後疫情時代產業重新洗牌　5G掀起全球新經濟革命(上)

2020年初，5G技術的發展如火如荼。全球正前所未有地期待這項常被稱為具「顛覆性」、「變革性」的「通用技術」到來。隨著多項5G初期版本技術標準出現，未來10至15年預計將會有更多標準出現，而專家們也非常期待見到5G技術，將如何改變或對人類各個層面活動所帶來的影響。

2020年2月起，新冠肺炎(COVID-19)迅速在全球蔓延，毫無預警地重置全球各地的關注焦點。截至2020年11月時，全世界眾多生命的逝世和感染案例，就將近130萬人死亡、5,300萬人感染。

COVID-19所造成的社會和經濟震盪，也引發人們思考5G技術在後疫情時代所扮演的角色。而為了抑制COVID-19的傳播而實施的社交隔離後，更強調通訊技術重要性，人們因此更加認知通訊技術在維繫社交聯絡，和經濟系統韌性所能發揮的作用。根據市場調研機構IHS Markit預測，5G技術將持續進行深入的部署以及其所產生的產品、服務和體驗，將真正滿足後疫情時代人們對聯網能力、靈活性和韌性的迫切需求。這將鼓勵社會藉由持續擴大5G技術資本支出和投入研發的形式，為當地和全球各層級的產業透過通訊基礎設施來創造價值。

隨著中國從早期對抗COVID-19疫情中恢復，多家行動網路營運商(MNO)紛紛宣布將加速5G的部署和加強供應鏈的布局。智慧型手機製造商開始發布多款不同價位5G手機，以吸引不同消費能力的消費者。由於許多產業公司參與標準制定的工作，5G技術標準將涵蓋工業級需求，將和前幾代蜂巢式技術有所差異。各項使用案例能夠降低成本並提高成效，創造新的收入來源，提供更「智慧」的產品以及更好的客戶體驗，進而提升價值。許多企業和產業公司都認知到5G將成為未來長期的趨勢，因而著手進行測試和驗證概念，以證實5G在使用案例中的技術適用性及投資報酬率。

疫情爆發，經濟下滑造成許多投資活動的驟減，但是5G技術有望在後疫情時代帶來可觀的經濟效益，5G技術的投資並未呈現斷崖式的驟降。反之，IHS Markit針對2020至2035年全球5G投資及研發投入的最新預測，較2019年的預測淨增加10.8%，疫情期間聯網需求的擴展明顯地帶來5G投資的成長。

本文是立基於於IHS Markit根據5G技術在後疫情時代(2020~2035年)對全球經濟的影響所進行的最新評估，並更新疫情前所發布的預測報告(2019 IHS Markit)。

後疫情時代5G對全球經濟影響性

本文透過三種層面來探討2020至2035年間5G技術帶來的總體經濟效益，即新興的5G價值鏈、強化銷售，以及對全球GDP的淨貢獻。

價值鏈

5G價值鏈對全球的貢獻，可用於衡量5G技術所產生的總體經濟效益，並反映出投資5G基礎設施，和相關研發所產生的經濟影響。

IHS Markit預期，中國、美國、日本、德國、韓國、法國和英國在2020至2035年，七個國家5G價值鏈上的企業平均每年投入研發資金和資本支出總和將超過2,600億美元。此外，IHS Markit目前預估，5G價值鏈至2035年，將創造3.8兆美元的總產值，並提供2,280萬個新就業機會。其中，上述七個國家的5G相關總產值將占全球的84%，將貢獻全球近88%的新工作機會。 由於中國的5G研發資金和資本支出大幅增加，至2035年時，中國在全球5G研發資金和資本支出中將擁有更大的占比。目前預測2035年中國的5G研發資金和資本支出將達到1.5兆美元；比2019年預測的1.1兆美元增加約4,000億美元(約36%)。相較之下，全球其他地區的占比預計將減少19%。在後疫情時代，全球經濟復甦步伐參差不齊，小國的經濟恢復能力不如大國，這將影響到小國的投資重點，以及針對5G相關的支出或擁有下行壓力(圖1)。

