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安防+5G:機遇與挑戰并存

2020-02-21 08:34:54 CPS中安網 點擊量:32345
  【安防展覽網 市場分析】目前,安防行業的智能化進程正在如火如荼的進行當中。現在,經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品;同時,系統后端得益于云計算、AI模組的加持,在信息分析、關聯、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“云、邊、端”三級系統得到加強的同時,各層級之間的關聯傳輸也需要獲得相應的提升,而5G技術將大大彌補現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由前端設備智能化過渡到更高層級,更大場景的系統智能化,如各地大力建設的智慧城市、智慧交通項目。在系統層面實現的高層級智能化如圖譜分析、軌跡串聯、數據融合、綜合運維等等功能,都需要更大的信息量作為依據。
 
  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層級信息分層斷帶,傳輸低效,調度繁瑣等問題,使其具備了面向大型網絡、大量接入的場景應用的特性。
 
  微觀層面,5G將賦予現在的智能前端更加迅速的反應能力。安防產業當中的視頻監控系統防盜報警系統、智能門禁系統、周界報警系統都將收益于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化的大環境下,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。
 
  在視頻監控方面,5G將改變現有條件下的傳輸速率低下、畫質低下等問題,更高的帶寬將使高清圖像、視頻快速傳輸成為現實,同時進一步提升視頻監控系統的傳輸和反應速度。5G的高接入特性也將使更多的視頻監控前端設備接入成為可能,從實現更大的監控范圍。
 
  在數據中臺、云端決策方面,5G的多連接特性將允許智慧安防系統中納入更多類型的傳感設備,使系統獲得更大的數據量和更多維的數據類型,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網也將使5G技術獲得大量的應用和升級,幫助其自身發展。
 
  如同AI、IoT等技術一樣,5G和安防的結合將滿足各自的發展需求,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,安防行業將再度迎來新的提升與發展契機。
 
  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。
 
  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,在傳播介質中的衰減也大。例如衛星通訊、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。覆蓋相同面積的區域,需要的5G基站數量大大超過4G所需數量。
 
  因此,減輕網絡建設方面的成本壓力,是目前5G建設的重大瓶頸。
 
  現有的措施與辦法
 
  對于此情況,現階段常用的解決方法是NSA組網。
 
  目前5G標準中存在兩套標準,SA組網和NSA組網。SA——Stand Alone,指獨立組網,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。SA組網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。
 
  NSA——None Stand Alone,非獨立組網,指的是在4G基站旁邊添加一個5G基站,通過利用4G核心網及現存4G基站實現相近于獨立組網的服務。
 
  然而,獨立組網才是5G的真正形態,非獨立組網在過渡期會更加普遍,但無法像獨立組網一樣提供高帶寬、低延時、大量接入。
 
  不僅如此,NSA組網還會給基帶芯片廠商和消費者帶來一些麻煩。
 
  目前已發布的5G基帶芯片統計有紫光展銳“春騰510”,聯發科“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,現在只有巴龍5000可以同時支持NSA/SA組網。
 
  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組網的準備,無疑會增加研發投入和時間成本。對于消費者而言,則意味著信號覆蓋、服務質量不穩定等問題。
 
  目前,根據工信部統計,截止2019年底,中國新增基站174萬個,基站總數超過841萬個,其中4G基站占比64.7%,約554萬個;5G基站總數超過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更高的覆蓋率。2019年9月,中國聯通與中國電信簽署了《5G網絡共建共享框架合作協議書》,通過合作共建5G網絡,共享頻率資源來降低5G建設的成本。2019年12月,國家電網以出資形式與獲得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也通過設立5G產業基金的形式,支持5G產業的發展。未來,5G建設的方案或將在政策推動、企業協同的作用下進一步下降。屆時,5G網絡的建設也將更進一步地加速和完善。
 
  安防對于5G的挑戰
 
  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展契機,但是安防行業由于其自身特性,也將對于5G帶來相應的挑戰:
 
  首先,安防行業要求5G技術相關的網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,需要的基站數量遠大于4G網絡。現階段5G基站數量缺口巨大,并且建設仍在初期階段,現階段其基站數量不足以滿足安防相關的大規模應用。
 
  其次,安防業的數據傳輸依然保守,安防行業發展多年,通過運營商網絡進行無線傳輸數據的比例非常低。同時,前端設備配備相應通信模塊會增加產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絡流量資費。視頻監控在安防行業中占比超過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。在網絡設備數量進行高速擴張的同時,系統被攻擊的可能性也在快速增加。安防行業的數據和系統高度敏感,因而網絡安全隱患問題需要被予以正視,5G時代來臨前還網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,暫時無法實現技術成熟化和落地化。在兩者間出現滿足各自發展的需求從而相互結合之前,安防從業者需靜觀其變,同時磨礪自身,做好迎接變化的準備。

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