完全解讀!5G大未來
專題故事

5G不純然是速度的躍進而已,它是針對未來所設計的網路。當一般人士還在質疑是否需要5G時,產業界領航者早已身先士卒,積極卡位這場標準還未確立、競爭框架卻已成形的商業大戰,這是一個想像力有多大,商業規模就有多大的新戰場。

1 為未來設計的網路——5G掀起全新戰場

Intel
過去4G針對人的需求、5G瞄準的是物的需求,重點是要讓業者在商業應用上能更靈活。而這項技術的轉型,將會像過去的印刷機、電力及蒸汽機一樣,推動各個產業的變革。

5G正式商轉的時間,有可能會提早到2019年。想像一下,未來你的生活可能會是這樣:走進一家商店,不需要店員,刷臉就可以結帳;手術室裡沒有醫生,取而代之的是機器人為你開刀;走在路上,城市交通不再擁擠,而一輛自駕車正經過你面前;假日想來點休閒娛樂,卻買不到演唱會的票,沒關係,只要戴上虛擬實境(VR)裝置,你就像人在搖滾區一樣身歷其境。

以上這些場景,有的已經部分實現、有些則是實驗室裡的情境,可以確定的是,未來無論是零售、汽車、醫療、影視娛樂,所有產業的運作模式,都將因為5G的到來而有所不同。「5G不僅是4G技術的提升,而是藉由這項技術轉型成為推動各個產業的變革,就像過去的印刷機、電力及蒸汽機一般。」研調機構IHS Markit去年一份報告這樣形容5G即將掀起的一場產業革命。

4G滿足人的需求,5G瞄準物的需求

「5G一開始就是針對未來所設計的網路。」諾基亞台港澳行動通信總監鄭志中表示,5G是為了解決現階段無法解決的問題,所提出的開放技術。過去4G針對人的需求、5G瞄準的是物的需求,重點是要讓業者在商業應用上能更靈活。

先從5G的通訊特性來看,5G的速度是4G的100倍、延遲時間只有十分之一,未來,一個5G基地台,一平方公里內可連接百萬個裝置。根據愛立信報告指出,2017年至2023年,行動網路流量預計將成長八倍,平均每年成長率高達40%。到了2023年,全球5G網路將占總流量的20%,因此,從容量提升的角度來看,5G將是最具備成本效益的技術。另外,目前全球營運商最看好5G將推動媒體及娛樂業、汽車及公共運輸業、醫療衛生及能源與公用事業等產業的發展。

但5G可不只是網速提升這麼簡單,目前5G被定義作三大應用場景,首先是增強型行動寬頻,透過網路覆蓋、容量的提升,支援更高效的資料傳輸,例如AR、VR這類需要運算密集的體驗;第二是推進海量物聯網的應用服務,包括智慧家庭、智慧城市等領域,根據研調機構Gartner預估,2020年全球會有204億個連網裝置;最後,則是被視作5G重要成長領域的關鍵業務型服務,例如自動駕駛車、智慧工廠、智慧醫療等等,這些過去許多原本在4G下受限於速度、穩定性的服務應用,都可以在5G時獲得實踐。例如,醫療產業一直有資源不足的痛點,但現在已經有業者試驗,未來透過5G,可以讓150公里以外的患者,也能透過遠距手術接受到同等的醫療照護。

根據行動通訊組織GSMA估計,全球行動通訊產業產值,將因為5G,從2016年的3.3兆美元,增加到2020年的4.2兆美元規模。在這樣的龐大產值下,廠商也早已紛紛提前卡位。在這兩年的MWC展上尤其明顯,上至設備商諾基亞、愛立信,晶片商高通(Qualcomm)、英特爾、華為,各國電信業者都積極透過異業結盟,展示5G的各種應用場景。

「5G的生態已經開始轉變,最重要的是跨產業的結合。」研華網通事業群專業視頻影像事業部副總經理林盈志觀察,5G開創新的網路傳輸模式,對業者來說,也帶動全新的商業機會,可以接觸到過去沒有的客戶。

5G到底要怎麼賺錢?