強化銷售

強化銷售是指利用5G技術遠超過現有4G技術能力的功能，提高執行效率、增強觸及客戶的能力，以及創造獨特的產品或服務。IHS Markit認為，5G使用案例主要分為三類：首先，增強型行動寬頻(Enhanced Mobile Broadband, eMBB)使用案例透過5G來擴大蜂巢式覆蓋範圍、提升容量；再者，巨量物聯網(MIoT)使用案例結合5G低功耗需求與授權和非授權頻譜中運行的能力，顯著地提升機器到機器(M2M)和物聯網(IoT)應用的規模和靈活性；至於關鍵業務型服務(MCS)使用案例具備高可靠性、超低連接延遲性和高安全性的特性。5G將強化終端產品和服務銷售至終端使用者，以及中間產品和生產者。IHS Markit估計，這三類使用案例至2035年，製造的銷售額將不相上下，均將超過4兆美元，總和將超過13兆美元。

當然，這些使用案例所能產生的最大經濟效益因不同產業而異。IHS Markit估計，16個產業中，增強型行動寬頻通訊將在製造業、資訊和通訊、專業服務、教育、藝術和娛樂產業產生最大的經濟效益；MIoT將在製造業、批發和零售業、公共服務、金融和保險、採礦及採石產業產生最大的經濟效益；MCS將在金融和保險、運輸和儲存、健康與社會工作、農業、林業和漁業以及公共事業領域產生最大的經濟效益。

5G在2035年時，將使製造業獲得最顯著的銷售表現，達到近4.7兆美元(以2016年絕對值計算)。5G在資訊和通訊業所帶動的銷售額在各產業中的總銷售額占10.9%，預期將會是整體產業平均水準(5.1%)的兩倍以上。

IHS Markit預期疫情後全球經濟成長將低於疫情前的預測；而IHS在2019年的報告，是基於疫情前的全球經濟前景，針對5G經濟貢獻所進行的預測。IHS Markit當前對2035年全球總產出(銷售額)預測比疫情前下調了2.8%，對全球實際GDP的預測下調了3.1%。相較之下，IHS Markit對5G經濟產出的預測為13.1兆美元，僅調低約0.6%。此外，2035年5G對全球總銷售額的預期貢獻比例從5.0%提升至5.1%。這些均顯示5G將繼續成為各產業經濟效益的重要來源(圖2)。

5G為全球GDP成長帶來貢獻

5G巨觀經濟效益的第三項衡量指標是對全球GDP的淨貢獻，其中包括非5G產業轉移到5G產業的投資和研發投入，因此已排除其他產業的經濟利益損失。

根據專有全球聯繫模型(Global Link Model)，IHS Markit估計，2035年5G對全球淨貢獻值(按淨現值計算)將達約2.3兆美元(按2016年美元計)，與法國目前GDP大致相同。此外，IHS Markit分析師預測，至2035年全球實際GDP年均成長率為2.7%，其中5G貢獻近0.2%，顯示出5G將對全球經濟作出重大貢獻。

目前，IHS Markit預測，5G對全球GDP淨貢獻估值略高於2019年報告中的預測。COVID-19疫情導致全球經濟產能過剩，投資可能加劇所產生的影響，因為利用資源來發展5G的機會成本可能低於在此之前的預測；當產能過剩時，將產生更多閒置資源，也因此能在不犧牲其他營利活動的情況下，利用這些現有資源發展5G。圖3顯示在5G相關投資的第二波浪潮來臨後，影響性將於中期約略增加。

關於COVID-19對5G所造成的影響有眾多爭論，但不可否認，5G列車已經啟動，唯一的問題是需要花費多久才能抵達各個目的地。5G技術的經濟效益的實現，有賴於政策制定者、監理單位、系統整合商，以及行動網路營運商等各方的共同合作，並加快部署的速度。上述經濟效益的預測僅是最保守的估計，若加快5G部署的速度可擴大效益，但企業家和創新者利用5G解決最緊迫的挑戰，效益也將增加，尤其是能縮小數位落差、擴大資訊經濟參與度的解決方案，將釋放巨大的價值，推動全球經濟成長。

