5g技術對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的無線傳輸具有重要的影響。據(jù)三星電子稱,未來5G網(wǎng)絡的傳輸速率最高可達10Gbps,而當前的4G網(wǎng)絡最高則高達100Mbps,幾乎提高了近100倍。而華為設想,5G基站網(wǎng)絡能力將要達到4G的1千倍。可以想象,未來無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端采集的數(shù)據(jù)在傳輸方面將不成問題,在5G網(wǎng)絡的推動下,未來無線視頻監(jiān)控或迎來新紀元。
何為5G技術?
筆者通過資料獲悉,5G技術也就是第五代移動通信技術,是據(jù)4G的延伸,截止到目前為止,全球還沒有一個電信公司或標準定制組織公開相關的規(guī)格及標準。也就是說目前5G技術依舊處在研究中。
據(jù)研究5G技術的三星電子介紹,未來5G網(wǎng)絡的傳輸速率最高可達10Gbps,這意味著手機用戶在硬件性能允許的情況下不到一秒時間內(nèi)即可完成一部高清電影的下載。三星在5G網(wǎng)絡上的取代技術突破,將給全球5G網(wǎng)絡研發(fā)帶來活力,并推動其商業(yè)化進程,同時有助于5G網(wǎng)絡技術國際標準的制定。
而按照5G網(wǎng)絡的另一研究者華為的設想,5G基站網(wǎng)絡能力要達到4G的1千倍,移動數(shù)據(jù)傳輸率達到10Gbps的級別,并且傳輸延遲不超過1毫秒。
5G技術視頻監(jiān)控優(yōu)勢盡顯
可以想象,在未來,5G網(wǎng)絡的普及將改變?nèi)藗兪褂枚嗝襟w的方式,可穿戴設備和物聯(lián)網(wǎng)也將從高速率網(wǎng)絡中獲益。除了前景廣闊的物聯(lián)網(wǎng),5G技術在視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用中優(yōu)勢明顯。首先,5G網(wǎng)絡繼承了無線傳輸?shù)膬?yōu)勢。包括以下幾點:
1、監(jiān)控對象處于移動狀態(tài)下時,如公交、客運、校車、船舶、物流、警車、救護車等監(jiān)控有線方式無法使用,而無線視頻監(jiān)控能夠很好地解決這一問題。
2、在電力高壓線線路、高速公路、環(huán)境監(jiān)測、森林防火、路燈、石油開采、石油輸油管線、防洪搶險等環(huán)境下有線網(wǎng)絡無法到達或者布線成本過高,無線監(jiān)控的布點不受地理位置的限制,成本相對比有線監(jiān)控方式也要低。
3、在易燃易爆等危險場所、疾病傳染區(qū)、其他微生物危險區(qū)等監(jiān)管人員無法接近的場合,無線監(jiān)控方式能夠有效地保障監(jiān)管人員的監(jiān)控需求和人身健康及安全。
4、在公安偵查臨時布防、部隊野戰(zhàn)訓練、臨時建筑工地、臨時活動場所、會展中心等相對不固定的被監(jiān)控場所,臨時布線的話使用時間短,成本浪費比較高,采用無線監(jiān)控的話就不會造成不必要的浪費。
5、智能變電站、水庫河流監(jiān)控、無人值守機房監(jiān)控等監(jiān)控地點分布比較零散,但需要統(tǒng)一監(jiān)管視察的場所,采用無線視頻監(jiān)控能夠?qū)崿F(xiàn)對多點的集中監(jiān)控,有效地節(jié)省人力成本,提高監(jiān)管效率與水平。
除了上面的優(yōu)勢以外,對于5G網(wǎng)絡來說,另外一個重要的要求就是穩(wěn)定性。“它將比以往任何移動網(wǎng)絡連接都更加穩(wěn)定。”SaraMazur表示。無線技術的進步將會讓網(wǎng)絡突然中斷的現(xiàn)象變得越來越少。
另外,回歸到速度上,據(jù)相關技術人員介紹,最初研發(fā)于2012年的5G是繼4G后的下一代移動通訊傳輸技術,理想速率為隨時隨地都能達到的1Gbps。如此高速,讓之前的無線傳輸技術無法匹敵。
研發(fā)所面臨的問題
雖然,在應用上5G技術在諸多特殊環(huán)境下優(yōu)勢明顯,但是其在研發(fā)過程中依舊面臨著諸多的困難。
首先,在5G研發(fā)剛起步的情況下,如何建立一套全面的5G關鍵技術評估指標體系和評估方法,實現(xiàn)客觀有效的第三方評估,服務技術與資源管理的發(fā)展需要,是當前5G技術發(fā)展所面臨的重要問題。
另外,從技術層面上進行攻關。據(jù)了解,5G技術面臨著六大關鍵核心技術攻關。
第一,就是高頻段傳輸。在高頻段(如毫米波、厘米波頻段)可用頻譜資源豐富,能夠有效緩解頻譜資源緊張的現(xiàn)狀,可以實現(xiàn)極高速短距離通信,支持5G容量和傳輸速率等方面的需求。但也存在傳輸距離短、穿透和繞射能力差、容易受氣候環(huán)境影響等缺點。
