5G时代新型基础设施十大应用场景

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5G商用时代已经到来，5G通过与大数据、物联网、人工智能、区块链等新一代前沿技术深入融合，逐渐衍生出众多服务于生产生活和城市管理的应用场景。

传统行业与5G技术的深度融合，提高了产业生产效率，提升了生活的舒适度与便利度，拓展了各行业各领域的应用圈，催生了智能生产与智慧生活的落地。

在工业、农业、金融、交通、教育、电力、医疗、城市管理、公共安全、媒体等领域，逐步涌现出有望率先实现技术突破并形成商业闭环的应用场景。

新型基础设施应用全景图

下面我们来看看5G时代新型基础设施十大应用场景：

智慧工厂

智慧工厂通过各种形式采集生产环节中的数据，传输至工业互联网平台，用于分析、控制、预测各类生产参数。5G 技术高速率低时延的特性有效地为工业数据的传输提供了保障。

以智慧工厂工业专网分流应用场景为例，其基础设施主要包括 5G 终端，5G 基站，MEC，5G 核心网，通过切片商城、无线切片感知、端到端切片安全隔离、切片动态迁移、切片的 UPF 下沉和 UPF 分流等关键技术，实现机器视觉切片的快速部署和视频流的快速回传。

智能制造工业专网分流示意图（中兴通讯）

车联网

车联网的服务分为车载娱乐业务、交通安全与辅助驾驶业务、自动驾驶业务。

随着 C-V2X（4G/5G）技术的应用，车联网实现了汽车与道路基础设施（V2I）、车与车（V2V）、车与人 (V2P) 的点到点通信，提高了交通安全和通勤效率；而辅助驾驶业务的升级版则是自动驾驶，目前自动驾驶在矿山、港口等封闭道路已基本实现。

以车路协同自动驾驶为例，其基础设施主要包括：路侧基础设施的建设（通信基站、差分基站、路侧感知设备建设、智能网联红绿灯改造等）、通信管道建设、车路协同平台搭建、数据中心建设等。

通过路侧部署的智能感知设备对道路情况、车辆情况等进行获取，利用 5G 网络、边缘计算能力将路侧和车端实时感知信息在边缘侧进行融合解算，形成决策信息下发到车端，融合车路协同，为自动驾驶提供驾驶决策辅助。

5G车路协同自动驾驶架构（中国移动）

智慧金融

智慧金融依托于互联网技术，运用大数据、人工智能云计算等金融科技手段，使金融行业在业务流程、业务开拓和客户服务等方面得到全面的智慧提升，实现金融产品、风控、获客、服务的智慧化。

以生物支付为例，其基础设施主要包括 5G 稳定网络系统以及红外双目摄像头或者 3D 结构光 /TOF 相机。

随着 5G 和 AI 的深度结合，以指纹、声纹、静脉、脸、虹膜等生物特性作为主要依据，依赖云平台的承载能力，4G/5G 的优良通讯环境以及公安二代身份证数据库的搭建，生物支付将在金融交易以及 ERP 商业交易中得到广泛应用。

生物支付系统架构图

数字化小区是基于国家新型城镇化提出的“以人为本”目标，采用信息化、智能化社会管理与服务构建的五大功能体系，包括“平安社区”“绿色社区”“人文社区”“宜居社区”“创客社区” 等“5G+”社区模式。

以数字化小区服务平台为例，其基础设施主要包括智能物联设备和通信网络设备，以 4G/5G 无线网和物联网建设为通信手段，以搭建智慧灯杆管理平台、智慧社区服务平台、智能小区服务平台为依托，按照万物互联、和谐、统一、美观的目标，构建“智慧社区 + 智能小区”的整体生态。

数字化小区服务平台（中国铁塔）

智慧农业

智慧农业是指利用 5G 技术、物联网技术、云计算技术和大数据等信息技术实现“三农”产业的数字化、智能化、低碳化、生态化、集约化，从空间、组织、管理整合现有农业基础建设、通信设备和信息化设施，使农业和谐发展，实现“高效、聪明、智慧、精细”和可持续生态发展，是将科学技术融合在农业发展领域中的具体实践和应用。

以农业自动驾驶为例，其基础设施主要包括农机自动驾驶系统、农机车辆导航系和车联网，利用角度传感器获取农机偏移数据、摄像头获取周围作物生长数据以及导航卫星实时定位跟踪车辆信息数据，将三者获取的数据经过无线网络传输到控制端，对数据进行分析，实现农机的作业监测、路径规划和决策控制。