5G行動技術帶來四大目標

新興5G行動技術正如火如荼的發展，世界前所未有地熱切期盼這項兼具「顛覆性」與「變革性」的「通用技術」。如今多項5G技術的初步標準已經問世，預計未來10~15年間將有更多標準陸續提出。關注5G發展的專家將視線聚焦在5G技術將如何改變或深刻影響人類活動的各個面向。

但因2020年COVID-19在全球大爆發，不到一年內全世界確診和死亡病例不斷飆升。僅截至2020年11月，全球便已有近5,300萬人感染，近130萬人死亡(美國約翰•霍普金斯大學，2020)。 此次重大公共衛生危機使得5G的短期預期在部分領域有所降低。但疫情也為5G創造了更多機會—封城和保持社交距離等措施迫使人們轉向線上互動；企業需要即時追蹤供應鏈和庫存，加速人們接受電子商務和遠端醫療的使用轉型。

COVID-19從多個角度影響了5G技術在長期部署週期(長達15年)內的發展前景。在此則將聚焦部分角度，特別是5G技術對後疫情時代全球經濟的影響。疫情與5G(及其潛在的衍生產品)的可用性將從個人到群體層面根本地改變5G用戶群體的行為。同時，各國的5G資本支出和研發投入預計將發生變化，全球總投資規模有望提升。本文基於2017年報告(疫情前)進行更新，旨在呈現IHS Markit就後疫情時代(2020~35年)5G技術對全球經濟的影響所做的最新預測。

接下來將提及以下四大目標。

一、 總結已知的5G前景，即在說明結合5G的超高速度和極低延遲特性產生的用例和產品，將徹底改變人們居住和工作的方式。

二、闡釋COVID-19對人類活動的四大重要領域—工作、教育、醫療及零售所造成的顛覆性影響，並分析5G在現階段或未來如何應對這些影響。

三、鑒於COVID-19對經濟的影響，下文將會分享IHS Markit就2020~35年後疫情時代5G對全球經濟影響的最新預測，並探討5G技術以不同方式的造福社會，尤其是在個人、企業和政府充分挖掘5G潛力解決迫在眉睫的挑戰的情況之下。

最後，本文將預測 5G 在推廣過程中可能面臨的阻力。

5G發展歷程

從2G、3G、4G/LTE到如今的5G，行動通訊標準經歷了近40年的演變，行動通訊技術也從單純的語音通訊，發展成為各種形式的資訊流動；傳輸載體則從早期的網際網路轉變為不同傳輸速率的寬頻網路。有鑑於5G的前景遠比前幾代標準更加豐富，有關5G是否僅僅是4G/LTE標準的進化，還是一場真正打破主要服務大眾消費者市場舊模式的「變革」，相關討論不斷湧現。

5G將世界經濟推上重大轉型的風口浪尖，並成為這場變革中一大要素的原因，可以從近年來行動通訊技術的發展歷程中得到啟發。1990年代初期到中期，傳統的語音通訊服務，已從類比通訊轉變為數位通訊，更進化到個人通訊服務；而同時，全球資訊網的誕生，加速了網路快速普及。也因此，人們對「資訊」的重視程度超過「通訊」，並催生資訊及通訊科技(ICT)發展。2000年代初期到中期，隨著技術的創新，通訊、網路和線上娛樂實現大「融合」，人們不僅能享受行動通訊，還能獲取行動資訊服務。

當時，ICT正逐步向無線通訊技術發展。之後，隨著3G和4G大幅改變了通訊和資訊格局，使得手機和可攜式終端裝置快速成長。同時，從零售、銀行服務到新聞、娛樂；從郵件、簡訊到導航；從音樂到攝影，使用行動終端裝置的新服務也被大量推出。而近10年來，消費者對行動服務的接受度不斷提高，為行動「通訊」的重大變革奠定了基礎。這將是5G大顯身手的舞台，屬於5G的時代已然到來。