第二,新型多天線傳輸。多天線技術經(jīng)歷了從無源到有源,從二維(2D)到三維(3D),從高階MIMO到大規(guī)模陣列的發(fā)展,將有望實現(xiàn)頻譜效率提升數(shù)十倍甚至更高,是目前5G技術重要的研究方向之一。
第三,同時同頻全雙工。全雙工技術能夠突破FDD和TDD方式的頻譜資源使用限制,使得頻譜資源的使用更加靈活。然而,全雙工技術需要具備極高的干擾消除能力,這對干擾消除技術提出了極大的挑戰(zhàn),同時還存在相鄰小區(qū)同頻干擾問題。
第四,D2D。由于短距離直接通信,信道質(zhì)量高,D2D能夠?qū)崿F(xiàn)較高的數(shù)據(jù)速率、較低的時延和較低的功耗;通過廣泛分布的終端,能夠改善覆蓋,實現(xiàn)頻譜資源的高效利用;支持更靈活的網(wǎng)絡架構(gòu)和連接方法,提升鏈路靈活性和網(wǎng)絡可靠性。
第五,密集網(wǎng)絡。超密集網(wǎng)絡能夠改善網(wǎng)絡覆蓋,大幅度提升系統(tǒng)容量,并且對業(yè)務進行分流,具有更靈活的網(wǎng)絡部署和更高效的頻率復用。與此同時,愈發(fā)密集的網(wǎng)絡部署也使得網(wǎng)絡拓撲更加復雜,小區(qū)間干擾已經(jīng)成為制約系統(tǒng)容量增長的主要因素,極大地降低了網(wǎng)絡能效。干擾消除、小區(qū)快速發(fā)現(xiàn)、密集小區(qū)間協(xié)作、基于終端能力提升的移動性增強方案等,都是目前密集網(wǎng)絡方面的研究熱點。
第六,新型網(wǎng)絡架構(gòu)。未來5G可能采用C-RAN接入網(wǎng)架構(gòu)。C-RAN是基于集中化處理、協(xié)作式無線電和實時云計算構(gòu)架的綠色無線接入網(wǎng)構(gòu)架。C-RAN架構(gòu)適于采用協(xié)同技術,能夠減小干擾,降低功耗,提升頻譜效率,同時便于實現(xiàn)動態(tài)使用的智能化組網(wǎng),集中處理有利于降低成本,便于維護,減少運營支出。
推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展步伐
到2020年,外界普遍預測全球?qū)?00億到1000億部設備接入到互聯(lián)網(wǎng)中。所以我們需要建立運行在不同波段的信號來應對大量的需求。
提高無線網(wǎng)絡的容量有些類似于我們對公路的拓寬。如果有更多的汽車上路行駛,就必須要將道路進行拓寬。如果能夠?qū)Φ缆愤M行更好的規(guī)劃,則會讓汽車行駛得更有效率,比如規(guī)劃專門的公交專用路線和長途汽車路線等。
具有聯(lián)網(wǎng)功能設備的不斷增多將必然導致5G網(wǎng)絡的發(fā)展,而5G網(wǎng)絡的成熟也將會促進整個物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的欣欣向榮。
5G應用于視頻監(jiān)控依舊面臨4G瓶頸
理想很美好,現(xiàn)實往往很骨感。業(yè)內(nèi)專家指出,從用戶角度來看,通過5G承載視頻業(yè)務并不是一個好的選擇。甚至認為,任何時候都不要寄望于通過無線網(wǎng)絡承載純視頻業(yè)務。理由是縱然5G速率超越4G,但高清分辨率發(fā)展非常之快,5G的速率再高還是無法承擔。另外,與有線網(wǎng)絡相比,5G本身的穩(wěn)定度、安全性等方面還存在一定局限性,這也是無線網(wǎng)絡一直存在的問題。再加上資費高,無線網(wǎng)絡一直難以成為安防行業(yè)的主流應用。
無線永遠難以作為主流傳輸介質(zhì),哪怕備用都只是一個噱頭,反過來看是不是一定需要。實際上,在生活中很少碰到因為哪個攝像頭光纖斷了,導致群體事件發(fā)生時遺漏了重要線索。每一個攝像頭沒有那么重要,沒必要為每一個攝像頭做這樣一種保護。
在一般情況下,無線網(wǎng)絡是視頻監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)方案的局部補充,難以承擔全部的視頻承載需求,雖然5G拓寬管道,但還是無法承擔全部系統(tǒng)的網(wǎng)絡承載需求。
在安防領域,大部分情況下,5G的應用只是應急補充,不可過度夸大其價值,尤其在平安城市等專業(yè)領域更不應過度夸大其作用。不過在某些重要時刻,比如應急現(xiàn)場指揮,5G的高速率發(fā)揮著不可替代的作用。
結(jié)語:5G新技術正在全力研究,其超高的傳輸速率,充滿了魔幻色彩。安防監(jiān)控也將受其魔法的纏繞,最終附身成功。然而任何一個新技術的研發(fā),到行業(yè)應用,都需要時間,并且將會遇到一些問題。安防監(jiān)控企業(yè)應該充分認識5G無線視頻監(jiān)控的前景,及早布局。