2019年6月,工業(yè)和信息化部正式向中國電信、中國移動、中國聯(lián)通、中國廣電發(fā)放5G商用牌照,標志著我國進入5G商用元年。截至2019年11月,我國已開通5G基站11萬余座,首批次5G終端旗艦產(chǎn)品已形成規(guī)模量產(chǎn),典型應(yīng)用案例迭出。展望2020年,我國5G終端整機形態(tài)逐漸豐富,全場景生態(tài)構(gòu)建刺激市場規(guī)模大幅攀升;5G基帶芯片趨于高度集成化,射頻芯片迎來旺盛需求;安卓、iOS壟斷操作系統(tǒng)市場格局短期內(nèi)不變,輕量級物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)引起進一步關(guān)注;國內(nèi)持續(xù)圍繞重大賽事、醫(yī)療教育、智慧城市等開展終端行業(yè)示范應(yīng)用。
對2020年形勢的基本判斷
一是5G終端整機形態(tài)逐漸豐富,全場景生態(tài)構(gòu)建刺激市場規(guī)模大幅攀升。在整機方面,傳統(tǒng)智能手機、筆記本等終端設(shè)備在性能、續(xù)航時間等技術(shù)方面得以優(yōu)化,并進入平臺發(fā)展期。以智能手機為例,2019年全球智能手機出貨規(guī)模首次出現(xiàn)下滑現(xiàn)象。但2019年下半年5G商用啟動以來,5G終端整機形態(tài)類型迅速增加。截至11月中旬,GSA統(tǒng)計全球5G終端設(shè)備形態(tài)已達14類,有183款已商用/預(yù)商用的終端產(chǎn)品,包括5G手機、頭顯、熱點、室內(nèi)/外CPE、筆記本電腦、模塊、無人機、機器人終端等。
展望2020年,多類型終端形態(tài)的持續(xù)推出,有利于打造5G全場景新生態(tài)。在5G大帶寬、低時延、高可靠、海量連接等新特性加持以及新生態(tài)的逐步構(gòu)建與完善中,5G終端形態(tài)及設(shè)備類型將繼續(xù)保持增長趨勢,終端設(shè)備市場規(guī)模在2020年將出現(xiàn)新一輪增長。
二是5G基帶芯片趨于高度集成化,射頻芯片迎來旺盛需求。在5G基帶芯片方面,5G多模多頻特性使得芯片集成難度巨大,僅高通、華為、三星、聯(lián)發(fā)科、英特爾、紫光展銳推出基帶芯片產(chǎn)品。2019年,華為、三星、OPPO等首批次商用5G手機均采用外掛5G基帶的形式支持5G通信。為進一步優(yōu)化設(shè)備體積與功耗,三星、華為、高通分別推出三星Exynos980、麒麟990 5G及驍龍7系列SoC芯片,其中華為海思麒麟990 5GSoC芯片已商用于華為Mate 30 Pro手機。在5G射頻芯片方面,5G高頻段對射頻器件的基礎(chǔ)材料研發(fā)、濾波器及功放等元器件設(shè)計提出了更高要求。目前,射頻芯片市場主要由美日企業(yè)壟斷,市場份額合計約97%。相比之下,我國射頻芯片產(chǎn)品多集中于中低端領(lǐng)域,尚處于起步階段。
展望2020年,隨著終端市場的進一步打開,5G基帶芯片和射頻芯片等關(guān)鍵元器的需求將大幅上升。細分環(huán)節(jié)方面,為降低終端體積、改善終端功耗,5G終端基帶芯片將持續(xù)向高集成度的SoC芯片方向發(fā)展;華為海思、紫光展銳、卓勝微、中興微電子等國內(nèi)企業(yè)有望切入中高端射頻芯片領(lǐng)域。
三是安卓、iOS壟斷操作系統(tǒng)市場格局短期不變,輕量級物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)進一步引起關(guān)注。在智能終端操作系統(tǒng)方面,谷歌的安卓系統(tǒng)以及蘋果的iOS系統(tǒng)是當(dāng)前主流的兩種智能終端操作系統(tǒng),包括三星、華為、小米、OPPO、vivo等終端操作系統(tǒng)均為基于安卓系統(tǒng)進行二次開發(fā)。
展望2020年,新形態(tài)5G智能終端初始布局,安卓和iOS系統(tǒng)分割市場的格局在5G時代初期將難以打破。但是隨著5G大規(guī)模商用推進物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模持續(xù)增大,能夠連接智能手機、可穿戴設(shè)備、智能家居等多終端的輕量型物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)也將進一步引起關(guān)注,華為、谷歌、三星、騰訊、阿里等國內(nèi)外知名企業(yè)均在該領(lǐng)域展開積極布局。
