10月31日，在2019中國(guó)國(guó)際信息通信展覽會(huì)上，工信部與三大運(yùn)營(yíng)商舉行5G商用啟動(dòng)儀式，標(biāo)志著我國(guó)5G商用的到來(lái)、全球規(guī)模最大的5G市場(chǎng)已經(jīng)啟動(dòng)，拉開(kāi)了后續(xù)國(guó)內(nèi)5G網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模建設(shè)的序幕。

如今，5G正向我們加速走來(lái)，5G應(yīng)用不僅僅局限于手機(jī)或機(jī)場(chǎng)，其帶來(lái)的更多表現(xiàn)在給物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)、人工智能等帶來(lái)新的變革。以視頻監(jiān)控圖像應(yīng)用為核心的智能安防即是具有代表性的應(yīng)用場(chǎng)景之一。近年來(lái)，安防智能化發(fā)展不斷深入， AI技術(shù)具有天然在安防行業(yè)落地的場(chǎng)景、需求和應(yīng)用，并正推動(dòng)視頻監(jiān)控等安防各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)變革。在5G技術(shù)推進(jìn)下，智能安防將取得快速發(fā)展。

一、5G使安防更高清、更智能

在安防行業(yè)，對(duì)清晰度的追求是行業(yè)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力，從最初的標(biāo)清（D1）、到目前高清（720P）、全高清（1080P），甚至于超高清（4K、8K甚至更高）。2017年AI熱潮席卷而來(lái)，記錄著視頻安防監(jiān)控從“看得見(jiàn)”到“看得清”再到“看得懂”的時(shí)代轉(zhuǎn)變。人工智能在圖像分類、圖像語(yǔ)義分析、人臉識(shí)別、光學(xué)字符識(shí)別等計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域表現(xiàn)非常突出，尤其是涉及到視頻圖像的結(jié)構(gòu)化處理、分析方面，人工智能能夠發(fā)揮其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。而圖像清晰度是決定人工智能能否在行業(yè)中發(fā)揮優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。這其中除了前端采集設(shè)備、后端顯示設(shè)備的不斷變革，傳輸系統(tǒng)的優(yōu)化是另外一個(gè)難題。

就網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)而言，畫(huà)面?zhèn)鬏數(shù)馁|(zhì)量取決于網(wǎng)絡(luò)的帶寬和穩(wěn)定性。一路720P的高清視頻傳輸基本要求寬帶1～2Mbps，1080P的高清視頻要求帶寬2～4Mbps，更別論4K和8K。但實(shí)際的無(wú)線傳輸帶寬一直是個(gè)瓶頸，這就導(dǎo)致了丟包、延遲、抖動(dòng)等一系列問(wèn)題，嚴(yán)重影響了視頻的流暢度和清晰度。

受限于網(wǎng)絡(luò)帶寬的影響，安防工程師們不得不調(diào)節(jié)視頻碼流的碼率、幀率、分辨率和圖像質(zhì)量等參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)圖像質(zhì)量和傳輸質(zhì)量的兼顧。例如普遍采用的雙碼流技術(shù)讓用戶可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬靈活選擇碼流格式，達(dá)到本地高清存儲(chǔ)、遠(yuǎn)程低碼流傳輸?shù)哪康?，這成為了對(duì)視頻清晰度要求較高的行業(yè)的無(wú)奈選擇。

如今隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的提高，尤其是5G時(shí)代的來(lái)臨，超高速的傳輸速率可讓安防技術(shù)人員如釋重負(fù)。5G對(duì)于視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)男侍嵘?，就如同高鐵對(duì)于交通運(yùn)輸?shù)男侍嵘?，將推?dòng)質(zhì)的飛躍，視頻圖像的畫(huà)面效果將越來(lái)越精細(xì)，智能處理的效果將越來(lái)精準(zhǔn)。

5G的到來(lái)，將帶動(dòng)整個(gè)視頻監(jiān)控行業(yè)的升級(jí)，讓超高清安防監(jiān)控真正走進(jìn)行業(yè)應(yīng)用中。

