广东
联通
5G+
执法
行业解决
方案
(
v1.0
)
中国联通广东省分公司
20
1
9
年
1
1
月
目 录
1
概述
4
1.1.
方案背景
4
1.2.
需求分析
5
1.3.
5G
网络简介
5
1.3.1
5G
典型应用场景
6
1.3.2
5G
网络关键技术简介
9
1.3.3
5G
网络对执法行业的价值
10
2
整体方案设计
14
2.1.
设计目标
14
2.2.
设计原则
14
2.3.
总体方案
15
2.4.
系统组成
16
2.5.
系统功能及主要应用场景
16
2.5.1
5G+
无线固定视频监控
16
2.5.2
5G+
安防机器人
19
2.5.3
5G+AR
可穿戴设备
22
2.5.4
5G+
车载无线监控
25
2.5.5
5G+
临时布控球
26
2.5.6
5G+
无人机
29
2.5.7
典型行业应用场景分类
31
2.6.
网络方案
32
2.6.1
中国联通
5G
网络介绍
32
2.6.2
广东联通
5G
网络介绍
35
2.6.3
网络方案介绍
37
2.7.
终端产品介绍
46
2.7.1
关于
5G
基带芯片与
5G
模组
46
2.7.2
5G CPE
48
2.7.3
中国联通“先锋者
1
号”
49
2.7.4
5G
手机
50
2.7.5
5G
便携单兵手持终端
52
2.7.6
5G
高清应急布控球
53
2.8.
安全体系
54
2.8.1
5G
网络安全体系
54
3
成功案例
58
3.1.
北京公安警用机器人实时巡检业务
58
3.2.
北京市智慧交通智能指挥中心
59
3.3.
广州海珠区打造
5G
智能警务安防示范区
60
4
商业合作模式
61
4.1.
通信服务模式
61
4.2.
系统集成模式
61
4.3.
专网建设模式
61
5
投资组成
61
6
服务支撑联系方式
62
7
参考文献
62
概述
方案背景
近年来,
执法部门
在执法的过程中,
面临着来自新技术发展、反恐维稳形势和激增流动人口所带来的一系列挑战:
新技术的挑战
:
随着互联网、移动互联网、物联网等新技术的快速发展,人群行为也越来越多样化,信息传播方式与途径更加的复杂且迅速,这一切都要求
执法部门的
系统也必须加快数字信息化的建设,只有推动新技术应用才能满足新形势下的公共安全需求。
反恐维稳形势的挑战
:
随着互联网虚拟社会以及现代无线通讯技术的快速发展和普及应用,违法犯罪活动特别是暴力恐怖活动、宗教极端活动智能化、虚拟化、网络化趋势明显,
执法机构,特别是公安政法机关,在
维护社会和谐稳定
上
面临严峻挑战。
激增的流动人口的挑战
:
截至2016年我国流动人口数量达2.47亿人,每六个人中有一个是流动人口,多发性侵财犯罪案件中,流动人员作案率达90%,犯罪过程中多使用暴力手段,危害性高。
国务院
在《
关于全面推行行政执法公示制度执法全过程记录制度重大执法决定法制审核制度的指导意见
》文件中也提到要“
创新执法方式、加强执法监督,全面提高执法效能
”和“
积极推进人工智能技术在行政执法实践中的运用
”等。
而随着5G的到来,我们将逐步迈进万物智联时代,结合云计算、大数据、人工智能
、边缘计算
、网络切片
等技术,
5G也将
为
执法部门
提供更多、更好的执法辅助手段,
进一步促进执法部门信息化系统发展,
提升执法效率,促进执法文明、规范化
。
广东省政府、通管局、工信厅、地市政府均非常重视且大力支持5G产业发展,为
5G重点领域5G应用试点示范、
网络建设及产业发展提供政策支持,其中广东省政府在分别印发了
《广东省人民政府办公厅关于印发广东省加快5G产业发展行动计划(2019-2022年)的通知》和《粤港澳大湾区发展规划纲要》
,加快推进5G产业发展。
前者提到了建设“
5G+智慧政务
”示范应用
,即
推动“粤
