1、1 中国联通中国联通 5G5G 智慧智慧新新安防安防 业务发展白皮书业务发展白皮书 中国联合网络通信有限公司网络技术研究院中国联合网络通信有限公司网络技术研究院 2019 年年 6 月月 2 前言前言 中国联通 5G 智慧新安防业务发展白皮书是以 5G 网络技术发展为驱动，探索公共安全创新业务应用发展为目标，分别就安防产业现状及未来发展趋势、运营商机遇、5G+新安防典型创新业务及 5G 网络解决方案等内容进行逐一阐述解读。 本白皮书是与广大产业界合作伙伴共同努力的成果，联合撰写企业及单位主要包含（按字母顺序排序）： 安徽清新互联信息科技有限公司 华为技术有限公司 杭州海康威视数字技术股份有限公
2、司 上海翊视皓瞳信息科技有限公司 苏州博众机器人有限公司 3 目录目录 前言 . 2 1 安防产业发展现状、趋势及业务发展的新需求 . 4 1.1 安防产业现状 . 4 1.2 安防产业发展趋势 . 4 1.3 安防产业业务发展的新需求 . 5 2 5G 网络对安防产业的价值及运营商机遇 . 7 2.1 5G 网络核心特征 . 7 2.2 5G 网络对安防产业的价值 . 7 2.2.1 大带宽能力及对安防业务的支持 . 7 2.2.2 高可靠低时延能力及对安防业务的支持 . 8 2.2.3 海量连接能力及对安防业务的支持 . 8 2.3 运营商机遇 . 8 3 5G 智慧新安防应用及典型业务分
3、析 . 10 3.1 安防行业应用分类及典型业务 . 10 3.2 典型业务分析 . 13 3.2.1 5G 无线固定视频监控 . 13 3.2.2 5G+安防机器人 . 15 3.2.3 5G+AR 可穿戴设备 . 18 3.2.4 5G+车载安防 . 21 3.2.5 5G+临时布控球 . 23 3.2.6 5G+无人机 . 25 4 5G 新安防关键网络技术 . 27 4.1 新安防对 5G 网络的诉求 . 27 4.2 5G 网络切片 . 27 4.2.1 5G 网络切片概述 . 27 4.2.2 安防业务网络切片隔离方案 . 29 4.2.3 安防业务网络切片可靠性保障方案 . 30
4、 4.3 5G MEC . 31 4.3.1 中国联通 MEC 概述 . 31 4.3.2 MEC 助力智能安防 . 33 4.4 5G 网络安全 . 34 4.4.1 安防业务安全诉求 . 34 4.4.2 5G 网络安全目标 . 35 4.4.3 5G 网络安全策略与架构 . 35 4.4.4 安防业务 5G 网络安全方案 . 37 5 5G 时代运营商在安防行业的商业模式分析 . 39 5.1 安防行业的市场分析 . 39 5.2 5G 时代运营商在安防行业的商业模式 . 39 6 总结与展望 . 40 4 1 安防产业发展现状、趋势及业务发展的新需求安防产业发展现状、趋势及业务发展的新
5、需求 1.11.1 安防产业安防产业现状现状 城市化进程的加快给全球城市带来了基础设施、资源和安全方面的巨大压力，各种自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件不断发生，给广大人民群众的生命、财产带来巨大的损失；同时人民群众日益增长的物质生活水平要求能够及时对各种公共安全事件进行检测、监测、预警、防护和应急处理，从而提供安全保障。为此，国家出台了一系列政策，推动安防市场的快速增长。在国家政策的驱动下，我国安防产业始终保持高增长态势。根据前瞻产业研究院发布的中国安防行业市场前瞻与投资战略规划分析报告统计数据显示，截止至 2017 年底，我国安防行业总收入增长至突破 6000 亿元，年均增长1
