自2019年6月6日工信部发布5G牌照,已经过去了一年。一时间,万物互联,5G to B成了各大媒体上的流行词汇,介绍5G潜在应用的文章层出不穷,纵观这些文章,大多是“牛在天上飞,你在地上吹”系列,真正落地的场景少之又少。另一方面,5G作为一个尚未完善的新兴技术,本身存在的短板,如没有专业集群、没有专用频段、“切片”标准未定、上行速率受限和利用公网的信息安全担忧等,限制了5G to B应用。
本文针对轨道行业痛点和5G的高带宽(eMBB)特性,提出了几种行业应用场景,希望与读者共同探讨。
CCTV类应用场景
随着全自动运行系统的推广和反恐及安保工作的不断加强,城轨车站、枢纽区视频监控的数量不断增加,车站视频监控数量已经达到100路以上,针对如此大量的摄像机,安装布线将是一个不小的挑战。
传统的IP摄像机通常采用PoE供电或GPON网络。采用PoE供电时,受制于双绞线长度,PoE交换机必须分散布置,不利于维护。采用GPON网络时,需要布设大量光纤,增加了施工的难度。
5G摄像机的出现,从一定程度上可以缓解上述问题,5G摄像机只需布设供电线路,且通常无需考虑线缆长度。针对通过5G网络传输的视频如何存储和调看,通常采用如下两种方案:
MEC(Multi-Access Edge Computing,多接入边缘计算)设备部署于5G基站与运营商核心网之间,由于MEC设备可以下沉到轨道交通运营公司内网机房部署,对经由MEC的互联网和内网流量进行分流,可以使得内网业务流量直接进入轨道交通运营公司内网而不再经过运营商核心网,从而避免了专线租用和运营商网络的可靠性问题。
5G-MEC方案中,用户开户和鉴权,仍由运营商控制,5G终端中需装置运营商SIM卡。
5G-MEC网络中,终端和5G网络之间需进行双向鉴权,信息安全可以得到有效保证。同时,应在MEC设备连接内网的端口配置网络安全设备实施流量过滤,以保证内网安全。
利用5G-MEC方案,5G摄像机视频流经MEC分流后,与内网中的CCTV存储设备对接,实现视频的存储与调看。
5G-MEC方案架构如图1所示。
图1 5G-MEC方案
《反恐法》颁布以后,对于视频监控存储的要求,由30天大幅度提高到90天,随着视频监控高清化的不断发展,视频监控存储容量增加到原来的3倍以上,在新建和改建项目中,不得不建设体量庞大的机房,造成了较大的投资和运行维护成本压力。
在这种情况下,利用公有云存储视频监控录像,不失为一种较好的选择。使用公有云无需建设机房、无需承担较高的建设和运行维护成本,仅需按年度付给公有云提供商使用费用即可。还可以利用公有云归档存储,例如将90天录像的前15天放置于云硬盘中,16~90天放置于归档存储中,极大的降低存储成本。
同时,公有云可以与5G网络完美的结合,通过在公有云部署互联网直播平台,可实现视频在PC端和手持终端的跨平台调看,方便随时掌握现场情况。
该方案依赖于互联网公司强大的网络安全能力(7x24小时安全响应),可有效避免大量5G摄像机接入导致的攻击面分散问题,保证了网络的安全性。
公有云存储方案如图2所示。
图2 公有云存储方案
车载CCTV类应用场景
长期以来,受制于车地无线网络带宽不足,车载CCTV回传成为长期困扰轨道交通运营企业的一道难题。常规车地无线网络的设计,仅能满足为数不多的几路车载视频实时调看需求,需要回看车载视频时,不得不人工上车拷贝。不仅拷贝速度慢,费时费力,而且频繁操作极易损坏车载NVR设备接口。
5G网络的应用,使得车载CCTV视频回传成为可能,以8A型电动客车为例,全车40路摄像机(H.265,3Mbit/s)总回传速率约120Mbit/s,在头尾负荷分担(由不同的运营商负责回传)和断点续传的支持下,仅需要每端60Mbit/s的上行平均速率,即可实现车载CCTV的全量回传。
与车站视频类似,车载CCTV视频回传可以根据需要采用5G-MEC或公有云存储方案。
车载CCTV视频回传方案,需要对车载设备进行改造,增加5G车载终端、车载安全设备及配套的应用软件与地面CCTV平台或互联网直播平台对接。
PIS anywhere应用场景
PIS系统用于提示乘客列车进站、到站、播放商业广告、紧急情况下的信息发布等。通常PIS系统的地面显示器,均采用有线网络连接,网络布线限制了PIS系统的覆盖范围。
基于5G网络,可以突破网络布线的限制,使PIS地面显示器的布置更加灵活,例如,可以在流量较大的区域设置PIS地面显示器来提高广告投放效果,根据站内客流分布情况灵活的撤收PIS显示设备等。同时可以扩展PIS系统的应用范围,例如使用基于电子墨水屏的低功耗、低成本电子标牌,代替过去的纸质提示标贴,极大的方便标贴管理。
基于5G网络,还可以实现基于手持终端的PIS应用,将PIS系统的触及范围扩展到手机小程序和APP,极大的提高信息发布效果。
针对车载PIS系统,可以借助5G-MEC网络实现车地传输。
(完)
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