ITU等國際標(biāo)準(zhǔn)組織累計(jì)牽頭5G國際標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目156個(gè),主導(dǎo)R17關(guān)鍵領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)制定;累計(jì)申請5G專利超3600件,專利儲(chǔ)備量位居全球運(yùn)營商第一陣營。截至2021年3月,華為是5G核心專利全球最多的設(shè)備商,根據(jù)Clarivate Analytics數(shù)據(jù),華為以1008項(xiàng)5G核心專利獲得了21%的市場份額,后續(xù)的分別是三星12%,高通10%,諾基亞9%,愛立信7%。
產(chǎn)業(yè)化:2019年6月6日,工信部正式向中國電信、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國廣電發(fā)放5G商用牌照,中國正式進(jìn)入5G商用元年。2019年7月,中興宣布首款5G手機(jī)。2019年10月,5G基站正式獲得了工信部入網(wǎng)批準(zhǔn)。工信部頒發(fā)了國內(nèi)首個(gè)5G無線電通信設(shè)備進(jìn)網(wǎng)許可證,標(biāo)志著5G基站設(shè)備將正式接入公用電信商用網(wǎng)絡(luò)。2019年10月31日,三大運(yùn)營商公布5G商用套餐,并于11月1日正式上線5G商用套餐。
(二)6G時(shí)代:滿足“連接+感知+智能”、“以用戶為中心”的新一代通信網(wǎng)絡(luò)
驅(qū)動(dòng)因素:行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、雙碳安全、產(chǎn)業(yè)模式等多重因素推動(dòng)新一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。(1)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或脫鉤:中國在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)制定上經(jīng)歷1G落后到5G領(lǐng)先,超越歐美國家。美國對6G研發(fā)力度遠(yuǎn)超5G時(shí)期,并試圖主導(dǎo)6G聯(lián)盟排斥中國企業(yè)。在部分關(guān)鍵行業(yè)我國產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)仍薄弱,提前做好通信網(wǎng)絡(luò)從頂層到底層的布局尤為重要。(2)綠色安全成剛需:雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)使得綠色低碳成為新一代通信網(wǎng)絡(luò)的剛需;6G時(shí)代萬物智聯(lián),通信網(wǎng)絡(luò)將深度融合到生活點(diǎn)點(diǎn)滴滴,信息安全成為重中之重。(3)產(chǎn)業(yè)模式求變革:6G實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用場景的升級(jí)和拓展,賦能更多下游垂直行業(yè),對千行百業(yè)的商業(yè)模式、產(chǎn)業(yè)生態(tài)提出了新要求。
應(yīng)用場景:6G實(shí)現(xiàn)從“純連接”至“連接+感知+智能”的轉(zhuǎn)變,通信網(wǎng)絡(luò)向信息網(wǎng)絡(luò)升級(jí)?!?G典型場景和關(guān)鍵能力白皮書》提出了超級(jí)無線寬帶、超大規(guī)模連接、極其可靠通信、通信感知融合和普惠智能五大典型應(yīng)用場景。五大場景中,超級(jí)無線寬帶、超大規(guī)模連接和極其可靠通信可視為5G三大場景在技術(shù)指標(biāo)和應(yīng)用領(lǐng)域兩端的升級(jí);而通信感知融合和普惠智能則是新增場景。通信網(wǎng)絡(luò)也實(shí)現(xiàn)了從純連接到“連接+感知+智能”的飛躍,是通信、計(jì)算、大數(shù)據(jù)、感知、AI一體融合的新一代移動(dòng)信息網(wǎng)絡(luò)。隨著通信網(wǎng)絡(luò)部署場景的持續(xù)擴(kuò)張,6G通信網(wǎng)絡(luò)也將實(shí)現(xiàn)地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)和非地面網(wǎng)絡(luò)的融合,構(gòu)建起廣域覆蓋的空天地一體化的三維立體網(wǎng)絡(luò)。
網(wǎng)絡(luò)范式:6G實(shí)現(xiàn)從“以運(yùn)營商為中心”到“以用戶為中心”轉(zhuǎn)變,需求為本量身定制。傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)以運(yùn)營商為中心,為用戶提供標(biāo)準(zhǔn)化語音通信服務(wù)。隨著用戶對用戶體驗(yàn)的提升以及不同用戶需求的多樣化,運(yùn)營商為避免“管道化”,積極進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型,通過重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和功能,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)按需編排、靈活適配和迅速部署。5G時(shí)代在部分典型應(yīng)用場景已實(shí)現(xiàn)以用戶需求為中心的理念,網(wǎng)絡(luò)切片、5G專網(wǎng)等應(yīng)用有序推進(jìn)。6G時(shí)代,用戶對體驗(yàn)度要求進(jìn)一步提升,需求更加碎片化、多樣化。運(yùn)營商或?qū)⒁匀斯ぶ悄転榛A(chǔ),引入?yún)⑴c式的組網(wǎng)與業(yè)務(wù)模式。該模式將所有參與者的資源匯聚成一個(gè)動(dòng)態(tài)資源池,根本性地將商業(yè)模式從運(yùn)營商視角切換至用戶視角。
在6G研發(fā)時(shí)間表和進(jìn)程中,目前還處于早期研發(fā)階段。根據(jù)中國聯(lián)通董事長劉烈宏3月初在中國聯(lián)通2022年度業(yè)績說明會(huì)上的交流,到2025年,通過全行業(yè)的共同努力,將確定6G的愿景和主要應(yīng)用場景,并開展6G的早期的關(guān)鍵技術(shù)的研究。在2025年以后將轉(zhuǎn)入到6G的關(guān)鍵技術(shù)的突破階段。到2028年左右進(jìn)入到6G的規(guī)?;逃卯a(chǎn)品的研發(fā)階段。預(yù)計(jì)到2030年,6G開始正式商用。
二、5G下半場之產(chǎn)業(yè)鏈篇:能力邊界拓展,新場景、新需求拉動(dòng)轉(zhuǎn)型升級(jí)
全新應(yīng)用場景和范式推動(dòng)通信從關(guān)鍵技術(shù)驅(qū)動(dòng)向應(yīng)用需求驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變。技術(shù)的升級(jí)是傳統(tǒng)通信發(fā)展的核心,也是傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)迭代升級(jí)的最大挑戰(zhàn)。從1G時(shí)期的語音通信,到4G的即時(shí)視頻網(wǎng)絡(luò)和5G的萬物互聯(lián),通信技術(shù)的升級(jí)使得數(shù)據(jù)傳輸速率更加快捷、傳輸內(nèi)容更加多樣化。與此同時(shí),以微信為代表的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)崛起,運(yùn)營商語音、短信等傳統(tǒng)業(yè)務(wù)受到嚴(yán)重侵蝕,作為運(yùn)營商傳統(tǒng)收入來源的語音、短信收入占比下滑,數(shù)據(jù)流量業(yè)務(wù)占比逐年增加,運(yùn)營商出現(xiàn)逐漸“管道化”的問題?;ヂ?lián)網(wǎng)行業(yè)的高速發(fā)展倒逼通信廠商自身價(jià)值重新挖掘,如何在實(shí)現(xiàn)技術(shù)提升的同時(shí),有效解決自身成本、運(yùn)維、變現(xiàn)能力等問題,滿足未來社會(huì)全新的發(fā)展形態(tài)和場景需求,是通信廠商需要持續(xù)挖掘的議題。
用戶需求多樣化、差異化驅(qū)動(dòng)通信行業(yè)邊界持續(xù)拓展。未來通信行業(yè)的發(fā)展也需要滿足運(yùn)營商拓展網(wǎng)絡(luò)邊界和范疇的需求。從用戶需求角度看,用戶早已不滿足于單純的通信需求。新的通信網(wǎng)絡(luò)需要提升大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)處理與計(jì)算能力、IT系統(tǒng)的集成以及更高的安全性,從而把網(wǎng)絡(luò)打造成一個(gè)綜合的信息平臺(tái),使得通信網(wǎng)絡(luò)能夠根據(jù)客戶需求,通過軟件的編排快速適配用戶的個(gè)性化需求,差異化、定制化地為客戶提供通信服務(wù)。從行業(yè)發(fā)展角度看,將AI算力、大數(shù)據(jù)處理、通感一體化以及安全性等其他能力融合到通信行業(yè)中是大勢所趨。
(一)華為:老牌通信主設(shè)備商從IC企業(yè)向ICT提供商轉(zhuǎn)型
華為創(chuàng)立于1987年,是全球領(lǐng)先的ICT(信息與通信)基礎(chǔ)設(shè)施和智能終端提供商。戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型之前華為的主要業(yè)務(wù)是作為通信設(shè)備制造商向各大運(yùn)營商提供通信設(shè)備。隨著5G、AI等數(shù)字新技術(shù)的不斷突破和廣泛應(yīng)用,ICT行業(yè)正在從一個(gè)垂直行業(yè)演變成全社會(huì)的平臺(tái)性產(chǎn)業(yè),使能各行各業(yè)的數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型,驅(qū)動(dòng)新一輪科技革命,發(fā)展空間廣闊。從2012年起華為便踏上了從IC向ICT轉(zhuǎn)型的發(fā)展戰(zhàn)略,逐步實(shí)現(xiàn)了從通信廠商向科技廠商的升級(jí)。華為當(dāng)前的業(yè)務(wù)可分為ICT基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)、云計(jì)算業(yè)務(wù)、終端業(yè)務(wù)和智能汽車解決方案業(yè)務(wù)幾大領(lǐng)域。幾大業(yè)務(wù)領(lǐng)域相互協(xié)同、共同發(fā)展,拼接成華為生態(tài)戰(zhàn)略布局版圖。
(1)ICT基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù):從運(yùn)營商市場拓展至政企市場,從聯(lián)接產(chǎn)業(yè)拓展至計(jì)算產(chǎn)業(yè)。ICT基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)是華為的起家業(yè)務(wù),自成立以來,公司深耕運(yùn)營商用通信設(shè)備業(yè)務(wù)領(lǐng)域,到2011年已成長成為全球領(lǐng)先的運(yùn)營商用通信設(shè)備巨頭之一。行業(yè)格局基本確定導(dǎo)致公司層面難以有大的增長突破。華為對組織結(jié)構(gòu)做了重大調(diào)整,將業(yè)務(wù)分拆為運(yùn)營商業(yè)務(wù)、企業(yè)業(yè)務(wù)和消費(fèi)者業(yè)務(wù)三大事業(yè)群。從市場角度看,ICT基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)也從運(yùn)營商市場擴(kuò)大至政府和企業(yè)市場。從產(chǎn)業(yè)角度看,ICT基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)主要包括聯(lián)接產(chǎn)業(yè)和計(jì)算產(chǎn)業(yè)。聯(lián)接產(chǎn)業(yè)從最初基于無線網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)結(jié)擴(kuò)展至全光網(wǎng)絡(luò)、云核心網(wǎng)等,同時(shí)聚焦多樣性計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)布局,支撐運(yùn)營商及政企客戶的運(yùn)營運(yùn)維向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型。
