1、5G赋能智慧城市白皮书 2020年3月 5G赋能智慧城市白皮书 | 1. 新时代智慧城市的发展 02 前言 1. 新时代智慧城市的发展 1.1 智慧城市孕育的时代背景 1.2 全球及中国智慧城市发展动态 1.3 5G网络为智慧城市建设带来新动能 2. 5G助力智慧城市应用释放更大潜能 2.1 5G+智慧交通，提升交通安全与疏导效率 2.2 5G+智慧安防，全时空高效保障城市安全 2.3 5G+智慧环保，生态监管有抓手 2.4 5G+智慧医疗，践行公平、可及、普惠的医疗改革 2.5 5G+智慧治理，政府处置重大应急事件的智慧工具箱 3. 5G元素智慧城市建设的主要挑战及实施路径 3.1 应用场景
2、众多、分散：顶层设计引领，因城施策 3.2 整体落地困难：智慧城市微单元实现快速落地 3.3 商业模式不清晰：创新模式，实现共建共治共享 3.4 信息烟囱现象严重：智慧城市运营商整合运营城市智慧资源 4. 5G时代运营商角色的思考 4.1 5G时代运营商的独特优势 4.2 智慧城市建设中运营商的角色定位 4.3 智慧城市建设中运营商的关键创新 1 2 2 2 7 11 12 13 14 14 16 18 18 20 22 24 26 26 27 27 目录 1 5G赋能智慧城市白皮书 | 前言 前言 随着经济社会的快速发展和加速转型，传统城市管理模式的局限性日益显现。随着全球城市化 进程的加快
3、，为了应对人口、资源、环境等对城市发展的挑战，全球各国都以“智慧城市”建 设作为全新的城市发展理念和实践路径。 而传统智慧城市建设中，由于细分智慧应用领域众多，建设内容广，城市在规划发展建设中容 易失焦；另外，地区行业发展水平和资源禀赋不同也限制了智慧城市整体建设落地；其次，投 资规模大、商业模式不清晰，使用技术缺乏统一标准，数据信息碎片化严重，也使得智慧城市 建设在推进时无法有效形成社会合力，阻碍智慧城市发展，挑战城市管理者、建设者和经营者 的智慧。 在此背景下，国家提出“新型智慧城市”，为城市发展指明新的方向，要求将城市发展需求与 新一代信息通信技术应用深度融合，实现城市末端互联互通，通过
4、数字信息技术，推动城市运 行管理向精细化发展。 5G作为最新一代的无线通信技术，其超高速率、超低时延、超大连接特性对智慧城市建设产 生巨大的影响。以其为基础的泛在传感网络实现智慧城市万物智联，人、机、物深度融合发 展；同时，与云计算、大数据、人工智能以及物联网等为代表的新一代信息技术的深度融合， 通过使5G网络根据末端应用场景灵活配置网络资源，满足智慧城市对网络差异化需求，成为 支撑城市发展的重要毛细血管，为智慧城市赋能。 电信运营商依托其5G通信网络资源的关键能力、大数据、云计算服务的天然优势，在智慧城 市基础建设中发挥着不可替代的重要作用。针对智慧城市建设中的多种挑战，如何在提供高效 的基
5、础网络设施和连接服务同时，与智慧城市生态中的合作伙伴一起共同承接智慧应用的开发 和建设，通过搭建生态环境，构建共建共治共享的新格局是电信运营商在5G时代新智慧城市 建设中需要思索的重要课题。 5G赋能智慧城市白皮书 | 1. 新时代智慧城市的发展 2 图1：全球智慧城市发展进程及智慧城市分布 智慧城市3.0：社会共建 2017年-至今智慧城市2.0：政府主导 2014年-2016年 智慧城市1.0：技术驱动 1999年-2012年 1.1 智慧城市孕育的时代背景 城镇化是当今世界最重要的社会经济现 象之一。目前全球人口约50%生活在城 市，而随着城镇化进程的不断加快，预 计到2050年这一比例
6、将超过70%。随着 人口在城市的不断聚集、新的大都市和 城市群相继形成，城镇化所导致的交通 拥堵、环境恶化、资源匮乏、居民生活 质量下降等问题日益凸显，如何实现城 市的可持续发展成为城市管理者关心的 议题。在此背景下，智慧城市的概念应 运而生，该理念旨在利用先进的信息技 术和科技手段实现城市的可持续发展， 为城市管理者对于城市可持续发展的需 求提供最佳解决方案。 与此同时，信息和通信技术正在全球呈 现日益加速的发展趋势，5G网络、物联 网、云计算、大数据分析、新一代地理 信息系统等一系列关键技术逐渐从理念 的提出进行到实际应用的试验及落地， 催生出了众多新兴的城市应用场景和创 新管理模式，为智