6、4.4%，预测在 2020 年我国安防行业总收入将突破 8000 亿元。 从安防市场整体情况来看，视频监控产品占其比例在 50%左右，2014-2016 年期间，视频监控在安防产品应用中的比例分别为 47.06%、48.33%和 50.63%。根据安防行业“十三五”展望数据，预计“十三五”期间我国视频监控市场年增长率将达到 15%左右的水平，即到 2020 年我国视频监控市场规模有望达到 1600 亿元以上。而随着人工智能、云计算、网络技术等新兴技术的日渐成熟，视频监控行业将进入重新洗牌的过程，用户对平台软件以及软硬件设备兼容性的需求将会增加，安防已不再仅仅是对设备和服务的需求，而是对整体解决
7、方案及服务的需求。 1.21.2 安防产业安防产业发展趋势发展趋势 得益于图像处理及编码技术的发展，公共安全视频摄像头不断升级，已经由标清向着高清、超高清的方向发展。在视频监控领域，人们不再满足于“看的见”，而希望能够“看的清”。随着 AR、VR、全息技术在视频监控领域中的应用，人们对视频图像高清化的需求日益彰显。而视频图像的高清化为实现智能化的视频监控提供了重要前提。近些年来，由于深度学习算法的突破以及硬件计算能力的提升，AI 技术被引入公共安全监控领域，使得公共安全监控被赋予了“大脑”，变得更加智能。图像清晰度的提高，可以获取更多关键性的细节，从而大大提高智能视频分析的精度，为智能监控的实
8、现奠定坚实的基础。当前中国的安防行业正加速向高清智能化发展。 5 传统的智能安防项目以前端处理为主，而高清视频的前端存储以及 AI 的前端分析将会对监控设备的性能提出极高的要求，从而大大增加了前端设备的投入成本；并且大量的前端存储，也加重了前端的负担，使得前端变得笨重、易于发热且耗电块。一些安防厂商逐渐倾向于采用 “前端+后端”结合的方案，例如，在前端摄像头采用一些专用的智能算法，实时对一部分视频数据进行结构化处理，而把大容量的公共安全监控数据存储以及更复杂的智能分析放在后端系统实现。随着网络带宽的大幅增加，在安防领域，前端轻量化将会成为趋势。 随着平安城市、雪亮工程等项目在全国范围内的开展，
9、安防产业已逐步从公安、政府等专用领域普及到了各个民用、家用领域。视频监控项目建设规模的与日俱增，带来了海量的视频数据。如何有效存储这些海量数据，如何从海量数据中深度挖掘有价值的信息，如何保障存储数据的可靠性，这些变得十分重要，于是，在后端催生了对云的需求。云计算具有强大的运算能力，能够实现海量级的规模效应和弹性扩展，进行海量数据的挖掘与分析，不仅节省了企业私有的存储空间，而且有利于跨区的搜索。伴随互联网数据的积累、云计算大数据平台技术的成熟应用，越来越多的企业将会产生上云的需求。而对于一些对时延要求较高的应用，边缘计算将会大行其道。因此，“云边协同化”已成为越来越多安防企业的共识，将会在未来的
10、安防解决方案中大放异彩。 未来， “高清智能化”、“前端轻量化”、“云边协同化”将成为安防产业发展的趋势。 1.31.3 安防产业安防产业业务发展的新需求业务发展的新需求 相对于有线网络而言，无线网络无需布线安装，免去了安装布线的工序和成本；系统组网灵活，缩短了网络建设周期，特别适用于临时、突发性的活动现场；对于一些无法铺设有线网络的场合，无线网络几乎不受地域的硬性限制，是唯一的选择；而且，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。因此，在公共安全网络建设上，无线接入将成为不可或缺的重要组成部分。但是，面对安防产业的高清化、智能化、大连接的发展，当前的
11、 3G、4G 网络还无法满足行业对承载网络的性能需求。例如，对于高清视频监控数据的传输，尤其是 4k 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6 数据收集与传输的难题，需要网络提供大连接的支持。因此，在安防领域需要引入一种新的无线网络架构来有效解决 3G、4G 网络传输层面的系列问题。 7 2 5G 网络对安防产业的价值及运营商机遇网络对安防产业的价值及运营商机遇 2.12.