運(yùn)營商業(yè)務(wù),華為持續(xù)通過創(chuàng)新的產(chǎn)品技術(shù)和解決方案,為消費(fèi)者、家庭用戶和行業(yè)客戶提供更好的服務(wù),并助力運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)商業(yè)新增長。移動(dòng)高清視頻成為常態(tài),泛在千兆網(wǎng)絡(luò)需求日益強(qiáng)烈,5G成為移動(dòng)用戶首選業(yè)務(wù);家庭成為多元化中心,無處不在的聯(lián)接和極致體驗(yàn)成為剛需,F(xiàn)TTR全光解決方案實(shí)現(xiàn)全屋信號(hào)覆蓋;企業(yè)數(shù)字化進(jìn)程不斷加速,華為通過云化技術(shù)讓運(yùn)營商自身系統(tǒng)更加敏捷彈性,也通過智能云網(wǎng)幫助企業(yè)快速入多云,助力運(yùn)營商為行業(yè)數(shù)字化提供可靠的ICT基礎(chǔ)設(shè)施底座。政企業(yè)務(wù),華為從場景、模式和生態(tài)三個(gè)方面探索行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型前景與未來。華為共打造了覆蓋10余個(gè)行業(yè)的100多個(gè)場景化解決方案。同時(shí),為更好地滿足客戶需求,華為成立了智慧公路、海關(guān)和港口等軍團(tuán),整合資源高效服務(wù)客戶,為客戶創(chuàng)造價(jià)值,助力行業(yè)數(shù)字化、智能化高質(zhì)量發(fā)展。
(2)云計(jì)算業(yè)務(wù):數(shù)字化是企業(yè)在信息化時(shí)代發(fā)展的必經(jīng)之路,數(shù)字化成功的關(guān)鍵是以云原生的思維踐行云原生。華為云秉承共創(chuàng)、共享、共贏的生態(tài)理念,堅(jiān)持創(chuàng)新、踐行技術(shù)普惠,依托云原生2.0系列產(chǎn)品持續(xù)賦能各行業(yè)高質(zhì)高效數(shù)字化轉(zhuǎn)型。華為云為用戶橫向提供融合云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、AI等技術(shù)的云平臺(tái),縱向提供打通生產(chǎn)、部署、運(yùn)營、消費(fèi)全環(huán)節(jié)的使能平臺(tái);并提出“云云協(xié)同”的概念,將華為云基礎(chǔ)設(shè)施和華為終端云移動(dòng)應(yīng)用生態(tài)進(jìn)行深度協(xié)同,為超過3萬家合作伙伴和260萬開發(fā)者提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)體驗(yàn)。
(3)數(shù)字能源業(yè)務(wù):華為數(shù)字能源持續(xù)推動(dòng)能源行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型。公司聚焦清潔發(fā)電、交通電動(dòng)化、綠色I(xiàn)CT能源基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域,提供綠色、智能的差異化產(chǎn)品與解決方案,加速實(shí)現(xiàn)家庭、建筑、工廠、園區(qū)、鄉(xiāng)村、城市等場景的低碳化。截至2022年底,華為數(shù)字能源助力客戶累計(jì)生產(chǎn)綠電6,951億度,節(jié)約用電195億度,減少二氧化碳排放3.4億噸,相當(dāng)于種植4.7億棵樹。
(4)終端業(yè)務(wù):華為終端業(yè)務(wù)堅(jiān)持以消費(fèi)者為中心,構(gòu)建萬物智聯(lián)、億億連接的全球生態(tài)。HarmonyOS持續(xù)迭代升級(jí),并與諸多新產(chǎn)品相結(jié)合,為全球消費(fèi)者帶來更豐富的全場景智慧生活體驗(yàn)。華為以分布式能力為底座,以技術(shù)賦能智能硬件廠商,利用鴻蒙智聯(lián)產(chǎn)品協(xié)助超過1900家合作伙伴進(jìn)行生產(chǎn)、運(yùn)營。在過去數(shù)年時(shí)間里,華為堅(jiān)持以“1+8+N”為戰(zhàn)略引領(lǐng),以HarmonyOS和HMS生態(tài)為核心驅(qū)動(dòng)及服務(wù)能力,以消費(fèi)者為中心,圍繞智慧辦公、運(yùn)動(dòng)健康、智能家居、智慧出行和影音娛樂為主的五大場景,持續(xù)構(gòu)建有溫度的、消費(fèi)者最信賴和喜愛的智能終端品牌。
(5)智能汽車解決方案業(yè)務(wù):華為聚焦智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的增量部件,助力汽車產(chǎn)業(yè)的電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化升級(jí)。在全球汽車電動(dòng)化進(jìn)展遠(yuǎn)超預(yù)期、加速進(jìn)入快速發(fā)展黃金時(shí)代的背景下,華為以安全可信為宗旨,堅(jiān)定不移加大智能汽車部件業(yè)務(wù)投資力度,加速在新能源汽車產(chǎn)品布局,為客戶及伙伴提供超過30款高品質(zhì)汽車零部件產(chǎn)品,并通過HI(Huawei Inside)和智選模式為車企提供解決方案,成為智能網(wǎng)聯(lián)汽車時(shí)代的重要部件供應(yīng)商。
作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)建設(shè)的排頭兵,華為在未來仍將致力于構(gòu)建萬物互聯(lián)的數(shù)字化、智能化世界。除了拓展傳統(tǒng)的聯(lián)接業(yè)務(wù)的邊界外,公司還旨在通過無所不及的智能,為消費(fèi)者提供更加個(gè)性化的體驗(yàn)服務(wù),為千行百業(yè)構(gòu)建更加強(qiáng)大的數(shù)字平臺(tái)。
(1)無處不在的聯(lián)接:公司持續(xù)拓展傳統(tǒng)聯(lián)接業(yè)務(wù)的邊界,實(shí)現(xiàn)個(gè)人場景升級(jí)和政企數(shù)字化轉(zhuǎn)型。面向個(gè)人和家庭,華為與運(yùn)營商一道為客戶提供5G千兆、光纖千兆和Wi-Fi千兆的全場景超寬帶聯(lián)接體驗(yàn);面向政企,華為與合作伙伴一道為客戶提供泛在超寬、確定性體驗(yàn)和超自動(dòng)化全場景智能聯(lián)接解決方案,使能行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。聯(lián)接領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新,先后推出5G、極簡站點(diǎn)、全融合云原生5GC、最佳性能Wi-Fi 6、智能無損數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)、全光交換OXC、智能ONT、綠色數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)先的產(chǎn)品與解決方案,并積極與產(chǎn)業(yè)界共同定義聯(lián)接產(chǎn)業(yè)的5.5G,持續(xù)助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展。同時(shí),引入AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的超自動(dòng)化運(yùn)維管理,引入新的算法逐步實(shí)現(xiàn)確定性IP網(wǎng)絡(luò),更好滿足工業(yè)場景下的聯(lián)接需求。
(2)無所不及的智能:通過在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、多樣性計(jì)算和云服務(wù)的持續(xù)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)無所不及的智能,使能千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域,華為推出融合、智能、開放的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施,打破存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)的邊界,對數(shù)據(jù)的存、算、管、用等實(shí)施端到端的整合和優(yōu)化,讓數(shù)據(jù)的每比特價(jià)值最大、成本最優(yōu)。在計(jì)算領(lǐng)域,通過計(jì)算體系架構(gòu)、工程、基礎(chǔ)軟硬件協(xié)同的持續(xù)創(chuàng)新,秉持“硬件開放、軟件開源、使能伙伴、發(fā)展人才”的戰(zhàn)略,構(gòu)建開源開放的基礎(chǔ)軟硬件生態(tài),為世界提供多樣性算力。在云服務(wù)領(lǐng)域,華為云提出一切皆服務(wù)的發(fā)展理念,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)、技術(shù)即服務(wù)和經(jīng)驗(yàn)即服務(wù),讓算力像水和電一樣,唾手可得。
(3)個(gè)性化體驗(yàn):企業(yè)基于AI、云等新技術(shù),提供更加客戶化的體驗(yàn)。以人為中心的智慧互聯(lián)時(shí)代,場景和體驗(yàn)正在被重構(gòu),產(chǎn)品及服務(wù)的邊界已被打破,家居、出行、辦公、影音娛樂、運(yùn)動(dòng)健康等各種場景更趨于融合,內(nèi)容與服務(wù)在全場景隨人而動(dòng)、無縫協(xié)同;軟件服務(wù)和智能設(shè)備智能協(xié)同,實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的全場景智慧化體驗(yàn)。華為致力于與全行業(yè)的軟件、服務(wù)及硬件生態(tài)合作伙伴一起,圍繞消費(fèi)者進(jìn)行系統(tǒng)的整合與創(chuàng)新。企業(yè)能夠基于AI、云等新技術(shù),深刻洞察客戶需求、敏捷創(chuàng)新,提供更加客戶化的體驗(yàn);產(chǎn)業(yè)通過整合協(xié)同推動(dòng)規(guī)?;瘎?chuàng)新。
(4)數(shù)字平臺(tái):提供領(lǐng)先創(chuàng)新的數(shù)字平臺(tái)解決方案,使能千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化升級(jí),為數(shù)字經(jīng)濟(jì)注入新動(dòng)能。隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的全面深化,各行業(yè)進(jìn)入智能升級(jí)新階段。視頻數(shù)據(jù)、工業(yè)數(shù)據(jù)、個(gè)人和消費(fèi)數(shù)據(jù)等越來越多源、多形式,并相對孤立,需要一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)字平臺(tái)來拉通、整合。聯(lián)接、云、AI、計(jì)算等先進(jìn)數(shù)字技術(shù),改變了組織的運(yùn)營方式,創(chuàng)建了新的業(yè)務(wù)模式,這一過程即數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化升級(jí)。這些IT系統(tǒng)及相應(yīng)的運(yùn)營方法構(gòu)成了組織的數(shù)字平臺(tái)。華為聯(lián)合生態(tài)伙伴,提供領(lǐng)先創(chuàng)新的數(shù)字平臺(tái)解決方案,以及構(gòu)建數(shù)字平臺(tái)的技術(shù)和產(chǎn)品,幫助客戶打造開放、靈活、易用、安全的數(shù)字平臺(tái),使能千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化升級(jí),為數(shù)字經(jīng)濟(jì)注入新動(dòng)能。
(二)運(yùn)營商:產(chǎn)業(yè)數(shù)字化業(yè)務(wù)打開全新成長曲線,有望實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值重塑
1.運(yùn)營商業(yè)績拐點(diǎn)出現(xiàn),To B業(yè)務(wù)第二曲線帶動(dòng)收入上升
5G周期疊加“提速降費(fèi)”政策尾期,運(yùn)營商守得云開。2019年以來,我國電信業(yè)務(wù)收入增速開始反彈。5G時(shí)代電信收入的增速的反彈來源于兩方面:(1)5G時(shí)代來臨,電信業(yè)務(wù)收入進(jìn)入新周期,5G帶動(dòng)運(yùn)營商ARPU值不斷提升;(2)提速降費(fèi)政策步入尾期,2022年《政府工作報(bào)告》中不再提出電信業(yè)務(wù)“提速降費(fèi)”。我國已實(shí)現(xiàn)5G引領(lǐng),預(yù)計(jì)國家政策今后主要是通過加大產(chǎn)業(yè)升級(jí)力度和政策指引來促進(jìn)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,由國家政策引導(dǎo)行業(yè)和企業(yè)的信息化水平提升是主要的方向和趨勢。
