安防+5G：機遇與挑戰并存

　　目前，安防行業(yè)的智能化進(jìn)程正在如火如荼的進(jìn)行當中?，F在，經(jīng)過(guò)人工智能技術(shù)的助力，前端設備基于最新的機器視覺(jué)和深度學(xué)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(lèi)型AI盒子已成為了各廠(chǎng)商的標配產(chǎn)品;同時(shí)，系統后端得益于云計算、AI模組的加持，在信息分析、關(guān)聯(lián)、融合等方面也有了更進(jìn)一步的能力提升。

　　5G的到來(lái)

　　在智慧安防系統“云、邊、端”三級系統得到加強的同時(shí)，各層級之間的關(guān)聯(lián)傳輸也需要獲得相應的提升，而5G技術(shù)將極大的彌補現在智慧安防中所面臨的帶寬和速度局限性。

　　宏觀(guān)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(guò)渡到更高層級，更大場(chǎng)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(shí)現的高層級智能化如圖譜分析、軌跡串聯(lián)、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(shù)在設計之初就在軟件層面采取了大量云和虛擬化技術(shù)，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(wèn)題，使其具備了面向大型網(wǎng)絡(luò )、大量接入的場(chǎng)景應用的特性。

　　微觀(guān)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(chǎn)業(yè)當中的視頻監控系統、防盜報警系統、智能門(mén)禁系統、周界報警系統都將收益于5G技術(shù)的高速率、低時(shí)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(shù)同質(zhì)化的大環(huán)境下，廠(chǎng)商紛紛開(kāi)始尋求功能和服務(wù)的差異化競爭。 例如年齡、表情、衣著(zhù)、形體的識別和預測這些前端AI技術(shù)的延伸，將帶動(dòng)更高圖像質(zhì)量的需求，同時(shí)也將向5G技術(shù)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(huà)質(zhì)低下等問(wèn)題，更高的帶寬將使高清圖像、視頻快速傳輸成為現實(shí)，同時(shí)進(jìn)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(shí)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(lèi)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(lèi)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(shù)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(shù)一樣，5G和安防的結合將滿(mǎn)足各自的發(fā)展需求，也將為各自帶來(lái)有益的變革與升級。 因此，伴隨著(zhù)5G的成熟時(shí)代的到來(lái)，安防行業(yè)將再度迎來(lái)新的提升與發(fā)展契機。

　　作為5G技術(shù)處于國際領(lǐng)先地位的我國，相關(guān)建設一直在進(jìn)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(zhù)巨大的挑戰。

　　而其中的重要瓶頸，源于其技術(shù)自身特性。

　　瓶頸與問(wèn)題

　　目前5G使用的頻率范圍有兩個(gè)： 一種是6GHz以下，和以前的技術(shù)差別不大; 另一種則頻率非常高，在24GHz，是目前國際上主要進(jìn)行試驗的頻段。 而高頻段電磁波的顯著(zhù)特點(diǎn)是： 頻率越高，波長(cháng)越短，越趨近于直線(xiàn)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。 例如衛星通訊、GPS導航，稍有遮擋物，信號就會(huì )受到非常大的影響。

　　相應地，移動(dòng)通信中使用高頻段，最大的問(wèn)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(guò)4G所需數量。

　　因此，減輕網(wǎng)絡(luò )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(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(dòng)通信設備連接專(zhuān)門(mén)的5G基站，基站連接專(zhuān)門(mén)的5G核心網(wǎng)。 SA組網(wǎng)意味著(zhù)必須購買(mǎi)和安裝全套專(zhuān)用5G設備，投入巨大。 因此，運營(yíng)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(gè)5G基站，通過(guò)利用4G核心網(wǎng)及現存4G基站實(shí)現相近于獨立組網(wǎng)的服務(wù)。