省事”小程序以及协同办公平台5G技术适配性改造。支持企业与个人利用5G终端开展高精度信息采样,实现“不见面”审批。在消防、安防、生产安全、应急等领域建设基
于5G网络的移动监视、遥控、报警联网系统
。
在移动巡检、执法系统及视频报警平台
建设中普及
5G图传设备终端和警务终端
。
需求分析
尽管经过这些年信息化大力投入发展,目前执法行业客户通信上普遍还存在以下问题。
目前天网、雪亮工程等监控摄像头一般采用光纤回传,面临埋纤成本高、部署周期长、检测维护困难等问题
当前有线监控摄像存在可移动性差、布控被动、存在监控死角、难以满足临时布控的需求
随着AI、大数据和云计算的发展,现行4G建网标准的带宽与时延难以支撑高清视频监控、实时处理
、多场景支持和服务保障
等业务需求
;
例如,对于高清视频监控数据的传输,尤其是4
K
以上高清视频的传输,需要网络提供大带宽的支持;针对移动视频监控速率高、时延短的特点,需要网络提供大带宽和低时延的支持;针对应急指挥调度的及时响应和高可靠性的特点,需要网络提供低时延、端到端QoS的支持;
针对海量监控设备的智能化监控,面临着城市间亿万节点的多元数据收集与传输的难题,需要网络提供大连接的支持。
现有
WIFI
通信安全性低,覆盖范围受限,易于受到干扰,难以覆盖较广的监控区域,且视频传输质量不稳定
因此,在
执法行业
需要引入一种新的无线网络架构来有效解决4G网络传输层面的系列问题
,
满足执法行业高清视频监控、灵活和快速部署、实时调度、广覆盖监控以及高可靠性保障的要求
5G网络简介
5G
网络是第五代移动通信网络。
5G被认为将加速第四次工业革命,是打通各
行业进入数字化革命的良机
,5G已经成为
中国国家战略
,
也
是未来10年信
息产业发展的基础战略
。
截至
2018
年
11
月,全球已有
182
个运营商在
78
个国家进行了
5G
试验、部署和投资。我国
工信部在
2019
年
6月6日
向中国联通、中国电信、中国移动、中国广电发放5G
商用牌照,
我国正式进入5G商用元年。
2019年10月31日,工信部与三大运营商及中国铁塔举行5G商用开启仪式,三大运营商11月起将正式上线5G商用套餐,中国5G商用时代的正式到来。
5G
网络寄托了整个移动互联网产业链未来的希望,可以深度赋能
执法行业
,满足
执法行业
的
诸多
需求。
5
G
典型应用场景
ITU-R(国际电信联盟无线电通信局)确定未来的5G具有以下三大主要的应用场景:
(1)增强型移动宽带
:
这些5G应用场景包括诸如高清晰度移动视频
、虚拟现实、增强现实与触觉互联网等
较高速/高速数据数据服务等的增强型移动宽带应用(即可运行于体育场馆等用户高度密集分布的区域,还可以进行泛在的覆盖)。
(2)超高可靠与低延迟的通信
:
这类
5G应用场景则包括面向垂直行业/
工业/医疗/
交通自动化的超高可靠通信、各类低延迟敏感型通信应用
,
比如移动健康、车辆到车辆通信
等;
(3)大规模机器类通信
:
面向大规模
m
MTC(
Massive
Machine Type Communication
,机器类通信,如智能城市(水电煤抄表)、智能家居等设备连接应用
。
ITU定义的三大应用场景
ITU定义的5G空口指标
5G要求的指标如上图所示,5G网络的最大下行峰值速率为20Gbps,最大上行峰值速率为10Gbps,对应的下行峰值频谱效率为30 bps/Hz,上行峰值频谱效率为15 bps/Hz;在eMBB密集城区场景下,下行用户体验速率需至少达到100 Mbps,上行需要至少达到50 Mbps;要
求空口用户面时延减小到1ms,
理想的
控制面时延减少到
1
0ms;同时支持的连接数相比4G要提升10倍以上,达到每平方公里是100万的连接数要求;同时每bit成本效率要提升
10
0倍以上,每bit成本大
大降低,从而促使网络的CAPEX和OPEX下降。
技术指标
4G
5G
峰值速率
1Gbps
20Gbps
时延
