基于5G專網(wǎng)的司法領域一體化安防監(jiān)控解決方案

韓海

（中國移動通信集團山西有限公司，山西 太原 030001）

關鍵字：5G專網(wǎng)；安防監(jiān)控；司法領域

1 引言

5G 的發(fā)展對與個人而言，是網(wǎng)絡速度更快，視頻流暢、游戲不卡；而對于行業(yè)的融合，更是具有顛覆性的意義，例如5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G+智慧農(nóng)業(yè)等。2018年，司法部發(fā)文《“數(shù)字法治智慧司法”信息化體系建設指導意見》（司發(fā)通﹝2018﹞100 號），提出“要加快推動‘數(shù)字法治智慧司法'立項并納入國家信息化建設規(guī)劃”。2019年，山西省人民政府印發(fā)《山西省加快5G 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實施意見》和《山西省加快5G 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干措施》（晉政發(fā)〔2019〕21號）。司法領域用新型技術手段提升安防監(jiān)管能力勢在必行，本文結合以上文件指導意見以及長期對司法領域的調研和研究，設計5G+司法領域一體化安防監(jiān)控方案。由于司法領域對數(shù)據(jù)安全性、私密性有著特殊的要求，所以采用5G專網(wǎng)的私有化部署方案。

2 司法領域安防監(jiān)控現(xiàn)狀分析

5G 技術、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，對目前司法領域安防監(jiān)管工作提出了新的挑戰(zhàn)。司法領域在安防監(jiān)控方面一直在探索新的技術管控手段，但相比較其他行業(yè)，由于其行業(yè)的特殊性，在技術更新上仍存在一些滯后。

第一，司法領域對安防監(jiān)控的要求極高，需要實現(xiàn)地面、地上、高空無死角、實時監(jiān)控。傳統(tǒng)的攝像頭監(jiān)控、人工巡檢的模式雖能在一定程度起到監(jiān)管作用，但費事、費力，實時監(jiān)測告警、主動防御能力有待提升。

第二，為全面監(jiān)控覆蓋，司法領域需要建設大量的監(jiān)控點、門禁、物聯(lián)網(wǎng)感應設備，傳統(tǒng)的方式布線量大，浪費較大財力、人力。因為司法領域的特殊性，其數(shù)據(jù)安全性和隱私保護是首要考慮的，傳統(tǒng)的無線覆蓋方式無法替代有線網(wǎng)絡。

第三，監(jiān)管平臺以二維界面為主，缺乏室內外三維一體化可視化界面，不便于全方位、立體式的監(jiān)控，遠程研判、遠程指揮能力有待提高。

3 5G專網(wǎng)的定義和特點

5G 專用網(wǎng)絡（Private 5G Network）可以看作是一種5G無線局域網(wǎng)，它是利用5G技術創(chuàng)建具有統(tǒng)一連接性、優(yōu)化服務和特定區(qū)域內安全通信方式的專用網(wǎng)絡。雖然5G網(wǎng)絡有高帶寬、低延遲、多接入的特點，但在一些特定行業(yè)和特定場景下，5G公網(wǎng)的訪問模式并不能滿足實際場景的需求，尤其在一些保密性比較強的單位或者區(qū)域中應用，例如公檢法司等行業(yè)部門。不少的企業(yè)或者單位希望利用5G無線網(wǎng)絡的優(yōu)勢，但同時提出對5G網(wǎng)絡有獨立的控制權限、高度的可靠性、數(shù)據(jù)的安全性和隱私性等要求，公網(wǎng)的5G無法完全滿足這些特定需求，而5G專網(wǎng)通過使用UPF（用戶面）下沉，以及邊緣計算技術，實現(xiàn)數(shù)據(jù)流量卸載、本地業(yè)務處理，可以滿足用戶數(shù)據(jù)不出場、超低延時、節(jié)省帶寬、信息安全的需求。5G專網(wǎng)的主要特性概括如下：

可用性：高可用性意味著終端用戶可以始終使用該服務，任何系統(tǒng)操作和維護處于可控狀態(tài)，網(wǎng)絡停運時間幾乎為零，以確保最大的可用性。

可靠性：可靠性是指在預定的時間內以高成功概率傳輸定量業(yè)務的能力。它需要足夠的網(wǎng)絡覆蓋范圍和容量以及強大的切換功能。

網(wǎng)絡互通：確保與公網(wǎng)互通是一項重要功能。很多關鍵服務在從一個網(wǎng)絡遷移到另一個網(wǎng)絡時需要保證服務的連續(xù)性。

安全性：5G 專網(wǎng)有望提供全面的端到端的安全性，以確保信息、基礎架構和人員免受威脅。企業(yè)還擁有數(shù)據(jù)主權，確保敏感信息保留在本地。

