5G数字世界：建于芯片之上（2020）

Brought to you by Informa Tech 2020-11-10 5G 数字世界 ——建于芯片之上 01 © 2020 Omdia. All rights reserved. Unauthorized reproduction prohibited. 目录 1. 内容摘要 2 2. 通信驱动互联世界 3 2.1. 通信技术开启互联世界规模化 3 2.2. 芯片奠定互联世界根基 4 3. 5G+AI 建立应用场景基础 6 3.1. 数据需求促进 5G 与 AI 碰撞 6 3.2. 智能手机中的 5G+AI 6 3.3. 其它多场景 5G+AI 应用 7 4. 发现物联网络新商业价值 9 4.1. 5G 网络升级催化新一代应用场景 9 4.2. 消费市场应用场景 11 4.3. 工业/企业/市政应用场景 12 4.4. 汽车市场应用场景 14 5. 芯片承载垂直应用场景 17 5.1. 5G 芯片承载消费终端场景 17 5.2. 5G 芯片承载工业终端场景 18 5.3. 5G 芯片承载汽车应用场景 21 6. 物联世界中 5G 芯片竞争格局 23 6.1. 5G 时代芯片厂商的竞争与角色 23 6.2. 全距离通讯方案在 5G 时代中的重要性 24 7. 结论与建议 26 Appendix 27 02 © 2020 Omdia. All rights reserved. Unauthorized reproduction prohibited. 1. 内容摘要 2020 年注定是不平凡的一年，在这一年中，全球许多运营商在政府的推动下，展开了竞争更加激烈的 5G 网络大规模商业部署以及垂直行业应用试点。一场蔓延全球的 COVID-19 疫情，不仅延缓了 5G 网络与互联世界的快速发展进程，也对全球消费者的使用习惯产生了深远的影响。同时，也让我们有更多的时间，从另外的角度对未来 5G 和互联世界进行更深层的思考。 芯片在整个软硬件生态与应用场景中，贯穿了几乎所有的硬件领域与垂直应用，承载了数据收集、数据流动、数据储存与数据处理的各个关键环节。通过芯片对整个数字化世界的赋能，数据得以在云管边端之间汇聚，流动，分发和处理，形成了一个以蜂窝网络、通信芯片、手机终端、CPE、可穿戴、软件平台等元素组成的数字化世界。在这样的系统中，技术将共生共存并共同融合发展，尖端技术的深度融合和反复迭代将实现更大的商业价值。 5G 与 AI 正在结合行业特点，为消费电子领域提供个人的智能化需求服务，为工业电子领域提供工业体系的支撑，使商业社会更加智能，在泛连接领域探索充满创新的全新连接可能性。 由于技术壁垒和市场因素的存在，目前在全球范围内拥有全场景通信芯片解决方案的芯片厂商仅有为数不多的几家，芯片企业正在积极抓住市场与时代的机遇，继续完善芯片产品生态的建设与对应用场景的深刻认识，为市场与应用场景提供有竞争力的解决方案，从而为即将到来的全面数字化时代的互联世界打下坚实的基础。 03 © 2020 Omdia. All rights reserved. Unauthorized reproduction prohibited. 2. 通信驱动互联世界 2.1. 通信技术开启互联世界规模化 计算机与计算机通过固定的通信线路连接实现了第一代基于个人电脑的互联网，随着智能手机的兴起，基于移动通信技术的移动互联网不但连接了计算机，还连接了手机和手机背后的人，而正在兴起的物联网，通过多种通信方式，实现人与人，物与物，人与物的复杂网络。 在过去的十几年中，物联网（IoT）一词出现，并成为工业和消费市场中的主流技术趋势，这些在“实物”之间通信的技术带来了极大的便利。数字化与通信技术的发展为扩大互联网涵盖领域奠定了坚实的基础。当技术手段尚不能实现广泛的数字化以及网络化时，对于物联网络未来的畅想就已经开始，并伴随着蜂窝网络、无线局域网、短距离通信等互联技术逐步升级而逐渐成熟，在各行各业以及消费者的身边，形成了一个个规模不同的行业生态圈。随着通信技术的发展，尤其是基于蜂窝网络的远程通信技术一次次更新换代，智能手机等消费市场互联产品成为人们接触互联网的关键入口。目前物联网连接数将三倍于移动互联网的增速，万物互联世界的规模再一次进入爆发期。 图表 1 物联网络通信技术的发展路线 04 © 2020 Omdia. All rights reserved. Unauthorized reproduction prohibited. 早期 2G/3G 以及 4G 在物联网的发展中起到了重要作用，但是由于这些标准并非为物联网而设计，在面对迅速增长的设备数以及更高的带宽要求时，便有些捉襟见肘，且缺乏与其他蓝牙、Wi-Fi、Zigbee 等短距离通信技术进行竞争的差异化优势。因此设备数量高达百亿以上的物联网并非是蜂窝通信技术的传统目标市场，也限制了物联设备数量的增长。应用更加灵活、场景多样化、性能更高的 5G 技术的出现有望改变这一现状，以更强的性能与应用灵活性，满足消费、工业、商业等场景的互联需求，开启物联网设备新一波规模化普及的起点。 2.2. 芯片奠定互联世界根基 在万物互联世界的架构中，数据完成了从采集—处理—提炼—反馈的生命周期，无论是在消费电子领域还是工业企业应用，基本过程都可以归纳为这样的闭环。实现这个闭环的关键主要是三类芯片，即：传感芯片、处理芯片、通信芯片，在数据流动过程中的协作支撑起了个人娱乐、互联工作/家庭，乃至工业物联和车联网的生态基础。每当这些关键芯片发生技术上的升级，都会迅速驱动相应的应用升级，或产生新的应用形式。同时，社会对未来应用的高要求也在引领着芯片产业的发展。芯片与应用，作为整个物联网络中的底层和顶层，形成了长久的相辅相成，相互促进的关系。 传感芯片位于物联网络的前端，直接感知现实世界并将其转化为数字信号，其感知精细度与速度是关键性能指标。随着感知对象以及颗粒度的要求日益提升，传感芯片也从处理简单信号进化为能够在毫秒级时间内感知并产生大量的数据流，在物联网络中的作用愈发凸显。尤其是在多维度感知且数据量极大的应用中，传感芯图表 2 以三类芯片为硬件核心的物联架构圈 05 © 2020 Omdia. All rights reserved. Unauthorized reproduction prohibited. 片的性能基本决定了整个系统的运行质量。例如城市高清视频设备的图像传感器、3D 结构光芯片等。 处理芯片是互联设备中的核心角色，承担了来自人机界面、传感器、本地软