未來,5G將成為所有服務應用的賦能者。但在發展上仍有許多挑戰,除了要等待標準最終確定以外,即便5G晶片、終端的推出都已有時間表,但在初期還得克服裝置耗電、成本高昂等問題,難以讓消費者立即感受到5G所帶來的優點。

「5G最頭痛的一點是,到底要怎麼賺錢?」中華電信執行副總經理林國豐認為,其實目前全球業者心中都有這樣的大哉問,即便大家都相信5G未來的潛力,但難以衡量投資與產出,最核心的問題還是回到其商業模式並不明顯。

現階段,5G預計先從中國、美國、日本和韓國開始發展,愛立信估計,至2022年底,全球5G用戶數將達5億,覆蓋全球約15%人口。而以台灣在行動通訊產業的角色來看,雖然不能當國際標準的制定者,但可以當一個好的跟隨者,加上台灣是全球半導體及資通訊零組件發展重鎮,從晶片設計、製造、模組終端、small cell,還有未來很熱門的SDN硬體,都有完整產業鏈的國家,可以在既有的硬體基礎上,思索如何發展其上的應用,帶動新一波產業升級機會。

事實上,在這樣的典範轉移之下,鄭志中認為,思維會是最重要的,因為5G是完全服務導向的技術,這與3G、4G時由業者告訴消費者需要什麼的狀況截然不同,因此,業者應更積極跳脫既有的製造業思維,轉向服務性的思考。

未來5G到底對你我會有什麼影響?行動通訊技術每十年迭代,從1980年的1G發展到2010年的4G,回想一下,五年前你在使用3G手機時,是否預見得到現在你在手機上看Netflix、看網紅直播的樣子?或許5G最重要的,在於它開啟更多對於未來的想像。未來,其實會是那些「還沒想像到」的應用,形塑你我的生活。

此刻,站在轉捩點上,你腦中也有對於5G的想像了嗎?

5G即將邁入大規模商轉階段

2017年
  • 12月:5G標準第一版中非獨立組網(Non-Stand Alone)定案
2018年
  • 韓國平昌冬奧展示第一個5G商用網路
  • 高通、英特爾、華為等廠商發表5G商用晶片
第三季:
  • 5G獨立組網(Stand Alone)定案
  • 5G全球標準的第一版本將完成,支援2019年
  • 大規模5G試驗與布建
    2018年~2019年間,各國開始進行區域網路試營運與商業部署。
2019年
  • 5G手機、電腦等終端產品預計下半年將有小量出貨
2020年
  • 日本東京奧運預計展示
  • 5G商用網路更多應用
  • 5G正式大規模商轉
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2 大頻寬、高速率、低延遲!5G讓虛擬真正成為現實

曾靉/攝影
5G的大頻寬、高速率、低延遲通訊特性,將解決VR裝置帶給使用者的不適感。在擺脫硬體限制後,應用內容會更多元,不僅改變娛樂視聽體驗,也許還會改變人們的互動方式。

環顧四周一片雪白,你屏住呼吸、從高處開始往下滑,速度不斷加快,到達跳台尾端,然後一鼓作氣地起跳……。經歷一段短暫的空中飛行後,你成功落地、接受觀眾的歡呼。」這樣的場景,讓你以為身在一場跳台滑雪比賽,但其實你只是戴上虛擬實境(Virtual Reality)頭盔,跟著奧運選手一起來了趟刺激的滑雪之旅。

這是今年2月在韓國平昌冬季奧運上,首度展現的360度VR實況轉播應用,讓觀眾能透過VR裝置,感受從選手頭盔攝影鏡頭所看到的沉浸式畫面。在這場賽事中,韓國SK電信(SK Telecom)與三星、英特爾合作,進行大規模的5G商用網路試驗,並導入四種5G應用服務,包括從運動員視角傳輸即時3D影像的同步視角技術;即時追蹤特定運動員的全景視角技術,以及讓觀眾自主控制比賽時間軸與角度的互動時間切片技術,全面改寫過往觀賽的視聽體驗。

走向行動化與一體化,VR與AR大展身手好時機

事實上,行動通訊技術的演進,往往第一步會先反應在影視產業,例如,4G時我們迎來了OTT串流影音以及百花齊放的直播平台;而未來5G時代,就輪到VR與AR大展身手的時機。

目前VR產業的發展瓶頸,仍在於當使用者戴上VR裝置時,時間一久便容易產生頭暈的不適感。這要歸究於現階段就技術層面上,若要在VR世界中進行視角轉換,以及提升使用者所看到的影像品質時,都會產生非常大量的數據流量,但以現階段的4G網路,還無法支援這樣的數據傳輸速率,也還無法讓延遲的時間拉低到不讓使用者感到暈眩。這是為什麼5G的大頻寬、高傳輸速率以及低延遲的通訊特性,會被視作推動VR技術發展的有利因素。在未來5G網路支援,當使用者戴上VR裝置轉動頭部時,眼前所看到的會是更即時且清晰的3D影像。