首先是遠(yuǎn)程安防監(jiān)控。如戶外現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，尤其是春運(yùn)、國(guó)慶等節(jié)假日期間，火車站、著名景點(diǎn)等場(chǎng)所人員密集，極易造成人員傷亡事故。在此部署4K/8K超清高視頻監(jiān)控終端，將有利于預(yù)防或及時(shí)處置人員傷亡事件。結(jié)合4K/8K超高清視頻監(jiān)控畫(huà)面，還可以開(kāi)展高準(zhǔn)確性的人臉識(shí)別、車牌識(shí)別等應(yīng)用。

其次是VR超清直播。VR賦予了安防行業(yè)巨大的創(chuàng)新能力，使視頻系統(tǒng)的前后端都將獲得嶄新能力。首先，VR場(chǎng)景可以由前端的全景攝像機(jī)拼接合成，獲得4K甚至更高的超精細(xì)畫(huà)面，通過(guò)配套軟件的后期處理讓用戶不僅可以進(jìn)行傳統(tǒng)的變倍、變焦等操控，還能夠隨時(shí)變換角度，獲得更好的沉浸感；其次，VR技術(shù)可以通過(guò)前端攝像機(jī)將視頻本身的“現(xiàn)實(shí)”與數(shù)字化計(jì)算后的“增強(qiáng)”信息結(jié)合起來(lái)，使用戶在監(jiān)控實(shí)時(shí)視頻畫(huà)面的同時(shí)，同步獲得目標(biāo)對(duì)象的其他重要數(shù)據(jù)信息；再次，VR可使監(jiān)控后端的操控獲得入境體驗(yàn)，以往的監(jiān)控布控，觀察者以第三視覺(jué)審視整個(gè)系統(tǒng)的布局，容易產(chǎn)生偏差，使用VR技術(shù)，觀察角度不再是布局者，而是局中人，例如2018年第23屆的韓國(guó)平昌冬奧會(huì)，各大轉(zhuǎn)播機(jī)構(gòu)采用8K和VR技術(shù)，精彩呈現(xiàn)了美輪美奐的雪景，如實(shí)記錄了開(kāi)閉幕式和大量比賽，為觀眾提供了沉浸式和交互式的360°畫(huà)面。

再次是遠(yuǎn)程超清醫(yī)療。采用5G網(wǎng)絡(luò)傳輸超清視頻在醫(yī)療領(lǐng)域?qū)⒃旄V大患者。比如，在救護(hù)車上安裝4K攝像機(jī)拍攝車內(nèi)患者的高清視頻，有助于醫(yī)療專家遠(yuǎn)程掌握患者的情況，指導(dǎo)車內(nèi)醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行急救，并根據(jù)患者實(shí)際情況提前在醫(yī)院內(nèi)準(zhǔn)備手術(shù)方案和手術(shù)器材。

此外，還有商業(yè)性遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)展示及街景采集。例如旅游景點(diǎn)可以進(jìn)行旅游景點(diǎn)風(fēng)景的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)展示，以便推廣旅游項(xiàng)目；宇視的城市地圖網(wǎng)站的街景采集采用5G網(wǎng)絡(luò)傳輸城市的實(shí)時(shí)超清街景，會(huì)起到更好的指引效果。5G網(wǎng)絡(luò)和超清視頻的結(jié)合，將帶來(lái)更多新的商業(yè)模式。

二、擴(kuò)大多維物聯(lián)

智慧安防是物聯(lián)網(wǎng)最為重要的應(yīng)用領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)中的傳感技術(shù)可以監(jiān)測(cè)各種人為或環(huán)境指數(shù)，提示不穩(wěn)定因素，及時(shí)發(fā)出預(yù)警，達(dá)到快速控制事件或有效撤離的目的，降低事故對(duì)生命和財(cái)產(chǎn)的損害。

應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)地區(qū)、重點(diǎn)部位的視頻監(jiān)控及預(yù)警，可增強(qiáng)數(shù)據(jù)分析能力，實(shí)現(xiàn)公共安全事件監(jiān)測(cè)。例如，利用電子標(biāo)簽、視頻監(jiān)控、紅外感應(yīng)等手段，可加強(qiáng)對(duì)危險(xiǎn)物品監(jiān)控、垃圾監(jiān)測(cè)處理、可燃物排放、有毒氣體排放、醫(yī)療廢物、疾病預(yù)防控制等的全流程過(guò)程監(jiān)測(cè)和控制。