7、慧城市的建设带来了 更多可能性。不断发展和成熟的信息科 技促进了科技生态环境日益完备，使得 城市的数据化和智能化管理得以实现， 从而有效解决城镇化进程所带来的各种 难题，为建设智慧城市奠定了基础。 特征：政府引导，积极引入公民、企业 参与智慧城市建设，通过数据运营，服 务公众 2016年开始， 维也纳与当地能源公 司WienEnergy合作， 鼓励市民向 WienEnergy购买模组， 使市民成为 “太 阳能公民电厂” 的投资者 2017年，阿姆斯特丹智慧城市计划，采 用公共事业市场化机制，鼓励企业参与 智能交通、智能电网建设整合 2018年，伦敦发布共建智慧城市 新规划，提出通过鼓励企业协作
8、参与研 发，应用新的数字技术深化智慧城市建 设，不断改善市民城市生活 2019年，加拿大规划在多伦多打造第一 个“智慧城市计划”，引入企业共同投 资10亿美元，用于智慧城市所需要的技 术及设备等 特征：政府基于城市发展需求，整体规划 部署科技应用解决方案，提高城市运营 管理质量 2013年，英国伦敦推出第一个智慧城市 规划，提出以市民为核心，利用科技帮 助伦敦成为一个运营更高效的城市 2014年，韩国政府，提出“利用大数据 解决市民小烦恼”的口号，努力打造以 人为本，以信息技术为基础的富有创造 力的智慧城市 2015年，美国政府提出新“智慧城市” 倡议，积极布局智能交通、电网和宽带 等领域，解
9、决城市交通、能源问题 2015年，印度拟用PPP模式打造百座智 能城市。印度政府宣布未来5年内将投 入约75亿美元用于智慧城市建设 特征：以大型技术公司，如IBM，思科等 为主导，聚焦通过IT技术集成解决城市运 营垂直领域问题 1999年，新加坡提出智能岛计划，旨在 推动信息技术在城市能耗、交通拥堵以 及环境污染等方面的应用 2007年，法国提出大巴黎计划，通过“ 公共自行车管理系统”对自行车进行智 能化管理等解决巴黎交通网络封闭问题 2010年，葡萄牙普兰爱提谷计划，思 科开发并将与智能设备互联的物联网生 态系统融入新城建设，解决能源、垃圾 处理问题 1.2 全球及中国智慧城市发展动态 20
10、世纪末期以来，全球城镇化水平快 速提升，城市规模的扩张加大了政府城 市规划及管理的难度。在此背景下，不 同国家或地区先后开始规划智慧城市建 设，但在实际推进中，智慧城市经历了 3个发展阶段：2012年主要以大型技术 公司主导，侧重针对城市运营垂直领域 问题，提供工具型技术解决方案，但科 技企业往往仅关注技术推广，忽视城市 发展真正需求；2014年后，领先国家 政府开始主导智慧城市建设，通过整体 规划，部署科技应用，提高城市运营质 量；2017年以来，智慧城市发展进入新 阶段，各国积极引入社会参与方，在开 拓智慧城市建设新领域、新特色方面不 断进行尝试。截至目前，全球已启动的 智慧城市项目已超过
11、1,000多个。 1. 新时代智慧城市的发展 5G赋能智慧城市白皮书 | 1. 新时代智慧城市的发展 3 在选择智慧城市应用场景落地方面， 领先国家都通过顶层设计， 综合考虑城市当前发展基 础和需求、 未来城市定位， 决定城市建设目标和需开发的项目类型和优先级， 在共性中打 造个性城市标签。 新加坡倡导“以人为本”的整体解决方案，率先落地和民生密切相关的智慧城市项目： 电子政务：新加坡推出了一站式电子政务平台，整合约50个政府部门的公开数据，用户界面模拟了一 位新加坡公民的不同人生阶段，可方便地找到相关服务。 智慧医疗： 部署智能医疗康复中心， 病人通过可穿戴设备， 在康复师的视频指导下， 远
12、程进行医疗康复。 美国纽约则聚焦公共服务效率： 智慧交通: 主要用于改善城市交通拥堵问题，可跟踪、监测、公布全市交通状态的动态变化，便于交 管部门进行疏通处理，同时机动车驾驶者也可根据公开信息选择行驶路线。 智能排水：对下水道系统进行了电子化维修改造，建立了下水道电子地图，方便施工人员的下水道清 淤等作业活动，此外，还通过在下水道井盖下方安装电子监视器，对水流、水质等情况进行不间断监 测，进一步提高了排水系统运维能力及灾害应对能力。 英国伦敦聚焦数字化城市及智慧环境： 虚拟城市：城市管理项目中目前已实行了“虚拟伦敦”计划，建立电子化的城市地理信息系统，模拟 伦敦西区近 45,000 座建筑，可
13、用于景观设计、交通管控等领域。根据2018年新规划，伦敦正计划建 立城市规划大数据焦点图，协助决策者分析不同种类环保设施在伦敦不同区域的建设优先排序以及决 定具体投建地点。而在智能警务项目中，伦敦警方通过大数据收集及分析，建立犯罪地图、规划巡逻 模式，提高了警力利用效率。 智慧环境：伦敦通过传感器建立了空气质量实时监测系统，未来计划投资百万美元再增加数千个监测 点。能源部门还通过推广智能电表，监测能源使用及支出数据。此外，伦敦金融城已设置遍布全市的 带有液晶显示屏的数字化垃圾回收箱，所有垃圾回收箱与 Wi-Fi 相连，可指示居民对垃圾处理分类， 同时可分享气候、时间以及股市行情等信息。 新加坡