根據資策會MIC預估,2021年全球VR頭戴式顯示器(HMD)出貨量可望達到1.3億台,年複合成長率為56%,市場規模將超過160億美元。現階段在出貨量上,仍以作為智慧型手機之延伸的Mobile VR最多,其次是PC VR和VR一體機(Standalone VR)。隨著5G推動運算性能的大幅提升以及雲端化趨勢,VR的下一步,也可望逐漸擺脫線材的束縛,走向行動化與一體化。而廠商也已開始布局VR一體機市場,包括Oculus、hTC都已有相關的產品推出,提前為這塊市場預熱,可以明顯見到在價錢上已變得更加平易近人。

再回到VR最關鍵的核心:內容。目前,VR應用除了大眾熟悉的娛樂領域也逐漸往垂直領域深入,發展如教育、醫療、製造業等企業級應用。根據愛立信去年一份整合現實報告(Merge Reality Report),未來媒體、教育、工作、社群互動、旅遊與零售業將是率先導入VR/AR,也是受其影響最深的六大領域。可以期待的是,未來5G的到來,將帶動產業的正向循環,在硬體技術的突破之後,產生更多的加值服務,讓VR真正走進生活。

例如,更多具沉浸感的VR遊戲出現;你可以進電影院看場VR電影卻不覺得頭暈;VR串流影音也將達到普及,未來若你買不到演唱會、運動賽事的現場座位,搞不好能買一張「VR」票,在家也有身歷其境的感受。

走進現實,大膽想像更虛擬的未來

再想像VR在5G時代的終極體現,未來還可能讓你真正「住」進虛擬世界。

2017年,愛立信消費者行為研究室針對全球近3千萬民眾進行研究,其中竟有四分之三的人相信,只要再五年,他們就能利用VR漫步在智慧型手機裡的照片中,未來走進一張照片,就喚醒自己當初身在其中的記憶。這也顯示出一點,現階段消費者對於VR應用的期待與接受度,是超乎產業預期。

而這樣的想像或許正在成真。SK電信就在今年的世界行動通訊大會(MWC)上推出了一項5G VR社交服務「Oksusu Social VR」,這項服務目前已支援三星Gear VR和Google Daydream平台,當使用者戴上VR頭盔,就會看到一個寬敞的3D虛擬空間,在這個空間中,可以進行VR多人同步連線互動,例如一起觀看演唱會、運動賽事或進行遊戲競賽等等,而每個虛擬角色都會同步對應到現實中的動作,也就是說,使用者彼此之間能透過這個虛擬空間交流互動,察覺到對方的身體動作以及臉部表情。

事實上,社交VR的概念早已有雛型,許多社交平台如Facebook、YouTube、Twitch都已支援VR影片與VR直播,Facebook也在去年推出VR社交平台「Spaces」,可以讓用戶在平台上創造自己的虛擬分身,在虛擬空間中與朋友進行通話、分享照片與影片、自拍等簡單的互動。

未來迎向5G,VR社交的概念正逐漸成形,人與人之間的互動方式也可能因此轉變,而你準備好讓這樣的虛擬成為現實了嗎?

VR的三項突破

  1. 更好的觀看體驗:解決既有的暈眩感,讓使用者有更好的觀看體驗。
  2. VR裝置更普及:運算走向雲端,未來VR裝置本身的價格會變低,促進消費市場普及。
  3. 改變社交模式:VR內容應用將更多元,未來人們有機會透過VR社交。

3 5G賦予汽車的感知能力,開啟車聯網商業模式新局

Intel
自駕車的關鍵,在於智慧與即時的感知傳輸,5G對汽車產業帶來的顛覆不僅止於技術,而是商業模式的升級,得以重新想像「共享」與「無人」的汽車產業未來。

今年2月,韓國SK電信(SK Telecom)與韓國運輸安全管理局合作,成功在5G網路的支援下,完成兩輛自動駕駛車的試行。這兩輛自駕車行駛了近2公里的路程,路途中,它們能交換即時的路況資訊、與周遭的車輛保持適當距離;另外,也能感知外在環境、躲避路上的障礙物,甚至能夠在前方突然出現人類模型時自行停車。

「我們的目標不是製造獨立自主的汽車,而是將汽車與其他汽機車和行人連接起來,最終使未來的交通不再需要交通號誌燈。」SK電信指出,2019年預計將在主要高速公路推出這種自動駕駛服務,未來要進一步擴展到街道。