12、1 5 5G G 网络核心特征网络核心特征 5G 网络是第五代移动通信网络，相比 4G 网络，5G 网络数据流量密度提升 1000 倍，设备连接数目提升 10100 倍，用户体验速率提升 10100 倍，端到端时延降低 5 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 Tbps 的流量密度。5G 网络具有大带宽、低时延、海量连接、低功耗的特点，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。截至 2018 年 11 月，全球已有 182 个运营商在 78 个国家
13、进行了 5G 试验、部署和投资。我国宣布将在 2019 年开始 5G 试商用，2020 年实现 5G 商用。5G 网络寄托了整个移动互联网产业链未来的希望，可以深度赋能安防产业，满足安防产业的需求。 2.22.2 5 5G G 网络对安防产业的价值网络对安防产业的价值 2.2.1 大带宽能力及对安防业务的支持大带宽能力及对安防业务的支持 近些年，随着大数据、AI 等前沿技术的成熟，安防业务对视频清晰度要求的逐渐提升，安防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。而随着视频清晰度的提高，视频传输对网络带宽的要求也越来越
14、高。例如，对于采用 4096*2160 分辨率、H.265 视频编码的单路 4K 视频，其带宽速率需求为 10-20Mbps，而对于采用 8192*4320 分辨率、H.265 视频编码的单路 8K 视频，其带宽速率需求约为 40-60Mbps。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。 8 2.2.2 高可靠低时延能力及对安防业务的支持高可靠低时延能力及对安防业务的支持 5G 网络有着毫秒级别的延迟，其意味着更快的响应速度，
15、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。 2.2.3 海量连接能力及对安防业务的支持海量连接能力及对
16、安防业务的支持 IoT 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，使得安防监控范围进一步扩大，监控数据的获取将更加丰富，这将能够为智能安防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再设备的状态监控、资产的跟踪以及物联和库存监控方面具有重要意义。 2.32.3 运营商机遇运营商机遇 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）
17、 的三大场景与安防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安防行业应用场景提供保障。 运营商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。 目前，政府、企业开展“平安城市”、“蓝天卫士”、“
18、国土卫士”、“名厨亮灶”等9 一系列安防业务，以提升民生政绩及企业品牌，一方面为运营商带来对 5G、SDN、NFV 等新型网络建设以及服务的市场空间， 另一方面为运营商深度参与行业市场， 实现通信技术与行业特定场景融合，带来数据服务、平台服务以及运营服务等提供广阔发展空间。5G 时代的到来、安防市场的繁荣，将为运营商带来巨大的发展机遇。 10 3 5G 智慧新安防应用及典型业务分析智慧新安防应用及典型业务分析 3.13.1 安防行业应用分类及典型业务安防行业应用分类及典型业务 根据维度的不同，可以对安防行业应用进行不同的分类。 按照应用场景的业务领域，安防行业应用场景可以分为平安城市、社区/园
19、区安防、大型活动/赛事安防、警务安全、生态安全、消防安全、交通安全、食品安全等大类。 应用场景分类应用场景分类 典型业务典型业务 平安城市平安城市 1：城市视频监控 2：AR 单兵可穿戴式巡检 3：机器人巡检 4：警务车巡检 5：手持执法记录仪巡检 6：施工场地视频监控 7：智能路灯杆 8：井盖、水位（防汛）、垃圾箱（防恐）、城市管网监测等物联网应用 社区社区/ /园区安防园区安防 1：人员、车辆视频监控 2：AR 单兵可穿戴式巡检 3：机器人巡检 4：园区巡检车 5：高清执法记录仪 大型活动大型活动/ /赛事安防赛事安防 1：人员、车辆视频监控（卡口、场馆内外） 2：AR 单兵可穿戴式巡检