三大運(yùn)營商業(yè)績拐點(diǎn)出現(xiàn),業(yè)績高速增長。2022年,中國移動(dòng)、中國電信和中國聯(lián)通收入分別為9372.59億元、4749.67億元、3549.44億元,同比分別增長10.49%、9.40%、8.26%。凈利潤方面,2022年,中國移動(dòng)、中國電信和中國聯(lián)通歸母凈利潤分別為1254.59億元、275.93億元、72.99億元,同比分別增長8.21%、6.32%、15.76%。
國內(nèi)行業(yè)數(shù)字化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化需求帶動(dòng)運(yùn)營商To B需求快速增長,運(yùn)營商增長煥發(fā)新機(jī)。隨著國內(nèi)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步釋放,To B端數(shù)字化滲透率逐步提升,2021年以來,國內(nèi)云市場下游需求分化,政企行業(yè)上云需求逐步超過消費(fèi)端,運(yùn)營商憑借安全可信和強(qiáng)大的長尾客戶覆蓋能力,政企業(yè)務(wù)迎來發(fā)展的新藍(lán)海。根據(jù)工信部發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,電信業(yè)務(wù)中的新興業(yè)務(wù)收入快速增長。數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興業(yè)務(wù)快速發(fā)展,2022年共完成業(yè)務(wù)收入3072億元,比上年增長32.4%,在電信業(yè)務(wù)收入中占比由上年的16.1%提升至19.4%。其中,數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)比上年分別增長11.5%、118.2%、58%和24.7%。
(1)中國移動(dòng)政企市場成為增收引擎,動(dòng)能強(qiáng)勁。截止2022年年底,中國移動(dòng)DICT業(yè)務(wù)收入達(dá)到864億元,同比增長38.8%。2022年,移動(dòng)云收入達(dá)503億元,同比增長108.1%,綜合實(shí)力邁入國內(nèi)業(yè)界第一陣營。與天翼云的收入差距正在逐步縮小。
(2)中國電信云和IDC業(yè)務(wù)地位穩(wěn)固。截止2022年年底,中國電信產(chǎn)業(yè)數(shù)字化收入達(dá)到1178億元,同比增長19.7%,天翼云收入繼續(xù)保持翻番。根據(jù)公司2022年年報(bào)數(shù)據(jù),2022年天翼云收入達(dá)到579億元,同比增長107.5%。
(3)中國聯(lián)通產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)增速顯著。截止2022年年底,中國聯(lián)通產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)收入首破700億大關(guān),同比大幅提升29%,收入結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,占主營業(yè)務(wù)收入比達(dá)到22.2%。其中,聯(lián)通云加速發(fā)展,實(shí)現(xiàn)收入361億元,同比提升121%。
2.數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代,運(yùn)營商獲新機(jī)遇與新使命,有望實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值重塑
數(shù)字經(jīng)濟(jì)是繼農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)經(jīng)濟(jì)之后的主要經(jīng)濟(jì)形態(tài),作為未來主要經(jīng)濟(jì)形態(tài)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新動(dòng)能。2022年初,國務(wù)院印發(fā)《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》,明確堅(jiān)持“創(chuàng)新引領(lǐng)、融合發(fā)展,應(yīng)用牽引、數(shù)據(jù)賦能,公平競爭、安全有序,系統(tǒng)推進(jìn)、協(xié)同高效”的原則。到2025年,數(shù)字經(jīng)濟(jì)核心產(chǎn)業(yè)增加值占國內(nèi)生產(chǎn)總值比重達(dá)到10%,數(shù)據(jù)要素市場體系初步建立,產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型邁上新臺(tái)階,數(shù)字產(chǎn)業(yè)化水平顯著提升,數(shù)字化公共服務(wù)更加普惠均等,數(shù)字經(jīng)濟(jì)治理體系更加完善。展望2035年,力爭形成統(tǒng)一公平、競爭有序、成熟完備的數(shù)字經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代市場體系,數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平位居世界前列。目前,數(shù)字經(jīng)濟(jì)成為多地2023年經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要抓手,截止2023年2月,全國31個(gè)省、市、自治區(qū)均已發(fā)布數(shù)字經(jīng)濟(jì)相關(guān)的專項(xiàng)政策,浙江、河南、重慶等省份在“新春第一會(huì)”上也重申了數(shù)字經(jīng)濟(jì)在2023年經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要地位。
數(shù)字經(jīng)濟(jì)在經(jīng)歷了概念引導(dǎo)階段之后,已經(jīng)進(jìn)入落地實(shí)施階段。地方政府基于自身產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展不同階段,結(jié)合自身優(yōu)勢,加速數(shù)字經(jīng)濟(jì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)落地速度。數(shù)字經(jīng)濟(jì)概念引導(dǎo)階段,地方政府多聚焦于產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、數(shù)字化質(zhì)體、數(shù)據(jù)價(jià)值化、數(shù)字安全等上層建筑搭建,力求完整全面。在實(shí)際落地階段,數(shù)字經(jīng)濟(jì)必須要依靠實(shí)體經(jīng)濟(jì),作為一種技術(shù)手段服務(wù)于實(shí)體經(jīng)濟(jì)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的融合。地方政府基于自身產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展不同階段,結(jié)合自身優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的加速落地。
電信運(yùn)營商過去肩負(fù)打造數(shù)字底座重任,未來將在信息服務(wù)、數(shù)據(jù)安全、企業(yè)專網(wǎng)、數(shù)字化解決方案等各領(lǐng)域發(fā)揮自身優(yōu)勢,在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代重塑自身價(jià)值。電信運(yùn)營商作為數(shù)字基座打造者,具有網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、技術(shù)、安全等天然的基因,將從各個(gè)領(lǐng)域參與數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展。從三大運(yùn)營商自身營收結(jié)構(gòu)來看,運(yùn)營商對外提供數(shù)字化服務(wù)包括云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、IDC、網(wǎng)絡(luò)安全等數(shù)字業(yè)務(wù)板塊成為三家收入增長的主要引擎。在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代肩負(fù)新使命,在各行業(yè)數(shù)字改造當(dāng)前打開新發(fā)展空間。
3.運(yùn)營商是通信行業(yè)可持續(xù)發(fā)展管理體系排頭兵
運(yùn)營商是通信行業(yè)ESG管理踐行的領(lǐng)路人。運(yùn)營商作為數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營服務(wù)的主力軍和網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國數(shù)字中國智慧社會(huì)建設(shè)主力軍,始終堅(jiān)持在實(shí)現(xiàn)自身轉(zhuǎn)型發(fā)展的同時(shí),將環(huán)境、社會(huì)及管治責(zé)任融入到經(jīng)營管理中,堅(jiān)持綠色運(yùn)營、彰顯社會(huì)擔(dān)當(dāng)、注重企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,堅(jiān)持以人為本、積極回饋社會(huì),確保公司在健康可持續(xù)發(fā)展之路闊步前進(jìn)。
E維度上,運(yùn)營商堅(jiān)持綠色運(yùn)營,致力于與環(huán)境和諧共生。運(yùn)營商從自身、產(chǎn)業(yè)和社會(huì)三方面著手,推進(jìn)全生命周期環(huán)境管理,打造綠色產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈,創(chuàng)新環(huán)境治理與生態(tài)保護(hù)解決方案,為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和作出積極努力。以中國移動(dòng)為例,2021年,中國移動(dòng)發(fā)布了“C三能——中國移動(dòng)碳達(dá)峰碳中和行動(dòng)計(jì)劃”白皮書,深化網(wǎng)絡(luò)節(jié)能技術(shù)研究應(yīng)用,推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)綠色轉(zhuǎn)型,積極引入清潔能源,打造低碳發(fā)展優(yōu)勢。單位電信業(yè)務(wù)總量綜合能耗同比下降22.1%。中國電信攜手中國聯(lián)通推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)共建共享,截止2022年底,雙方累計(jì)共建共享5G基站超過100萬站,共享4G基站超過110萬站,雙方累計(jì)節(jié)省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資超過2700億元。
S維度上,運(yùn)營商充分彰顯社會(huì)擔(dān)當(dāng),竭力發(fā)揮企業(yè)專長,持續(xù)為社會(huì)發(fā)展作出貢獻(xiàn),滿足人們對美好生活的需要。一方面,作為算力基建堅(jiān)實(shí)底座,運(yùn)營商加快推進(jìn)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),深化網(wǎng)絡(luò)提速降費(fèi)利企惠民,促進(jìn)千行百業(yè)數(shù)智化升級(jí),助力經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。充分利用5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)大型活動(dòng)通信和網(wǎng)絡(luò)安全保障工作、搶險(xiǎn)救災(zāi)應(yīng)急通信、通信網(wǎng)絡(luò)違法犯罪打擊等目標(biāo)。另一方面,運(yùn)營商深度助力黨和國家共同富裕目標(biāo),積極響應(yīng)“數(shù)智鄉(xiāng)村振興計(jì)劃”,發(fā)展網(wǎng)絡(luò)+鄉(xiāng)村振興模式,助力幫扶地區(qū)鞏固拓展脫貧成果,不斷縮小數(shù)字鴻溝和應(yīng)用鴻溝,為農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化注智賦能,并持續(xù)開展公益慈善行動(dòng)助力共同富裕。