工業領域也逐漸從傳統工業時代過渡到資訊時代。越來越多的機器搭載感測器，連接可程式化邏輯控制器(PLC)，為物聯網奠定了基礎。機器開始支援透過有線通訊線路進行遠端故障排除及診斷，實現無線連接只是時間問題。有鑑於此，機器操作員和工程師的技能缺口越來越大，因為操作員大多只接受過機械操作故障排除培訓，而不瞭解控制機器的電腦及電子技術。隨著工業流程將越來越多地應用基於5G的控制技術，5G可透過雲端運算、邊緣運算、AI和機器學習對流程進行優化，且技能培訓也必將成為5G技術概念驗證中的一大關鍵。

放眼5G未來前景

2019年，備受期待的5G標準在多國正式發布，為眾多領域帶來前所未有的發展動力及惠益，包括通訊、教育、自動化、醫療、聯網汽車、公共安全、生產力、流程效率、產品開發、治理、電競及娛樂等。5G潛在的使用案例及應用之廣泛，目前可大致分為三類：強化的行動寬頻、巨量物聯網，和關鍵任務型服務。且隨著5G標準的不斷發展，5G技術將不斷完善，其應用範圍也將進一步擴大，IHS Markit也預測，5G技術將在2035年發展成熟，上述三類使用案例皆有望實現全面部署(圖4)。

5G三大類使用案例：

・eMBB

eMBB的兩個關鍵點將推動5G技術普及和價值創造。其一是將蜂巢式網路覆蓋擴展到範圍更廣的建築物中，包括辦公大樓、工業園區、購物中心等大型場所。其二在於提升容量以承載更多使用大量資料的終端裝置，尤其針對局部地區。網路性能的改進將支援更高效的資料傳輸，降低每位元資料的傳輸成本，可促進更多行動網路中寬頻應用的使用。

・MIoT 5G將依託早期在傳統機器對機器和物聯網應用方面的投入，以實現規模經濟的大幅度成長，更進而促進5G技術在各行各業中普及和應用。5G能更好地滿足低功耗需求，實現在授權和未授權頻譜下工作，並提供更深入、更靈活的覆蓋，進而顯著降低MIoT情景下的成本。這也將反過來支援MIoT規模，並推動更多採用行動技術的MIoT應用。

・MCS MCS代表著行動技術的全新市場機會，這將是5G成長領域，以支援那些需要高可靠性、超低延遲連接以及高安全性與高可用性的應用。在MCS的支援下，無線技術將能夠提供可媲美有線連接的超可靠連接以支援零容錯應用，例如自動駕駛汽車和遠端操作複雜自動化設備。

2018年，行動通訊標準化組織第三代合作夥伴計畫組織(3GPP)制定了全球首套5G標準—Release 15規格，主要聚焦eMBB使用案例。未來，該組織還將針對MIoT和MCS分別制定Release 16和Release 17規格。不過，這兩套規格也將覆蓋更多eMBB使用案例，以及車聯網(V2X)、企業專網、未授權頻譜、工業物聯網等。

雖然目前5G技術仍處於初期階段，但與4G不同的是，5G有望應用於許多全新的工業場景，實現成本降低及效率提升，同時創造新的收入來源，帶來更加「智慧」的產品以及更好的客戶體驗，進而提升價值。各類公司和工業企業都認識到5G將成為長期「賽道」，因而爭相進行測試和概念驗證，證實5G在相關使用案例中的技術適用性及投資回報。

5G與低延遲邊緣運算結合，將在智慧城市(智慧交通、分散式配電自動化、公共安全)、智慧工廠(運動控制、協作搬運)以及智慧醫療(機器人輔助手術)等應用領域發揮關鍵作用。為成功實現這些全新使用案例，還需在正式部署之前進行大量規畫及壓力測試。

5G成為主流選擇

一套成熟的5G協定無疑會帶來巨大突破。首先，5G有望在不久的將來提供20Gbps或更高的下載速率。在2020年初Rootmetrics 5G速度測試中，英國電信營運商Three的網路峰值速率超過478Mbps，而3G的峰值速率約為20Mbps，4G的峰值速度則為90+Mbps。

