清研智庫:5G打造超高清視頻監控,助推智慧城市建設
根據Gartner公司的數據,視頻監控將成為未來三年全球5G物聯網(IoT)解決方案的最大市場,到2020年占5G物聯網終端安裝量的70%。鑒于全球對更安全的城市、建筑和工作環境的高度關注,攝像機處于物聯網的頂端并不奇怪。傳統的CCTV部署依賴于電纜和光纖連接,在大規模實施和管理方面復雜且成本高昂,因此,無線連接正在成為傳輸視頻信號的首選媒介,用于分析、態勢感知和改進決策。5G網絡的增強型移動寬帶能力支持高密度城市環境中高分辨率4K和8K攝像機的帶寬需求,同時通過網絡切片提供無抖動、低延遲、實時視頻所需的服務質量。
5G在智慧/安全城市中的超高清CCTV部署。
到2050年,近70%的世界人口將生活在城市。這種快速的城市化對城市治理和基礎設施提出了重大挑戰,影響到市民的安全和流動性,以及教育、衛生和其他系統。隨著城市渴望變得更加智能化,擁抱物聯網和數據分析,城市范圍內的CCTV網絡已被許多政府優先考慮。這背后的原因是,視頻信號可以通過多種方式進行分析,有效地使攝像機成為多用途傳感器。例如,在河內的一個智慧城市項目中,分析了攝像頭的視頻信號,用于公共安全應用、交通監控和管理以及人群管理。在比利時,場景分析解決方案被用于監督高速公路休息區的物理安全。
無線CCTV攝像機的興起
傳統的基于電纜和光纖的CCTV攝像機有其局限性,正逐步被無線CCTV攝像機所取代。無線CCTV攝像機大大簡化了在密集的城市環境中大規模部署的實施和管理復雜性。此外,使用機身連接、車載或無人機安裝的攝像機的新實施方案只能通過無線方式連接。到目前為止,圍繞無線作為首選連接介質的主要問題是它能否支持實時、高清晰度攝像機所需的帶寬和延遲要求?答案是肯定的,因為有了5G。
5G成為首選的連接媒介
我們舉個例子。如果在一條街道上安裝10臺超高清CCTV攝像機,在使用高質量解碼器的情況下,捕捉平均幀率為15幀/秒的畫面,網絡帶寬需求為90.4Mbps。通俗地說,基本上需要相當大的帶寬來應對數據流量。在現有的蜂窩網絡上,這將是一個顯著的額外流量負荷,因為它們還要滿足人們日常所需的流量。有了5G網絡,這一挑戰就微不足道了,因為容量成倍增長上行峰值數據速率令人瞠目結舌!在5G網絡中,網絡切片 可以讓你的數據流量變得更多。網絡切片專門滿足CCTV攝像機流量,提供高質量實時視頻所需的帶寬和延遲特性。
攝像機是增加安全還是侵犯人們的隱私?5G能否彌合這一矛盾?
沒有人特別熱衷被監控的荒誕世界,在這個世界里,某個人、某個地方可以看到你的一舉一動。同時,即使是對CCTV覆蓋率最強烈的批評者也會勉強同意,攝像頭至少是對潛在犯罪的一種威懾。那么,如何利用技術來解決侵犯隱私這個潛在的矛盾呢?有沒有一種方法可以只記錄異常事件?
答案就在于邊緣的視頻分析。視頻分析的一個重要能力是通過動態地實時掩蓋人的身份來實現匿名化。舉一個零售店的例子。通過遮蔽技術,可以有效地將移動的人和物體轉化為背景上的透明體。因此,店主可以跟蹤移動和活動,但無法直觀地識別個人。像場景分析這樣的解決方案,通過檢測被遮擋的行為、運動和環境的異常,帶來進一步的進步。只有異常事件才會被捕獲,其余的會被實時丟棄。
5G還支持分布式云架構,邊緣計算也是其中必不可少的元素。當視頻流的聚合、處理和分析在5G上進行時,沒有視頻數據的集中存儲。決策純粹由視頻分析軟件對異常檢測進行,無需人工干預。5G和視頻分析技術將共同在保障人們安全的同時,解決個人隱私問題上發揮關鍵作用。
智慧城市的未來
很明顯,5G將在連接大規模公共空間和城市范圍的CCTV攝像機網絡方面發揮關鍵作用,使高清視頻信號即時可用,以實現態勢感知和分析驅動的洞察力。在可操作智能平臺上聚合視頻洞察、城市系統和物聯網設備的數據,將使城市能夠通過機器學習和自動化驅動的情境快速應對各種情況,并保持城市的高效運作,同時確保城市市民的安全和保障。
當5G、攝像頭和分析技術結合在一起時,智慧城市才真正成為現實。想象一下,這個世界的道路更加安全,乘坐無人駕駛車輛上下班毫無壓力。一個更清潔的世界,垃圾收集機器人可以在垃圾變得礙眼之前識別并處理街道上的垃圾 。一個更方便的世界,當午夜饑餓感襲來時,搭載機器視覺的機器人跑腿可以在幾分鐘內高效地送出披薩。利用科技提升生活品質的可能性是無限的,而5G將是連接每個人和每件事的關鍵,以實現智慧城市的承諾。
本文最初發表在Nokia的博客上,作者Jishnu Dasgupta,清研智庫李梓涵編譯