G維度上,運(yùn)營商持續(xù)探索自身高質(zhì)量發(fā)展的具體路徑,完善企業(yè)管治。秉持誠信、透明、公開、高效的企業(yè)管治原則,嚴(yán)格遵守公司規(guī)則要求,確保高水平的企業(yè)管治。充分發(fā)揮管理層經(jīng)驗(yàn)和專長,促進(jìn)公司治理結(jié)構(gòu)和決策機(jī)制進(jìn)一步完善;深化合規(guī)管理體系建設(shè),推動(dòng)合規(guī)管理向新業(yè)務(wù)拓展,合規(guī)管理能力持續(xù)提升;積極采用數(shù)智化手段,提升風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警能力和風(fēng)險(xiǎn)管控效果,進(jìn)一步強(qiáng)化重點(diǎn)業(yè)務(wù)、重點(diǎn)項(xiàng)目、重點(diǎn)領(lǐng)域的監(jiān)督,保障企業(yè)持續(xù)健康運(yùn)營。
4.中國電信運(yùn)營商相對全球被低估
中國電信運(yùn)營商估值低于全球均值。電信運(yùn)營商作為典型的頭部央企,具有大市值、低估值、高分紅、盈利穩(wěn)定的特點(diǎn)。當(dāng)前運(yùn)營商板塊較海外廠商被低估:截止2023年4月20日,H股移動(dòng)、電信、聯(lián)通PB估值0.99/0.82/0.50倍,A股移動(dòng)/電信/聯(lián)通PB估值1.69/1.44/1.18倍,低于全球主要運(yùn)營商PB均值。
我們認(rèn)為,中特估值體系下,運(yùn)營商將享受估值提升的紅利。通信行業(yè)在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代將進(jìn)一步完善信息和算力基建,保障數(shù)字基座合理建設(shè)和信息高可靠傳輸,并在此基礎(chǔ)上,通過自身能力延伸,為行業(yè)和企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能。
(三)流量基建:AIGC催生算力增長,流量基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)迭代升級(jí)
ChatGPT是建立在大型語言模型基礎(chǔ)上的對話式自然語言處理工具。ChatGPT的全稱為是建立在大型語言模型基礎(chǔ)上的對話式自然語言處理工具,由美國OpenAI公司于2022年11月30日發(fā)布。ChatGPT的表現(xiàn)形式是一種聊天機(jī)器人程序,目前ChatGPT已經(jīng)能夠處理自然語言在不同語境下的復(fù)雜場景,可以用于大多數(shù)自然語言處理任務(wù),并在社交媒體、客戶服務(wù)、智能語音助手等諸多領(lǐng)域產(chǎn)生重大的影響。
ChatGPT標(biāo)志著AIGC規(guī)?;?、商業(yè)化的開始。ChatGPT在2022年11月推出之后,僅用兩個(gè)月的時(shí)間,其月活躍用戶數(shù)便超過1億,在短時(shí)間內(nèi)積累了龐大的用戶基數(shù)。ChatGPT屬于生成式AI,可以與用戶不斷溝通交流,產(chǎn)生新的內(nèi)容,高效實(shí)現(xiàn)自然語言處理任務(wù),能夠進(jìn)行輔助性生產(chǎn)工具、用于快速內(nèi)容生產(chǎn)及實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話,可作為插件與各類應(yīng)用相融合,在辦公、娛樂及生活等不同場景得到應(yīng)用。ChatGPT的爆發(fā),標(biāo)志著AI在自然語言學(xué)習(xí)領(lǐng)域的大模型的進(jìn)展,可以視為AIGC產(chǎn)業(yè)化的標(biāo)志性起點(diǎn),標(biāo)志著AIGC規(guī)?;⑸虡I(yè)化的開始。
ChatGPT引發(fā)新一輪AI算力需求爆發(fā)。根據(jù)OpenAI發(fā)布的《AI and Compute》分析報(bào)告中指出,自2012年以來,AI訓(xùn)練應(yīng)用的算力需求每3.4個(gè)月就回會(huì)翻倍,從2012年至今,AI算力增長超過了30萬倍。據(jù)OpenAI報(bào)告,ChatGPT的總算力消耗約為3640PF-days(即假如每秒計(jì)算一千萬億次,需要計(jì)算3640天),需要7-8個(gè)投資規(guī)模30億、算力500P的數(shù)據(jù)中心才能支撐運(yùn)行。
ChatGPT代表了新一輪AI算力需求的爆發(fā),超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心及超算數(shù)據(jù)中心作為泛AI領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)設(shè)施支持,其數(shù)量、規(guī)模都將相應(yīng)增長,同時(shí)帶動(dòng)高端交換機(jī)、高速率光模塊及液冷技術(shù)的滲透加速。交換機(jī)/光模塊:高算力背景下,數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)升級(jí)帶動(dòng)光模塊用量擴(kuò)張及向更高速率的迭代。硅光、相干及光電共封裝技術(shù)(CPO)等具備高成本效益、高能效、低能耗的特點(diǎn),被認(rèn)為是高算力背景下的解決方案。CPO將硅光電組件與電子晶片封裝相結(jié)合,使引擎盡量靠近ASIC,減少高速電通道損耗,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳送。目前,頭部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和芯片廠商已開始布局CPO相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)品。英偉達(dá)最新的GPU系統(tǒng)采用800G光模塊和51.2T交換機(jī)芯片,為了降低AI集群中光連接的成本和功率,CPO端口方案應(yīng)用有望加速。
IDC數(shù)據(jù)中心:“東數(shù)西算”工程正式全面啟動(dòng)一周年,從系統(tǒng)布局進(jìn)入全面建設(shè)階段。隨著全國一體化算力網(wǎng)絡(luò)國家樞紐節(jié)點(diǎn)的部署和“東數(shù)西算”工程的推進(jìn),算力集聚效應(yīng)初步顯現(xiàn),算力向規(guī)模化集約化方向加速升級(jí),同時(shí)數(shù)據(jù)中心集中東部的局得到改善,西部地區(qū)對東部地區(qū)數(shù)據(jù)計(jì)算需求的支撐作用越發(fā)明顯。我們認(rèn)為政策面推動(dòng)供給側(cè)不斷出清,AI等應(yīng)用將帶動(dòng)新一輪流量需求,有望打破數(shù)據(jù)中心近兩年供給過剩的局面,帶動(dòng)數(shù)據(jù)中心長期發(fā)展。
運(yùn)營商:通信運(yùn)營商自身擁有優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)、算力、云服務(wù)能力的通信運(yùn)營商,同時(shí)具備天然的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢,依靠5G+AI技術(shù)優(yōu)勢,為下游客戶提供AI服務(wù)能力,是新型信息服務(wù)體系中重要的一環(huán),助力千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。布局端,中國移動(dòng)打造九天人工智能平臺(tái),推進(jìn)AI商業(yè)化,賦能中國移動(dòng)內(nèi)外部數(shù)智化轉(zhuǎn)型;中國電信全面布局大模型技術(shù),積極探索產(chǎn)業(yè)版“ChatGPT”的商業(yè)化應(yīng)用;中國聯(lián)通全力升級(jí)算力網(wǎng)絡(luò),推動(dòng)5G和AI技術(shù)的融合。資本開支端,運(yùn)營商資本總開支呈現(xiàn)周期變化,傳輸網(wǎng)集中建設(shè)期高峰已過,資本開支向信息和算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)升級(jí)傾斜。2023年中國移動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃投入452億元,同比增長34.9%,占投資總額的24.7%;中國電信算力(云資源)計(jì)劃投入195億元,同比增長39.3%;中國聯(lián)通算力網(wǎng)絡(luò)投資將達(dá)149億元,同比增長超過20%。
邊緣計(jì)算:5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)升級(jí),形成以數(shù)據(jù)中心為基礎(chǔ)設(shè)施,以云化為基礎(chǔ)平臺(tái),形成四個(gè)云中心,即接入云、邊緣云、匯聚云和核心云。邊緣計(jì)算能夠根據(jù)不同場景將節(jié)點(diǎn)部署在5G網(wǎng)絡(luò)的不同層次,從而滿足用戶的不同業(yè)務(wù)需求。例如,為了滿足低時(shí)延場景,邊緣計(jì)算可將節(jié)點(diǎn)部署在基站側(cè)的接入云位置,而對于mMTC場景則需部署在更高的匯聚云位置,以實(shí)現(xiàn)大范圍區(qū)域覆蓋的業(yè)務(wù)需求。邊緣計(jì)算借力5G網(wǎng)絡(luò)新架構(gòu)實(shí)現(xiàn)更高效、智能、靈活的資源調(diào)配。麥肯錫通過分析11個(gè)部門的100多個(gè)邊緣計(jì)算用例,預(yù)測至2025年邊緣計(jì)算將創(chuàng)造超過2000億美元的硬件價(jià)值。
三、5G下半場之應(yīng)用篇:B端應(yīng)用有望唱主角
5G周期傳輸網(wǎng)集中建設(shè)期高峰已過,資本開支向信息和算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)升級(jí)傾斜,同時(shí)下游C端高清視頻和B端行業(yè)信息化應(yīng)用有望開花結(jié)果。行業(yè)&企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型:行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型重點(diǎn)在于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)終端滲透率提升。
(一)to C端:4G應(yīng)用爆發(fā)到5G場景爆發(fā),高清視頻產(chǎn)業(yè)鏈或?qū)⒙氏葍冬F(xiàn)
硬件端、網(wǎng)絡(luò)端和內(nèi)容端積累成熟,高清視頻產(chǎn)業(yè)鏈或?qū)⒙氏葍冬F(xiàn)。5G時(shí)代C端用戶數(shù)量水位基本見頂,增量紅利有限,如何針對存量用戶數(shù)據(jù)需求,實(shí)現(xiàn)新技術(shù)、新場景的創(chuàng)新與升級(jí),是通信跨越代際發(fā)展的重中之重。2019年5G商用之初,行業(yè)憑借在4G時(shí)期在to C端良好的技術(shù)傳承,疊加5G指標(biāo)的升級(jí),推出云游戲、高清視頻、AR/VR等首批5G應(yīng)用場景。近年來,伴隨著5G建設(shè)持續(xù)推進(jìn)升級(jí),各類應(yīng)用場景在硬件端、網(wǎng)絡(luò)端和內(nèi)容端實(shí)現(xiàn)三重升級(jí)。我們認(rèn)為,高清視頻產(chǎn)業(yè)鏈在上中下游的積累相對成熟,業(yè)績或?qū)⒙氏葍冬F(xiàn)。
上游硬件端:機(jī)頂盒市場由傳統(tǒng)DVB機(jī)頂盒向智能機(jī)頂盒升級(jí)迭代。根據(jù)格蘭研究數(shù)據(jù),2018年-2020年國內(nèi)市場智能機(jī)頂盒占比從45%增長至74%。國內(nèi)三大運(yùn)營商2021年重啟招標(biāo),主要采用機(jī)頂盒、固網(wǎng)寬帶、手機(jī)三項(xiàng)業(yè)務(wù)捆綁銷售的方式,在全國范圍內(nèi)快速推進(jìn)機(jī)頂盒的轉(zhuǎn)型升級(jí)。根據(jù)STATISTA數(shù)據(jù),中國IPTV滲透率自2016年后快速提升,預(yù)計(jì)2025年將超過70%。2020年由于疫情沖擊疊加5G建設(shè)占用大量資金,運(yùn)營商招標(biāo)放緩。隨著疫情緩解,運(yùn)營商重啟招標(biāo),根據(jù)流媒體網(wǎng)數(shù)據(jù),以中國移動(dòng)為例,2021年全年招標(biāo)量已達(dá)到5410萬臺(tái),較2020年增長258%。