20、3：机器人/无人机/警用车巡检 4：警务车巡检 5：应急布控（临时布控球） 11 6：高清执法记录仪 警务安全警务安全 1：视频监控（人脸比对、车牌识别） 2：AR 单兵可穿戴式执法 3：警用机器人/警务车巡检 4：无人机巡检/追踪 5：单兵执法（高清执法记录仪） 生态安全生态安全 1：蓝天卫士（秸秆焚烧视频监控） 2：国土卫士（工地扬尘、耕地燃烧秸秆视频监控） 3：机器人巡检（输电线路监控、石油管线监控等） 4：无人机水域/山区巡检 5：森林/山区/水源视频监控 6：无人船巡检 7：污染源监测、水质监测等物联网应用 消防安全消防安全 1：森林防火视频监控 2：消防无人机巡检及灭火 3：机器人
21、消防设施巡查 4：物联网消防远程监控（智能烟感器、智能消防栓、电气火灾监测、消防电源监测） 交通安全交通安全 1：道路视频监控（车辆识别） 2：视频违章抓拍 3：无人机道路巡查/事故救援 4：地铁/公交/机场/火车站的视频监控 5：交警 AR 实景巡逻 其他安防场景其他安防场景 店铺安防：小微用户安防 12 电力安防：高压线/电力塔/电箱监测 医疗安防：病房/药房安全管理及冷链 食品安全：明厨亮灶/餐厅视频监控 教育安防：校园/看护所/幼教视频监控、智慧校车 金融安防：自助区视频监控、人脸识别、人证比对 旅游安防：景区视频监控、文物古迹监管 司法安防：服刑帮教探视、监狱智能监控 按照对 5G
22、通信网络的需求，安防行业应用场景可以分为大带宽类、低时延高可靠类、海量连接类。 应用场景分类应用场景分类 典型典型业务业务 大带宽类 1：固定高清视频监控 2：AR 安防眼镜/头盔巡检 3：VR 实战化培训 4：机器人/无人机巡检 5：车载视频监控 低时延高可靠类 1：机器人/无人机巡检 2：手持单兵执法 3：应急布控（临时布控球） 4: 应急机动指挥通信(应急通信车) 海量连接类 危险物品监控、重要物资监控、垃圾处理监测、可燃物排放监测、有毒气体排放监测、医疗废物监测、疾病预防控制监测、水灾火警监测等物联网应用 13 3.23.2 典型业务分析典型业务分析 3.2.1 5G 无线固定视频监控
23、无线固定视频监控 3.2.1.13.2.1.1 业务概述业务概述 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。在电力、矿山、油田、雪亮工程、乡镇监控中，无线监控已成为主流。 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
24、4G，5G 速率提高 8-10 倍，无线网络的带宽将达到百 M 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
25、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。 3.2.1.23.2.1.2 业务功能设计业务功能设计 （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14 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
26、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。 3.2.1.33.2.1.3 网络需求网络需求 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需求。 视频业务带宽需求 3.2.1.43.2.1.4 可应用场景可应用场景 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，
27、应用场景包括： 1）电力线、电力塔等监控 2）旅游景区、建筑工地等监控 3）乡镇道路监控 4）水利、矿山等无人值守监控 5）森林防火、水源、河流资源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。 视频类型视频类型 720P 1080P 2K 4K 8K 分辨率分辨率 1280*720 1920*1080 2048*1080 4096*2160 8192*4320 压缩算法压缩算法 H.264 H.264/H.265 H.264/H.265 H.264/H.265 H.265 带宽需求带宽需求 1Mbps 2-
28、4Mbps 4-8Mbps 10-20Mbps 40Mbps 15 3.2.2 5G+安防机器人安防机器人 3.2.2.13.2.2.1 业务概述业务概述 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，国内外警察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