四是國內(nèi)持續(xù)圍繞重大賽事、醫(yī)療教育、智慧城市等開展5G終端行業(yè)示范應(yīng)用。行業(yè)級終端是5G與垂直行業(yè)融合發(fā)展的重要切入點。隨著5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的逐漸完善,5G終端應(yīng)用業(yè)務(wù)逐步向各垂直產(chǎn)業(yè)延伸拓展。2019年,5G行業(yè)級終端應(yīng)用主要包括重大活動賽事直播,主要面向5G eMBB應(yīng)用場景。據(jù)3GPP預(yù)測,主要面向uRLLC和mMTC工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方向的5G Release 16標準將于2020年3月發(fā)布。
展望2020年,隨著5G第一階段與第二階段標準的全面凍結(jié)以及5G相關(guān)技術(shù)的進一步成熟,面向5G三大應(yīng)用場景的行業(yè)級終端應(yīng)用市場將全面打開,圍繞重大活動賽事、遠程醫(yī)療與教育、智慧交通、智慧城市等多種行業(yè)應(yīng)用將不斷涌現(xiàn),并實現(xiàn)快速落地。
需要關(guān)注的幾個問題
一是5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施全覆蓋仍需時間。2019年是5G商用元年,各大運營商相繼開展5G基站建設(shè)。網(wǎng)絡(luò)覆蓋地域方面,網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域存在較明顯的地域差別,首批開通5G的城市以一線及省會城市為主。5G基站實現(xiàn)全面覆蓋需要較長時間;目前多采用NSA組網(wǎng)方案,而具有更優(yōu)帶寬、時延和海量連接性能的SA組網(wǎng)尚未建成。2020年,全國5G基站規(guī)模預(yù)計將超過60萬座,將基本覆蓋地級市,5G終端商用規(guī)模增速將大大提升。
二是基帶芯片技術(shù)產(chǎn)業(yè)化有待完善。5G基帶芯片在制程工藝和芯片集成層面,相比4G更為復(fù)雜,目前5G基帶芯片產(chǎn)業(yè)化程度尚不成熟。在制程工藝方面,我國整體落后于世界先進水平兩代以上,且關(guān)鍵半導(dǎo)體裝備及原材料受制于技術(shù)發(fā)達國家。在芯片集成層面,5G基帶芯片、處理器、射頻前端電路的整體集成度不高。2020年,受5G終端規(guī)模上升及設(shè)備成本降低的雙重壓力,加快推動基帶芯片產(chǎn)業(yè)化進程的需求將愈發(fā)迫切。
三是中高頻器件發(fā)展存在滯后。國外射頻器件巨頭已在射頻器件材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面完成了嚴密的專利布局,并對我國實施技術(shù)封鎖。目前,我國射頻通信器件主要面向2G/3G/4G產(chǎn)品,而應(yīng)用于5G終端設(shè)備的體濾波器、GaN功率放大器等關(guān)鍵前沿領(lǐng)域研發(fā)則處于起步甚至空白階段。近年來,我國在關(guān)鍵中高頻器件領(lǐng)域已展開積極布局,從中央到地方已出臺多項政策措施。2020年,5G商用規(guī)模大幅上升帶動中高頻器件需求大幅增長,濾波器、功率放大器等關(guān)鍵5G中高頻器件將成為我國產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)協(xié)調(diào)攻關(guān)的重中之重。
四是行業(yè)級應(yīng)用開發(fā)平臺不完善。5G行業(yè)級應(yīng)用的開發(fā)需要基于適應(yīng)5G新應(yīng)用特性的軟硬件開發(fā)平臺。在基礎(chǔ)軟件開發(fā)平臺方面,傳統(tǒng)基于宏內(nèi)核的主流操作系統(tǒng)不能滿足5G多場景、多業(yè)務(wù)連接的新特性,不能滿足5G高效的軟件調(diào)配要求,以及系統(tǒng)安全要求。在硬件開發(fā)方面,5G醫(yī)療應(yīng)用、5G海量連接、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G車聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)級應(yīng)用均需要低時延、高可靠特性的硬件開發(fā)環(huán)境。未來需加快5G行業(yè)級應(yīng)用開發(fā)平臺建設(shè),為開發(fā)者提供數(shù)據(jù)互通、工具共享、兼容適配的開發(fā)支撐服務(wù)。