中游網(wǎng)絡(luò)端:超高清視頻等應(yīng)用催生拉動(dòng)千兆網(wǎng)絡(luò),光纖入戶加速推進(jìn)。超高清視頻包含高分辨率、高幀率、寬色域、三維聲等特點(diǎn),對信號(hào)的處理能力要求大幅提升,對傳輸速率、時(shí)延、帶寬要求提升,千兆網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生,光纖入戶也成為家庭寬帶組網(wǎng)的重要推演方向。工信部提出有序開展5G和千兆光網(wǎng)建設(shè),到2022年底千兆光網(wǎng)具備覆蓋超過4億戶家庭的能力。光器件、光模塊和光纖光纜廠商積極響應(yīng),10G PON、相干傳輸、Wi-Fi 6等全新傳輸技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。工信部數(shù)據(jù),截至2022年底,1000Mbps及以上接入速率的固定互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入用戶達(dá)9175萬戶,同比增長9.1%。
下游內(nèi)容端:5G頻道建設(shè)賦能未來電視千人千面新形態(tài)。2022年12月,國家廣播電視總局發(fā)布《5G頻道技術(shù)白皮書》,進(jìn)一步明確了5G頻道后續(xù)的設(shè)計(jì)原則、整體框架和功能。5G頻道提供以用戶為中心的定制化服務(wù),是滿足用戶多樣化、新體驗(yàn)、高品質(zhì)試聽需求的新媒體。5G頻道的核心應(yīng)用場景是視聽新內(nèi)容,包含音頻、超高清視頻、沉浸式視頻、互動(dòng)視頻等多種內(nèi)容形式,滿足了用戶對高品質(zhì)視聽內(nèi)容的進(jìn)階性要求、個(gè)性化試聽內(nèi)容的偏好性需求和對沉浸式內(nèi)容的體驗(yàn)性需求。5G頻道還將提供各種主題的5G+VR內(nèi)容,基于VR頭戴式顯示器及其他可穿戴設(shè)備為用戶提供多樣化的內(nèi)容題材選擇,創(chuàng)造更具沉浸式體驗(yàn)感的視聽新享受。
(二)to B端:行業(yè)信息化下游應(yīng)用場景逐步成熟,關(guān)注細(xì)分高景氣市場
應(yīng)用軟件到垂直行業(yè),to C到to B,5G打造全新商業(yè)模式。4G時(shí)代,to C端應(yīng)用軟件的爆發(fā)推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的熱潮;5G時(shí)代,C端用戶見頂,互聯(lián)網(wǎng)盈利模式固化,5G因其高帶寬、低時(shí)延、高可靠的優(yōu)勢,符合下游部分垂直行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求,有望乘產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的東風(fēng),打造全新商業(yè)模式,加速垂直行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的進(jìn)程。工信部前部長苗圩曾在財(cái)新峰會(huì)提出5G應(yīng)用場景的“二八率”,即5G應(yīng)用場景中約20%是to C場景,剩余80%是to B場景。與此同時(shí),5G終端品類逐步豐富。截至2022年6月,全球193家廠商發(fā)布24類1454款5G終端,CPE、模組和工業(yè)級(jí)CPE設(shè)備等to B類應(yīng)用占比逐步提升。
1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng):加速滲透傳統(tǒng)行業(yè),以太網(wǎng)設(shè)備國產(chǎn)替代需求提升
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加速滲透傳統(tǒng)行業(yè),賦能作用深入顯現(xiàn)。根據(jù)《中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》,2021年我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)增加值規(guī)模達(dá)到4.10萬億元,名義增速達(dá)到14.53%,2017~2021年期間年復(fù)合增速達(dá)11.73%。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加速向?qū)嶓w經(jīng)濟(jì)滲透,在能源、醫(yī)療、石化、冶金等多個(gè)行業(yè)發(fā)揮賦能效應(yīng)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)初具雛形,已形成平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)跑,數(shù)據(jù)、安全產(chǎn)業(yè)日漸繁榮的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。2021年,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、安全、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)名義增速分別達(dá)到23.49%、17.28%、16.23%,10.79%。
當(dāng)前我國5G建設(shè)實(shí)現(xiàn)規(guī)?;渴?,5G應(yīng)用已經(jīng)從C端向B端探索,具備賦能千行百業(yè)的基礎(chǔ)。根據(jù)中國信通院發(fā)布的《2022中國“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展成效評估報(bào)告》,全國4000余個(gè)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”項(xiàng)目已覆蓋41個(gè)國民經(jīng)濟(jì)大類,5G全連接工廠種子項(xiàng)目中,工業(yè)設(shè)備5G連接率超過60%的項(xiàng)目占比超一半。5G應(yīng)用從C端不斷向B端擴(kuò)展,為工業(yè)、港口、礦山、電力等實(shí)體經(jīng)濟(jì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)提供強(qiáng)勁動(dòng)力。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)向大中型制造業(yè)企業(yè)滲透,上游網(wǎng)絡(luò)&設(shè)備層相關(guān)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)及工業(yè)網(wǎng)關(guān)需求有望提升。目前針對一些場景封閉性較強(qiáng),需求清晰的場景比如礦山、港口、電力、軌交等行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)程已有具體應(yīng)用,進(jìn)程在不斷向前推進(jìn)。我們認(rèn)為,針對制造業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),通過近兩年的需求探索和供需之間差距不斷拉近,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)工作不斷推進(jìn),部分工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)示范工程,大中型制造業(yè)企業(yè)開始逐步嘗試智慧化工廠改造。
2.電力信息化:電網(wǎng)信息化投資傾斜,配電物聯(lián)網(wǎng)將加速發(fā)展
“十四五”期間全國電網(wǎng)投資規(guī)模穩(wěn)步提升,深入推進(jìn)能源革命,加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系。“十四五”期間,全國電網(wǎng)投資預(yù)計(jì)將達(dá)三萬億元。其中,國家電網(wǎng)計(jì)劃投入電網(wǎng)投資2.4萬億元,南方電網(wǎng)總體電網(wǎng)建設(shè)將投入6700億元。“十四五”是推進(jìn)“碳達(dá)峰”的關(guān)鍵時(shí)期,電網(wǎng)投資規(guī)劃的主題要構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),要求電力系統(tǒng)發(fā)展應(yīng)逐漸向跨行業(yè)、跨領(lǐng)域協(xié)同轉(zhuǎn)變,各產(chǎn)業(yè)用能方式向全面低碳化轉(zhuǎn)型。為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),新能源應(yīng)當(dāng)逐步成為綠色電力供應(yīng)的主力軍,電網(wǎng)建設(shè)將進(jìn)一步提升對新能源供給的消納能力。
智慧融合是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)保障。新型能源體系下,伴隨大規(guī)模新能源和分布式能源接入,實(shí)時(shí)狀態(tài)采集、感知和處理能力逐漸增強(qiáng),調(diào)度模式需由源荷單向調(diào)度向適應(yīng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)多元互動(dòng)的智能調(diào)控轉(zhuǎn)變。為適應(yīng)新型電力系統(tǒng)海量異構(gòu)資源的廣泛接入和統(tǒng)籌調(diào)度,“云大物移智鏈邊”等先進(jìn)數(shù)字信息技術(shù)在電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)廣泛應(yīng)用,助力各環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)高度數(shù)字化、智慧化、網(wǎng)絡(luò)化的革新升級(jí),推動(dòng)以電力為核心的能源體系實(shí)現(xiàn)多種能源的高效轉(zhuǎn)化和利用。
2023年全國電網(wǎng)計(jì)劃投資總額預(yù)計(jì)超6000億,投資明確電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是主要方向之一,配網(wǎng)投資將進(jìn)一步加大。國家電網(wǎng)預(yù)計(jì)2023年電網(wǎng)投資規(guī)模將達(dá)5200億元,同比增長4%。同時(shí)國家電網(wǎng)提出要加快推進(jìn)電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,加快建設(shè)現(xiàn)代智慧配電網(wǎng),促進(jìn)微電網(wǎng)和分布式能源發(fā)展,滿足各類電力設(shè)施便捷接入、即插即用。南方電網(wǎng)預(yù)計(jì)2023年加快推進(jìn)電網(wǎng)建設(shè)、抽水蓄能電站等在粵項(xiàng)目建設(shè),年內(nèi)計(jì)劃投資約800億元。
配網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)需求有望在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中快速提升。配電物聯(lián)網(wǎng)能實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)中端到端、端到云的全面互聯(lián)、互通、互操作,以云端協(xié)同的邊緣計(jì)算方式實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的全面感知、數(shù)據(jù)融合和智能應(yīng)用,支撐新型能源系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展。預(yù)計(jì)隨著配電網(wǎng)側(cè)資本開支加大,配電物聯(lián)網(wǎng)中用電信息采集系統(tǒng)、配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)的電力終端需求將快速提升。我們認(rèn)為,在用電信息采集方面,國網(wǎng)公司于2022年開啟雙模通信單元已經(jīng)完成首批招標(biāo),2023年會(huì)繼續(xù)開啟雙模通信單元招標(biāo);在配網(wǎng)智能終端方面,隨著配網(wǎng)檢測需求提升,能源路由器、能效檢測終端、表箱監(jiān)測終端、斷路器等配網(wǎng)側(cè)需求將快速提升。