這是全球第一個透過5G網路試行自駕車的案例,過去兩年,自駕車的測試在全世界早已方興未艾,各地都有自駕車上路。在行動通訊產業,汽車更幾乎取代智慧型手機,成為新一波鎂光燈焦點,根據研調機構Strategy Analytics預計,到了2025年將有3.82億台互連車輛,龐大的數量意味著同樣龐大的產值,這解釋了為何現階段從上游的通訊廠商、晶片商,再到傳統車廠、營運商甚至網路服務商,幾乎沒有人不談車聯網,以及最終自駕車將如何影響生活。

5G讓汽車更「聰明」,智慧、即時是兩大關鍵

事實上,汽車產業的變革往往跟通訊系統的演進脫不了關係。目前,車聯網的關鍵通訊網路可分作V2V(車對車)、V2I(車對基礎設施)、V2P(車對行人)、V2N(車對網路)四種,若說車載作業系統是汽車的大腦,那可擴充連接性的通訊網路就像大動脈一般舉足輕重,賦予汽車「感知」能力。

要在這樣的感知能力中實踐「自駕車」,「智慧」與「即時」是兩大關鍵詞。舉例來說,自駕車倚賴高精度的圖資反饋與即時更新,必須具備高精度的座標、道路路標、周邊物件等資訊,再同時透過雲端即時更新路況、障礙物、道路維修等即時動態路況,緊接著人工智慧的角色也跟著進來,需結合車輛感測器所偵測到的周邊資訊、以及遠方的即時路況資訊後,將各種資訊進行彙整、運算分析,最後才能做出正確的駕駛決策。

在這一連串的過程中,可預期的是會需要龐大的數據運算能力,根據英特爾預估,伴隨自駕車所產生的資料浪潮,預計將在2020年達到每天約4TB的資料量,這是過去4G網路所做不到,但在5G大頻寬、低延遲的通訊特性下可以做到的,可望進一步提升自駕車的穩定性及推動商業化普及。為因應愈來愈多的數據流,現階段的車聯網廠商也開始布局邊緣運算(Edge Computing)技術,將傳統的雲端運算架構,轉至提升邊緣端的數據與資料處理能力。

或許五年後當你開車上路時會是這種場景:你的車子將提前告訴你前方的交通資訊、自動與周遭的車輛交換信號,在你行經路口時,提醒你前方將有來車經過;在危急時刻協助你做更好、更迅速的判斷,如同除了你之外的第二個駕駛。

催生「共享」+「無人」的新商業模式?

5G即將在2020年邁入商轉,研調機構IHS Markit就預估,2035年5G將為全球經濟創造12.3兆美元的產值,其中汽車產業就創造2.4兆美元,幾乎占5G對全球經濟影響力預估值的五分之一。未來,車聯網與自駕車將因5G迎來黃金發展期。而現階段,除了持續布局技術端,也可以看到廠商開始思索新的商業模式,比如說:我們到底為什麼需要一輛自駕車?

日本車廠豐田(Toyota)給出的答案還算新穎。豐田在今年1月的消費性電子大展(CES)上,就展示了一個名為「e-Palette」的自駕車商用平台,能讓自駕車依照業者的需求,自行選擇適合安裝的系統及車隊管理工具,目前,平台合作的業者已包括Uber、滴滴出行、亞馬遜、必勝客等等,計畫在2020年東京奧運時試行,這意味著除了接駁用途之外,未來自駕車也許還可以搖身一變,成為配送物流車、行動旅館、商店甚至披薩店。

下一步,還可能是共享服務的再升級。目前的共享汽車服務,已經累積了大量的載客數據,可以在適當的時間到達有乘車需求的區域,而隨著自駕車趨勢崛起,未來購買汽車的人數除了會因此下降,也間接推升對於共享車輛服務的需求。資誠聯合會計師事務所在《2018全球汽車產業未來趨勢報告》中便指出,全球汽車產業將在2030年面臨重大的改變,屆時將有40%的駕駛里程會透過自駕車完成、超過三分之一會來自共享汽車。

今年3月,日產汽車(NISSAN)就與日本三菱汽車、法國車廠雷諾以及中國最大叫車服務業者滴滴出行合作,開始測試一項自動駕駛共享乘車服務「Easy Ride」,除了自動駕駛之外,甚至還會推薦乘客餐廳。可以說,未來5G為汽車產業所帶來的顛覆,不僅止於技術上,也將是商業模式的升級。

車聯網的三大亮點

  1. 讓連網更安全:低遲延、高傳輸速率,增加車輛連網服務的穩定性。
  2. 讓自駕車更聰明:結合更好的人工智慧數據分析,做出正確的駕駛決策。
  3. 商業模式升級:催生「自駕車」結合「共享服務」商機。