14、 美国 英国 4 非洲和 中东 5 南美洲 8 40 90 30 500 15 4 5G赋能智慧城市白皮书 | 1. 新时代智慧城市的发展 4 在智慧城市建设实施方面， 对网络带宽、 网络覆盖及网络速度等网络基础设施提出了多 层次要求。 国外城市进行智慧城市规划时， 都将网络通信作为智慧城市的除了物理设施之 外的另一重要基础设施。 随着5G新技术的到来， 各国也开始积极升级通讯网络建设， 通过 5G商用部署， 推进智慧城市建设。 2006年发布智慧国2015规划，提出建立超高速、广覆盖、安全可靠的信息通信基础设施，实现 90%家庭宽带网络覆盖。 2014年发布智慧国 2025规划，其核心理念是
15、连接（Connect）、收集（Collect）和理解 （Comprehend），强调在通信网络、传感网络建设的基础上，进行数据的分析和共享。“连接”的 目标是提供一个安全、高速、经济且具有扩展性的全国通讯基础设施。 2019年， 资讯通信媒体发展局(IMDS)表示， 新加坡将推出两个独立的5G网络， 进一步加强网络建设。 新加坡在进行智慧城市顶层设计时，为避免后期出现数据难以整合的问题，在2015年就统一了全国物 联网设计及传感器标准，使得不同设施的数据可融合使用、互相配合。 2009 年， 纽约市宣布启动了 “城市互联” 行动， 提出扩大宽带铺设和数字服务覆盖率。 2019年的 纽约 205
16、0总体规划 中强调， 纽约市将加快宽带的建设以提高宽带覆盖率、 在全市架设500处公共网络中 心、 增加免费公共WI-FI、 研发防御网络风险的机制， 提供更为高速、 便捷、 安全的网络服务。 此外， 2019 年纽约市还支持T-Mobile等电信公司在纽约开展5G试点， 有助于未来通信网络进一步升级。 2018年，伦敦发布共建智慧城市市长规划方案，其中五大任务之一为建立世界级的连接，推进 5G项目、增加街道及公共建筑中的公共WI-FI、新开发地产项目全光纤到户等。此外，计划制定覆 盖全市的网络安全战略以增强通信网络的安全性。2019年，伦敦成为英国首批开通5G服务的城市之 一，网络基础设施服
17、务能力进一步提高。 我国智慧城市的发展经历了萌芽期、探 索发展期和新型智慧城市建设三个阶 段。2010年以前，我国智慧城市的建 设和推动缺乏顶层设计和统一规划，而 主要由技术驱动。在此萌芽时期，智慧 城市发展的重点在于数字化建设，以网 络、数据等城市信息基础设施为支撑， 利用遥感技术、地理信息技术和全球定 位系统进行信息的采集和监测。 新加坡 美国 英国 5G赋能智慧城市白皮书 | 1. 新时代智慧城市的发展 5 2010年开始，中国陆续出台智慧城市相 关发展规划，进入智慧城市建设的探索 发展期，并逐批公布试点城市进行建设 和试验。在此期间的政策以规划方案、 指导意见、项目管理方法等为主。初步
18、 探索阶段，逐渐暴露出信息孤岛、重复 建设、千城一面等一系列问题。 2016年国家在“十三五规划”中明确指 出，要建设新型智慧城市，智慧城市的 发展重点从概念普及转向落地实施，国 家层面陆续发布一系列智慧城市相关评 估模型和国家标准，智慧城市领域的标 准体系逐渐形成。其中，2018年颁发的 智慧城市顶层设计指南统一和规范 了相关单位在开展智慧城市顶层设计时 的相关要求，明确了智慧城市顶层设计 的概念范畴和实现过程，提出通过数字 技术加深城市的智慧化是智慧城市发展 的保障，与现实城市平行，构建“数字 孪生城市”，通过数字孪生城市建设模 拟，指导智慧城市建设。 萌芽期探索发展期新型智慧城市建设阶段
19、 国家智慧城市试 点暂行管理办法 指导国家智慧城 市试点申报和实 施管理 国家新型城镇化规划 （2014-2020 年） 首次把智慧城市建设 引入国家战略规划 “十三五”国家信 息化规划 确定了新型智慧城 市建设的行动目标 列明智慧城市试点 的指标体系 国家智慧城市 （区、 镇） 试点指标体系 作为战略政策文件， 为中国的智慧城市建 设确立了基本原则 关于促进智慧城市健 康发展的指导意见 首个新型智慧城市国 家标准 GB/T 33356-2016新 型智慧城市评价指标 规划到2020年实现智慧城市评价指标 体系的全面实施和应用 关于开展智慧城市标准体系和评价指 标体系建设及应用实施的指导意见