空口
10ms
空口
1ms
连接数密度
10
万
/km
2
100
万
/km
2
移动性
350Km/h
500km/h
能效
1
倍
100
倍提升
用户体验速率
10Mbps
100M-1Gbps
频谱效率
1
倍
3-5
倍提升
流量密度
0.1Mbps/m
2
10Mbps/m
2
4G与5G的八大指标对比
相比
4G
网络,
5G
网络数据流量密度提升
100
倍,设备连接数目提升
10
倍,用户体验速率提升
10~100
倍,空口
时延降低
10
倍,可以为无线网络用户提供
1-20Gbps
的极速体验速率、毫秒级的超低端到端时延以及每平方公里一百万的连接数密
度与数十
Tbp
s/k
m
2
的流量密度。
5G
网络具有大带宽、低时延、海量连接等
特点,使人与人之间通信,开始转向人与物的通信,直至机器与机器之间的通信,从而为社会经济、生活带来革命性的影响。
第五代移动通信网络是否能很好地支撑各类应用场景,取决于从低频(频点在500 MHz左右)到高频(频点高于60 GHz)的各个物理工作频段的物理特性(无线射频传播特性):低频段具有优秀的无线传播特性、网络覆盖广,既可支撑宏蜂窝建设,也可支撑小基站部署;高频段的无线传播特性相对低频段较差,但是有较多可用的且连续的无线频谱资源(尤其是在毫米波频段),可支持提供更宽的物理信道。
5G
网络关键技术
简介
5G网络
关键
技术
包括了边缘计算、网络切片、
Massive MIMO
、毫米波
/
高频通信等:
边缘计算(
M
ulti-Access
E
dge
C
omputing
,简称MEC):
通过将存储与计算资源下沉到网络边缘节点,为本地化、低时延和高带宽业务(如车联网、
4K
视频等)提供优化的服务运行环境,降低时延并节省传输资源。同时可提供相应的计费服务、感知用户的移动,并且可以通过虚拟机迁移技术实现内嵌应用在不同位置间的迁移。简而言之,
MEC
可实现本地化泄流与云服务提供。
5G关键技术之边缘云示意图
目前全省已完成广州、深圳、佛山、湛江、珠海等
10
个边缘云节点布局,并已完成自动驾驶、智慧园区、智慧工业等10多个应用部署测试验证。未来可根据各行业的需求,规划设计和承载各种行业信息化应用。
图
1.4
MEC应用部署进展
网络切片:
5G
网络切片基于
SDN/NFV
技术实现“一张物理网络承载千百个行业”的伟大目标,并结合大数据、人工智能、能力开放平台,灵活定制端到端网络特性满足垂直行业差异化业务需求,提供给第三方服务快速上线的可能性。
图1.5
5G关键技术之网络切片示意图
毫米波
/
高频技术:
载波带宽可达
400MHz/800MHz
,无线传输速率可达
10Gbps
以上;:毫米波波束窄,方向性好,有极高的空间分辨力;毫米波元器件的尺寸要小得多,相对于
S
ub
-
6G
设备,毫米设备更容易小型化;:子载波间隔(如
60KHz
和
120KHz
)较大,单
SLOT
周期是低频
S
ub-6G
的
1/4
,空口时延降低。
Massive MIMO:
基站侧利用大规模天线阵列(阵子数高达
128
或以上)形成多发多收的系统,可形成更窄波束,基于波束赋形和
MU-MIMO
,提高频谱效率,降低干扰提升信噪比。
图1.6
5G关键技术之Massive MIMO示意图
SDN/NFV
:
NFV
是指
Network Functions Virtualization(网络功能虚拟化)
,SDN是指
Software Define Network(软件定义网络)
。
NFV将传统的
CT(通
信技术)
业务部署到云平台,将传统设备软硬合一的烟囱式结构实现软硬件解耦合
,
NFV负责网元的虚拟化,而SDN负责网络本身的虚拟化,实现网络控制平面与数据转发平面的分离
。
图1.7
5G关键技术之SDN/NFV示意图
5G网络对
执法行业
的价值
5G
