5G在林业防火视频监控中的应用

森林火灾是一种突发性强、破坏性大、处置救助较为困难的全球性林业重大灾害，是破坏生态环境、危害人民群众财产安全、破坏和谐稳定最为严重的自然灾害之一。一旦有火警发生，就必须以极快的速度进行扑救。扑救是否及时，决策是否得当，关键取决于对林火行为的发现是否及时，分析是否准确，采取的措施是否得当，是灭火工作的关键。为此，如何对林区火灾前的检测预警、火灾过程中的指挥调度以及火灾后的评估，如何实现对森林资源行政管理，对林区动植物资源进行监管，对林区植物病虫害预警进行防治等工作，显得尤为重要和紧迫。随着科技的高速发展，互联网在各方面的应用已经无法替代，因此，伴随视频压缩处理技术、网络通讯技术的快速发展，数字化的远程视频传输应用得到广泛普及。

图1 林业防火视频监控系统图

近年来，林业防火综合监控系统不断进步，效果显著，通过现代科技手段，创新管理方式，实现对重点林区火情、林业植物资源24小时不间断监管。所以，数字化大型联网视频监控系统的广泛应用是一个大趋势，必将推动各级部门的广泛应用。得益于此，兼容有线、无线网络的大型视频监控综合管理系统应运而生，通过此系统中心监控人员可以直接对各个重点林区进行实时监控，不仅能直观地监视和记录现场的实时视频情况，还可通过在前端安装各种报警辅助设备，从而可以有效防止火灾蔓延，做到及时预警和指挥救火工作，也为林区植物资源保护提供了第一手视频资料，为后续的事件处理带来可靠保障。在林业防火视频监控系统不断进步的同时，如何在适应更多的数据流量传输的同时增加传输速率，如何实现端到端的时延缩短，从而使监控系统后台管理人员更快做出响应，是推动林业防火工作向前进一步发展的关键所在。相信5G技术的出现可以带来新的希望。

目前，对于视频监控的传输系统的设计主要以下列两种方式为主：

1.铺设线缆。

2.采用微波或者3G、4G进行传输，使用无线网桥或者3G、4G视频服务器，将前端设备回传的视音频及控制数据传输至森林防火预警监控中心。

从前端监控点到监控中心的视频及控制信号通过无线网桥建立无线链路，无线网络采用点对点的网络传输模式，网桥和天线采用分离式设计，其射频接口连接高频避雷器后，通过高频馈线连接定向天线，采用高性能、高带宽、多功能、室外型电信级无线设备,该方法有效提高了低功率终端设备远距离链路带宽，可实现大范围的无线覆盖，从而达到高速、实时监控预警的目的。

综上两种传输方式，铺设线缆耗费成本高，目前高清视频传输以720P为主，而3G、4G网络无法满足更高的如1080P视频的传输需求，频带范围窄，无法满足传输容量的飞速增长和更宽的频谱资源的需求。如果将5G网络应用于安防视频监控系统，将完美解决这一系列问题。

截至目前，未来5G网络的总体愿景以及性能要求已经基本达成共识,主要包括：更高的数据流量和用户体验速率、海量终端连接以及更低时延等。预计到2020年，移动互联网和物联网等各类新型业务和应用不断涌现，将带来1000倍的数据流量增长以及超过500亿量级的终端设备连接。同时,虚拟现实等业务应用带来了严格的端到端时延要求。例如,当前端设备将采集到的视频传输到后台时，或许超过1ms的延时便会导致防火工作响应出现延误，相比于传统的无线系统,5G网络毫秒级的时延要求提高了近两个数量级。数据流量密度提升几百甚至上千倍、用户体验速率改善数十倍甚至数百倍、端到端时延缩短数倍，是5G网络给予安防视频监控领域最好的礼物。

来源：中国安全防范产品行业协会