20、规定了智慧城市知识管理 参考模型和技术参考模式 等技术原则和要求 智慧城市技术参考模型 20142016 图2：中国智慧城市发展进程 近年来， 我国走向智慧城市的步伐明显 加快。 其中， 在诸多智慧应用里， 智慧政 务发展较为成熟。 智慧政务使政府部门 的运行实现数据化， 简化其运作流程， 便 捷群众。 政务云作为智慧政务的核心驱 动力， 在国家政策的大力支持下， 已取得 显著发展。 根据中国信通院发布的 云计 算发展白皮书 （2019年） 显示， 2018年 已实现全国政务云31个省级行政区全覆 盖， 地市级行政区政务云覆盖比例达到 75%。 同年， 国务院发布 关于加快推进 全国一体化在线
21、政务服务平台建设的指 导意见 ， 要求深入推进 “互联网+政务 服务” 。 2019年， 已上线运行国家政务服 务平台， 联通31个省 （区、 市） 和40余个 国务院部门政务服务平台， 接入地方部门 300余万项政务服务事项， 政务流程的优 化再造和部门平台的互联互通使服务效率 大大提升。 除智慧政府以外，部分城市也在智慧交 通领域进行积极探索。智慧交通通过物 联网全面感知交通运输的运行情况，利 用大数据和云计算进行分析并做出合理 的处置策略和管理部门调度策略，提高 交通系统效率，减少交通事故的发生， 保证交通安全。例如，济南市已实现市 区路口信号灯优化配时，通过监控实时 更新路况信息，进行
22、拥堵数据分析，筛 选出亟须治理的拥堵道路并预测治理后 的效果。在杭州，智慧交通可帮助交警 处理交通事故，摄像头等感知设备可以 全局感知交通事故现场，并将采集到的 信息传递到后端平台进行分析，平台做 出合适的处置决策并推送给交警，实现 警力的智能调度。 201220152017 统一和规范了智 慧城市顶层设计 时的相关要求 智慧城市顶层设 计指南 20182010 5G赋能智慧城市白皮书 | 1. 新时代智慧城市的发展 6 图3：部分地方政府颁布智慧城市相关政策及年份 在中央号召下，各地方政府也积极响应：直辖市中，北京、上海和天津，副省级城市中南京、杭州、广州等，地级市中合肥、 银川、苏州等，及
23、县级市中昆山、江阴、余姚等纷纷提出建设智慧城市，并相继根据各自的地方经济和产业优势在不同的侧重 领域进行智慧城市的相关建设。 雄安新区作为一座崭新的城市，智慧城市建设正在与城市基础设施建设同步展开，形成新模式、新样本。雄安智慧城市主要布 局政务、民生、宜居、产业四大领域，目前在多个领域推行并试点，开展智慧城市的应用场景示范： 雄安市民服务中心：雄安市民服务中心是雄安新区的行政机构，承担雄安新区的规划展示、政务服务、会议举办、 企业办公等多项功能。为贯彻环保理念，雄安市民服务中心投运伊始就禁止燃油车进入，同时园区内无人超市、无 人车已投入使用，全程贯彻“绿色、现代、智慧”的理念。 智慧环保：20
24、17年雄安新区开启“千年秀林”工程，贯彻先植绿，后建城的绿色发展理念。在“千年秀林”中的 1,200多万株树木，每一颗都拥有相应的二维码“身份证”，并运用大数据、区块链、云计算等技术建立智能平台， 追溯并管理它们的全生命周期。 区块链：河北雄安新区规划纲要指出，要明确产业发展重点，超前布局区块链等技术研发及试验。目前，雄安 新区已经在区块链应用方面付诸诸多实践。例如，“千年秀林”工程采用区块链技术监管造林资金，将参与植树的 工人工资卡号关联至区块链平台系统，动态记录并掌握造林资金流向。此外，雄安新区管委会正式启动雄安拆迁安 置资金管理区块链平台，这一平台将应用区块链技术，实现征拆迁原始档案和拨
25、付拆迁资金的全流程管理，保障资 金流向透明。 目前，雄安新区数字智能城市顶层设计已经完成，转入大规模实质性开工建设阶段。当前正在积极部署全域覆盖智能基础设 施，包括城市物联网感知、通信基础设施、5G技术的全面覆盖和应用等。 2016年2017年2018年2019年 昆明 桂林 杭州 雄安 新区 上海 武汉 青岛 天津 大同 深圳 徐州 合肥 广州 长沙 南宁 惠州 绍兴 南京 郑州 济南 成都 西安 烟台 银川 兰州 贵阳 南昌 宁波 福州 重庆 沈阳 呼和 浩特 5G赋能智慧城市白皮书 | 1. 新时代智慧城市的发展 7 1.3 5G网络为智慧城市建设带来新动能 1.3.1 以5G为引领的泛