29、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
30、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，安防机器人的功能智能化和布控快速化的 16 3.2.2.23.2.2.2 业务功能设计业务功能设计 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
31、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。 图：安防机器人的重点技术方向 在硬件配置上往往需要云台变焦相机、双
32、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。 3.2.2.33.2.2.3 网络需求网络需求 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17 当前 4G 网络架构，传统网络设备硬件和软件紧耦合，难以为特定业务应用提供服务质量保障，致使应用感知较差，难以满足业务真是诉求。 （2）无法实时监控：安防机器人搭载多路高清摄像头，对网络传输的上
33、行带宽及传输时延要求较高。目前，4G 网络带宽不足以支撑安防机器人的实际业务应用，无法实现多路高清视频的实时回传需求。 （3）移动性差安全性弱：安防机器人采用 Wi-Fi 作为备选无线连接方案可实现视频实时回传的业务需求。 但由于 Wi-Fi 不具备大范围覆盖能力， 大幅限制了移动机器人的巡检能力。 另一方面， 由于 WiFi 加密方式有很多不安全因素， 难以满足移动安防的安全接入要求。 5G 作为新一代移动通信技术发展的主要方向，利用 5G 网络支持的增强型移动宽带（eMBB）、大规模机器通信（mMTC）、高可靠低时延通信（uRLLC）三大特性，不仅可以大幅提升移动警务高带宽业务的体验， 其
34、低时延、 高可靠的网络特性更契合机器人安防应用的网络诉求。主要体现在以下几个方面： （1）灵活的差异化服务质量保障机制： 5G 网络引入 SDN/NFV 技术，通过网络控制平面与用户平面的分离， 将有效的根据业务需求实现硬件资源的动态配置和高效调度， 最终可实现业务应用的差异化服务质量保障。 （2）高效的传输和时延保障能力：5G 具备高性能、低延迟与高容量特性，将可有效的提供传输和时延的保障。 （3）安全保障： 5G 网络未来将引入网络切片能力，可为行业客户提供差异化的安全服务，形成专业的高安全切片，满足业务应用的安全需求。 3.2.2.43.2.2.4 可可应用场景应用场景 安防机器人可以用
35、于园区安防、工厂巡检、大型活动/赛事巡检等场景中，主要应用包括： （1） 实现对巡逻范围内犯罪分子、重点人员的识别、定位、报警和跟； （2） 协助实现人员密集区的指引、疏散、排查和便民问答；实现便民服务； （3） 实现警务大厅的便民服务， 包括公安业务问答、 窗口导引、 业务自主办理； 等。 18 3.2.3 5G+AR 可穿戴设备可穿戴设备 3.2.3.13.2.3.1 业务概述业务概述 随着警务安防工作范围不断扩展和复杂化， 对于公安以及警务等政府相关部门来说， 如何实现公安/警务系统的智能化、提高警员工作效率就显得尤为重要。增强现实（AR）与安防行业结合，可以使执法人员通过音视频信息采集
36、，多警种信息深度融合，辅助情报研判，实现联动指挥。目前的 AR 设备大多在前端进行 AI 处理，导致计算量低，设备发热量大、使用时间短、体积大、造价高等问题，5G+AR，利用 AR 的先进技术，结合 5G 环境的大带宽、低时延的技术支撑，尤其是 5G 网络边缘云的技术，将极大的减轻前端负载，增强前方 AR 设备佩戴人员巡检的便利性；安防人员通过佩戴 AR 设备，随时走动执行任务，可以在真实空间中看到实时叠加的 3D 或全景的现场信息，使得很多事后查证的场景将向事前预警前移，从而创造更多事件预防价值，最终推动整个安防产业的持续繁荣发展。 目前针对安防领域的不同情景所应用的 AR 智能眼镜产品也不
37、大相同：未来可应用于高级别安防场景的多功能智能警用头盔； 应用于安防全场景的便携式智能眼镜； 应用于刑侦场景的隐蔽式智能眼镜以及应用于战备场景的头盔结合式眼镜。 图：AR 可穿戴设备的各种形态 19 3.2.3.23.2.3.2 业务功能设计业务功能设计 5G+ AR 可穿戴设备，能够实现前后端音视频交互、AI 智能比对、AR 显示操作等功能。其业务功能主要有： 视频采集，巡检人员佩戴专用的 AR/MR 巡检头盔或眼镜，进行巡检，头盔或眼镜的高清视频采集摄像头实时采集巡检人员的第一视角画面， 并将所采集到的视频信息进行结构化处理后通过 5G 网络传到云端或 MEC 边缘服务器进行人脸识别； A
