国家信息中心 北京经济技术开发区 北京亦庄投资控股有限公司 2019 年 11 月 5G 时代 新型基础设施建设白皮书 02 前言 04 内涵特征 CONTENTS （ 一 ） 基本 内 涵 （ 二 ） 特征 （ 三 ） 意义 （ 四 ） 发展 现 状 12 十 大 关 键 领域 16 应用场景 （ 一 ） 智慧 工 厂 （ 二 ） 车联 网 （ 三 ） 智慧 金 融 （ 四 ） 智慧 社 区 （ 五 ） 智慧 农 业 （ 六 ） 智慧 安 防 （ 七 ） 智能 电 网 （ 八 ） 智慧 医 疗 （ 九 ） 智慧 教 育 （ 十 ） 智能 媒 体 28 展望与建议 更多资料尽在【5G 新知】公众号 关注我们，即可享受  5G 前沿的行业政策、市场动态  最新、最全的 5G 料  优质资源对接渠道  还可以与志同道合的同学一块学习打卡 进群方式 联系人：5G 新知大白 联系微信：mimi6mi 联系邮箱：[email protected] 1 5G 时代 新型基础设施建设白皮书 加快推进信息网络等新型基础设施建设。 —2019 年中共中央政治局会议 加 快 5G 商用步 伐，加 强 人 工智 能、工 业 互 联 网、物 联网等新型基础设施建设。 —2018 年中央经济工作会议 当今世界，新一代信息技术与经济社会深度交融，正引领全球新一轮 科 技 革 命 和 产 业 变 革， 其 速 度、 广 度、 深 度 前 所 未 有。 大 数 据 技 术 和 人 工智能应用创新正在创造新产业、新业态、新模式，信息技术、智能技术、 新 能 源 技 术 等 各 类 新 兴 技 术 广 泛 渗 透 到 各 个 领 域， 正 在 将 人 类 社 会 带 入 一个全面感知、高速传输、智能处理的万物智联的新时代。 加快 5G 商用和人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设 是 发 挥 投 资 关 键 作 用， 促 进 形 成 强 大 国 内 市 场， 推 动 经 济 社 会 高 质 量 发 展的重要力量。 02 5G 时代 新型基础设施建设白皮书 （一）基本内涵 2 数据是要素，连接是基础，算力是核心，融合是关键。 新型基础设施主要是指面向现代化建设和数字经济发展，支撑数据的感知、连接、汇聚、融合、 分析、决策、执行、安全等各环节运行，并提供智能化产品和服务的新一代数字基础设施体系。 （一）基本内涵 （二）特征 （三）意义 （四）发展现状 图 1 新型基础设施框架体系图 （资料来源：课题组整理） 04 5G 时代 新型基础设施建设白皮书 （二）特征 （三）意义 迭代、泛在、融合、智能、安全 5G与人 工智能、工 业 互 联网、云 计 算、物联网、区块 链等 领 域 结合，为新技 术新模 式 深度融合与系统创新 创造了条件， 新 型基 础设 施 不仅 具有传 统 基 础设 施 的公共性、基 础性 等特 征，而且 具有快 速 迭 代、泛在 支 撑、 带 动社会 经济的效率提高、成 本降 低 和能力提 升。 融合创新、智能引领、安全至 上等内在特点。 代 新 型基 础设 施 在 推 动人、机、物的数字化、网络 化、智能 化过程中，伴随着技术的持 续快速 迭代。 新 型基 础设 施 建设需求大、投资多、周期长，在我国促 投资稳 增长中发 挥重 要作用，同时 带 动传 统基 础设 施 智能改 造和传 统产业 数字化升级，进一步发挥投资乘数效 应。 新型基 础设 施连 接范围大幅扩展，推动数字化、网络 化、 智能化广度、深 度和速 度大幅跃升。 人 工智 能、物联网与 实体 经 济正 在 加 速 走向深 度 融 合，随着 新 型基 础 设 施 建 设 和 应 用，必 将释放更多经济动力和消费需求，对实体经济产生全方位带动作用。 通 过 物 理 世界 与 数字空 间 的 融 合 集 成、相 互 映 射、全面 创新，提供全局性的价值 赋能，实现全局资源优化配置。 以 新 型基 础 设 施 建 设 为抓手，集中优 势力量，加强 科 技创 新提 升 关 键 核心 技术 和 产品的自 人工智能具有溢出带动性很强的 “头雁” 效应， 具有深度学习、 研能力，实现关键技术自主可控，对于我国抢抓新 一轮 科 技革命和产业变革机遇，实现创新 跨界融合、人机协同、群智开放、自主操控等特点，对新型 驱动发展具有关键意义。 基础设施建设乃至数字经济发展全局起到引领作用。 围绕“自主可控、安 全可信”，新 型基 础设 施 建设 和应 用 对网络 安全提出了更高的要求，相关新技术、新产品、新 模式、新业 态的安全模式、标 准和规则有待 建立完善。 05 新 型基 础 设 施 建 设 发 挥 前沿布局牵引作用，为有 效 提 升 各 领 域 建 设 质 量、运 行 效 率、服 务 水平和管理水平 提供强有力支 撑。 