服務質量：服務質量包括網(wǎng)絡流量、延遲、抖動、丟包率等。使用專用頻譜運行的5G 專網(wǎng)具有更高的可控性，可以針對專網(wǎng)部署中的特定需求量身定制不同服務的系統(tǒng)性能和資源使用策略。

4 5G專網(wǎng)與安防監(jiān)控的融合應用

司法領域非常重視安防系統(tǒng)的建設，由于其安防監(jiān)管的特殊性，需要盡可能做到全方位、無死角、實時監(jiān)控預警。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控和人員巡檢的方式已不能完全滿足監(jiān)管全方位、實時性的要求。本方案以5G 專網(wǎng)為基礎，構建地下、地上、高空三維一體化安防監(jiān)控指揮中心，能夠更好地提升司法領域安防監(jiān)管效果。

4.1 5G智能井蓋監(jiān)控

地下區(qū)域的監(jiān)管是司法監(jiān)管的重要環(huán)節(jié)，也是監(jiān)管難點。目前，司法監(jiān)管區(qū)域地下管道監(jiān)控主要以人為監(jiān)控和攝像頭監(jiān)控為主要手段，存在兩個弊端：第一，人員投入大，監(jiān)管人員必須定時對監(jiān)管區(qū)域管道情況進行人為排查；第二，實時性不強，屬于被動監(jiān)控，往往視頻監(jiān)控看到的時候，違規(guī)事件已經(jīng)發(fā)生，亡羊補牢。

通過在井蓋中嵌入5G智能井蓋模塊，不僅可以作為5G通信天線發(fā)射5G信號，而且可以作為監(jiān)管區(qū)的5G專網(wǎng)智能監(jiān)控設備，實時對井蓋的狀態(tài)進行監(jiān)控，如果出現(xiàn)肆意打開井蓋，或者破壞井蓋的情況，5G智能井蓋監(jiān)控模塊自動向值班警員和指揮中心告警。

4.2 5G+人員精準定位

對于情緒波動或侵害性強的被監(jiān)管人員需時刻關注其行為軌跡、心理、生理狀態(tài)，此類人員的一直是司法監(jiān)管中的重點。

5G 智能手環(huán)+結合超寬帶（UWB）定位技術+AI 分析可以實現(xiàn)對重要監(jiān)管人員的實時監(jiān)控分析。在5G智能手環(huán)內安裝移動的物聯(lián)網(wǎng)固化芯片（貼片防拆），結合UWB 定位技術、手環(huán)固有的監(jiān)測能力，對被監(jiān)管人員進行實時定位、歷史軌跡記錄、運動監(jiān)控、電子考勤、生命體征監(jiān)測及情緒波動等的監(jiān)控，利用5G 專網(wǎng)實時回傳至AI 分析服務器進行分析，有效提高監(jiān)管區(qū)安全系數(shù)，能做到“事前防范、事中處理、事后分析”。

4.3 5G專網(wǎng)+AR巡檢

監(jiān)管區(qū)域一般較大，人員眾多，按照監(jiān)管要求，監(jiān)管區(qū)內人員要實行定時檢查，以防出現(xiàn)被監(jiān)管人員脫離監(jiān)管區(qū)、單獨活動、沖突行為等情況的發(fā)生，如果通過人為點名監(jiān)管的方式，費時費力。通過5G專網(wǎng)+AR巡檢眼鏡的方式，可以將被監(jiān)管人員的信息導入，監(jiān)管人員佩戴AR 眼鏡對監(jiān)管區(qū)內人員進行快速掃描，影像通過5G專網(wǎng)實時回傳后臺分析，后臺集成AI 智能分析算法，通過連接5G 專網(wǎng)，實現(xiàn)監(jiān)管區(qū)內的人員進行實時的人臉識別、人員統(tǒng)計、人員行為識別和跟蹤監(jiān)控。

4.4 5G+無人機巡檢

針對監(jiān)管區(qū)內貨車出入、屋頂監(jiān)控、人員活動區(qū)域、監(jiān)管區(qū)死角等監(jiān)控場景，利用傳統(tǒng)的定點監(jiān)控或人員巡檢方式，雖然可以實現(xiàn)監(jiān)管，但耗費大量人力、物力。

利用5G 專網(wǎng)+無人機的方式，設定確定的巡檢時間、巡檢路線、自動起飛巡檢。5G專網(wǎng)采用向上定向天線覆蓋，無人機加載哈勃一號5G模塊，與5G專網(wǎng)進行連接，通過5G專網(wǎng)實時回傳視頻數(shù)據(jù)，后臺進行AI數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)在高空監(jiān)控區(qū)域人員進行人臉識別、異常行為識別、數(shù)量統(tǒng)計等功能。

