基于5G專網的司法領域一體化安防監控解決方案

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；安防監控；司法領域

1 引言

5G 的發展對與個人而言，是網絡速度更快，視頻流暢、游戲不卡；而對于行業的融合，更是具有顛覆性的意義，例如5G+工業互聯網、5G+智慧農業等。2018年，司法部發文《“數字法治智慧司法”信息化體系建設指導意見》（司發通﹝2018﹞100 號），提出“要加快推動‘數字法治智慧司法'立項并納入國家信息化建設規劃”。2019年，山西省人民政府印發《山西省加快5G 產業發展的實施意見》和《山西省加快5G 產業發展的若干措施》（晉政發〔2019〕21號）。司法領域用新型技術手段提升安防監管能力勢在必行，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控方案。由于司法領域對數據安全性、私密性有著特殊的要求，所以采用5G專網的私有化部署方案。

2 司法領域安防監控現狀分析

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

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

第二，為全面監控覆蓋，司法領域需要建設大量的監控點、門禁、物聯網感應設備，傳統的方式布線量大，浪費較大財力、人力。因為司法領域的特殊性，其數據安全性和隱私保護是首要考慮的，傳統的無線覆蓋方式無法替代有線網絡。

第三，監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、立體式的監控，遠程研判、遠程指揮能力有待提高。

3 5G專網的定義和特點

5G 專用網絡（Private 5G Network）可以看作是一種5G無線局域網，它是利用5G技術創建具有統一連接性、優化服務和特定區域內安全通信方式的專用網絡。雖然5G網絡有高帶寬、低延遲、多接入的特點，但在一些特定行業和特定場景下，5G公網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域中應用，例如公檢法司等行業部門。不少的企業或者單位希望利用5G無線網絡的優勢，但同時提出對5G網絡有獨立的控制權限、高度的可靠性、數據的安全性和隱私性等要求，公網的5G無法完全滿足這些特定需求，而5G專網通過使用UPF（用戶面）下沉，以及邊緣計算技術，實現數據流量卸載、本地業務處理，可以滿足用戶數據不出場、超低延時、節省帶寬、信息安全的需求。5G專網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，任何系統操作和維護處于可控狀態，網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務的能力。它需要足夠的網絡覆蓋范圍和容量以及強大的切換功能。

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

安全性：5G 專網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。企業還擁有數據主權，確保敏感信息保留在本地。

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

4 5G專網與安防監控的融合應用

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

4.1 5G智能井蓋監控

地下區域的監管是司法監管的重要環節，也是監管難點。目前，司法監管區域地下管道監控主要以人為監控和攝像頭監控為主要手段，存在兩個弊端：第一，人員投入大，監管人員必須定時對監管區域管道情況進行人為排查；第二，實時性不強，屬于被動監控，往往視頻監控看到的時候，違規事件已經發生，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通信天線發射5G信號，而且可以作為監管區的5G專網智能監控設備，實時對井蓋的狀態進行監控，如果出現肆意打開井蓋，或者破壞井蓋的情況，5G智能井蓋監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管人員需時刻關注其行為軌跡、心理、生理狀態，此類人員的一直是司法監管中的重點。

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

4.3 5G專網+AR巡檢

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

4.4 5G+無人機巡檢

針對監管區內貨車出入、屋頂監控、人員活動區域、監管區死角等監控場景，利用傳統的定點監控或人員巡檢方式，雖然可以實現監管，但耗費大量人力、物力。

利用5G 專網+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專網進行連接，通過5G專網實時回傳視頻數據，后臺進行AI數據分析，實現在高空監控區域人員進行人臉識別、異常行為識別、數量統計等功能。

4.5 5G+電子圍欄監控

監管區內有活動區域的限制，未經允許的人員不得進入非準入區域，對于監室內人員的行為和狀態也需要實時進行監控，所以在各關鍵區域需要進行攝像頭監控和門禁管控。大量的監控點和臨時盲點監控需要建設，布線繁瑣極不方便，如果要實現AI數據分析的及時性，需要高清視頻的實時傳輸。采用現有4G 使用的互聯網模式，由于帶寬和鏈接數量的限制，只支持少量終端超高清數據上傳。

利用5G 專網覆蓋，可以利用5G 無線多連接、大帶寬的特性，實現監管區監控、門禁等安防管理的靈活組網，單天線支持10路以上1080P高清視頻回傳。同時，能有效解決監區監控臨時布線的難題，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，一旦進入非準入區域將觸發告警，實現監管區內區域管控。5G 專網支持與現有的固網融合組網，既能解決重復投資建設成本，而且確保敏感信息不出監區，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視頻監控+AI分析的模式，對現場情況進行實時分析和預判，以便管理人員及時采取措施，即用監控區域的事前主動防御監控替代當前的被動式監控；第三，指揮中心通過音視頻融合設備，將對講機、執法記錄儀、監控終端等設備進行融合，實現遠程督查和對講廣播。

在5G專網覆蓋的基礎上，司法領域安防監控的各種5G應用通過5G 專網覆蓋實現互聯，并通過黑白名單管理，對5G網絡覆蓋中的通信設備卡號以及MAC地址添加單管理，確保外網設備無法接入。基于5G網絡的大帶寬、廣連接、低延時的特性，各應用通過5G 網絡將數據、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控安防體系。通過三維建模技術對監管區室內外進行建模，形成立體的監控畫面，實現整個監管區在畫面中立體展示，監管人員可在指揮中心對監管區各個角落全面的掌控。在分析出現異常情況的時候自動觸發告警，監管人員可在指揮中心將各監管區域的音、視頻畫面遠程調取，并且可以實現對違規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 在車聯網、醫療、工業、農業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新。

5G的出現是社會進步、產業推動、經濟發展的重要推進器，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、醫療設備、工業設備等都可能是5G 的終端設備。未來5G 如何與各行各業進行深度融合應用是關鍵，隨著融合應用會越來越廣泛，也將催生新的數字經濟體系，新的服務模式，創造新業態。