26、在传感通信网络 成为智慧城市发展的重要基石 智慧城市的总体架构大致可概括为四个 层面： 感知终端层、 通信网络层、 平台服 务层和城市应用层。 通过技术手段对传 统基础设施 （例如水、 电、 气、 道路、 交通 枢纽等） 进行智能化及数字化的改造， 获 得可感知终端运营数据； 通信网络基础 设施， 包含固网宽带、 移动网络、 物联网、 专用网络等， 作为信息数据传输的管道； 数据平台基础设施， 用于储存、 交换和分 苏州是国家高新技术产业基地，长江三角洲城市群重要的中心城市之一，在智慧城市建设、产业智能升级等方面，都走在全国 前列。2012年苏州市政府颁布“智慧苏州”规划以来，苏州市进行了一系
27、列的探索： 智慧物流：苏州工业园综合保税区是全国首家综合保税区，通过应用物联网技术、启用RFID电子车牌管理、视频监 控系统查验智能化等手段，建立查验移动作业系统，实时采集和传输现场查验作业信息，及时录入查验结果，提高 查验效率和质量，全面支撑智慧物流的发展。 智慧政务：苏州工业园区作为国家级经济技术开发区，拥有江苏省首个地理坐标综合平台政务专有云，园区电子政 务专网覆盖400多节点，实现电子政务向云模式转移。园区拥有地理信息库、法人信息库、人口信息库三大数据库资 源，涵盖多个部门，无缝对接邻近多个大机场、港口及多家航空公司，实现贸易模式自动核销、通关无纸化。 智慧管网：位于苏州市吴中太湖新城
28、的综合管廊是第一批国家管廊建设项目，也是国家级重点工程。综合管廊根据 监控的具体需求在合适的地点安装多种类型的传感器，结合BIM技术、物联网技术、移动互联技术、人工智能及大数 据技术打造综合管廊智慧管理平台，极大方便了电力、通信、燃气、供水等市政设施的维护和检修。此外，该系统 还具有一定的防震减灾作用。 银川市是我国最早开始智慧城市规划与建设的城市之一，先后部署了智慧安全、智慧政务、智慧交通、智慧环保、智慧医疗和 智慧旅游六个模块，化解了一系列城市病，提升了城市管理水平，全方位提升居民生活水平。 智慧公交：为解决城市公共交通问题，银川市将空间地理信息系统与即时交通大数据结合，实现交通流量实时预
29、 判。除了便于市民查看实时公交信息的“掌上公交”APP以外，目前在银川市的快速公交站台均安装有LED显示屏， 显示即将到站的车辆和距离，方便乘客了解公交车的运行情况。 智慧环保：目前银川市已安装了多套水、气、声在线监测设备，这些设备分布在智慧社区和重点企业，为环保大数 据应用采集着原始数据。在城市中安装的在线监测设备24小时在线，实时采集传输着监测区内的水质、空气、噪音 状况。数据信息最终通过银川智慧环保系统实现实时监测和数据分析。 智慧医疗：在银川市第一人民医院、自治区人民医院门诊大厅，身兼问诊、寻医、指路功能的智能导医机器人取代 了导医台的护士，完成接待患者的功能；银川市肿瘤联合诊疗中心使
30、用基于互联网大数据和人工智能技术的机器人 医生，根据患者病情迅速给出一个或多个治疗方案，并提供相关文献出处和全球各地的成功病例供病患及主治医师 参考。 析处理数据信息， 通信网络与云计算、 人 工智能等基础技术相互结合， 可构建或优 化大量通用技术， 通用技术与垂直行业场 景的结合， 可赋能智慧城市下不同领域的 应用场景。 从全球和中国智慧城市的发展进程来看， 通信网络的部署是各国建设智慧城市过 程中的重点之一。 要实现智慧城市的诸多 应用场景， 终端数据采集、 通讯网络数据 传输、 数据存储计算缺一不可。 其中通信 网络作为连接数据采集端和处理端的通 道， 扮演着十分重要的角色。 随着物联网
31、终端在基础设施中的大规模 应用， 海量数据正推动着当前智慧城市的 建设逐渐深入， 从早期的并行发展到目 前的系统整合， 仅仅依靠固网宽带和4G 网络作为数据的传输手段日益难以全面 支撑未来智慧城市场景的需求， 表现在 数据传输方式具有线路布设和替换成本 高、 灵活度低、 无线网络带宽小、 时延长 等缺陷。 未来，雄安新区将持续构建世界先进的城市信息基础设施，深入推进“城市大脑”建设，探索建立基于全面感知的数据研判、 决策、治理一体化智能城市管理模式，为交通、安全、环卫等精细化管理提供瞬时反应、高效联动的解决方案。 5G赋能智慧城市白皮书 | 1. 新时代智慧城市的发展 8 图4：中国智慧城市总
