目前,安防行業(yè)的智能化進程正在如火如荼的進行當中?,F(xiàn)在,經(jīng)過人工智能技術的助力,前端設備基于新的機器視覺和深度學習研究成果,獲得了強大的圖像感知、識別能力,智能化IPC與各類型AI盒子已成為了各廠商的標配產(chǎn)品;同時,系統(tǒng)后端得益于云計算、AI模組的加持,在信息分析、關聯(lián)、融合等方面也有了更進一步的能力提升。
5G的到來
在智慧安防系統(tǒng)“云、邊、端”三級系統(tǒng)得到加強的同時,各層級之間的關聯(lián)傳輸也需要獲得相應的提升,而5G技術將大大彌補現(xiàn)在智慧安防中所面臨的帶寬和速度局限性。
宏觀層面,當前智慧化安防建設重心已經(jīng)由前端設備智能化過渡到更高層級,更大場景的系統(tǒng)智能化,如各地大力建設的智慧城市、智慧交通項目。在系統(tǒng)層面實現(xiàn)的高層級智能化如圖譜分析、軌跡串聯(lián)、數(shù)據(jù)融合、綜合運維等等功能,都需要更大的信息量作為依據(jù)。
5G技術在設計之初就在軟件層面采取了大量云和虛擬化技術,可以有效解決不同系統(tǒng)層級信息分層斷帶,傳輸?shù)托?,調(diào)度繁瑣等問題,使其具備了面向大型網(wǎng)絡、大量接入的場景應用的特性。
微觀層面,5G將賦予現(xiàn)在的智能前端更加迅速的反應能力。安防產(chǎn)業(yè)當中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)、智能門禁系統(tǒng)、周界報警系統(tǒng)都將收益于5G技術的高速率、低時延特性從而獲得更好的反應速度,將物防等級和效果推向新的高度。
其次,在前端如人臉識別等技術同質(zhì)化的大環(huán)境下,廠商紛紛開始尋求功能和服務的差異化競爭。例如年齡、表情、衣著、形體的識別和預測這些前端AI技術的延伸,將帶動更高圖像質(zhì)量的需求,同時也將向5G技術尋求在速度、帶寬方面的支持。
在視頻監(jiān)控方面,5G將改變現(xiàn)有條件下的傳輸速率低下、畫質(zhì)低下等問題,更高的帶寬將使高清圖像、視頻快速傳輸成為現(xiàn)實,同時進一步提升視頻監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸和反應速度。5G的高接入特性也將使更多的視頻監(jiān)控前端設備接入成為可能,從實現(xiàn)更大的監(jiān)控范圍。
在數(shù)據(jù)中臺、云端決策方面,5G的多連接特性將允許智慧安防系統(tǒng)中納入更多類型的傳感設備,使系統(tǒng)獲得更大的數(shù)據(jù)量和更多維的數(shù)據(jù)類型,在整合分析、判斷決策中更周全、更有效。而以視頻為和新的安防物聯(lián)網(wǎng)也將使5G技術獲得大量的應用和升級,幫助其自身發(fā)展。
如同AI、IoT等技術一樣,5G和安防的結合將滿足各自的發(fā)展需求,也將為各自帶來有益的變革與升級。因此,伴隨著5G的成熟時代的到來,安防行業(yè)將再度迎來新的提升與發(fā)展契機。
作為5G技術處于國際領先地位的我國,相關建設一直在進行當中。然而5G基站建設作為5G應用的基礎支持設備,仍面臨著巨大的挑戰(zhàn)。
而其中的重要瓶頸,源于其技術自身特性。
瓶頸與問題
目前5G使用的頻率范圍有兩個:一種是6GHz以下,和以前的技術差別不大;另一種則頻率非常高,在24GHz,是目前國際上主要進行試驗的頻段。而高頻段電磁波的顯著特點是:頻率越高,波長越短,越趨近于直線傳播,繞射能力相對越差。
因此,頻率越高的電磁波,在傳播介質(zhì)中的衰減也大。例如衛(wèi)星通訊、GPS導航,稍有遮擋物,信號就會受到非常大的影響。
相應地,移動通信中使用高頻段,問題就是傳輸距離大幅縮短,覆蓋能力大幅減弱。覆蓋相同面積的區(qū)域,需要的5G基站數(shù)量大大超過4G所需數(shù)量。
因此,減輕網(wǎng)絡建設方面的成本壓力,是目前5G建設的重大瓶頸。
現(xiàn)有的措施與辦法
對于此情況,現(xiàn)階段常用的解決方法是NSA組網(wǎng)。
目前5G標準中存在兩套標準,SA組網(wǎng)和NSA組網(wǎng)。SA——Stand Alone,指獨立組網(wǎng),移動通信設備連接專門的5G基站,基站連接專門的5G核心網(wǎng)。SA組網(wǎng)意味著購買和安裝全套專用5G設備,投入巨大。因此,運營商在初期更愿意采用成本更低的NSA非獨立組網(wǎng)。
