5G網絡對視頻監控系統的改變
- 發布時間：2022-03-18
摘要：傳統的監控系統在建設之初需要提前進行線纜敷設，在整個組網過程中，對于攝像頭的更改、增加、刪除費時費力，雖然有通過4G，3G聯網的監控攝像頭，也存在帶寬下，速率慢，資費貴等缺點。在5G網絡中，由于5G的大帶寬，低時延，廣鏈接的特性，對于監控設備組網來說有很大的優勢，再監控攝像頭線纜敷設的過程中，可以節省大量的時間，并且再監控的增加，刪除，調整過程中會非常方便。
關鍵詞：視頻監控； 5G；視頻監控安全
1、5G技術在視頻監控系統發展中的重要性
傳統的監控系統以2G、3G、4G技術為核心的智能視頻系統無法滿足現有的需求，需要更高效、更智能的系統來實現高效的監督和實時監控。而5G是一種有著超高可靠低時延通信，增強型移動寬帶通信和大規模機器通信技術的特征的新一代移動通信技術。利用5G可以提高傳輸速率與監控質量。5G在未來的智能監控系統的建設中會起到重大的作用[1]。
監控系統在經過了模擬監控系統，數字視頻監控系統，到網絡視頻監控系統，監控系統中的攝像頭越來越多，顯示的畫面越來越清晰，系統的容量越來越大，實現的功能越來越豐富。但是即使在這種情況下，現有的監控仍是無法滿足日益增長的需求，對于監控畫面的實時分析，引入大數據，AI等算法都是比較基礎的應用，終極目標應該是隨時隨地可以還原出監控現場的環境。再加上現有的監控機房，需要人員值守，也可以通過引入大數據，AI算法對畫面內容進行分析，可以將長時間無變化的畫面進行刪減，一方面減少數據儲存的壓力，增加數據存儲的時間，另外一方面減少后期查閱監控的工作量，再有就是對畫面中的人物行為進行分析，對可疑徘徊的人員，或者在高空邊緣的人員的行為進行分析，提前預警，進行系統聯動，及時預警，及時安排人員進行安全的排查與處理。
智能化是各種應用系統的發展趨勢，而對于視頻監控系統來說，隨著社會不斷的發展，視頻監控系統所存儲的數據越來越龐大，在這種情況下，如何快速提供 有用的視頻信息就是重中之重，通過圖形處理算法的精進，視頻監控系統中的畫面識別的智能化功能的需求也會日益增加。社會層面上，視頻監控系統的智能化是對安防工程的重要支撐，在工業中，設備的自動化運行也離不開監控，在家庭生活中，對家中環境的掌握，對孩子行動的掌握，對寵物行為的掌握也都是離不開監控。視頻監控系統的智能化是大勢所趨，其中也存在著許多問題，視頻監控海量的數據傳輸以及存儲是最大的挑戰，還有對監控畫面清晰度要求的提高，高清視頻監控畫面將是主流，而其所占用的存儲空間會更大，隨著技術的發展，視頻監控的前端儲存從 ，后端存儲主要以SAN和NAS為主，隨著存儲技術的發展，云儲存技術則為新興主力。而使用云存儲，一方面可以降低系統中存儲與傳輸的壓力，另外一方面更方便接入新的技術，可直接在云端對監控畫面的內容進行分析，從而減少本地對服務器計算能力的要求。
2、5G的基本特性與視頻監控發展的契合點
對于5G來說，基本的三個特性，移動增強型寬帶，超高可靠低延遲通信，海量機器類通信[2]，也很契合未來監控的形態，對于視頻監控系統來說，后期核心的需求在于對風險危險的及時排查，加上后期對監控內容的隨時查看，甚至可以做到實時監控。
（1）5G的移動增強型寬帶與視頻監控的契合點
5G的三大特性中移動增強型寬帶，契合視頻監控系統日益增長的數據傳輸需求，隨著視頻監控系統的逐步發展，對畫面的清晰度要求越來越高，視頻監控系統末端設備的數量越來越多，隨之帶來的就是視頻監控系統日漸增長的視頻數據，海量數據的傳輸對于現有的傳輸系統的壓力逐漸增加，而且5G的移動增強型寬帶可以使視頻監控系統擺脫原有的結構框架 ，在末端點位部署攝像機時，取消原有的網線束縛，將數據通過5G的無線網絡回傳至云服務器。一方面減少了本地部署存儲服務器的壓力，一方面也可以在云服務器端直接部署智能AI，大數據算法等對回傳的內容進行實時解析。