网络大带宽、低时延、海量通信的特性及所采用的
MEC
边缘云、切片技术将满足执法行业高清视频监控、实时调度、广覆盖监控以及高可靠性保障的要求,并且相对于有线传输而言,其部署更加灵活、快速。
1)5G无线组网方便,架设灵活,特别适合执法行业中的移动场景及室外或比较偏远场景中难以布线或布线成本高的应用,其带宽、时延都大大优于4G
2)5G
无线网络的终端平台可以随时随地打开,满足了用户对监控实时性、方便性、灵活性等的需求。
3)边缘计算结合5G特有的网络切片技术能让5G网络做到4G所做不到的超低时延和安全、性能保障,满足多种服务质量要求的需求。
4)5G的海量连接特性也将在执法行业发挥更大的作用,实现万物互联。
大带宽能力及对
执法行业业务
的支持
近些年,随着大数据、
AI
等前沿技术的成熟,
执法行业
对
执法过程中
视频清晰度要求的逐渐提升,
摄像机从最开始的标清摄像机,发展到准高清的
720P
、高清的
1080P
摄像机,直至现在的
4K
、
8K
超高清摄像机。
4
K/8K
视频是一种新兴的数字视频分辨率标准,它代表的是一个影院级体验,视频在画面细节、帧率、
色彩、景深、动态范围等全面进步。4K视频将使观看者产生沉浸感,为用户带来真正有吸引力的观看体验。
视频分辨率的发展经历了标清SD、高清HD(720P)、全高清FullHD(1080P)到目前的超高清UltraHD(4K/8K)。4K常见的分辨率有4096*2160和3840*216
0
像素两种规格,即横向有约4千个像素点。
4K 可以分为三个等级:入门级 4K、运营级 4K、极致 4K。不同等级的 4K 对画面帧率、抽样比、压缩比、网络传输带宽等都有不同要求。要求越高,体验到的色彩丰富性、画面生动性就越好。目前,运营级4K被认为是当前商用部署较合适的选择。
目前市场上可以做到的码率区间为4-40M
bps
,与各厂家对源码的压缩比有关,压缩比的高低会影响视频的质量。按照中国
通信
标准
化
协会
的
定义,入门级4
K
直播所需平均带宽为2
5-30Mbps
,运营级4
K
为3
2.5-45.5Mbps
,极致4
K
为
52
-
71.5Mbps
,8
K
更是高达
104
-
130Mbps
。其带宽需求已经超出了现有4
G
甚至W
i-Fi
的能力,亟需5
G
的支持。
4K
视频质量属性对比
表
(来源中国通信化标准协会《4
K
视频传送需求研究
》)
而4
K
超高清视频对于承载网端到端的要求为:端到端带宽大于5
0Mbps
,往返时延(R
TT
)小于2
0ms
。因此,5
G
网络对于
4K
甚至8
K
超高清视频有着良好的承载能力。
对于一些
AR
、
VR
、超高清视频等新型移动业务,
4G
网络已经不能满足需求,而
5G
网络所具备的大带宽能力将能够以更快的速度提供更加高清的监控数据,而清晰度更高的画面与更丰富的视频细节将使得视频监控分析价值更高。
高可靠低时延能力及对
执法行业
业务的支持
5G
网络有着毫秒级别的延迟,其意味着更快的响应速度,这对于
VR/AR
安防、移动巡检、应急事故处理等场景意义重大。通过毫秒级低时延
5G
网络,可以实现对无人机
/
机器人的远程敏捷控制,高效完成巡检任务;对于
VR/AR
场景,
VR/AR
产品时常会使体验者产生眩晕感,这一定程度上是因为时延的原因,而
5G
的低时延特性可以有效解决这一问题。
5G
低时延的实现,一方面要大幅度降低空口传输时延,另一方面要尽可能减少转发节点,并缩短源到目的节点之间的距离,例如,可以在网络架构方面,通过采用
SDN
和
NFV
、网络切片、核心网功能下沉和移动边缘计算(
MEC
)等关键技术来降低时延。
海量连接能力及对
执法行业
业务的支持
IoT
物联网
设备的广域物联网设备预计到
2023
年达到
41
亿个,而在短程物联网设备的连接量将达到
157
亿个。
5G
所具备的海量机器类通信(