理論上，使用6~100GHz(最常見的是26~39GHz)毫米波5G頻譜(mmWave)，最大速率可提高至10Gbps。實際上，2019年5月在芝加哥地區進行的Verizon網路5G速度測試中，峰值速率接近1.4Gbps；僅一個月後，在AT&T 5G毫米波報告中，峰值速率達到了1.8Gbps。業者如高通(Qualcomm)Snapdragon X60 5G數據機射頻系統(Modem-RF System)的最高下載速率為7.5Gbps。隨著5G的發展，下載速率有望達到10~50Gbps，將比4G快數百倍。

第二，5G技術有望大幅度地減少延遲(網路回應時間)。2019年末，Ookla 5G延遲測試記錄的沃達豐(Vodafone)網路平均低延遲率約為21毫秒，其理論上最低僅為1毫秒。同一消息來源將此記錄與Open Signal在2020年4月發布的測試資料進行了對比：Open Signal測試的所有3G網路最低延遲為58毫秒，4G網路最低延遲為36毫秒。而隨著5G部署的進展與更低延遲率的實現，AR/VR產品在蜂巢式網路的高延遲下導致用戶頭暈噁心等不佳的產品體驗將有所緩解。超低延遲的5G服務也將應用於自動駕駛汽車、遠端機器人手術等MCS服務中。

第三，5G的地理覆蓋/可用性將遠超3G和4G。儘管擴展覆蓋範圍存在挑戰(例如網站訪問)，但5G的eMBB使用案例可將蜂巢式網路覆蓋範圍擴展到4G及此前通訊技術無法有效服務的區域和建築結構，比如被大量牆壁阻隔的建築物內部、人口稠密的城區以及人口稀少的農村或郊區。IHS Markit(2019)認為，擴大室內外無線寬頻覆蓋範圍以及部署固定無線寬頻，是迄今通訊不佳的建築物和區域的理想選擇。5G毫米波尤其適用於人口稠密、設備數量龐大的城市地區。雖然毫米波頻率範圍跨度大，可提供巨大容量，但它們的訊號無法遠距離傳輸，且波長較窄。如果在密集小型空間構成的區域，使用微型基站，可有效避開毫米波的限制。

較低頻段(低於1GHz)的5G則更適用於訊號需長距離傳送且不受干擾的農村地區。缺乏固網回程服務的農村地區，因為部署成本過高/耗時等原因，電信營運商可透過毫米波頻譜提供無線替代方案(即便作為臨時方案，也能惠及這些地區)。對此，三星(2020)和McCaskill(2020)的研究為電信營運商投資集成接入回程技術提供了依據。

第四，eMBB使用案例提供中等至高級水準的行動性(即射頻節點之間的無縫切換速度)，有利於實現無縫廣域覆蓋。再者，5G設備的連線速度潛力高達500Km/h，相比之下，4G網路的連線速度約為350Km/h。

最後，5G有望振興客製化企業專網。換言之，不同垂直產業的企業或機構(製造業、物流中心、港口以及醫院、大學等具有重大社會效益的機構)最終將降低甚至消除對公共蜂巢式網路的依賴，轉而創建自己的獨立企業專網。這是因為公共蜂巢式網路通常無法充分滿足室內或要求苛刻的環境，例如港口中的連線需求。除了保障所需的輸送量外，企業專網還能確保更容易地營運控制，其最主要的優勢在於安全性，也有助於優化銷售、監控、資源管理和利用率等。

專用蜂巢式網路還能讓企業/機構更易於創建性能參數，依照擴大規模所需，創建並獲得地理圍欄資料。最終，隨著MIoT和MCS使用案例的普及以及標準的發展，5G專網或將超越4G/LTE和企業Wi-Fi，甚至是基於乙太網路的有線網路，成為主流選擇。而現行的LTE專網通常支援升級至5G。

(本文由高通提供，內容出自IHS Markit分析預測報告)