5g技術(shù)對(duì)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(luò)的傳輸速率最高可達(dá)10Gbps，而當(dāng)前的4G網(wǎng)絡(luò)最高則高達(dá)100Mbps，幾乎提高了近100倍。而華為設(shè)想，5G基站網(wǎng)絡(luò)能力將要達(dá)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(luò)的推動(dòng)下，未來無線視頻監(jiān)控或迎來新紀(jì)元。
何為5G技術(shù)?
筆者通過資料獲悉，5G技術(shù)也就是第五代移動(dòng)通信技術(shù)，是據(jù)4G的延伸，截止到目前為止，全球還沒有一個(gè)電信公司或標(biāo)準(zhǔn)定制組織公開相關(guān)的規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)。也就是說目前5G技術(shù)依舊處在研究中。
據(jù)研究5G技術(shù)的三星電子介紹，未來5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率最高可達(dá)10Gbps，這意味著手機(jī)用戶在硬件性能允許的情況下不到一秒時(shí)間內(nèi)即可完成一部高清電影的下載。三星在5G網(wǎng)絡(luò)上的取代技術(shù)突破，將給全球5G網(wǎng)絡(luò)研發(fā)帶來活力，并推動(dòng)其商業(yè)化進(jìn)程，同時(shí)有助于5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)國際標(biāo)準(zhǔn)的制定。
而按照5G網(wǎng)絡(luò)的另一研究者華為的設(shè)想，5G基站網(wǎng)絡(luò)能力要達(dá)到4G的1千倍，移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到10Gbps的級(jí)別，并且傳輸延遲不超過1毫秒。
5G技術(shù)視頻監(jiān)控優(yōu)勢(shì)盡顯
可以想象，在未來，5G網(wǎng)絡(luò)的普及將改變?nèi)藗兪褂枚嗝襟w的方式，可穿戴設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)也將從高速率網(wǎng)絡(luò)中獲益。除了前景廣闊的物聯(lián)網(wǎng)，5G技術(shù)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用中優(yōu)勢(shì)明顯。首先，5G網(wǎng)絡(luò)繼承了無線傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)。包括以下幾點(diǎn)：
1、監(jiān)控對(duì)象處于移動(dòng)狀態(tài)下時(shí)，如公交、客運(yùn)、校車、船舶、物流、警車、救護(hù)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(cè)、森林防火、路燈、石油開采、石油輸油管線、防洪搶險(xiǎn)等環(huán)境下有線網(wǎng)絡(luò)無法到達(dá)或者布線成本過高，無線監(jiān)控的布點(diǎn)不受地理位置的限制，成本相對(duì)比有線監(jiān)控方式也要低。
3、在易燃易爆等危險(xiǎn)場(chǎng)所、疾病傳染區(qū)、其他微生物危險(xiǎn)區(qū)等監(jiān)管人員無法接近的場(chǎng)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(shí)布防、部隊(duì)野戰(zhàn)訓(xùn)練、臨時(shí)建筑工地、臨時(shí)活動(dòng)場(chǎng)所、會(huì)展中心等相對(duì)不固定的被監(jiān)控場(chǎng)所，臨時(shí)布線的話使用時(shí)間短，成本浪費(fèi)比較高，采用無線監(jiān)控的話就不會(huì)造成不必要的浪費(fèi)。
5、智能變電站、水庫河流監(jiān)控、無人值守機(jī)房監(jiān)控等監(jiān)控地點(diǎn)分布比較零散，但需要統(tǒng)一監(jiān)管視察的場(chǎng)所，采用無線視頻監(jiān)控能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多點(diǎn)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(shì)以外，對(duì)于5G網(wǎng)絡(luò)來說，另外一個(gè)重要的要求就是穩(wěn)定性。“它將比以往任何移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接都更加穩(wěn)定。”SaraMazur表示。無線技術(shù)的進(jìn)步將會(huì)讓網(wǎng)絡(luò)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(guān)技術(shù)人員介紹，最初研發(fā)于2012年的5G是繼4G后的下一代移動(dòng)通訊傳輸技術(shù)，理想速率為隨時(shí)隨地都能達(dá)到的1Gbps。如此高速，讓之前的無線傳輸技術(shù)無法匹敵。
研發(fā)所面臨的問題
雖然，在應(yīng)用上5G技術(shù)在諸多特殊環(huán)境下優(yōu)勢(shì)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(guān)鍵技術(shù)評(píng)估指標(biāo)體系和評(píng)估方法，實(shí)現(xiàn)客觀有效的第三方評(píng)估，服務(wù)技術(shù)與資源管理的發(fā)展需要，是當(dāng)前5G技術(shù)發(fā)展所面臨的重要問題。
另外，從技術(shù)層面上進(jìn)行攻關(guān)。據(jù)了解，5G技術(shù)面臨著六大關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。
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(shí)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(diǎn)。
