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5G技术将可以解决智慧安防中所面临的带宽和速度局限性

2020年03月15日 11:51 次阅读

目前,安防行业的智能化进程正在如火如荼的进行当中。现在,经过人工智能技术的助力,前端设备基于新的机器视觉深度学习研究成果,获得了强大的图像感知、识别能力,智能化IPC与各类型AI盒子已成为了各厂商的标配产品;同时,系统后端得益于云计算、AI模组的加持,在信息分析、关联、融合等方面也有了更进一步的能力提升。

5G技术将可以解决智慧安防中所面临的带宽和速度局限性

5G的到来

在智慧安防系统“云、边、端”三级系统得到加强的同时,各层级之间的关联传输也需要获得相应的提升,而5G技术将大大弥补现在智慧安防中所面临的带宽和速度局限性。

宏观层面,当前智慧化安防建设重心已经由前端设备智能化过渡到更高层级,更大场景的系统智能化,如各地大力建设的智慧城市、智慧交通项目。在系统层面实现的高层级智能化如图谱分析、轨迹串联、数据融合、综合运维等等功能,都需要更大的信息量作为依据。

5G技术在设计之初就在软件层面采取了大量云和虚拟化技术,可以有效解决不同系统层级信息分层断带,传输低效,调度繁琐等问题,使其具备了面向大型网络、大量接入的场景应用的特性。

微观层面,5G将赋予现在的智能前端更加迅速的反应能力。安防产业当中的视频监控系统、防盗报警系统、智能门禁系统、周界报警系统都将收益于5G技术的高速率、低时延特性从而获得更好的反应速度,将物防等级和效果推向新的高度。

其次,在前端如人脸识别等技术同质化的大环境下,厂商纷纷开始寻求功能和服务的差异化竞争。例如年龄、表情、衣着、形体的识别和预测这些前端AI技术的延伸,将带动更高图像质量的需求,同时也将向5G技术寻求在速度、带宽方面的支持。

在视频监控方面,5G将改变现有条件下的传输速率低下、画质低下等问题,更高的带宽将使高清图像、视频快速传输成为现实,同时进一步提升视频监控系统的传输和反应速度。5G的高接入特性也将使更多的视频监控前端设备接入成为可能,从实现更大的监控范围。

在数据中台、云端决策方面,5G的多连接特性将允许智慧安防系统中纳入更多类型的传感设备,使系统获得更大的数据量和更多维的数据类型,在整合分析、判断决策中更周全、更有效。而以视频为和新的安防物联网也将使5G技术获得大量的应用和升级,帮助其自身发展。

如同AI、IoT等技术一样,5G和安防的结合将满足各自的发展需求,也将为各自带来有益的变革与升级。因此,伴随着5G的成熟时代的到来,安防行业将再度迎来新的提升与发展契机。

作为5G技术处于国际领先地位的我国,相关建设一直在进行当中。然而5G基站建设作为5G应用的基础支持设备,仍面临着巨大的挑战。

而其中的重要瓶颈,源于其技术自身特性。

瓶颈与问题

目前5G使用的频率范围有两个:一种是6GHz以下,和以前的技术差别不大;另一种则频率非常高,在24GHz,是目前国际上主要进行试验的频段。而高频段电磁波的显著特点是:频率越高,波长越短,越趋近于直线传播,绕射能力相对越差。

因此,频率越高的电磁波,在传播介质中的衰减也大。例如卫星通讯、GPS导航,稍有遮挡物,信号就会受到非常大的影响。

相应地,移动通信中使用高频段,问题就是传输距离大幅缩短,覆盖能力大幅减弱。覆盖相同面积的区域,需要的5G基站数量大大超过4G所需数量。

因此,减轻网络建设方面的成本压力,是目前5G建设的重大瓶颈。

现有的措施与办法

对于此情况,现阶段常用的解决方法是NSA组网。

目前5G标准中存在两套标准,SA组网和NSA组网。SA——Stand Alone,指独立组网,移动通信设备连接专门的5G基站,基站连接专门的5G核心网。SA组网意味着购买和安装全套专用5G设备,投入巨大。因此,运营商在初期更愿意采用成本更低的NSA非独立组网。

NSA——None Stand Alone,非独立组网,指的是在4G基站旁边添加一个5G基站,通过利用4G核心网及现存4G基站实现相近于独立组网的服务。

然而,独立组网才是5G的真正形态,非独立组网在过渡期会更加普遍,但无法像独立组网一样提供高带宽、低延时、大量接入。

不仅如此,NSA组网还会给基带芯片厂商和消费者带来一些麻烦。

目前已发布的5G基带芯片统计有紫光展锐“春腾510”,联发科“M70”,三星“Exynos Modem 5100”,高通“X50/X55”,华为“巴龙5000”等。其中已商用的有高通的X50和华为的巴龙5000.前者只支持NSA非独立组网,现在只有巴龙5000可以同时支持NSA/SA组网。

而由于5G的两套标准共存,5G基带芯片厂商做好同时支持NSA/SA组网的准备,无疑会增加研发投入和时间成本。对于消费者而言,则意味着信号覆盖、服务质量不稳定等问题。

目前,根据工信部统计,截止2019年底,中国新增基站174万个,基站总数超过841万个,其中4G基站占比64.7%,约554万个;5G基站总数超过13万个,占比不足2%。

当下,5G基站建设成本需进一步下降才能实现更高的覆盖率。2019年9月,中国联通与中国电信签署了《5G网络共建共享框架合作协议书》,通过合作共建5G网络,共享频率资源来降低5G建设的成本。2019年12月,国家电网以出资形式与获得5G牌照的中国广电成立合资公司,共同推进5G建设。

除此之外,部分地方政府及企业也通过设立5G产业基金的形式,支持5G产业的发展。未来,5G建设的方案或将在政策推动、企业协同的作用下进一步下降。届时,5G网络的建设也将更进一步地加速和完善。

安防对于5G的挑战

虽然,5G技术的高速率,高带宽,高接入,低时延特性将为安防带来新的提升与发展契机,但是安防行业由于其自身特性,也将对于5G带来相应的挑战:

首先,安防行业要求5G技术相关的网络基础建设需要完善起来。5G传输距离较短,因此通过5G进行传输,需要的基站数量远大于4G网络。现阶段5G基站数量缺口巨大,并且建设仍在初期阶段,现阶段其基站数量不足以满足安防相关的大规模应用。

其次,安防业的数据传输依然保守,安防行业发展多年,通过运营商网络进行无线传输数据的比例非常低。同时,前端设备配备相应通信模块会增加产品更新和投入使用的时长,并且伴随而来的是成本的增加和高速网络流量资费。视频监控在安防行业中占比超过60%,全天候7*24小时工作的设备将带来高昂的费用。因此,用户培育将是一大难题。

最后,5G网络的高效、便利将催生出更多的连接,更庞大的应用和场景。但是,其庞大场景体量也意味着更多的设备接入。在网络设备数量进行高速扩张的同时,系统被攻击的可能性也在快速增加。安防行业的数据和系统高度敏感,因而网络安全隐患问题需要被予以正视,5G时代来临前还网络安全建设还需要更进一步的投入。

目前,5G在基础建设设施的未完备情况下,暂时无法实现技术成熟化和落地化。在两者间出现满足各自发展的需求从而相互结合之前,安防从业者需静观其变,同时磨砺自身,做好迎接变化的准备。
责任编辑;zl

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