NSA——None Stand Alone,非獨立組網(wǎng),指的是在4G基站旁邊添加一個5G基站,通過利用4G核心網(wǎng)及現(xiàn)存4G基站實現(xiàn)相近于獨立組網(wǎng)的服務。
然而,獨立組網(wǎng)才是5G的真正形態(tài),非獨立組網(wǎng)在過渡期會更加普遍,但無法像獨立組網(wǎng)一樣提供高帶寬、低延時、大量接入。
不僅如此,NSA組網(wǎng)還會給基帶芯片廠商和消費者帶來一些麻煩。
目前已發(fā)布的5G基帶芯片統(tǒng)計有紫光展銳“春騰510”,聯(lián)發(fā)科“M70”,三星“Exynos Modem 5100”,高通“X50/X55”,華為“巴龍5000”等。其中已商用的有高通的X50和華為的巴龍5000,前者只支持NSA非獨立組網(wǎng),現(xiàn)在只有巴龍5000可以同時支持NSA/SA組網(wǎng)。
而由于5G的兩套標準共存,5G基帶芯片廠商做好同時支持NSA/SA組網(wǎng)的準備,無疑會增加研發(fā)投入和時間成本。對于消費者而言,則意味著信號覆蓋、服務質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。
目前,根據(jù)工信部統(tǒng)計,截止2019年底,中國新增基站174萬個,基站總數(shù)超過841萬個,其中4G基站占比64.7%,約554萬個;5G基站總數(shù)超過13萬個,占比不足2%。
當下,5G基站建設成本需進一步下降才能實現(xiàn)更高的覆蓋率。2019年9月,中國聯(lián)通與中國電信簽署了《5G網(wǎng)絡共建共享框架合作協(xié)議書》,通過合作共建5G網(wǎng)絡,共享頻率資源來降低5G建設的成本。2019年12月,國家電網(wǎng)以出資形式與獲得5G牌照的中國廣電成立合資公司,共同推進5G建設。
除此之外,部分地方政府及企業(yè)也通過設立5G產(chǎn)業(yè)基金的形式,支持5G產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。未來,5G建設的方案或將在政策推動、企業(yè)協(xié)同的作用下進一步下降。屆時,5G網(wǎng)絡的建設也將更進一步地加速和完善。
安防對于5G的挑戰(zhàn)
雖然,5G技術的高速率,高帶寬,高接入,低時延特性將為安防帶來新的提升與發(fā)展契機,但是安防行業(yè)由于其自身特性,也將對于5G帶來相應的挑戰(zhàn):
首先,安防行業(yè)要求5G技術相關的網(wǎng)絡基礎建設需要完善起來。5G傳輸距離較短,因此通過5G進行傳輸,需要的基站數(shù)量遠大于4G網(wǎng)絡?,F(xiàn)階段5G基站數(shù)量缺口巨大,并且建設仍在初期階段,現(xiàn)階段其基站數(shù)量不足以滿足安防相關的大規(guī)模應用。
其次,安防業(yè)的數(shù)據(jù)傳輸依然保守,安防行業(yè)發(fā)展多年,通過運營商網(wǎng)絡進行無線傳輸數(shù)據(jù)的比例非常低。同時,前端設備配備相應通信模塊會增加產(chǎn)品更新和投入使用的時長,并且伴隨而來的是成本的增加和高速網(wǎng)絡流量資費。視頻監(jiān)控在安防行業(yè)中占比超過60%,全天候7*24小時工作的設備將帶來高昂的費用。因此,用戶培育將是一大難題。
最后,5G網(wǎng)絡的高效、便利將催生出更多的連接,更龐大的應用和場景。但是,其龐大場景體量也意味著更多的設備接入。在網(wǎng)絡設備數(shù)量進行高速擴張的同時,系統(tǒng)被攻擊的可能性也在快速增加。安防行業(yè)的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)高度敏感,因而網(wǎng)絡安全隱患問題需要被予以正視,5G時代來臨前還網(wǎng)絡安全建設還需要更進一步的投入。
目前,5G在基礎建設設施的未完備情況下,暫時無法實現(xiàn)技術成熟化和落地化。在兩者間出現(xiàn)滿足各自發(fā)展的需求從而相互結合之前,安防從業(yè)者需靜觀其變,同時磨礪自身,做好迎接變化的準備。