五是終端應(yīng)用處于商業(yè)探索階段。目前5G終端殺手級應(yīng)用有待培育。5G商用初期主要提供增強型移動寬帶服務(wù),但需要借助5G大帶寬特性的超高清視頻、虛擬現(xiàn)實等領(lǐng)域的內(nèi)容制作、分發(fā)能力較弱,并未形成足夠的市場影響力。面向超可靠、低時延和海量連接應(yīng)用場景的5G獨立組網(wǎng)尚未完成,終端生態(tài)商用化發(fā)展還需要等待網(wǎng)絡(luò)完善。2020年,基于5G三大應(yīng)用特性的終端應(yīng)用場景仍將進一步探索,較為成熟的商業(yè)應(yīng)用模式亟待確立。
應(yīng)采取的對策建議
一是突破5G關(guān)鍵核心技術(shù),加快中高頻器件產(chǎn)業(yè)化。要加快我國在5G核心器件材料、集成電路設(shè)計、半導(dǎo)體制造工藝等方面的研究,推動5G終端核心芯片集成化程度。緊抓5G網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模部署的契機,瞄準射頻前端芯片、濾波器、功率放大器等中高頻器件的關(guān)鍵薄弱環(huán)節(jié),加強在材料、制造工藝、毫米波通信等領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和前沿布局,引導(dǎo)相關(guān)企業(yè)及科研院所加強專利族群建設(shè)和專利布局合作。
二是加強產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同,推進產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系構(gòu)建。首先,要鼓勵5G終端企業(yè)通過產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、參股合資、長期戰(zhàn)略合作等多種形式,進行產(chǎn)業(yè)交流合作,構(gòu)建開放融合、軟硬協(xié)同的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。其次,要依托國內(nèi)5G相關(guān)產(chǎn)業(yè)建設(shè)差異化場景,支持5G終端整機企業(yè)發(fā)揮優(yōu)勢,采用市場化手段帶動底層核心器件企業(yè)發(fā)展。最后,要采取政策扶持、產(chǎn)業(yè)并購、資本牽引等方式,鼓勵有條件的企業(yè)強化橫向和縱向一體化發(fā)展,打造凝聚上下游的平臺型生態(tài)體系,推進5G終端產(chǎn)業(yè)協(xié)同共贏。
三是加快行業(yè)應(yīng)用場景挖掘,推進地方示范基地建設(shè)。一方面需要鼓勵科研機構(gòu)制定終端行業(yè)應(yīng) 用技術(shù)路線圖和建設(shè)應(yīng)用場景庫,廣泛征集5G終端典型應(yīng)用案例。另一方面要充分發(fā)揮地方積極性,引導(dǎo)地方產(chǎn)業(yè)資金投向超高清視頻、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、 智慧城市、智慧醫(yī)療及智慧能源等5G重點應(yīng)用場景,促進終端產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
四是推動消費端多形態(tài)終端發(fā)展,加快5G終端普及。推動我國5G終端產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,需進一步探索消費者新需求,拓展終端新業(yè)務(wù)模式,建立5G終端多行業(yè)產(chǎn)品庫,為各行業(yè)領(lǐng)域提供更豐富的終端產(chǎn)品來源。打造通用的5G終端標桿型解決方案,探索5G與超高清視頻、虛擬現(xiàn)實、人工智能、云計算等新一代信息技術(shù)融合所帶來的新 終端形態(tài)和豐富體驗,提高5G終端硬件的滲透率,優(yōu)化用戶體驗,培育消費者認知。(賽迪智庫5G終端產(chǎn)業(yè)形勢分析課題組)
轉(zhuǎn)自:中國電子報
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