（2）5G的海量機器類通信與視頻監控的契合點
而且5G中的海量機器類通信，在視頻監控系統中可以接入海量的視頻監控系統的末端設備，在園區，醫院，商場等設備密集場所，保證所有的視頻監控系統的末端設備的連接。并不局限于傳統視頻監控系統中的的前期的線纜預埋，可以隨時調整，對視頻監控系統的末端攝像頭隨時進行增加，刪減，修改等操作，減少前期線纜預埋的工作量，方便于后期的設備部署，只需要臨近取電，無需考慮前期網線的路由以及交換機的部署，可直接通過5G網絡將視頻監控數據回傳。并且在后期有需求調整的情況下，方便調整。對于出現故障的情況，現場需要排查的問題點相較于之前，也大大減少，并且因為數據回傳至云端存儲服務器，也可以讓服務器下發故障告警。通過下發的故障告警，遠程排障，快速解決故障，及時響應。
（3）5G的超高可靠低時延與視頻監控的契合點
最后的超高可靠低時延對于視頻監控系統來說，可以實現視頻監控系統的實時監控，只要身處在5G網絡當中，可以隨時隨地對現場的監控進行查看，并且如果接入智能AI，大數據分析，可以更及時的下發報警，對視頻監控下的整個網絡來進行實時的風險排查，由于人工在監控室對視頻監控進行排查，一方面存在效率低下的問題，而且還伴隨著因人員疲憊導致的錯誤排查。并且由于視頻監控系統的視頻監控數據上傳，可以實時的數據共享，可以做到跨區域，跨市，跨省的數據互通，對于安防系統可以更好的聯動，從而預防犯罪時間的發生。
并且并且結合海量機器類通信，可以在疫情、封城、重大自然災害地區等人員無法進入，并且急需探明情況的區域進行大規模的無人機偵察，來保證對現場情況的及時掌握。
3、視頻監控的安全性
3.1視頻傳輸過程中的風險
目前監控市場主要關注的還是視頻的傳輸能力問題,通過對多款主流監控設備的實驗(見表1)可知一個明顯的安全隱患:在靜態畫面下如有異常，安保人員意識到并采取措施最少在1分鐘以后.如果事先已知以太網傳輸線路(可以通過巡線儀找到)中的某臺攝像頭,根據線序將芯線剝出剪斷，替換其他設備(只需幾秒時間),就可以輕易的制造虛假錄像.或者人為的制造--場“網絡風暴”,便可以癱瘓整個網段監控,而排查故障時間卻要數小時.另-種安全隱患是如果視頻碼流傳輸采用H.263 ~265明文格式,意味著任何人都可以對視頻信息進行截取、解碼,從而造成信息泄密[3]。
目前以太網架構模式的監控網絡系統安全性不足.專業人士可以輕易獲得監控系統的人侵、干擾或破壞的工具和手段.即使是公安系統監控網絡,也可以順利找到攻擊漏洞。
3.2圖像信息安全存儲問題
目前視頻圖像大多是采用avi、mp4等標準格式存儲, 一般再不進行加密.雖然有些廠家視頻控制設備可以采取手機移動綁定或掃碼認證技術來進行保密,但這并不保險,因為此類監控系統一般存在外接端口,黑客可以一般使用常規的破解模式就可以破解并非法人侵。
3.3監控系統技術的解決
通過5G與視頻監控系統的結合，來實現視頻數據云存儲，本地監控無需線路覆蓋，減少交換機結點，來達到控制數據存儲不被破解，以及更好更快的對現場突發情況進行識別，并對現場值班人員進行提醒，來及時處理突發情況。
4、結束語
在網絡逐步發展的階段，萬物互聯是發展的趨勢，不斷的與新技術相結合，發展出符合當下需求的產品才是不斷前行的方向，5G的未來就是面向工業，面向企業，更改的服務社會，而視頻監控系統，往大來說是整個社會安防的重要基石，往小來說，是個人家庭安全的保證，更需要不斷發展、不斷進步，豐富并且完善日益增長的需求，保障社會家庭的穩定。
參考文獻
[1]孫宇《基于5G的智能視頻監控系統分析與研究》《電子世界》，2020年8月30日。
[2]盧迪 邱子欣《5G新媒體三大應用場景的入口構建與特征》2019年7月15日。
[3]陶槊 魏海利 《視頻監控系統數據安全風險的技術解決》 2020年6月28日。
作者：西安協同數碼股份有限公司智能化事業部王迪恒