5G具有的多維連接的特性擴(kuò)大了安防監(jiān)控的范圍，能夠?yàn)镮T系統(tǒng)上智慧安防云端提供更多維、更全面的參考數(shù)據(jù)，從而助力安防云端做出更精確、更有效、更快速的安全防范決策。5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在軟件層面更是采用了大量的云和網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，可有效解決多層感知節(jié)點(diǎn)連接的系列問(wèn)題?？梢哉f(shuō)，5G技術(shù)是天然為物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景應(yīng)用而生。

三、促進(jìn)迅捷交互

車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)是智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)（V2X），主要包括汽車與汽車（V2V）、汽車與基礎(chǔ)設(shè)施（V2I）以及汽車與行人（V2P）等多種應(yīng)用場(chǎng)景。車聯(lián)網(wǎng)通信數(shù)據(jù)的密集使用和頻繁交換對(duì)實(shí)時(shí)性的要求非常高，受4G無(wú)線通信技術(shù)的限制，通信時(shí)延通常達(dá)不到毫秒級(jí)，不能支持安全互聯(lián)的需求。

5G的時(shí)延達(dá)到了毫秒級(jí)，滿足了低延時(shí)和高可靠性需求，成為車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最大突破口。利用5G網(wǎng)絡(luò)的低時(shí)延特性，道路使用者和路邊基礎(chǔ)設(shè)施之間可以收集并分享豐富的實(shí)時(shí)信息。例如，汽車的位置和速度，路上的自行車和行人，天氣和路面條件，交通擁堵情況和其它道路障礙等。智能交通監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和基于AI技術(shù)的車載電腦將通過(guò)這些信息來(lái)為司機(jī)提供指導(dǎo)。例如，幫助司機(jī)們避免意外交通事故，或者是動(dòng)態(tài)規(guī)劃前往目的地的最佳路線。

5G車聯(lián)網(wǎng)不局限于V2X的信息交互，還可應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域以及自然災(zāi)害等場(chǎng)景。在商業(yè)領(lǐng)域，商店、快餐廳、酒店、加油站、4S店等場(chǎng)所將會(huì)部署5G通信終端，當(dāng)車輛接近這些場(chǎng)所的有效通信范圍時(shí)，可以根據(jù)車主的需求快速地與這些商業(yè)機(jī)構(gòu)建立ad hoc網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)終端之間高效快捷的通信，從而可以快速訂餐、訂房、選擇性地接收優(yōu)惠信息等，且在通信過(guò)程中不需要連接互聯(lián)網(wǎng)。這將取代目前商業(yè)機(jī)構(gòu)中藍(lán)牙或者Wi-Fi通信方式，也將帶動(dòng)一個(gè)新的大型商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式的產(chǎn)生與發(fā)展。在地震、泥石流等自然災(zāi)害發(fā)生地區(qū)，當(dāng)通信基礎(chǔ)設(shè)施被破壞、無(wú)法為車載單元提供通信服務(wù)時(shí)，有相當(dāng)數(shù)量的人可能是正在車輛上或正準(zhǔn)備駕乘車輛離開(kāi)，5G車載單元可以在沒(méi)有基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)助的情況下，通過(guò)基于單跳或多跳的D2D方式與其他5G車載單元通信。另外，5G車載終端也可以作為通信中繼，協(xié)助周邊的5G移動(dòng)終端進(jìn)行信息交互。

四、賦能智慧城市大安防

隨著5G的到來(lái)，每個(gè)物品都可以加裝芯片，信息的采集和交互變得越來(lái)越容易，信息孤島將不復(fù)存在。另一方面，MEC、微云、霧計(jì)算等邊緣計(jì)算架構(gòu)越來(lái)越完善，計(jì)算負(fù)載在海量節(jié)點(diǎn)之間的快速分割、調(diào)度和遷移變得越來(lái)越頻繁。

5G技術(shù)的超高帶寬、超多連接、超低時(shí)延的典型特性恰到好處地滿足了時(shí)代的需求，正在助推以大安防為核心的智慧城市各細(xì)分領(lǐng)域的應(yīng)用快速落地。