38、I 识别， 识别分析系统能够对视频流和图片进行快速解析， 提取出人脸、 车辆等信息，实时与行业用户业务系统各种数据库进行比对，产生判断结果并最终在 AR 设备实现渲染，全面提升事件处理的效率和质量； AR 功能， 实时地计算摄像机影像的位置及角度， 并实时叠加相应文字/图像/视频/3D 动画模型等信息技术。 现场指挥，采用高清摄像头，实现第一视角记录，为远端指挥中心实时了解现场情况，进行决策提供保障；远端指挥中心的可视化指令通过 AR 设备直接传递到前方人员，实现远程指挥调度。 其他功能，还可以通过增加记录取证语音对讲、实时翻译、直播等功能，实现智慧新警务场景的应用需求。 图：5G AR 可穿
39、戴设备功能架构 3.2.3.33.2.3.3 网络需求网络需求 AR 技术对社会的各个行业产生了很大的影响，过去的 AR 产品因为带宽和延时的因素导20 致传输能力受限、交互互动体验不强和终端移动性差等问题，致使 AR 应用一直不能得到很好的推广。例如，在 AR 的体验中，由于时延问题，会让人产生现实与信息叠加不及时的问题。而要解决当前 AR 延时问题，一般需要网络时延稳定至少保持在 10-50 毫秒之间，对于AR 来说要达到不错的用户体验需要稳定的 50Mbps 以上的带宽和 ms 级的延时， 这在 4G 时代是无法实现的，唯有 5G 能满足这样的高速传输能力。 AR 用户体验对网络带宽和时
40、延的要求 用户体验级别 带宽 时延 一般 5Mbps 以上 小于 100ms 较好 20Mbps 以上 小于 50ms 极好 50Mbps 以上 小于 5ms 3.2.3.43.2.3.4 可应用场景可应用场景 AR 安防眼镜可用于执法、作业监管、案情模拟、应急救助等场景中，主要包括： 1）警务场景（公安执法监管、安保维稳、天网防控、实战演练）； 2）政务场景（国土、水利巡查、城建管理）； 3）消防、交通事故等应急救援场景。 21 3.2.4 5G+车载车载安防安防 3.2.4.13.2.4.1 业务概述业务概述 车载监控系统为社会文明发展、 社会和谐和人民出行安全起到十分重要的保护作用。 在
41、车载视频监控中， 由于车辆不停的移动， 无线通信网络传输成为唯一的选择。 在 2G-4G 时代，网络技术还不能达到超高清视频的要求， 而随着5G时代的到来以及云计算、 AI技术的发展，车载无线监控的发展趋势正朝着高清化乃至超高清化、 智能化、 云储存化的方向发展， 同时，5G 网络的边缘云技术，保障了后端处理的实时性，拓宽了车载视频监控应用的范围。5G+车载安防通过在车辆安装车载视频监控系统，实现实时抓拍人脸、违法行为等，借助于 5G 网络的高带宽、低时延特性，传输高清视频，结合后端 AI 能力，实现应急指挥、融合调度，实时处置突发事件，从而为公共安全保驾护航。 3.2.4.23.2.4.2
42、业务功能设计业务功能设计 车载移动布控的业务功能根据车辆属性的不同，有较大区别： 一类是大型客运车辆， 其主要业务功能有： 一、 过程记录， 对车辆运输过程中全程录像，实现全程有据可查；二、事件监测与预警，对驾驶员超速、疲劳驾驶、夜间开车等行为进行监测并向驾驶员和后台发出预警；三、运营规范管控，对高速停车、中途停车载客、异常区间停车、路线偏离、赖站、跳站等运营行为进行监管，后端人员可以通过 5G 网络实时获得监控录像并与驾驶员进行实时交互。 二类是执法车辆/船舶，其主要业务功能有：一、过程记录；二、信息采集，在车辆/船巡逻过程中，智能采集过程中的人、车、船信息，实现人脸识别、身份证/护照核验、
43、车牌识别等， 并与执法基础库进行实时比对， 能够现场发现嫌疑目标并进行甄别； 三、 指挥联动，指挥中心人员在获得视频信息后可以与前端人员进行交互，实现远程指挥，多方联动，事故快速处置等。 三类是小型运营车辆，其主要业务功能有：一、过程记录 ；二、信息比对，对驾驶员进行信息比对，确保人证车证合一，保护乘客安全；对乘客进行身份信息收集，并实时上报基础库 ；三、对跨区域、偏远地区驾驶等异常行为进行预警。 22 3.2.4.33.2.4.3 网络需求网络需求 随着对车载监控视频传输的高清化需求的提升，车载视频监控对网络大带宽的需求也日益强烈； 同时，为了提高前后端交互的实时性以及联动指挥的效率，车载视
44、频监控需要网络具有低时延的特性；车载终端随时运动、基站切换频繁，造成了视频无线网传的不可确定性，为了提升车载视频无线网传的效果，需要网络能够提供无缝切换的特性，保障较小的网络抖动。 3.2.4.43.2.4.4 可应用场景可应用场景 1）警用车的执法、巡逻； 2）石油化工的危险品车辆监控； 3）金融押运车的监控； 23 3.2.5 5G+临时临时布控布控球球 3.2.5.13.2.5.1 业务概述业务概述 当紧急事故发生时， 临时布控球设备可作为应急处置时重要的信息采集来源， 设备可拉杆箱携带，随时随地，移动部署，快速完成架设，且可避免不必要的投资；配合应急通信手段，将现场采集的高清视频通过