3.煤炭信息化:5G應(yīng)用前沿陣地,政策助力礦山智慧化進(jìn)程加速
國家政策密集出臺(tái),加速引導(dǎo)礦山行業(yè)的智能化發(fā)展。2020年3月,由國家發(fā)展改革委、能源局等8部委聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》,《意見》提出:到2025年,大型煤礦和災(zāi)害嚴(yán)重煤礦基本實(shí)現(xiàn)智能化,形成煤礦智能化建設(shè)技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)體系。到2035年,各類煤礦基本實(shí)現(xiàn)智能化,構(gòu)建多產(chǎn)業(yè)鏈、多系統(tǒng)集成的煤礦智能化系統(tǒng)。2020年以來關(guān)于智慧煤礦政策頻發(fā),相關(guān)政策延續(xù)煤礦智能化發(fā)展的綱領(lǐng)性要求的同時(shí),在覆蓋市場、礦山場景、技術(shù)要求細(xì)則方面更加細(xì)化。2022年11月,國家礦山安監(jiān)局及財(cái)政部發(fā)布《煤礦及重點(diǎn)非煤礦山重大災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防控建設(shè)工作總體方案》,重點(diǎn)著力礦山AI視頻智能輔助監(jiān)管及煤礦監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備建設(shè),提升礦山重大災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防控能力,主要目標(biāo)是力爭到2026年,在全國范圍內(nèi)完成所有在冊煤礦、2400座重點(diǎn)非煤礦山重大災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防控項(xiàng)目建設(shè)工作。
煤炭行業(yè)供給側(cè)改革成效顯著,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化,煤礦企業(yè)利潤率快速提升。自2016年去產(chǎn)能以來,我國煤礦數(shù)量逐步減少,我國煤炭供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革成果顯著,落后產(chǎn)能逐步淘汰。隨著煤炭產(chǎn)能逐步集中,產(chǎn)業(yè)生態(tài)持續(xù)優(yōu)化,為我國煤礦大型化、智能化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)2021年以來,由于上游能源價(jià)格上漲,煤價(jià)快速上漲,煤炭行業(yè)迎來行業(yè)高景氣周期,收入增速和利潤率均達(dá)到歷史高點(diǎn)。
5G大帶寬和低時(shí)延特性支撐智慧煤礦無人化作業(yè)向前推進(jìn)。煤炭作業(yè)環(huán)境具備極強(qiáng)的封閉性特質(zhì),同時(shí)智慧采煤需要大帶寬、低時(shí)延技術(shù)支持,是最能凸顯5G特色的行業(yè)應(yīng)用。2019—2021年,國家能源集團(tuán)神東煤炭在5G智慧煤礦領(lǐng)域持續(xù)投入超過2億元,以整合煤礦系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融通、實(shí)現(xiàn)智能應(yīng)用為核心。2022年3月,國家能源集團(tuán)神東煤炭集團(tuán)已建成世界采礦行業(yè)最大的企業(yè)級(jí)5G專網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了跨三省井上區(qū)域全覆蓋、11個(gè)選煤廠全覆蓋、年產(chǎn)1600萬噸上灣井工礦全覆蓋,并完成其他礦井10個(gè)綜采面、4個(gè)掘進(jìn)面、3類數(shù)十臺(tái)機(jī)器人等5G全覆蓋,進(jìn)一步推進(jìn)以智慧煤礦場景為例的“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”進(jìn)程。
政策密集催化,煤炭行業(yè)利潤上行,疊加礦山面臨招工難和員工老齡化危機(jī),將推動(dòng)煤礦企業(yè)對于智慧礦山投入資本開支進(jìn)一步提升,5G等智慧礦山相關(guān)裝備滲透率有望提升。隨著人口老齡化加劇,加上勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)性失衡,煤礦企業(yè)“用工荒”問題進(jìn)一步凸顯,智能礦山信息系統(tǒng)能夠有效滿足煤礦生產(chǎn)過程中的井下信息高可靠傳輸交互、煤礦工作全場景可視化監(jiān)控等需求,有效提升煤礦生產(chǎn)的自動(dòng)化、信息化、智能化水平,實(shí)現(xiàn)少人化乃至無人化作業(yè),最終達(dá)成煤礦生產(chǎn)安全提升、減員增效、節(jié)能降耗的產(chǎn)業(yè)升級(jí)目標(biāo)。隨著超高清AI視頻智能輔助監(jiān)管監(jiān)察系統(tǒng)在智慧礦山滲透率提升,針對智慧礦山場景的5G專用通信裝備需求將隨之提升,同時(shí)相關(guān)人員定位、設(shè)備監(jiān)控等裝備等需求凸顯。
四、6G展望:空天一體、通感融合、普惠智能打開通信網(wǎng)絡(luò)新篇章
6G實(shí)現(xiàn)從“純連接”至“連接+感知+智能”的轉(zhuǎn)變,通信網(wǎng)絡(luò)向信息網(wǎng)絡(luò)升級(jí)?!?G典型場景和關(guān)鍵能力白皮書》提出了超級(jí)無線寬帶、超大規(guī)模連接、極其可靠通信、通信感知融合和普惠智能五大典型應(yīng)用場景。五大場景中,超級(jí)無線寬帶、超大規(guī)模連接和極其可靠通信可視為5G三大場景在技術(shù)指標(biāo)和應(yīng)用領(lǐng)域兩端的升級(jí);而通信感知融合和普惠智能則是新增場景。通信網(wǎng)絡(luò)也實(shí)現(xiàn)了從純連接到“連接+感知+智能”的飛躍,是通信、計(jì)算、大數(shù)據(jù)、感知、AI一體融合的新一代移動(dòng)信息網(wǎng)絡(luò)。隨著通信網(wǎng)絡(luò)部署場景的持續(xù)擴(kuò)張,6G通信網(wǎng)絡(luò)也將實(shí)現(xiàn)地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)和非地面網(wǎng)絡(luò)的融合,構(gòu)建起廣域覆蓋的空天地一體化的三維立體網(wǎng)絡(luò)。
(一)超級(jí)無線寬帶:技術(shù)、應(yīng)用、覆蓋范圍全面升級(jí),泛在連接、沉浸式體驗(yàn)成為可能
超級(jí)無線寬帶是增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶(enhanced Mobile Baseband,eMBB)的演進(jìn)和發(fā)展,在技術(shù)指標(biāo)、應(yīng)用領(lǐng)域和覆蓋范圍層面都實(shí)現(xiàn)了升級(jí)。技術(shù)指標(biāo)方面,超級(jí)無線寬帶對峰值傳輸速率、用戶體驗(yàn)速率、傳輸時(shí)延、吞吐量和最大連接數(shù)量等主要性能參數(shù)都提出了更高的要求;應(yīng)用領(lǐng)域方面,超級(jí)無線寬帶超高速率、超高帶寬、超低時(shí)延的特點(diǎn),使其被廣泛應(yīng)用于沉浸式XR、通感互連、全息通信等全新場景;覆蓋范圍方面,超級(jí)無線寬帶旨在實(shí)現(xiàn)廣域、高質(zhì)量的泛在連接,滿足網(wǎng)絡(luò)在室內(nèi)外、偏遠(yuǎn)地區(qū)以及飛機(jī)船舶上的廣域無縫覆蓋。
1.沉浸式XR:技術(shù)和終端持續(xù)升級(jí),C端場景深化,B端賦能數(shù)字化轉(zhuǎn)型
技術(shù)指標(biāo)持續(xù)提升,終端向小型化、智能化發(fā)展。技術(shù)方面,XR業(yè)務(wù)技術(shù)向?qū)崟r(shí)交互、沉浸式、高清、3D等方向不斷發(fā)展,未來云化XR系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)用戶和環(huán)境的語音交互、手勢交互、眼球交互等復(fù)雜業(yè)務(wù),對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的穩(wěn)定性、傳輸時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)帶寬等都提出了更高要求。根據(jù)華為《6G:無線通信新征程》,云XR的目標(biāo)頭動(dòng)(MotionTo-Photon,MTP)時(shí)延接近人類感知極限(約10毫秒),僅為當(dāng)前VR要求的一半。此外,極致XR還需要將原始速率提高100倍以上。終端方面,感知云化XR技術(shù)中的內(nèi)容上云、空間計(jì)算上云將明顯降低終端應(yīng)用的能耗,終端設(shè)備向小型化、智能化不斷發(fā)展。隨之而來的是終端設(shè)備功率受限的問題,綠色低功耗的XR終端解決方案或?qū)⒊蔀槲磥硌芯繜狳c(diǎn)。同時(shí),為了避免長時(shí)間使用引起頭暈等狀況,有效對應(yīng)暈動(dòng)癥也是后續(xù)云XR所要注意的重要因素。
2.全息通信:全感官實(shí)時(shí)交互式反饋,裸眼3D顯示解決方案來日可期
全息通信對傳輸時(shí)延以及各感官信息間相對傳輸時(shí)延提出了嚴(yán)格要求。全息通信涉及到嗅覺、味覺、觸覺等實(shí)時(shí)感官信息,這些信息需要與視聽信息一起通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸。設(shè)想我們帶上交互式設(shè)備或是依靠裸眼3D顯示,就可以看到遠(yuǎn)在他鄉(xiāng)的家人,實(shí)現(xiàn)與家人面對面式的互動(dòng)。全息通信的最大難點(diǎn)在于在高度動(dòng)態(tài)的環(huán)境下,實(shí)現(xiàn)高度依賴交互式反饋的遠(yuǎn)程操作,對網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膸?、時(shí)延、信息同步以及安全性都提出了更高要求。交互式反饋的遠(yuǎn)程操作通常對時(shí)延要求很高,對空口傳輸?shù)念A(yù)期往返時(shí)間(RTT)要求低至0.1毫秒;同時(shí),對于視聽、觸覺、嗅覺、味覺信息之間的相對傳輸時(shí)延、可靠性等也有嚴(yán)格要求。
裸眼3D方案有效解決感知及疲勞問題,材料硬件端成突破重點(diǎn)。佩戴頭戴式設(shè)備時(shí),用戶要始終盯著屏幕,無法感知景深,同時(shí)易造成疲勞和頭暈。裸眼3D方案有效解決了這個(gè)問題。裸眼3D顯示基于視調(diào)節(jié),以來光場和全息顯示技術(shù),使得用戶無需佩戴設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)全息通信。目前行業(yè)提出的兩種主要解決方案為特制裸眼3D屏幕和特制全息投影屏。前者需要的主要硬件設(shè)備則包括全息膜、高速視覺傳感器、全息光柵、顯示芯片組、液晶面板等。裸眼對3D顯示要求嚴(yán)格,對材料和硬件要求極高,需要采用全息膜之類的新型材料,以及高速視覺傳感器、全息光柵等精度更高的傳感器及配套硬件。后者則通過平板透鏡等光學(xué)器件將光線在空間中匯聚成像,對光線處理以及光學(xué)器件要求更好。2023年1月底,京東方在ISE 2023歐洲專業(yè)視聽及系統(tǒng)集成展覽會(huì),展示了自主研發(fā)的110英寸裸眼3D顯示終端,刷新率達(dá)120Hz,用戶無需佩戴任何輔助設(shè)備就可以體驗(yàn)到極速流暢的高清3D顯示效果。
3.空天一體化:地面通信和衛(wèi)星通信協(xié)同補(bǔ)充,衛(wèi)星發(fā)射監(jiān)測或迎良機(jī)
廣域萬物智聯(lián)和隨遇接入需求驅(qū)動(dòng)空天一體化通信系統(tǒng)發(fā)展。一方面,自動(dòng)駕駛、機(jī)器人、無人物流未來都將被廣泛部署,廣域智能終端互相間的信息交互需求持續(xù)增長。受制于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的覆蓋能力,地面通信系統(tǒng)難以為廣域智能系統(tǒng)的工作提供無縫覆蓋的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。另一方面,人們對網(wǎng)絡(luò)的依賴越來越強(qiáng),希望通信網(wǎng)絡(luò)在任何地點(diǎn)都能夠提供全面連續(xù)的服務(wù)。衛(wèi)星和地面的協(xié)同補(bǔ)充為此提供了良好的解決方案,在空中、海內(nèi)、高山等地面通信無法或難以覆蓋的地方,衛(wèi)星通信有效地解決了覆蓋問題。
