来源：智东西

概要：第五代通信技术将不仅仅带来网速的提高（eMBB），更意味着可靠的低延时（uRLLC）海量物联网（mMTC）。

5G被认为是万物互联的开始。第五代通信技术将不仅仅带来网速的提高（eMBB），更意味着可靠的低延时（uRLLC）海量物联网（mMTC）。

1、5G效益

▲5G与智慧城市将造福所有社区类型

相比于以前的通信技术，5G所需的基础模块将更（以前的大概需要250英尺高的信号发射塔）小（ small-cell sites），布局更密（大概是3、4G的10到100倍），以支持更全面、更稳定、更高效的网络连接。因此，5G的基建部署不仅需要运营商的投资，还需要政府提供鼓励措施予以支持，规划部署，改变收费结构。

作为下一代通信技术，5G庞大的高速无线网络提供了（美国）智慧城市解决方案，可以应用于车联网（智能城市交通）和智能电网管理，带来1600亿美元规模的成本节约和相关收益，显著改善资源利用率，减少交通时间，提供更全面的高速宽带覆盖（目前没有高速宽带的美国人近5%）以支持远程办公、在线学习和技术认证等，以帮助各类社区发挥杠杆作用，确保政府、企业竞争力。

▲5G经济效益

为此，电信行业/运营商将从2017年开始，投入2750亿美元资金。其中，930亿美元用于基建，剩下的用于网络设备、工程、规划等。除了这些直接收益，部署5G的过程中，也将创造300万个工作岗位，为美国提供5000亿美元的GDP增长。

▲5G可能带来的就业机会

其中，220万个工作岗位来自（7年间）基建部署过程产生的5万新的建筑工种（每年12万就业机会），对应4200亿美元GDP；87万工作岗位来自于更广的高速宽带对于工作（远程办公）、就业培训方式（在线学习课程、技能认证/证书）的支持带来的劳动力竞争优化，对应约900亿美元GDP。对于大型社区，如芝加哥，我们可以创造9万就业岗位；对于人口较少的中小城市（3到10万），新增就业岗位月300到1000个；预计整个加州新增11000个就业机会，受影响的相关长期工作岗位有375000个。

▲5G满足了智慧城市对通信的要求

除了上述社会效益，5G还能直接推动智慧城市建设进程，上至街灯下至下水道，5G意味着更快的应用程序响应和更广的设备连接，用例包括车联网、自来水管自动检漏传感器等。本报告接下来将截取能源、交通和公共安全三个领域的5G智慧城市用例进行详细说明。

2、智能电网

▲智能电网为查特怒加市节省了140万美元

基于5G的智慧城市重要解决方案之一就是智能电网（Smart Grid），预计未来20年相关整体效益达2万亿美元。

智能电网是电力传输网络系统，又称电网2.0，体现出电力流、信息流和业务流高度融合的显著特点，可以帮助更好的检测能源消耗，预测应用需求，支持负载平衡，减少用电高峰和停电、维修时间，从而降低能源成本，提高能源输送和使用效率，增强电网运行的安全性、可靠性和灵活性，实现电网与用户的双向互动。

通过安装智能电网，查特怒加市（美国田纳西州东南部城市）在一场严重风暴中减少了50%的停机时间，节省了140万美元的风暴中的运营成本。根据派克调查机构的最新报告，智能电网技术市场将从2012年的330亿美元增长到2020年的730亿美元，8年间，市场累积达到4940亿美元。

更具象的能源用例还有智能照明，即根据路段有无行人、车辆自动调光的照明系统，既能节约能源，又能保护社区安全，结合空气质量检测设备还能节约设备运营、维护成本。目前，圣地亚哥和巴塞罗那已经采用智能照明系统。因为这些路灯，圣地亚哥每年省了190万美元，预计该系统有潜力每年为全美节约10亿美元。

3、智慧交通

▲5G V2V有望减少25%的油耗

基于5G的智慧交通系统将更为联动，可以提高社区交通效率，减少堵塞的发生。

对于公共交通，5G可以帮助减少乘客等待时间，优化公交车库存，提供实时更新的乘客信息、车辆信息，甚至支持动态公交路线；

车辆、路灯等设备的信息互通还能帮助智能泊车，避免停车位的拥堵和闲置，提高27%的停车收入；

此外，5G智慧交通将帮助实现车型分类，根据路段运载能力安排车辆形式路线，支持智能交通管理，每年为中型城市的司机和相关人员节省约1亿美元，减少40%的交通阻塞事件，从而带来额外的生产力，改善居民生活质量。