农机自动驾驶功能体系

伴随物联网、5G 网络图像传输和处理技术、终端接收技术的迅速发展，网络视频监控系统将传统的视频、音频及控制信号数字化，能够及时准确地为公安人员提供视频、图像和精准的海量视频监控数据，使公安人员更加快速地找到目标人物，为安全防范提供更加有力的支撑和支持作用。

以江苏省监控视频应用为例，其基础设施主要包括 PE 设备、融合 PE 设备、P 设备和控制器，以IP 包的形式在网络上传输，并提供跨地域访问，实现视频 / 音频的数字化、系统的网络化、应用的多媒体化以及管理的智能化。

监控视频存储上云架构图（中国电信）

监控视频存储上云关键设备（中国电信）

智能电网

当前，基于 5G 的大带宽、低时延、广连接特性以及独特的“网络切片”技术，围绕电力系统发电、输电、变电、配电、用电全流程，电力行业公司、运营商和设备商加速推进 5G ＋智能电网应用落地。

以 5G 智能分布式配电为例，其基础平台是电力通信网络，通过多种能源、信息的互连，以通信网络为网络信息总线，承担了智能电网源、网、荷、储各个环节的信息采集、网络控制的功能。

每台终端都可以起到中心逻辑单元作用，就地跳闸，快速隔离配网线路故障区段，快速实现故障判断和定位故障隔离以及非故障区域供电恢复等操作，从而实现故障处理过程的全自动化。

5G赋能智能电网架构图（华为）

智慧医疗

采用 5G 技术，通过数据采集系统实现手术室内多路高清、超高清影像及医疗数据的同步集中回传，利用医疗云平台，可对院内医生办公室、专科医联体医院等进行双向会诊、直播，可实现面向公网的大会现场和移动端的直播 / 转播。

以远程医疗为例，其基础设施首先包括智能化医疗器械及终端设备，涵盖机器人、智能手机、医疗器械、工业硬件等设备；

其次，5G 网络作为信息的传输媒介，是现实远程医疗实时、可靠、安全信息传输的必要条件；

最后，以 MEC、人工智能、云存储等新技术，将散乱无序的信息进行分析处理，为前端的应用输出有价值的信息。通过云计算、MEC、大数据、人工智能、区块链等技术推动医疗信息化及远程医疗平台改造升级。

5G远程医疗体系架构图（中国联通）

智慧教育

借助 5G 网络超宽带、超低时延、海量连接、超高可靠性的特性，受益于 4K/8K 高清、VR 虚拟与增强现实技术、人工智能等新技术的引入，智慧教育将在教学效果、教学智能、教学创新和教学网络覆盖等方面得到极大的提升，打造智能化、感知化、泛在化的教育新模式，通过个性化、精细化、沉浸式学习教学，提高课堂教学效果，增强学生学习兴趣，提升学习效率。

以 5G+4K 远程互动教学为例，其基础设施主要包括中心平台、边缘计算服务节点及终端，中心平台部署于云端，边缘计算服务节点包括调度服务器和渲染服务器，终端层面包括各种移动终端和虚拟现实终端，包括虚拟现实头显、ARTable、Holobook 和 MR 眼镜等，融合 5G 网络、4K 技术、云化 MCU 技术、增强 SVC 编解码技术等优势，实现 1：M：N（1 个主讲教室、M 个互动教室、N 个听课教室）的大并发量在线互动学习。

5G+4K远程互动教学方案架构图（中国联通）

智能媒体

智能媒体利用 5G 网络高速率、低时延的特性，通过专业 VR 直播摄像机实时采集到的现场 VR视频，对 VR 视频进行拼接、编码，通过推流服务器进行推流，然后通过 VR 云服务器将 VR 视频分发至用户终端观看，让用户体验到不一样的视听感受。

以全景视频直播为例，摄像机、编码器、5G 手机、5G 宏站等为一体的核心组网是实现该场景的必备设施，5G 网络的全场地化覆盖是其实现的关键，从摄像机输出的 SDI 信号进入集成了视频编码器的 5G 传输背包后回传到 5G 基站，进入 5G 核心网，然后通过 5G 网络进行分发，有效减少视频数据端到端经过网元的数量，进一步减少了视频数据数据丢包的可能性。

5G+平面超高清、5G+VR全景视频直播架构图（中国联通）

5G超高清直播组网结构（中国联通）

原文发布时间：2019-12-24
本文作者：编辑：陈颖思
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