我國建設(shè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)具備迫切性、必要性及社會(huì)/經(jīng)濟(jì)意義。(1)迫切性:空間軌道及頻率是不可再生的戰(zhàn)略資源,稀缺性凸顯,全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)井噴,是各國軍備跑馬圈地的戰(zhàn)場;(2)必要性:衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是有線互聯(lián)、無線互聯(lián)之后的第三代互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施革命,在國防領(lǐng)域可賦能軍事通信等領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)全面自主可控的全球通信系統(tǒng),保障國家戰(zhàn)略安全;(3)社會(huì)/經(jīng)濟(jì)意義:衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)可補(bǔ)足5G低密度用戶接入場景,全球覆蓋能力及成本優(yōu)勢顯著。未來空天一體化網(wǎng)絡(luò)是多個(gè)國家6G通信架構(gòu)的核心方向,組網(wǎng)完成后有望與C端終端直連,開啟規(guī)模化產(chǎn)業(yè)進(jìn)程。衛(wèi)星通信將從國家行為向商業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。傳統(tǒng)的衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)是國家行為,資源由政府提供。相關(guān)技術(shù)的發(fā)展成熟,使得衛(wèi)星通信相關(guān)產(chǎn)品得以規(guī)模化、通用化,并實(shí)現(xiàn)降本增效。物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)和應(yīng)用與航天產(chǎn)業(yè)結(jié)合,擴(kuò)大了衛(wèi)星通信的發(fā)展范疇。根據(jù)中國信通院的數(shù)據(jù),中國商業(yè)航天市場規(guī)模2015-2024年年均復(fù)合增長率達(dá)到22.1%,其中衛(wèi)星制造CAGR高達(dá)42%。未來我國衛(wèi)星通信行業(yè)的發(fā)展模式將是以市場為主導(dǎo),按照市場規(guī)律開展的活動(dòng)。
(二)超大規(guī)模連接:“萬物互聯(lián)”使命升級(jí),數(shù)字孿生或成關(guān)鍵技術(shù)
超大規(guī)模連接在5G海量物聯(lián)網(wǎng)通信(massive Machine Type Communication,mMTC)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用領(lǐng)域和能力邊界的拓展。超大規(guī)模連接被廣泛應(yīng)用于智慧城市、智慧交通、智能制造等場景,典型應(yīng)用包括環(huán)境監(jiān)測、遠(yuǎn)程抄表等。未來數(shù)字孿生世界將通過部署大量傳感器,實(shí)現(xiàn)各類設(shè)備的數(shù)據(jù)采集及傳輸,以及數(shù)字世界與物理世界的交互。該場景特點(diǎn)是連接設(shè)備數(shù)量巨大,但大部分設(shè)備僅產(chǎn)生流量較小,所需的數(shù)據(jù)速率在極低到中等水平,但傳感器的壽命通常要足夠長,滿足其長期能量采集能力。
數(shù)字孿生:深度賦能行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,從單點(diǎn)探索向全生命周期全面滲透
數(shù)字孿生技術(shù)是未來超大規(guī)模連接場景實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。隨著感知、通信和人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,物理世界中的實(shí)體或過程將在數(shù)字世界中得到數(shù)字化鏡像復(fù)制,未來6G時(shí)代將進(jìn)入虛擬化的孿生數(shù)字世界。數(shù)字孿生是對物理實(shí)體的數(shù)字化表達(dá),以歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),融合幾何、機(jī)理、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)等多種數(shù)字模型,實(shí)現(xiàn)對物理對象的映射呈現(xiàn)、分析優(yōu)化、診斷預(yù)測以及閉環(huán)控制。其中幾何模型將物理對象的實(shí)體形狀映射到虛擬空間;機(jī)理模型根據(jù)對象內(nèi)機(jī)制傳遞機(jī)理建立精確模型,是已知規(guī)律經(jīng)驗(yàn)的表征;數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型則主要通過歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、人工智能等實(shí)現(xiàn)對未知規(guī)律在虛擬空間的擬合。
數(shù)字支撐、孿生構(gòu)建、人機(jī)交互等技術(shù)推動(dòng)了數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)時(shí)性、精確性、靈活性和交互性的不斷提升。(1)幾何建模及展示技術(shù)路徑呈現(xiàn)多樣化,推動(dòng)數(shù)字孿生向建模高效、實(shí)時(shí)展示、部署靈活的方向發(fā)展。(2)物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字線程、大數(shù)據(jù)支撐數(shù)字孿生數(shù)據(jù)能力,人工智能促進(jìn)數(shù)字孿生預(yù)測能力。(3)仿真建模向集成和實(shí)時(shí)演進(jìn),助力數(shù)字孿生構(gòu)建精確模型。模型降階等技術(shù)有效降低了仿真計(jì)算復(fù)雜度,提升了計(jì)算速度。(4)數(shù)字支撐技術(shù)持續(xù)迭代,不斷優(yōu)化的硬件計(jì)算性能、實(shí)時(shí)感知能力和低延時(shí)通信持續(xù)夯實(shí)數(shù)字孿生基礎(chǔ)能力。(5)XR技術(shù)基于沉浸式交互能力拓展數(shù)字孿生應(yīng)用空間,VR推動(dòng)數(shù)字孿生在更多場景下沉浸式應(yīng)用,AR為數(shù)字孿生虛實(shí)交互提供硬件支持。
以智慧城市、智慧建筑為例,數(shù)字孿生技術(shù)被廣泛應(yīng)用于智能管理、應(yīng)急智能響應(yīng)等細(xì)分領(lǐng)域。(1)智能管理層面,具備節(jié)能智控、立體安防、智慧運(yùn)維、敏捷服務(wù)等要素的數(shù)字孿生運(yùn)營平臺(tái)有效應(yīng)對了園區(qū)和建筑復(fù)雜的運(yùn)營管理需求。節(jié)能方面,數(shù)字孿生助力大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí),對水電資源進(jìn)行感知、分析、建模及能效優(yōu)化演算;立體安防方面,數(shù)字孿生結(jié)合數(shù)據(jù)解析、與易推倒、機(jī)器視覺等,實(shí)現(xiàn)對人群聚集、火災(zāi)識(shí)別、模糊比對、軌跡追溯、重點(diǎn)區(qū)域布防等關(guān)鍵安全要素管控;智慧運(yùn)維方面,多要素孿生的全真互聯(lián)提供多跨場景綜合協(xié)同的智慧運(yùn)營能力。(2)應(yīng)急智能響應(yīng)方面,針對火災(zāi)、洪災(zāi)等突發(fā)情況,通過數(shù)字孿生對受災(zāi)人群、災(zāi)害影響、人員疏散、應(yīng)急路線進(jìn)行實(shí)時(shí)的仿真推演,能夠?yàn)闉?zāi)情處理提供智能科學(xué)決策,有效提升決策的科學(xué)性。
(三)極其可靠通信:超低時(shí)延超高可靠的通信,深度助力智能化工業(yè)
極其可靠通信將在低時(shí)延高可靠通信(Ultra Reliable Low Latency Communication,URLLC)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步能力提升。極其可靠通信的典型應(yīng)用包括智能化工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)器人、無人機(jī)和人機(jī)實(shí)時(shí)交互等,智能醫(yī)療中的遠(yuǎn)程醫(yī)療手術(shù),智能交通系統(tǒng)中的自動(dòng)駕駛等。除了對時(shí)延和可靠性有了更高要求,機(jī)器協(xié)同等交互類應(yīng)用對抖動(dòng)、時(shí)間同步、穩(wěn)定性等指標(biāo)也提出了新的需求,需要同時(shí)具備中高速率傳輸和高精度定位的能力。
工業(yè)機(jī)器人:深度受益未來工廠,產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌隹臻g廣闊。與大規(guī)模生產(chǎn)所使用的傳統(tǒng)流水線不同,未來工廠的目標(biāo)是完全自動(dòng)、極度靈活,滿足大規(guī)模定制的需求。6G網(wǎng)絡(luò)將在工廠智能化轉(zhuǎn)型的革命中發(fā)揮重要作用,通過超高性能無線鏈路,機(jī)器不再受線纜的掣肘,模塊得以自由移動(dòng)。AI和數(shù)字孿生使得機(jī)器與機(jī)器人之間的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的積累與分享成為可能,從而不斷優(yōu)化工藝。6G還可以為未來工廠創(chuàng)造更多價(jià)值,例如無處不在的射頻感知系統(tǒng)能夠主動(dòng)維護(hù)整個(gè)生產(chǎn)環(huán)境和流程。未來工廠不需要人工值守,“熄燈制造”將顯著降低運(yùn)營成本和碳足跡。
工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌鲈鏊購?qiáng)勁,關(guān)注減速機(jī)、伺服、機(jī)器視覺領(lǐng)域高壁壘公司。根據(jù)覓途咨詢和立方知造局聯(lián)合發(fā)布的《2022年中國工業(yè)機(jī)器人市場白皮書》,2021年中國工業(yè)機(jī)器人本體市場規(guī)模已達(dá)75億元,預(yù)計(jì)未來五年內(nèi)市場將保持25%以上的增速。工業(yè)機(jī)器人的強(qiáng)勁增速拉動(dòng)上游減速機(jī)市場規(guī)模加速增長。工業(yè)機(jī)器人用減速機(jī)可分為HD諧波減速機(jī)和RV減速機(jī)?!?022年中國工業(yè)機(jī)器人市場白皮書》估計(jì),2021年中國工業(yè)機(jī)器人配套諧波減速機(jī)的出貨量為81.2萬臺(tái),同比增長50.7%;工業(yè)機(jī)器人配套R(shí)V減速機(jī)的市場規(guī)模51.1萬臺(tái),同比增長22.2%。結(jié)合當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)鏈格局。
(四)通感融合:無線技術(shù)加持,通感一體化創(chuàng)新賦能垂直行業(yè)
通感融合通過信號(hào)聯(lián)合設(shè)計(jì)和硬件共享等手段,實(shí)現(xiàn)通信、感知功能統(tǒng)一設(shè)計(jì),有效地提升了系統(tǒng)頻譜效率、硬件效率和信息處理效率。長期以來,通信網(wǎng)絡(luò)和感知網(wǎng)絡(luò)是相互獨(dú)立的,在同時(shí)需要通信和感知的場景下,需要接入兩種獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)。通感融合技術(shù)利用無線信號(hào)同時(shí)實(shí)現(xiàn)通信和感知功能,基于軟硬件資源共享或信息共享,通過感知與通信功能協(xié)同。通感融合中的感知可以理解為屬于一種基于通信系統(tǒng)的無線感知技術(shù),通過對目標(biāo)區(qū)域或物體發(fā)射無線信號(hào),并對接收的無線信號(hào)進(jìn)行分析得到相應(yīng)的感知測量信息。因此,無線通信網(wǎng)絡(luò)天然擁有無線感知能力,基站和終端將同時(shí)具備通信和感知能力,可以為感知應(yīng)用提供感知服務(wù)。一方面,通感融合減少了額外感知設(shè)備的部署成本;另一方面,有效地提升了系統(tǒng)頻譜效率、硬件效率和信息處理效率。