mMTC
)特性将带来海量的设备连接量,使得
物联网设备连接
范围进一步扩大,
采集
数据的获取将更加丰富,这将能够为智能
执法部门
云端决策中心提供更广泛、更多维度的参考数据,从而能够更全面地进行分析判断,做出更有效的安全防范措施。
5G
的海量连接特性将会
在
设备的状态监控、资产的跟踪以及物联和库存监控方面具有重要意义。
广东联通5G网络赋能执法行业
客户
5G网络所定义的eMBB(增强移动宽带)、uRLLC(高可靠低时延通信)、mMTC(海量机器类通信)的三大场景与
执法
行业未来新型业务的发展方向相吻合,可以通过边缘计算(MEC)技术满足敏捷连接、实时业务的需求,通过网络切片技术提供精细化的QoS保障。基于5G网络,能够为超高清视频传输、应急指挥调度、无人机/机器人巡检、AR安防、临时应急布控等多种
执法
行业应用场景提供保障。
广东联通
具有丰富的网络资源与通信基础设施,同时具备平台建设和维护经验,
掌握丰富的大数据资源,特别是伴随5G网络建设,核心网向SDN/NFV方向演进,网络不再仅仅单纯作为管道,而是能够为
执法
行业提供按需服务,将5G网络与业务深度融合,从而更好的赋能客户。
整体方案设计
设计目标
针对
执法行业存在
问题,
需要
利用5G网络
一套针对执法
行业
的系统,该套系统
使用
5G
无线网络
满足执法行业高清视频监控、灵活和快速部署、实时调度、广覆盖监控以及高可靠性保障的要求。
设计原则
系统的建设将在追求性能优越、经济实用的前提下,应遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。力图使该系统真正成为符合执法
行业
实际应用的信息平台。并综合考虑维护及操作因素,并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。从技术措施角度来讲,在系统的设计和实现中,严格遵守以下原则:
1)
先进性和前瞻性:
本系统所有的组成要素均充分地考虑其先进性,使系统的扩充和维护简单化,并满足不断提升的信息化建设与应用的要求,保证其在相当长的时间内具有技术优势,能够适应未来技术发展的潮流。
2)
标准性和开放性:
本系统采用的硬件设备及软件产品均支持国内、国际通用的标准网络协议,选用的设备和技术均符合部标、行标的统一要求,符合总体设计要求,确保在统一的标准下,实现上下级信息网络的互联互通。
3)
开放性:
即在遵循标准性原则的基础上,采用开放的技术、结构、系统组件、用户接口,采用开放的、通信协议和技术标准,保障系统在互联或以后的扩展过程中能够稳定有效的运行,以满足业务应用需求。
4)
安全性和可靠性:
设备的单点故障不影响系统其他设备的正常运行,设备可带电修复故障而不影响系统的总体工作。并采取一定的预防措施和建立应急处理系统,以保证整个系统达到365天×24小时工作的要求。
5)
可维护性和易管理性:
整个系统中的各种设备,应是使用方便、操作简单易学,并便于维护。针对复杂和庞大的信息化系统,要求有强有力的管理手段,以便合理的管理设备资源,监视设备状态及控制设备的运行。在设计和实现系统时,考虑整个系统的便于维护性,以使系统在万一发生故障时能提供有效手段及时进行恢复,尽量减少损失。
6)
可扩充性:
系统的结构具有可扩展性,即设备在系统结构、系统容量与处理能力、物理联接、产品支持等方面具有扩充与升级换代的可能,采用的产品遵循通用的工业标准,以便不同类型的设备能方便灵活地接入,并满足系统规模扩充的要求。
7)
兼容性
:根据系统开放的协议,可方便地开发系统新的应用功能要求,实现新的上层应用和不同系统之间的互联、互通、互控。系统设备满足扩充及更换部分设备时的通用性和可替换性,以及和不同厂商设备的兼容性,对系统的管理,根据需要按可分可合的要求进行组合,即在保证单独系统可独立运行的前提下,充分考虑多系统的综合管理,最终实现系统的高度集成化。