06 5G 时代 新型基础设施建设白皮书 （四）现状 我 国目前处 于 5G 网络大 规 模 商用准 备 阶段，5G 网络设 备 制造 水平全 球领 先，各 省 市纷 纷围 绕 美国通 过积极实 施国家信息基 础设 施行 动动议、国家宽带计划、联邦政 府云 计算等 一系列战略， 智慧城 市、智慧 生活、智慧 工 厂、智慧医 疗、智慧 交 通等领域，大 力培育 5G 应 用生 态，未 来“5G+”模 掌 握了全 世界 数 量 最多最 先 进 的“互 联网 +”关 键 技术，拥有发 达 的互 联网基 础 设 施，关 键 性云 计算 式有潜力伴随各行业互联互通和数字化 转 型 推 进，形成在全球具有先进 意义的各类 应用场景，并进一 市场份 额占有率超 过六成，全球排名前 20 的芯片公司大多集中在美国，此外还 拥有完善的 wif i 标 准、 步催 生面向新 一轮 科 技 变革 和产业革命的动力产业、先 导产业和引致 产业，构成 现代化 经济体系和高 芯片、感知、云 计算、人工智能、物联网等产业 生 态，均处 于国际领 先水平，并从 政 府、法律、技术及投 质量发展的重要基 础。 资层面形成了全方位的组织 推 进模式。美国尤 其大力推行工业互联网，促 进制造 业与互联网深 度融合， 集中了全球近半数 工业互联网平台，建设全领域、全产业链和全价值链的创新技术集 成应用体系。 07 图 2 中国：新型基础设施建设带动经济高质量发展 图 3 美国：wifi 专利分布情况 （资料来源：课题组整理） （资料来源：华为） 08 5G 时代 新型基础设施建设白皮书 日本以谨慎、务实为原 则，在 5G 时代到来 之际，推 进包含基 础设 施 革命在内的五 大革命。日本在 韩 国 政 府 迫切 希望 通 过 新 一 代信 息 技术 应 用 打 造 其 竞 争 优 势，分 别 于 2016 年 和 2018 年宣 布 芯片和传感器领域处 于国际领 先地位，围绕工业互联网已形成 较为完善的产业供 应链， “机器 +IoT” 新 型基 础 设 施 相 关 九 大 领 域 国 家 战 略项目与《人 工智 能 发 展 战 略》，从 人 才、技术、设 施 三个层面 详 制造已形成常态 化，创新技术应 用范围不断扩大，垂直行业 数字化 转 型不断加 快，新 型基 础设 施 与各 细规 划了未来发展方向、投入水平与建设标 准。目前，韩国智能信息技术（移动通信、AI、IOT、大数 据、 行业 业务创新的融合度不断提高。同时，日本高度 重视 人 工智能发 展，积极 推 进 超智能 社会基 础设 施 云 计算等）产业 聚焦 10 大产业 5 大 业务，跨 领域 跨行业融合已初见 成 效，在 高端芯片、半 导体制造、 建设，加快人工智能在金融、医疗、交通等领域的应用。 5G 通信等方面具有世界领 先水平；未来，围绕“5G+”“AI+”等模式，韩国将结合场景应用和垂直行 业 应用，探索新型基 础设 施融合应用，以 进一步巩固制造 业高 精尖产品优势。 09 图 4 日本：5G 推动产业变革 图 5 韩国：聚焦 10 大产业 5 大业务 （资料来源：华为） （资料来源：华为） 10 3 5G 时代 新型基础设施建设白皮书 面 向 新 一 轮 科 技 革命与 产业变 革，按 照 国 家 战 略要求，围绕 感知、连 接、汇聚、融合、分析、决策、 执 行、安 全 等八个方面，推 进 新 型 基 础设 施 建设，需 要在关键 核心领域 尽快 取得突 破。 12 5G 时代 新型基础设施建设白皮书 01 围绕 航 天、医 疗、稀有气体感 知等领域的特 定 用途高 精尖传感设 备与物联网 设备；近 距离机器通信等物联网核心技术等关键技术。 06 人 工智能 算法创新，针对现有框 架的差异化发 展 路径；自主实 用新 型算法及 07 自主研发的云、端操作系统；基于自研 操作系统的软、硬件，及智能应用开发 算法训练场景；行业算法 开放平台。 5G 02 基于 5G 技术应用愿景，包括光传输器件、基站 等 依 赖进口比例较 大的设备； 超 10 0G 相 干 DSP、FPGA、高 端 千兆 以 上 以 太 网 芯片、光 收 发 模 块 和 高 端滤波器等 5G 核心技术。 03 云计算的全新技术体系及完整的技术生态； 云计算体系结构的创新及持续迭代。 平台；围绕 城 市、制造、医疗、交 通等 各个领域，涵盖行业资源的行业 操作系 统平台。 08 芯片 设 计 软件、CAD/CAE 设 计 软件、虚 拟仿 真 软件 等 核心工 业软件；国产 电子 设 计自动 化（EDA）等 芯片工 具 软件 国 产 化；基 础 软件 的 云 化、平台 化 和服务化；关键环节行业 知识 结晶的软件化 构建升级。 04 高端通用芯片、先进工艺、关键材料和关键设备；通用芯片 CPU、GPU、AI 芯片 等 基 础 芯片；高 端 光 电子芯片、硅 光 集 成 芯片、高 速 光 器 件 测 试 封装 等 产品 工 艺 平台，40 0G 硅 光 器 件 等 关 键 技 术；光 刻 胶、超 净 高 纯 试 剂、电子 特种气体、硅晶圆材料等关键材料 技术；光 刻设备、刻蚀设备、薄膜沉 积设备、 09 05 端 边云网协同的 分布 式 数字 基 础 设 施；连 接、计算、存 储、AI 算法 等 一 体化 字 孪 生构 建 的 核心 引擎；行业 操 作系 统 和 行业 基 础 软件 领 域 在 重 构 周 期中 的优势技术获取。 离子注 入设备、湿法设备等核心设备。 围绕开源性平台的大数 据 处 理软件、开源云 计算平