通感融合技術(shù)中,通信和感知有互相增益作用。6G時(shí)代,通感融合在智能家居、車聯(lián)網(wǎng)、人機(jī)交互、環(huán)境監(jiān)測這類同時(shí)需要高質(zhì)量的通信能力和高精度的感知能力的場景下將被廣泛使用,具體應(yīng)用于高精度定位與追蹤、同步成像制圖與定位、人類感官增強(qiáng)、手勢與動(dòng)作識(shí)別等業(yè)務(wù)。通感融合技術(shù)中,通信和感知有互相輔助,互為增益。(1)通信輔助感知:通信網(wǎng)絡(luò)利用多節(jié)點(diǎn)協(xié)作,拓寬感知的廣度,增強(qiáng)感知能力。例如同步成像制圖業(yè)務(wù),利用通感融合技術(shù)通信系統(tǒng)中基站和終端等節(jié)點(diǎn)的無線感知能力實(shí)現(xiàn)了高清低延時(shí)的成像服務(wù)。(2)感知輔助通信:感知為通信網(wǎng)絡(luò)提供先驗(yàn)信息,有效增強(qiáng)終端的通信能力。例如車聯(lián)網(wǎng)場景下,利用雷達(dá)感知對通信進(jìn)行輔助,可以有效降低跟蹤信道狀態(tài)信息通信開銷,提升通信可靠性。
通感融合典型的技術(shù)難點(diǎn)在于:
(1)通感一體聯(lián)合波形設(shè)計(jì)技術(shù):現(xiàn)有以通信或感知為中心的波形設(shè)計(jì)適用于對方的場景有限,需采用一種使得通信和感知波形高度融合的設(shè)計(jì),同時(shí)滿足通信與感知需求,使得通信與感知功能之間的靈活性能折中。
(2)面向感知業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的搭建。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需要支持多種場景的感知業(yè)務(wù)。感知網(wǎng)元需要支持獨(dú)立或與其他網(wǎng)元共同處理基站或終端上報(bào)的感知測量數(shù)據(jù)生成感知結(jié)果。同時(shí),核心網(wǎng)作為橋梁需要將基站或者終端感知能力開放給感知業(yè)務(wù)請求方,還要考慮具體場景明確感知結(jié)果的內(nèi)容與格式。
(3)算力網(wǎng)絡(luò)的部署:人工智能和算力網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合,使得未來的通信網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)??焖儆?jì)算。將端邊云多級(jí)算力通過網(wǎng)絡(luò)化方式連接與協(xié)同,通過實(shí)時(shí)感知實(shí)現(xiàn)算力服務(wù)的按需調(diào)度,為各類垂直行業(yè)應(yīng)用靈活匹配最佳算力資源節(jié)點(diǎn)。
4)感知方式的確定:移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信中的感知者可能是基站或者終端。感知方式有以下幾種:基站自發(fā)自收感知、基站間收發(fā)(基站A發(fā)B收)感知、UE發(fā)基站收感知、UE自發(fā)自收感知、UE-A發(fā)UE-B收感知以及基站發(fā)UE收感知。通感融合網(wǎng)絡(luò)需支持上述潛在的感知方式,并且支持感知方式的選擇、修改和多種感知方式的協(xié)作。
(5)感知業(yè)務(wù)的連續(xù)性:在許多感知場景下,被感知設(shè)備或被感知物體可能處于移動(dòng)狀態(tài)下,當(dāng)被感知設(shè)備跨基站發(fā)生切換時(shí),感知業(yè)務(wù)也會(huì)受到影響或甚至中斷。因此,通感網(wǎng)絡(luò)需要當(dāng)被感知設(shè)備發(fā)生切換時(shí)或當(dāng)基站感知設(shè)備發(fā)生改變時(shí),保證感知業(yè)務(wù)的連續(xù)性。
(五)普惠智能:AI算力由特定應(yīng)用領(lǐng)域向完整通信系統(tǒng)布局
普惠智能服務(wù)是6G的新增典型場景,未來將服務(wù)于整個(gè)通信系統(tǒng),提高網(wǎng)絡(luò)整體的性能和效率。在整個(gè)典型場景中,網(wǎng)絡(luò)中的大量智能體將聯(lián)合執(zhí)行復(fù)雜的AI訓(xùn)練和推理任務(wù),充分利用智能算力,使得快捷和靈活的智能服務(wù)覆蓋社會(huì)各領(lǐng)域。典型應(yīng)用包括數(shù)字孿生數(shù)據(jù)訓(xùn)練和推理過程中的圖像識(shí)別、生成和預(yù)測,復(fù)雜任務(wù)的機(jī)器人協(xié)作,智能交互等。普惠智能服務(wù)除了通信所需的大容量和低時(shí)延要求外,還需要考慮收斂時(shí)間、聯(lián)合通信和計(jì)算的能效、訓(xùn)練和推理效率和準(zhǔn)確性等與AI計(jì)算性能相關(guān)的指標(biāo)。同時(shí),實(shí)現(xiàn)原生可信的網(wǎng)絡(luò)安全也是該場景的重要目標(biāo)。
(1)追求人工智能在追求極致創(chuàng)新方面不斷突破。新算法不斷涌現(xiàn),技術(shù)融合成為重要趨勢。超大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練模型推動(dòng)技術(shù)朝著更大規(guī)模、更多模態(tài)發(fā)展。自O(shè)penAI于2020年推出GPT-3以來,谷歌、中科院、阿里巴巴、華為等企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)相繼推出超大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練模型,包括Switch Transformer、DALL·E、MT-NLG、盤古、悟道2.0、紫東太初和M6等。預(yù)訓(xùn)練大模型已經(jīng)從早期只學(xué)習(xí)文本數(shù)據(jù),到聯(lián)合學(xué)習(xí)文本和圖像,再到如今可以處理文本、圖像、語音三種模態(tài)數(shù)據(jù),未來使用更多種圖像編碼、更多種語言、以及更多類型數(shù)據(jù)的跨模態(tài)預(yù)訓(xùn)練模型將會(huì)涌現(xiàn)。
(2)人工智能向規(guī)模應(yīng)用的過渡,提升工程實(shí)踐能力成為未來應(yīng)用的關(guān)鍵。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,近年來工程落地應(yīng)用呈現(xiàn)加速態(tài)勢。目前企業(yè)應(yīng)用人工智能呈現(xiàn)出從初步探索到規(guī)模應(yīng)用的過渡,提升工程實(shí)踐能力成為未來應(yīng)用的關(guān)鍵。人工智能工程化開始成為各界關(guān)注的焦點(diǎn),學(xué)術(shù)界,卡耐基梅隆大學(xué)軟件工程學(xué)研究所于近年啟動(dòng)了人工智能工程化研究。世界知名人工智能專家喬丹(Michael I.Jordan)、邢波等認(rèn)為人工智能工程化是一門新興的工程科學(xué),是人工智能從理論學(xué)科到工程學(xué)科發(fā)展的趨勢。產(chǎn)業(yè)界,Gartner連續(xù)兩年把人工智能工程化列為年度戰(zhàn)略技術(shù)趨勢之一,阿里云等企業(yè)把人工智能工程化視作將AI變?yōu)槠髽I(yè)生產(chǎn)力的關(guān)鍵。
(3)安全可信人工智能技術(shù)朝著一體化發(fā)展。隨著社會(huì)各界對人工智能信任問題的不斷關(guān)注,安全可信的人工智能技術(shù)成為研究熱點(diǎn)。人工智能系統(tǒng)穩(wěn)定性、可解釋性、隱私保護(hù)等基礎(chǔ)支撐能力成為研究焦點(diǎn)。人工智能系統(tǒng)穩(wěn)定性技術(shù)重點(diǎn)逐步從數(shù)字域擴(kuò)展到物理域。人工智能系統(tǒng)面臨如中毒、對抗等多種特有攻擊等,這加大了對于安全性的挑戰(zhàn)。攻擊技術(shù)既相互獨(dú)立也可以同時(shí)存在,例如通過打印對抗樣本眼鏡等直接對人臉識(shí)別系統(tǒng)造成物理層面的干擾。人工智能系統(tǒng)的穩(wěn)定性測試技術(shù)成為關(guān)鍵,華為、百度等公司紛紛推出基于模糊理論的測試技術(shù),致力于提高AI系統(tǒng)穩(wěn)定性。
放眼未來,體系化推進(jìn)人工智能可信安全技術(shù)將是重要趨勢。當(dāng)前相關(guān)研究主要聚焦于穩(wěn)定、隱私、公平等單一維度,但已有研究表明這些不同要求之間存在相互協(xié)同或相互制約的關(guān)系。因此,如何構(gòu)建系統(tǒng)性研究框架以保持不同特征要素之間的最優(yōu)動(dòng)態(tài)平衡成為關(guān)鍵。同時(shí),需要從系統(tǒng)層面開展可信安全的研究,該問題不僅僅是人工智能算法層面的問題,還涉及操作系統(tǒng)、軟件框架、第三方庫以及硬件設(shè)備自身的安全問題等方面。因此,需要構(gòu)建人工智能全鏈條、全生命周期的可信安全體系。
近年來,我國人工智能產(chǎn)業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)生態(tài)、融合應(yīng)用等方面取得積極進(jìn)展,已進(jìn)入全球第一梯隊(duì)。
(1)市場規(guī)模及應(yīng)用方面。根據(jù)中國信通院測算,2022年我國人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)5080億元,同比增長18%。人工智能技術(shù)與一、二、三產(chǎn)業(yè)融合成效顯著,不斷從醫(yī)療、交通、制造等先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域向旅游業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域拓展;智能金融、智能安防、智能交通等領(lǐng)域已經(jīng)成為人工智能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化落地的熱點(diǎn)應(yīng)用場景;制造業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)、工業(yè)仿真、生產(chǎn)制造、產(chǎn)品檢測等重點(diǎn)環(huán)節(jié)智能化水平全面提升。
(2)專利申請方面。人工智能專利申請量居世界首位。據(jù)中國信通院測算,2013年至2022年11月,全球累計(jì)人工智能發(fā)明專利申請量達(dá)72.9萬項(xiàng),我國累計(jì)申請量達(dá)38.9萬項(xiàng),占53.4%;全球累計(jì)人工智能發(fā)明專利授權(quán)量達(dá)24.4萬項(xiàng),我國累計(jì)授權(quán)量達(dá)10.2萬項(xiàng),占41.7%。
(3)載體建設(shè)方面。新載體建設(shè)不斷取得新進(jìn)展。一批新型研發(fā)機(jī)構(gòu)在人工智能大模型、人工智能計(jì)算芯片等領(lǐng)域取得了技術(shù)突破。算力基礎(chǔ)設(shè)施達(dá)到世界領(lǐng)先水平。全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系基本構(gòu)建,“東數(shù)西算”工程加快實(shí)施;建成一批國家新一代人工智能公共算力開放創(chuàng)新平臺(tái)。
(4)關(guān)鍵核心技術(shù)方面。我國企業(yè)在應(yīng)用算法、智能芯片、開源框架等關(guān)鍵核心技術(shù)上已取得重要突破,圖像識(shí)別、語音識(shí)別等應(yīng)用技術(shù)進(jìn)入國際先進(jìn)行列,智能傳感器、智能網(wǎng)聯(lián)汽車等標(biāo)志性產(chǎn)品有效落地應(yīng)用。
(5)產(chǎn)業(yè)生態(tài)方面。目前,我國已有超過400所學(xué)校開辦人工智能專業(yè),高端人才居全球第二。截至2022年底,全球人工智能代表企業(yè)數(shù)量27255家,其中我國企業(yè)數(shù)量4227家,約占全球企業(yè)總數(shù)的16%。我國人工智能產(chǎn)業(yè)已形成長三角、京津冀、珠三角三大集聚發(fā)展區(qū)。百度、阿里、華為、騰訊、科大訊飛、云從科技、京東等一批AI開放平臺(tái)初步具備支撐產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的能力。
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