32、体架构 城市应用层应用场景 智慧交通 固网宽带 智能 摄像头 智能 传感器 智能 手机 可穿戴 设备 智能基建 移动 网络 4G/5G 物联网 智慧安防智慧环保智慧医疗 智慧政务智慧教育 赋能 智慧能源 平台服务层存储计算 通信网络层数据传输 感知终端层数据采集 以5G为基础所构建的泛在传感网络将成 为智慧城市的基石，也是实现智慧城市 万物智联，人、机、物深度融合发展的 关键基础设施之一。5G超高速率、超低 时延、超大连接特性，将全面支撑智慧 城市的创新发展。同时，5G融合人工 智能、大数据分析、云计算以及物联网 等为代表的新一代信息技术，将全面深 刻的改变城市生产、生活及治理等方方 面面。
33、大带宽、低时延、海量连接 5G网络的部署对原有的通信网络的升 级换代，可以满足更多智慧城市应用场 景对于移动网络大带宽、低时延的要 求，同时使得未来低成本的、小型的传 感器海量连接成为可能，为大规模的城 市数据决策和治理提供基础保障。智慧 城市所产生的海量数据通过5G网络进行 传输，并结合人工智能、云计算等新一 代信息技术进行处理和分析，最终助力 智慧城市各垂直领域和综合场景释放更 大的潜能。 1.3.2 5G网络独具满足智慧城市多场景 对网络差异化需求的能力 5G究竟能够为智慧城市带来什么？ 就网 络本身而言， 5G网络不是4G网络的简单 升级， 而是未来网络的迭代变革， 以5G为 基础的
34、“泛在传感连接网络” 承担着万物 联网、 互联互通的纽带和桥梁作用， 如同 神经元一般通达城市各个区域， 这也决 定了其面对的需求将瞬息万变、 更具多样 性和个性化， 因此以何种模式搭建这个 智慧城市之基至关重要。 传统网络设备多是软硬件一体化专用通 信设备， 基于此构建的通信网络日益无法 适应上层网络应用不断创新的需求。 近 年来， 全世界运营商都在致力采用通用IT 技术设备通过软件定义网络 （SDN） 和网 络功能虚拟化 （NFV） 进行 “网络重构” ， 打破网络设备软硬件一体化对网络建设 的桎梏。 5G带来的万物互联和多样化的应用场景 进一步推动了其核心网络向SDN化、 虚 拟化、 云
35、化、 智能化的发展。 与当前通信 网络相比， 5G时代网络架构的一个重大 变革是核心网采用服务化架构， 即通过 NFV将核心网中网元进行软硬件解耦， 实现系统功能软件化和硬件资源池化， 从而使能5G网络根据需求灵活配置网络 资源。 除了网络架构部署的变化， 5G网络可采 用切片技术和边缘技术， 实现服务要求 更贴近用户需求、 定制化能力进一步提 升、 网络与业务深度融合以及服务更友 好等特征， 具备根据终端需求实现更灵 活部署变更的能力。 运营管理平台 智慧城市运营中心 大数据平台城市服务平台指挥中心 5G赋能智慧城市白皮书 | 1. 新时代智慧城市的发展 9 5G通信网络代表性的服务能力 网
36、络切片： 是5G独立组网 （SA） 核心网建设的关键特征。 5G网络切片技术通过在同一网络基础设施上按照不同的业务 场景和业务模型， 利用虚拟化技术， 将资源和功能进行逻辑上的划分， 进行网络功能的裁剪定制， 网络资源的管理编排， 形成多个独立的虚拟网络， 为不同的应用场景提供相互隔离的网络环境， 使得不同应用场景可以按需定制网络。 5G网络 切片技术可以为不同的应用场景提供相互隔离的、 逻辑独立的完整网络， 从而实现5G网络共享， 节约宝贵的频谱资源， 建设行业专网。 5G+网络切片， 实现公网专用， 为智慧城市不同垂直行业提供5G智能化专网解决方案 虚拟专网：针对业务需求与公网业务差异小或
37、有临时需求的客户，通过共享公网的无线接入资源利用端到端网络切 片等方式低成本、快速部署满足行业客户专用业务需求。 主要应用场景：针对媒体客户重大赛事转播时，可通过网络切片临时快速配置大宽带网络满足高清直播要求 融合专网：针对行业业务需求与公网有一定业务差异的客户，通过复用5G公网部分无线接入资源通过授权使用的频 率资源，在网络侧，根据业务隔离和可靠性需求进行进一步定制的方案，满足行业业务SLA保障。 主要应用场景：医院、交通集散枢纽等，既有普通病人、旅客公网通信需求，同时针对医院、交通枢纽运 营方，商户有特定专网需求，通过在终端下沉，实现用户数据分流；或通过物理和虚拟专网融合的方式满 足差异化
38、需求，比如设立独立的内部核心网，复用公网接入空口等。 物理专网：针对可靠性、私密性要求极高的行业客户，采用无线设备和频率专用的方式与公网数据完全物理隔离的 行业专网，满足灵活定制、高可靠、高隔离性的相对封闭的行业应用专网。 主要应用场景：政府机构、工业园区通过设立独立网络设施实现物理专网 边缘计算 通过5G为基础的AI与边缘计算结合，搭建边缘智能设备的计算体系，海量数据属地处理，避免大量数据传送到核心 网处理所带来的带宽浪费和延迟，形成功能层次分明、高效集约的云服务布局，实现智慧城市应用的集约建设、快 速部署与敏捷响应。一方面，5G+移动边缘计算能够有效降低数据传输量，仅通过网络传输处理完成的
