5G 低空域智慧城市建设分析

龚新源，沐亦凡，王晓雯，田 野，杨 晰

（1.中国移动通信集团云南有限公司昆明分公司，云南 昆明 650000；2.中国移动通信集团云南有限公司，云南 昆明 650100）

现阶段，特大（超大）城市治理中，对于无人机的使用相对增多，虽然使用中主要以航拍服务为主，应用相对分散，但是，在智慧城市建设中的比较优势已经十分明显。下面分虽从民用无人机项目建设的必要性、可行性、总体方案设计、应用前景四个方面，对其主题展开具体分析。

1 项目建设的必要性

从项目建设的必要性角度分析，昆明及其周边数字城市、数字经济发展方面存在一定的短板，为了补足此类短板，有效推进该区域的低空智慧城市“新基建”工作，十分必要应用该方案。一方面，可以在以公共服务领域，形成以公安为主导的低空信息和执飞服务模式，降低各部门安全管理成本，提高公共事件处置能力与公共服务品质。另一方面，根据“十四五”要求的以创新为重点建议，昆明在南亚战略枢纽中，做好低域智慧城市建设工作，可以有效提升其城市治理、公共服务方面的管理水平及实践能力，满足新时代民众已经增长了的对幸福生活、安全生活的需求，增强其获得感。另一方面，5G技术在信息安全、智慧交通、开放生态体系等多个方面已经显示了比较优势，加上三大运营商及社会化企业的基站建设工作方面的推进，为以昆明为中心的区域低空域智慧城市建设提供了有力的通信技术支持。尤其是民用无人机市场潜力巨大，可以有效推进“政府+企业”的合作，发挥市场要素配置资源的巨大功能。

2 项目建设的可行性

第一，《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》、《关于制定云南省国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》为昆明无人机项目提供了政策支持。第二，低空域智慧城市运行模式的基础是“新基建+5G 云网赋能”，在“政府建设+运营商建设”方式下，实施按需购买服务。政府部门可以直接购买相关项目产品，以此降低研发设计与生产制造方面的各种资源配置，降低成本支出费用。第三，本项目中应用的无人机智慧机库软硬件系统能够使单机人力作业与云端作业实现关联，创新性的设计了单机作业与全自动多库全市域作业的统一，建立了低空域智慧城市全覆盖自动飞行网络。其中，系统方案中应用的集成技术应用有效构建了一体的可视化云端操作系统，将无人机自动驾驶、地空集群调度、数据采集、传输、发布统一到了系统性管理体系之内。由此，实现了政府、经济、技术三大方面的有力支持，满足了其实用方面的可行性需求。

3 项目总体方案设计

首先，在总体方案设计方面，采用系统性设计与配套性设计相结合的思路，将总的低空域智慧城市建设目标，分化成了“数字城市”、“新基建”、“5G+智慧城市能力输出体系”、“网格化立体化智慧城市指挥体系”等分层目标。

其次，在项目产品的功能设计方面，设计了5G+智慧无人机库硬件功能、5G+智慧无人机库系统功能。以5G+智慧无人机库硬件功能为例，无人机的自动收纳和充电、自动放飞与回收、兼容性、配置与挂载具有综合性特征，有效达到了续航充电、移动通信网络接入、规避物理障碍物、获取飞行状态和图像及视频目标。以5G+智慧无人机库系统功能为例，一体的可视化云端操作系统确保了复杂环境下的厘米级自主降低回库，在云端操作界面下，能够根据云端任务规划与云端无人机操作，以及账户管理与任务安全管理实现其分层目标。云端操作界面可参看下图1：

图1 云端操作界面

第三，在项目功能创新方面，实现了技术创新、系统设计创新。化解了不能飞、没人飞、飞不远、效率低、成本高、不持续等相关无人机项目中存在的“痛点”。参看下表1：

表1 民用无人机项目的技术及系统设计创新

第四，当前的应用场景主要集中于低空市政设施与环卫绿化巡查、低空社区卫生与市场占道经营巡查、城市消防应急空中协同指挥，以及公共事件监测、基础数据采集、高空喊话执法、废气排放侦测、污水排放侦测、固体垃圾侦测、河道污染巡查等方面。

4 项目应用前景分析

首先，中国移动通信集团云南有限公司昆明分公司自无人机智慧机库成功实现远程飞行以来，通过集团客户部与各相关部门、企业开展技术交流、远程飞行演示、方案讨论等相关需求集中体现在远程云端操作方式、飞行覆盖范围内的快速响应、基于5G 的信息化服务能力、购买服务的商务模式、全域覆盖复用方式等方面（相关部门主要包括：城管、交通、环保、林业、水务、某大型水库、文旅、公安等）。在研讨过程中主要是针对相关部门的需求、飞行（自动例行飞行、按需飞行）进行描述，并结合需求评价（高频刚需），有效认可了核心相关的核心功能。

其次，按照现阶段民用无人机项目产品生产制造产业链条分析，在产品研发设计、材料管理、生产制造、订单处理、市场营销、售后服务方面，均具备明显的比较优势。该项目将产品市场定位于智慧城市低空域市场全行业应用方面，在5G 技术及云网赋能条件下，可以将其智能力提升到100m，有利于实现分散化、个性化、共性化方面的智慧城市建设。

第三，本项目创新性地设计了5G 网络下多任务聚合、多用户共享、“5分钟到达圈”的智慧城市低空运营服务体系。该项目的商业模式特点集中体现在（1）高优先：对头部客户提供高优先高价值服务；（2）可复用：全网飞行能力按级别分时、分地点复用；（3）高总量：低门槛、高总量计次客户形成高公共服务量；（4）可增值：通过DICT 能力实现服务增值；（5）可持续：各层次客户的高价值持续运营。建设低空自动化云端飞行能力网络，既可以降低整体上的使用成本，也能够形成全新的5G+低空网联无人机服务市场。根据以上不同用户特点，目前设计完成计次、包月、包年、专属服务等多种套餐。具体的市场需求细分参看下图2：

图2 市场需求细分

5 结束语

总之，从该项目在5G 低空域智慧城市建设中的应用前景看，市场的需求侧、产品生产的供给侧均有明显的扩大趋势。以现阶段积累的经验看，高频刚需在根本上决定了民用无人机项目在低空域市场的发展前景。同时，随着社会治理工作的持续推进，公共服务领域的管理升级将与智慧城市建设的分层目标趋于一致，进而促进当地各个部门，在公共服务方面的智慧管理体系建设及品质化升级。