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5G时代可以让 视频监控传输任性起来吗
2014-12-30    09:47:00
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   近几天,笔者不断收到移动短信骚扰,大意是免费更换4G手机卡,拿着2G移动卡,顿时感觉新技术来的太快。4G无线通讯技术在去年正式投入商业运营,而在未投入商业运营之前,5G技术就开始酝酿,新技术来的就是这么任性。
  5g技术对视频监控系统的无线传输具有重要的影响。据三星电子称,未来5G网络的传输速率最高可达10Gbps,而当前的4G网络最高则高达100Mbps,几乎提高了近100倍。而华为设想,5G基站网络能力将要达到4G的1千倍。可以想象,未来无线视频监控系统前端采集的数据在传输方面将不成问题,在5G网络的推动下,未来无线视频监控或迎来新纪元。


  5G技术视频监控优势尽显


  可以想象,在未来,5G网络的普及将改变人们使用多媒体的方式,可穿戴设备和物联网也将从高速率网络中获益。除了前景广阔的物联网,5G技术在视频监控系统应用中优势明显。首先,5G网络继承了无线传输的优势。包括以下几点:
  1、监控对象处于移动状态下时,如公交、客运、校车、船舶、物流、警车、救护车等监控有线方式无法使用,而无线视频监控能够很好地解决这一问题。
  2、在电力高压线线路、高速公路、环境监测、森林防火、路灯、石油开采、石油输油管线、防洪抢险等环境下有线网络无法到达或者布线成本过高,无线监控的布点不受地理位置的限制,成本相对比有线监控方式也要低。
  3、在易燃易爆等危险场所、疾病传染区、其他微生物危险区等监管人员无法接近的场合,无线监控方式能够有效地保障监管人员的监控需求和人身健康及安全。
  4、在公安侦查临时布防、部队野战训练、临时建筑工地、临时活动场所、会展中心等相对不固定的被监控场所,临时布线的话使用时间短,成本浪费比较高,采用无线监控的话就不会造成不必要的浪费。
  5、智能变电站、水库河流监控、无人值守机房监控等监控地点分布比较零散,但需要统一监管视察的场所,采用无线视频监控能够实现对多点的集中监控,有效地节省人力成本,提高监管效率与水平。
  除了上面的优势以外,对于5G网络来说,另外一个重要的要求就是稳定性。“它将比以往任何移动网络连接都更加稳定。”SaraMazur表示。无线技术的进步将会让网络突然中断的现象变得越来越少。
  另外,回归到速度上,据相关技术人员介绍,最初研发于2012年的5G是继4G后的下一代移动通讯传输技术,理想速率为随时随地都能达到的1Gbps。如此高速,让之前的无线传输技术无法匹敌。

   研发所面临的问题

  虽然,在应用上5G技术在诸多特殊环境下优势明显,但是其在研发过程中依旧面临着诸多的困难。
  首先,在5G研发刚起步的情况下,如何建立一套全面的5G关键技术评估指标体系和评估方法,实现客观有效的第三方评估,服务技术与资源管理的发展需要,是当前5G技术发展所面临的重要问题。
  另外,从技术层面上进行攻关。据了解,5G技术面临着六大关键核心技术攻关。
  第一,就是高频段传输。在高频段(如毫米波、厘米波频段)可用频谱资源丰富,能够有效缓解频谱资源紧张的现状,可以实现极高速短距离通信,支持5G容量和传输速率等方面的需求。但也存在传输距离短、穿透和绕射能力差、容易受气候环境影响等缺点。
  第二,新型多天线传输。多天线技术经历了从无源到有源,从二维(2D)到三维(3D),从高阶MIMO到大规模阵列的发展,将有望实现频谱效率提升数十倍甚至更高,是目前5G技术重要的研究方向之一。
  第三,同时同频全双工。全双工技术能够突破FDD和TDD方式的频谱资源使用限制,使得频谱资源的使用更加灵活。然而,全双工技术需要具备极高的干扰消除能力,这对干扰消除技术提出了极大的挑战,同时还存在相邻小区同频干扰问题。
  第四,D2D。由于短距离直接通信,信道质量高,D2D能够实现较高的数据速率、较低的时延和较低的功耗;通过广泛分布的终端,能够改善覆盖,实现频谱资源的高效利用;支持更灵活的网络架构和连接方法,提升链路灵活性和网络可靠性。
  第五,密集网络。超密集网络能够改善网络覆盖,大幅度提升系统容量,并且对业务进行分流,具有更灵活的网络部署和更高效的频率复用。与此同时,愈发密集的网络部署也使得网络拓扑更加复杂,小区间干扰已经成为制约系统容量增长的主要因素,极大地降低了网络能效。干扰消除、小区快速发现、密集小区间协作、基于终端能力提升的移动性增强方案等,都是目前密集网络方面的研究热点。
  第六,新型网络架构。未来5G可能采用C-RAN接入网架构。C-RAN是基于集中化处理、协作式无线电和实时云计算构架的绿色无线接入网构架。C-RAN架构适于采用协同技术,能够减小干扰,降低功耗,提升频谱效率,同时便于实现动态使用的智能化组网,集中处理有利于降低成本,便于维护,减少运营支出。

   推动物联网发展步伐

  到2020年,外界普遍预测全球将会有500亿到1000亿部设备接入到互联网中。所以我们需要建立运行在不同波段的信号来应对大量的需求。
  提高无线网络的容量有些类似于我们对公路的拓宽。如果有更多的汽车上路行驶,就必须要将道路进行拓宽。如果能够对道路进行更好的规划,则会让汽车行驶得更有效率,比如规划专门的公交专用路线和长途汽车路线等。

  具有联网功能设备的不断增多将必然导致5G网络的发展,而5G网络的成熟也将会促进整个物联网行业的欣欣向荣。


  5G应用于视频监控依旧面临4G瓶颈


  理想很美好,现实往往很骨感。业内专家指出,从用户角度来看,通过5G承载视频业务并不是一个好的选择。甚至认为,任何时候都不要寄望于通过无线网络承载纯视频业务。理由是纵然5G速率超越4G,但高清分辨率发展非常之快,5G的速率再高还是无法承担。另外,与有线网络相比,5G本身的稳定度、安全性等方面还存在一定局限性,这也是无线网络一直存在的问题。再加上资费高,无线网络一直难以成为安防行业的主流应用。
  无线永远难以作为主流传输介质,哪怕备用都只是一个噱头,反过来看是不是一定需要。实际上,在生活中很少碰到因为哪个摄像头光纤断了,导致群体事件发生时遗漏了重要线索。每一个摄像头没有那么重要,没必要为每一个摄像头做这样一种保护。
  在一般情况下,无线网络是视频监控系统组网方案的局部补充,难以承担全部的视频承载需求,虽然5G拓宽管道,但还是无法承担全部系统的网络承载需求。
  在安防领域,大部分情况下,5G的应用只是应急补充,不可过度夸大其价值,尤其在平安城市等专业领域更不应过度夸大其作用。不过在某些重要时刻,比如应急现场指挥,5G的高速率发挥着不可替代的作用。

  5G新技术正在全力研究,其超高的传输速率,充满了魔幻色彩。安防监控也将受其魔法的缠绕,最终附身成功。然而任何一个新技术的研发,到行业应用,都需要时间,并且将会遇到一些问题。安防监控企业应该充分认识5G无线视频监控的前景,及早布局。


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