45、5G 网络进行实时回传及本地存储，指挥中心在后端能够对现场实际情况全方位掌握， 当发现突发情况是也可以通过布控设备进行喊话提醒， 提高了指挥调度的效率；设备布设灵活，可自动升降桅杆，远近高低全覆盖，实现无死角快速布防。 3.2.5.23.2.5.2 业务功能设计业务功能设计 临时布控在安防应用中包括前端感知采集设备、 后端存储计算设备、 软件业务平台几种形态。前端设备可以为枪机、球机、筒机、布控球、针孔摄像机、摄录一体机以及全息摄像机等；后端设备可采用 NVR； 软件业务平台可为视频监控综合应用管理系统。 其中临时布控球可在任意人流密集场所（例如公交车、车载、机场）定点或者车载移动部署，前端设
46、备通过 5G 网络把现场的图像、声音实时传到后端，后端可以通过 AI 技术进行大库比对，进行人脸识别、特定行为识别等，从而进行报警，也可以通过指挥中心与现场进行语音交互或可视化交互，实现远程指挥；前端设备可支持定位功能，录像和抓拍的照片均可叠加定位信息。 3.2.5.33.2.5.3 网络需求网络需求 临时布控由于其主要应对的是一些突发、应急场景，因此其对高清乃至超高清视频、图像的传输以及网络时延的需求比无线固定布控更为迫切。 3.2.5.43.2.5.4 可应用场景可应用场景 5G+临时布控球可用于临时卡口布控、重大活动周边的高点临时布控等，能够在重大社会活动、演唱会、重大外事活动、领导出行
47、保卫、重大会议等临时或突发事件以及抢险抢修中发挥重大作用，也可用于公安行业的（1）案件侦查、蹲点守候，（2）突发事件、24 反恐制暴，（3） 隐蔽侦查、跟踪监视，（4）现场勘查视频记录，（5）运用单兵设备进行案件侦查实时记录；交通行业的（1）酒驾稽查现场布控，（2）黑名单拦截布控；等。 25 3.2.6 5G+无人机无人机 3.2.6.13.2.6.1 业务概述业务概述 无人机通过搭配不同功能的挂载，可以满足客户的多种需求，在处理自然灾害、事故救援以及社会安全事件等方面发挥出重要作用。 随着无人机技术的逐渐成熟， 无人机系统也从单纯的航拍系统发展为多功能应用平台， 即无人机在除了搭载相机之外，
48、 还可以携带喊话器、抛投器、气体探测器、探照灯等各类多功能挂载以完成不同的行业任务。特别在一些紧急任务中，仅通过人力往往难以及时到达目的地，工作人员作业时也可能存在安全风险，无人机可实现空域高点视频回传，具有快速、高效、灵活的调遣能力，除此之外，使用无人机替代人工作业更具备安全性。 通过 5G 联网无人机，可以实现更大范围安全飞行（一般加密 WIFI 控制无人机，不超过5 公里，而且信号容易被黑客干扰截获）；基于 5G，无人机可支持 4K 以上视频回传，支撑人脸识别等高带宽应用，回传更多情报信息。 3.2.6.23.2.6.2 业务功能设计业务功能设计 无人机系统由飞行器搭载不同的挂载进行现场
49、拍摄或执行特殊任务， 现场的图像和数据信息可以通过 5G 实时传到地面站，也可以直接传送到指挥中心平台，提供指挥人员现场信息；同时可以与指挥车结合，将图像信息实时传回指挥车大屏，通过指挥车进行移动指挥。 飞行器可以通过地面站进行手动操控， 也可以通过指挥官软件设置航迹路径和其他自动飞行任务。此外，飞行器支持多种挂载，可以通过灵活搭配满足客户的不同需求。 5G 无人机安防业务应用 26 3.2.6.33.2.6.3 网络需求网络需求 4G 网络环境下，无人机到地面站传输视频最高分辨率为 1080P，传输的图像质量不高，而且网络传输不稳定，时延较大。而在安防场景中， 无人机需要具有高度的可靠性、
50、及时的进行反应、 不间断地进行现场的实时跟踪， 同时能够实时回传高清视频用于人眼或计算 AI的分析识别。5G 的大带宽、低时延的特性将能很好的解决上面的问题。 5G 无人机安防网络指标 视频类别视频类别 上行速率上行速率 下行速率下行速率 业务业务端到端时延端到端时延 控制端到端控制端到端时延时延 定位精度定位精度 1080P1080P 6Mbps 300Kbps 500ms 100ms 1m 4K4K 高清高清 25Mbps 300Kbps 200ms 20ms 0.5m 数据来源：IMT-2020 3.2.6.43.2.6.4 可应用场景可应用场景 5G+无人机业务可用于各种立体监控、智能
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