4、智能安防

▲5G实时监控帮助警察和民众提高危机反应时间

公共安全是智慧城市很重要的一个环节，其背后的创新驱动力在于可控的广泛的无线连接。

目前，芝加哥正在利用基于4G的实时监控视频，帮助急救人员在到达场景之前进行状况评估。而基于5G的智慧城市安防系统，将不仅提供高清、实时的视频信息，甚至还可以实现自动的面部识别（针对罪犯和失踪人员）。

旧金山也运用无线传感器，生成详细的实时的火器/枪支探测，一旦发现有人使用枪支，传感器可以对其进行三角定位，有时甚至能识别强制型号，并将信息发送给警局，从而加快响应时间和部署时间，最终减少了部署该系统的社区近50%的枪支犯罪事件。

此外，还有很多社区运用无线传感器进行气象系统部署，发出气候预警，在龙卷风、洪水等气候事件中为司机提供路线导航，避免极端气候造成的死亡。

5、5G发展的利与难

▲5G“基建”模块部署示意

如上所述，面向智慧城市的5G网络是连接整个城市系统无线传感器的网络，因此比之4G需要更高密度的基建布局。有幸的是，目前的5G技术支持小单元基建，不用辛苦搭高塔了。5G“基建”模块将被密集的放置在路灯、建筑物的侧面、电线杆等地方，实现全面覆盖。

这种基于中央调度（升级现有的4G信号塔）的广泛的分布式“基建”模块部署有利于实现更快、更多数据、覆盖更广的可扩展的信息传输，避免因为一个模块的故障而造成的通讯中断，同时满足专业化和多样化的用户需求，确保最优的应用程序服务质量（如道路-V2V、社区-枪支监测等）。

虽然有点多多，部署起来却要面对以下三方面挑战：当地法规、公共权力、成本结构。

目前，（美国）地区对于5G“基建”模块的批准程序大概耗时18到24个月（在许多城市，审批周期需要数个独立的法庭批准），比得上一个大型发射塔了，再想想5G“基建”模块的布局密度是4G的100倍（有些城市对基建模块的审批是一个一个独立来的），电信运营商和市政当局可谓压力山大，心（ha）疼（ha）老（ha）美（ha）。

公共权利方面，运营商在部署5G基建模块的时候需要找一个有数据库权利的合作伙伴，以及操作管理员。换言之，5G涉及的利益方太多，对应了太多的授权和审批，不利于便捷快速的站点访问/智慧城市服务。为此，联邦通信委员会（FCC）正在针对个体案例促进当地公共事业单位和企业之间的合作。

再来看成本结构，包括部署基建模块的费用和其他的收购费用(包括租金) ，这个肯定不能一个一个模块独立来，但5G却还要求高容量光纤、新频谱等，以此造成的投资回报担忧（运营商成本考量）可能导致5G部署进程的减慢，影响社区竞争力和经济发展。

因此，如何协调利益方，优化成本结构，促进释放经济效益成为5G部署的关键考量。

埃森哲建议，市政当局应简化批准过程，节约部署的时间成本，并利用街灯和其他街道设施允许资源的重复应用，对基建模块进行批量审批；同时，社区不应仅从付费服务考量成本收益，还应考虑新型城市网络带来的就业机会和经济竞争力（联通城市和乡镇），以及对公民生活的改善，鼓励运营商部署5G，并针对基于街道设施的5G基建创造简单的管理方式，减少不必要的文书工作，优化管理费用。

5G的本质是更广、更快、更强的基于无线传感器的信息技术，指向了更高效、更及时的资源利用，为智慧城市的电网/能源、交通、安防等方面提供了直接的解决方案，从而带来多方面的社会效益和经济效益。在基建部署方面，基于大型信号塔结合分布式小型高密度基建模块的方案比较成熟，满足了广覆盖、快响应的专业化并且多样化的需求。而埃森哲指出的基建三难对于我们（工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部牵头，中国移动、中国联通、华为、大唐电信、中兴等通讯龙头联合成立的IMT-2020(5G)推进组）而言，不存在的（手动笑脸）。