39、数据信息， 为应用使用方提供高清视频监控、AR/VR、车联网等应用的本地化快速处理分析，能更好地匹配用户诉求，降低访问 时延。另一方面，依托5G网络优势，能够广泛采集智能终端数据，并在终端边缘通过人工智能技术进行信息分析处 理，汇聚到相应数据平台，计算处理完成后，实现快速反馈。 时延敏感型业务（车联网、远程控制等）、大数据高处理能力需求的业务（视频监控与分析等） 通过内容与算力的下沉，构建有限的网络支撑，实现网络从连接管道向信息化服务使能平台的转型。 整合其他能力，为构建网络边缘生态奠定基础。 5G赋能智慧城市白皮书 | 1. 新时代智慧城市的发展 10 1.3.3 5G与多种技术打造边缘智能
40、体 系， 实现智慧城市协同智能 传统的城市智能主要体现在以垂直智能 体系为主，各行业及领域分散化、碎片 化的智慧建设使得信息不互联、数据不 互通，容易形成信息孤岛、数据烟囱， 甚至“智能烟囱”。随着5G网络的普 及，以及与大数据、人工智能、物联 网、云计算等新一代信息技术的融合发 展，将打破传统智能的桎梏，重构城市 智能体系，形成“端-边-枢”全域一体 的新型城市智能体系，即5G+末端感知 智能、边缘计算智能、中枢决策智能。 5G 与其他技术实现整合实现智慧城市协同智能 人工智能 （AI） 城市的生产、居民生活和城市运营管理的智能化升级，都对新一代人工智能技术、产品、服务及解决方案有着旺盛 的
41、需求。5G时代的到来，可满足智能城市海量智能设备的并发接入需求以及设备之间虚实互动的毫秒级响应，进而 推动多场景AI应用落地，真正实现万物智联。 在智慧城市的各个应用场景下，以深度学习为代表的人工智能技术快速普及，将机器人、语言识别、图像识别、自 然语言处理等AI 技术，注入到智慧城市的泛在连接中，推动城市管理者的管理决策科学化和公共服务智慧化。 新型物联终端和物联网 随着智慧城市建设深入推进，除了电脑、智能手机、智能摄像头以外，更多多样化的智能终端得到规模化的部署和 应用，例如智能机器人、智能电表、智能井盖、工业智能模组等。5G作为新一代网络的基础设施，是万物智联的基 石，其广连接的特性将进
42、一步提升智能终端的部署，实现人与人、人与物、物与物之间的泛在连接。通过感知化、 物联化的方式，连接并收集到了城市中的各项数据和信息，构筑了城市中庞大的末梢神经系统，为数字孪生城市的 建设提供坚实支撑，助力城市管理者更为高效、精确的掌握并管理城市信息。 大数据分析 数据是未来重要的战略资源，而城市中的智能终端传感器将会产生大量有价值的数据。5G大带宽、多连接使能数据 采集、数据融合、数据建模、数据挖掘等大数据分析过程，从繁杂冗余的城市数据中提取有价值的信息，能够实现 数据价值化并及时有效地辅助城市管理者进行科学管理与决策。 云计算 云计算具有弹性计算、按需计费的优势，信息资源通过“云”能够被最大
43、程度统筹和共享。通过云计算技术，可将 物理上分散的各个计算能力进行融合，以最低的成本为城市数据储存及处理实现最高的效益回收。5G的大带宽会让 云计算存储的数据量更大，低延时会让数据上传更及时，更大的负载能力使更多IoT设备连接到云上，促进云边协 同，使业务更加高效。 区块链 5G万物智联带来了大量端到端的信息互换， 特别是大规模商业场景中的信息互换对安全性有更严格的要求。 区块链底 层分布式账本技术与5G融合， 可应用到信息认证、 地址、 标识等管理， 以及频谱资源共享等方面， 还可以改变未来网络 的商业模式和体系架构， 实现从信息网络到价值网络的变革， 实现网络与信息资产的价值化。 5G网络
44、与AIoT （人工智能+物联网） 、 MEC （移动边缘计算） 、IOC （智能运营管理平 台） 的融合发展， 串联起 “端-边-枢” 分级 智能场景， 赋能城市一体智慧。 5G+AIoT 开启万物智联， 从需求场景出发， 辐射所 有末端感知节点 （如摄像头、 智能灯杆、 环境监测设备等） ， 助力全域数据采集， 满足感知设备对网络能力的更高要求， 建 立起互联互通、 实时共享的城市 “神经末 梢” ， 带来海量数据； 5G+MEC构建边 缘智能， 以本地服务为立足点， 让 “云” 端AI处理能力下沉， 离本地数据更近， 形 成云边协同的新型基础设施， 催生城市 感知与城市智能的无缝连接。 如