第二，新型多天線傳輸。多天線技術(shù)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(shí)現(xiàn)頻譜效率提升數(shù)十倍甚至更高，是目前5G技術(shù)重要的研究方向之一。
第三，同時(shí)同頻全雙工。全雙工技術(shù)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(shù)需要具備極高的干擾消除能力，這對(duì)干擾消除技術(shù)提出了極大的挑戰(zhàn)，同時(shí)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(shí)延和較低的功耗;通過廣泛分布的終端，能夠改善覆蓋，實(shí)現(xiàn)頻譜資源的高效利用;支持更靈活的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和連接方法，提升鏈路靈活性和網(wǎng)絡(luò)可靠性。
第五，密集網(wǎng)絡(luò)。超密集網(wǎng)絡(luò)能夠改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋，大幅度提升系統(tǒng)容量，并且對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行分流，具有更靈活的網(wǎng)絡(luò)部署和更高效的頻率復(fù)用。與此同時(shí)，愈發(fā)密集的網(wǎng)絡(luò)部署也使得網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓訌?fù)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(luò)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(dòng)性增強(qiáng)方案等，都是目前密集網(wǎng)絡(luò)方面的研究熱點(diǎn)。
第六，新型網(wǎng)絡(luò)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(shí)時(shí)云計(jì)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(shù)，能夠減小干擾，降低功耗，提升頻譜效率，同時(shí)便于實(shí)現(xiàn)動(dòng)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(hù)，減少運(yùn)營支出。
推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展步伐
到2020年，外界普遍預(yù)測(cè)全球?qū)?huì)有500億到1000億部設(shè)備接入到互聯(lián)網(wǎng)中。所以我們需要建立運(yùn)行在不同波段的信號(hào)來應(yīng)對(duì)大量的需求。
提高無線網(wǎng)絡(luò)的容量有些類似于我們對(duì)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(jìn)行拓寬。如果能夠?qū)Φ缆愤M(jìn)行更好的規(guī)劃，則會(huì)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(shè)備的不斷增多將必然導(dǎo)致5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，而5G網(wǎng)絡(luò)的成熟也將會(huì)促進(jìn)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的欣欣向榮。
5G應(yīng)用于視頻監(jiān)控依舊面臨4G瓶頸
理想很美好，現(xiàn)實(shí)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(wù)并不是一個(gè)好的選擇。甚至認(rèn)為，任何時(shí)候都不要寄望于通過無線網(wǎng)絡(luò)承載純視頻業(yè)務(wù)。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(dān)。另外，與有線網(wǎng)絡(luò)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(luò)一直存在的問題。再加上資費(fèi)高，無線網(wǎng)絡(luò)一直難以成為安防行業(yè)的主流應(yīng)用。
無線永遠(yuǎn)難以作為主流傳輸介質(zhì)，哪怕備用都只是一個(gè)噱頭，反過來看是不是一定需要。實(shí)際上，在生活中很少碰到因?yàn)槟膫€(gè)攝像頭光纖斷了，導(dǎo)致**發(fā)生時(shí)遺漏了重要線索。每一個(gè)攝像頭沒有那么重要，沒必要為每一個(gè)攝像頭做這樣一種保護(hù)。
在一般情況下，無線網(wǎng)絡(luò)是視頻監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)方案的局部補(bǔ)充，難以承擔(dān)全部的視頻承載需求，雖然5G拓寬管道，但還是無法承擔(dān)全部系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)承載需求。
在安防領(lǐng)域，大部分情況下，5G的應(yīng)用只是應(yīng)急補(bǔ)充，不可過度夸大其價(jià)值，尤其在平安城市等專業(yè)領(lǐng)域更不應(yīng)過度夸大其作用。不過在某些重要時(shí)刻，比如應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)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(shù)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(gè)新技術(shù)的研發(fā)，到行業(yè)應(yīng)用，都需要時(shí)間，并且將會(huì)遇到一些問題。安防監(jiān)控企業(yè)應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)5G無線視頻監(jiān)控的前景，及早布局。
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