总体方案
利用5G的大带宽、低时延高可靠及海量连接特性,结合AI、大数据、IoT等支撑能力,
打造立体
5G+智慧
执法应用系统
5G+智慧执法解决方案全景图
系统
组成
系统由以下四层组成:
终端层:
由手机、C
PE
、车载终端、无人机、临时布控球、机器人、AR眼镜等构成,负责信息采集呈现。
网络层:
提供5
G
、边缘计算、网络切片、专网等通信计算能力。
平台层
:
结合
A
I
、视频分析、大数据处理、I
OT
、管理等通用能力
支撑融合通信、融合指挥、智能监控、智能服务等子系统
应用层
:由警力可视、指挥调度、高清视频监控等执法行业应用组成
系统功能及
主要应用场景
5G
+
无线固定视频监控
业务概述
目前,监控摄像头一般采用光纤回传,面临埋纤成本高、部署周期长、检测维护困难等问题,随着无线网络的普及和带宽提升,无线监控未来将很大程度取代有线监控,尤其是在无有线网络覆盖区域,或者周期性更换地点的环境,无
线监控逐渐成为趋势,各种形态的无线摄像机(枪、球、高速云台机等)琳琅满目。
在4G时代,数据带宽初步满足了监控的需要,带宽提升到了1-5M左右,无线监控得到了较快的发展,但相较于有线网络,带宽不足、覆盖不广、网络不稳定、资费贵,仍然限制了无线监控的应用。相比4G,5G速率提高8-
2
0倍,无线网络的
上传
带宽将达到百M
bps
级别,实际应用也将达到10M以上。目前视频监控的清晰度主流集中于1080P-4K,在H.265编码方式的日趋成熟下,5G已能较好满足移动监控的网络要求,能够支持高清视频回传。
未来,随着无线接入侧带宽水平的提升,视频传输质量有望进一步提升,无线监控质量将由4K提升至8K,达到和有线监控同质量要求水平,且随着5G网络的大规模铺设,未来资费有望大幅度下降;随着AI处理芯片的发展,越来越多的智能分析将由云端转移到边缘,并由5G实现数据连接与结果输出,从而形成边缘计算、云端汇聚的云边结合模式;随着网络的发展,网络能传输的数据越来越大,视频数据越来越丰富,视频将有平面化向立体化发展,未来通过视频所看到的人、物可以是3D化的,指挥中心将成为一个全景信息接收与展示平台。
5G+全景监控效果图
业务功能设计
(
1
)视频传输:该功能为移动监控的核心应用。无线监控终端将采集的视频编码后,通过无线网络,实时回传到后端平台,管理人员通过多种客户端方式登录平台,获取监控终端现场的实时图像,第一时间了解现场情况,获取最快速、最宝贵、最真实的现场
资料,对于后续的处置,起到重要的资料辅助作用。在视频传输的应用中,涉及多种具体细节性功能,比如:分辨率设置、云镜控制、视频存储、视频分发、视频转码等。
(
2
)定位:无线监控在实现了视频监控、语音交互的基础上,需要对目标进行位置确认,具体功能主要包括:当前位置、历史位置、速度、方向以及周边控制应用包括超速、超阈、偏离路线等功能应用
(
3
)
AI
应用:包括人物识别、车辆识别及报警等。
网络需求
无线视频监控与其他移动网络的应用不同,监控点需要长时间应用,单位时间内对带宽的占用高,流量巨大。以下列出了不同类型的视频传输业务对网络带宽的
常见
需求。
视频类型
分辨率
压缩算法
常见
带宽需求
720P
1280*720
H.264
1Mbps
1080P
1920*1080
H.264/H.265
2-4Mbps
2K
2048*1080
H.264/H.265
4-8Mbps
4K
4096*2160
H.264/H.265
10-
3
0Mbps
8K
8192*4320
H.265
>40Mbps
视频业务带宽
常见
需求
可应用场景
目前无线固定监控主要应用在光纤网络造价高、监控分散、位置可能产生变动的区域,应用场景包括:
1
)
道路/卡口
监控
2
)无人值守监控
3
)森林防火、水源、河流
执法
管理的远程无线监控
;
......