45、视频监 控场景， 视频流集中在边缘侧实时处理， 与全部上传至服务器处理或者摄像头就 地处理相比， 有效降低成本， 提升响应效 率； 5G+IOC实现中心智能， 以数据融合 应用为核心， 推动数据流通共享与交互协 同， 创造价值， 孵化出各种创新应用。 IOC 作为智慧城市建设的核心和关键， 具备 数据采集、 存储、 计算、 挖掘、 展现为一 体的城市数据运营能力， 通过5G网络， 向 下连接基础的端云底座， 向上承载开发 的能力与应用， 为海量数据赋能赋智， 重 塑城市智能体系。 11 5G赋能智慧城市白皮书 | 2. 5G助力智慧城市应用释放更大潜能 2. 5G助力智慧城市应用释放更大 潜能
46、 2019年6月6日，我国5G商用牌照正式发放，10月31日正式商用启动。随着5G网络的建设部署、商用，利用5G网络的特点 为垂直行业赋能，已成为智慧城市发展过程中最受关注的话题之一，同时也是5G网络的重要应用场景。5G网络可赋能城市治 理、产业、民生等多个领域，在政策支持以及基础设施日益完善的基础上，各个领域的创新应用逐渐丰富，在交通、安防、环 保、医疗等垂直行业已有较多试点项目进行试验，与5G网络的技术发展相辅相成。 图5：5G智慧城市落地场景 eMBB图例说明mMTCuRLLC 领域分类落地领域典型应用场景举例 所需功能 智慧治理 智慧政务 重大公共应急事件处置 政务服务一网通办 人脸识
47、别智能身份认证 智慧环保 环境监测 智能垃圾桶 智慧安防 超清实时监控 机器人巡逻 无人机巡逻 智慧交通 远程驾驶、自动驾驶 高铁娱乐通讯 导航AR辅助 智能交通规划 智慧产业 智慧电源 电网实时监控 能源智能分配 电网远程维护 智慧物流 自动化无人仓储系统 无人驾驶运输 无人机配送 货品实时定位跟踪 智慧民生 智慧医疗 健康数据自动采集 远程手术 远程诊疗 超级救护车 智慧教育 沉浸式教学 远程互动教学 智慧家庭 家具互联、远程遥控 沉浸式娱乐 12 5G赋能智慧城市白皮书 | 2. 5G助力智慧城市应用释放更大潜能 随着智慧城市概念的不断传播、 技术手 段和基础设施的日益完备， 智慧城市的
48、细 分应用场景愈发丰富， 基本覆盖了政府事 务以及城市民生的方方面面。 本文选取了 智慧交通、 智慧安防、 智慧环保、 智慧医 疗和智慧治理的五个贴近百姓生活、 具 有较为直观的用户体验的场景， 具体分析 5G如何赋能。 2.1 5G+智慧交通， 提升交通安全与疏 导效率 5G技术使得V2X等车辆与外界通信手段日 益丰富， 形成 “云管端” 一体化的通信、 监 管、 决策网络以及新型交通架构， 为智能 交通新应用场景的实现创造有利条件并赋 能。 随着5G技术的不断升级， 智能交通的 落地场景也将逐渐从封闭或特定路段的远 程控车和编队行驶向开放路段自动驾驶以 及智能城市整体交通管控发展。 5G远
49、程控车： 远离危险场景， 降低安全 隐患 远程控车是5G的技术支持下的典型智能 交通应用场景之一。 通过5G网络将操控 室与被控车辆远程连接后， 驾驶员可以 从远端的操控室远程操控车辆完成加减 速、 转弯、 并线等一系列操作。 利用远程 控车技术， 在矿区及灾害现场等危险环 境， 驾驶员无需亲临现场， 只要在操控室 对操作无人车辆即可将车辆驶入目标地 点， 完成任务， 以免造成不必要的人员伤 亡事故发生。 远程控车要求车端图像数 据能够及时传输到操控室， 因此对上行带 宽有较高要求。 4G环境下， 上行带宽通常 在50Mbps以下， 导致驾驶端展示的视频 清晰度低且延迟较长以北京、 上海 之间图像传输为例， 传输延迟超过100毫 秒， 卡顿严重， 具有较大安全隐患。 在5G环境下， 上行带宽可以达到100- 200Mbps， 相同条件下的图像传输延迟 可以被降低到30毫秒以下， 增加了远程控 车的可实现性。 5G编队行驶： 提升交通效率
sgpjbg002
工作日 8:30 - 17:30
会员动态：
报告分类
新质生产力
ChatGPT
新能源汽车
大模型
Sora
机器人
微短剧
芯片
薪酬
白皮书
低空经济
数据要素
创新药
人工智能
AI产业
信息科技
互联网
消费经济
汽车交通
电商零售
传媒娱乐
医药健康
投资金融
能源环境
地产建筑
传统产业
英文报告
其它
扫码登录
手机快捷登录
账号登录