　　然而，獨立組網(wǎng)才是5G的真正形態(tài)，非獨立組網(wǎng)在過(guò)渡期會(huì )更加普遍，但無(wú)法像獨立組網(wǎng)一樣提供高帶寬、低延時(shí)、大量接入。

　　不僅如此，NSA組網(wǎng)還會(huì )給基帶芯片廠(chǎng)商和消費者帶來(lái)一些麻煩。

　　目前已發(fā)布的5G基帶芯片統計有紫光展銳“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)，現在只有巴龍5000可以同時(shí)支持NSA/SA組網(wǎng)。

　　而由于5G的兩套標準共存，5G基帶芯片廠(chǎng)商必須做好同時(shí)支持NSA/SA組網(wǎng)的準備，無(wú)疑會(huì )增加研發(fā)投入和時(shí)間成本。 對于消費者而言，則意味著(zhù)信號覆蓋、服務(wù)質(zhì)量不穩定等問(wèn)題。

　　目前，根據工信部統計，截止2019年底，中國新增基站174萬(wàn)個(gè)，基站總數超過(guò)841萬(wàn)個(gè)，其中4G基站占比64.7%，約554萬(wàn)個(gè); 5G基站總數超過(guò)13萬(wàn)個(gè)，占比不足2%。

　　當下，5G基站建設成本需進(jìn)一步下降才能實(shí)現更高的覆蓋率。 2019年9月，中國聯(lián)通與中國電信簽署了《5G網(wǎng)絡(luò )共建共享框架合作協(xié)議書(shū)》，通過(guò)合作共建5G網(wǎng)絡(luò )，共享頻率資源來(lái)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(jìn)5G建設。

　　除此之外，部分地方政府及企業(yè)也通過(guò)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(lái)，5G建設的方案或將在政策推動(dòng)、企業(yè)協(xié)同的作用下進(jìn)一步下降。 屆時(shí)，5G網(wǎng)絡(luò )的建設也將更進(jìn)一步地加速和完善。

　　安防對于5G的挑戰

　　雖然，5G技術(shù)的高速率，高帶寬，高接入，低時(shí)延特性將為安防帶來(lái)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(lái)相應的挑戰：

　　首先，安防行業(yè)要求5G技術(shù)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò )基礎建設需要完善起來(lái)。 5G傳輸距離較短，因此通過(guò)5G進(jìn)行傳輸，需要的基站數量遠大于4G網(wǎng)絡(luò )。 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(mǎn)足安防相關(guān)的大規模應用。

　　其次，安防業(yè)的數據傳輸依然保守，安防行業(yè)發(fā)展多年，通過(guò)運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行無(wú)線(xiàn)傳輸數據的比例非常低。 同時(shí)，前端設備配備相應通信模塊會(huì )增加產(chǎn)品更新和投入使用的時(shí)長(cháng)，并且伴隨而來(lái)的是成本的增加和高速網(wǎng)絡(luò )流量資費。 視頻監控在安防行業(yè)中占比超過(guò)60%，全天候7*24小時(shí)工作的設備將帶來(lái)高昂的費用。 因此，用戶(hù)培育將是一大難題。

　　最后，5G網(wǎng)絡(luò )的高效、便利將催生出更多的連接，更龐大的應用和場(chǎng)景。 但是，其龐大場(chǎng)景體量也意味著(zhù)更多的設備接入。 在網(wǎng)絡(luò )設備數量進(jìn)行高速擴張的同時(shí)，系統被攻擊的可能性也在快速增加。 安防行業(yè)的數據和系統高度敏感，因而網(wǎng)絡(luò )安全隱患問(wèn)題需要被予以正視，5G時(shí)代來(lái)臨前還網(wǎng)絡(luò )安全建設還需要更進(jìn)一步的投入。

　　目前，5G在基礎建設設施的未完備情況下，暫時(shí)無(wú)法實(shí)現技術(shù)成熟化和落地化。 在兩者間出現滿(mǎn)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(guān)其變，同時(shí)磨礪自身，做好迎接變化的準備。