未来,随着
5G
网络的兴起,无线网络的普及,目前固定有线监控的应用场景,都有可能成为无线监控的应用场景。
5G+
安防机器人
业务概述
随着科学技术的发展,机器人正加速进入国防、公共安全等各个部门,产生了积极的社会和经济效益。特别是近年来,随着安防、人工智能和移动机器人等技术的提高,以及移动通信网络、云计算等基础设施的完善,安防机器人的技术水平不断提高,相关产品日渐成熟。因此,国内外
执法
部门都开始在重大活动安保任务中试点使用安防机器人。
安防机器人的种类很多,可以分为监控类机器人、智能巡检机器人、侦查类机器人、排爆类机器人和武装打击机器人。
(
1
)监控类机器人:此类机器人能够提供更加全面的安全监控服务,它们不仅是家庭好帮手,同时在工业、公司、网吧、电力环境监控、化工远程操控等场所都有广泛的应用。
(
2
)智能巡检机器人:此类机器人主要携带红外热像仪和可见光摄像机等检测装置,可将画面数据传输至远端监控系统,其中增加了运行中的事故隐患和故障先兆功能,可进行自动判定和报警。由于智能巡检机器人在环境应对、性能强大等方面具有人力所不具备的特殊优势,其被广泛应用到安防巡检等特殊场所。
(
3
)侦查类机器人:此类机器人必须拥有智能敏捷的
“
身手
”
,通过安装控制装置可以在山地、陡坡等多种地形实时传送文图和语音信息,主要用于对敌目标探测、识别等。
(
4
)排爆类机器人:此类机器人是一种遥控装置,可以自动行走,并带有机械臂进行各种排爆作业。它替代人接近可疑物,进行爆炸物识别、转移和销毁
等作业,能够通过有线和无线操作进行控制,有跨越一定障碍的能力。
(
5
)武装打击机器人:此类机器人一般具备监控、侦查、子弹打击等功能,主要应用于反恐行动中。
安防机器人近年来的发展体现了如下的发展趋势:解决方案系统化、平台模块化、功能智能化和布控快速化。未来,随着
5G
网络的成熟,安防机器人的功能
走向
智能化和布控快速化。
5G+安防机器人参考图
业务功能设计
安防机器人可以实现对环境、人员、车辆、意外事件等要素的信息感知,在服务人民群众的同时有效保障安全。为此,安防机器人具备的主要功能包括:人脸抓拍,实时比对;夜间巡逻,红外感知;精确定位,精准导航;自主巡逻,智能避障;实时监控,信息回传;远程控制,人机交互。
结合具体应用场景和实战要求,安防机器人系统划分为四个方面:
1.
任务部署系统,通常是装备指控平台和机器人本体的指挥车,方便将机器人本体快速部署于任务现场。
2.
数据操控指挥平台,实现机器人编队控制,警务功能信息汇总的信息平台系统。
3.
安防机器人本体,执行安防任务的机器人平台,包括移动平台载体和警务功能模块。
4.
安全的网络通讯系统,实现机器人本体与数据操控指挥平台的数据互联。
在硬件配置上往往需要云台变焦相机、双向语音对话、语音和视频传讯功能、
蜂鸣、爆闪灯、远光灯和示廓灯等。
网络需求
在安防机器人应用中,目前网络多使用
Wi-Fi
或者
4G
网络驱动。而
WIFI
和
4G
网络在以下几个方面会存在问题:
(
1
)网络服务质量保障差:安防机器人是传感技术、人工智能以及互联网技术的典型融合应用,需要借助无线网络连接支撑以实现远程可视化监控以及人机协同作战能力。对于
当前4G
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