4 工業4.0推手!5G加速普及「未來工廠」

Nokia
在產業智慧化的趨勢下,5G之於製造業,不僅為ICT業者帶來最大潛力市場,更解決了產品週期快速變動下,生產不夠靈活與成本限制等痛點。

5G對製造業來說意味著什麼?簡單來說,未來幾年工廠裡連網設備的數量將會持續不斷的增加,因為現有的連接速度限制了裝置傳輸數據的能力,而5G透過增加連接速度、雲端運算能力等等,進一步實現工業自動化,提升生產靈活度、降低成本,並帶來更安全的工作環境。

愛立信的《5G潛在商機報告》指出,在5G產業數位化下,製造業是為ICT業者帶來最大市場潛力的產業之一,目前製造業正受到多項趨勢影響,包括過度競爭,商業與產品周期的快速變動,而5G技術可使生產運作更有彈性、效率、安全性、而且成本更低。

目前4G無線網路已經極大幅度的影響我們的消費生活,而未來5G所帶來的穩定通訊系統,將能夠支援依賴精密儀器、對安全性要求最高的工廠,成為未來工業4.0的強力推手。

一座5G智慧工廠成型

去年10月諾基亞與德國工業大廠博世(Bosch)共同投入工業物聯網發展,目前雙方專注研究在5G低延遲的通訊特性下,如何在發生警報時,立刻停止機器的運行。

而諾基亞位於芬蘭奧盧的工廠裡,一座5G智慧工廠的概念也正在成形。「我們正在打造一座未來工廠。」在《富比士》(Forbes)雜誌報導中,諾基亞奧盧工廠主管桑卡里(Erja Sankari)解釋了他們正在做的事,「工業4.0包括提升自動化、生產力以及數據使用。」

在這個基地台工廠中,是以自動化為基礎,實際上諾基亞工廠已經採用物聯網(IoT)技術,透過溫、濕度等感應器,打造工廠自動化環境。另外則是導進了工業機器人,協助組裝與包裝產品。但機器人只是自動化的一環,諾基亞也必須要改變產品的設計,讓製造流程本身也適用於自動化製造流程。例如,原先要用好幾種螺絲組裝的基地台,將其重新設計成只用一種螺絲釘。

未來,諾基亞的目標是要做到「無人工廠」,目前這座工廠有三名操作人員,但現階段已導入協作機器人,透過智慧化管理,讓機器獲取更好的數據,最終要做到用機器人管理機器人。而這樣的願景需要透過5G實現,「5G的低延遲跟高速可以支援協作機器人,隨著無線上網能力的提升,我們正在打造一個工廠平台。」桑卡里表示。

他也指出,5G也能為工廠帶來一個現有技術下無法做到的事,就是能讓工廠內部的空間規劃更有彈性,因為在不需要有線上網的情況下,要重新移動工廠內的設備與規劃廠區配置,都會變得更加容易。另一方面,這個智慧工廠未來的人力需求也不同於過去的工廠,員工不再是傳統的作業員,可能變成是工程師、資料科學家等技術人才。

帶動市場成長,製造業巨變的開端

雖然諾基亞已預想了未來智慧工廠願景,但實際上5G將為現階段的工廠帶來什麼影響,仍要等待5G標準制訂完成,加上考量到導入成本等問題,預期要2020年後才能逐漸看到效益。

根據市場研調機構HSRC的預測,2023年工業4.0市場規模將會達到2,140億美元。不只諾基亞,看好這一塊市場的,還包括美國電信商AT&T與晶片商高通(Qualcomm)、華為等業者。AT&T物聯網方案業務副總裁特羅亞諾(Mike Troiano)在接受外媒《FierceWireless》採訪時便指出,「製造業在未來十年內將發生巨大的變化。」

另外,高通今年就展示一款採用5G NR的工業乙太網路,能透過無線網路運行工業乙太網路;華為成立連網工廠研究小組Wireless X Labs,研究無線技術如何降低網路建設和維護成本。可以預期的是,未來工業市場仍將持續增長,而現階段廠商都在思索的問題,是如何利用5G開拓製造業的更多價值。

未來工廠三大亮點

  1. 高度自動化:透過低延遲、增加連接速度,實踐工業控制與自動化系統。
  2. 機器人協作:強化關鍵控制功能,未來可讓機器人管理機器人。
  3. 產品生命週期更快:讓整體的運作更有彈性、提升生產效率。
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