4.5 5G+電子圍欄監(jiān)控

監(jiān)管區(qū)內有活動區(qū)域的限制，未經(jīng)允許的人員不得進入非準入?yún)^(qū)域，對于監(jiān)室內人員的行為和狀態(tài)也需要實時進行監(jiān)控，所以在各關鍵區(qū)域需要進行攝像頭監(jiān)控和門禁管控。大量的監(jiān)控點和臨時盲點監(jiān)控需要建設，布線繁瑣極不方便，如果要實現(xiàn)AI數(shù)據(jù)分析的及時性，需要高清視頻的實時傳輸。采用現(xiàn)有4G 使用的互聯(lián)網(wǎng)模式，由于帶寬和鏈接數(shù)量的限制，只支持少量終端超高清數(shù)據(jù)上傳。

利用5G 專網(wǎng)覆蓋，可以利用5G 無線多連接、大帶寬的特性，實現(xiàn)監(jiān)管區(qū)監(jiān)控、門禁等安防管理的靈活組網(wǎng)，單天線支持10路以上1080P高清視頻回傳。同時，能有效解決監(jiān)區(qū)監(jiān)控臨時布線的難題，減少集成布線的工作量。利用AI 技術進行人臉和人員行為識別，判斷人員行動軌跡，一旦進入非準入?yún)^(qū)域將觸發(fā)告警，實現(xiàn)監(jiān)管區(qū)內區(qū)域管控。5G 專網(wǎng)支持與現(xiàn)有的固網(wǎng)融合組網(wǎng)，既能解決重復投資建設成本，而且確保敏感信息不出監(jiān)區(qū)，保障了信息安全。

4.6 三維一體化指揮中心

隨著管理信息化程度的提高，二維平面展示型的指揮中心模式已無法滿足司法領域全方位、一體化管理的要求，迫切需要新型的指揮中心管理模式。新型指揮中心需具備三種功能：第一，二維視頻監(jiān)控模式將向著室內、室外三維立體式可視化管理轉變；第二，利用5G視頻監(jiān)控+AI分析的模式，對現(xiàn)場情況進行實時分析和預判，以便管理人員及時采取措施，即用監(jiān)控區(qū)域的事前主動防御監(jiān)控替代當前的被動式監(jiān)控；第三，指揮中心通過音視頻融合設備，將對講機、執(zhí)法記錄儀、監(jiān)控終端等設備進行融合，實現(xiàn)遠程督查和對講廣播。

在5G專網(wǎng)覆蓋的基礎上，司法領域安防監(jiān)控的各種5G應用通過5G 專網(wǎng)覆蓋實現(xiàn)互聯(lián)，并通過黑白名單管理，對5G網(wǎng)絡覆蓋中的通信設備卡號以及MAC地址添加單管理，確保外網(wǎng)設備無法接入?；?G網(wǎng)絡的大帶寬、廣連接、低延時的特性，各應用通過5G 網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)、視頻、語音等信息實時匯聚至指揮中心AI 分析服務器進行分析、告警。5G 智能地下井蓋、5G 人員精準定位、5G+AI 地面巡檢、5G 電子圍欄監(jiān)控、5G無人機巡檢，共同構成地下、地面、高空全方位的三維立體監(jiān)控安防體系。通過三維建模技術對監(jiān)管區(qū)室內外進行建模，形成立體的監(jiān)控畫面，實現(xiàn)整個監(jiān)管區(qū)在畫面中立體展示，監(jiān)管人員可在指揮中心對監(jiān)管區(qū)各個角落全面的掌控。在分析出現(xiàn)異常情況的時候自動觸發(fā)告警，監(jiān)管人員可在指揮中心將各監(jiān)管區(qū)域的音、視頻畫面遠程調取，并且可以實現(xiàn)對違規(guī)行為進行遠程喊話指揮，同時，管理員還可在指揮中心對指定的被監(jiān)管對象進行行為軌跡查詢。

5 結語

本文中5G在司法領域一體化安防管理中的應用案例只是很小的一個應用場景。5G 在車聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個領域均有很高的融合應用價值，需要我們進一步深入研究和創(chuàng)新。

5G的出現(xiàn)是社會進步、產(chǎn)業(yè)推動、經(jīng)濟發(fā)展的重要推進器，未來基于5G 的通信終端可能不僅僅是手機，無人機、機器人、家居設備、醫(yī)療設備、工業(yè)設備等都可能是5G 的終端設備。未來5G 如何與各行各業(yè)進行深度融合應用是關鍵，隨著融合應用會越來越廣泛，也將催生新的數(shù)字經(jīng)濟體系，新的服務模式，創(chuàng)造新業(yè)態(tài)。