基于5G专网的司法领域一体化安防监控解决方案

韩海

（中国移动通信集团山西有限公司，山西 太原 030001）

关键字：5G专网；安防监控；司法领域

1 引言

5G 的发展对与个人而言，是网络速度更快，视频流畅、游戏不卡；而对于行业的融合，更是具有颠覆性的意义，例如5G+工业互联网、5G+智慧农业等。2018年，司法部发文《“数字法治智慧司法”信息化体系建设指导意见》（司发通﹝2018﹞100 号），提出“要加快推动‘数字法治智慧司法'立项并纳入国家信息化建设规划”。2019年，山西省人民政府印发《山西省加快5G 产业发展的实施意见》和《山西省加快5G 产业发展的若干措施》（晋政发〔2019〕21号）。司法领域用新型技术手段提升安防监管能力势在必行，本文结合以上文件指导意见以及长期对司法领域的调研和研究，设计5G+司法领域一体化安防监控方案。由于司法领域对数据安全性、私密性有着特殊的要求，所以采用5G专网的私有化部署方案。

2 司法领域安防监控现状分析

5G 技术、人工智能、物联网技术的发展，对目前司法领域安防监管工作提出了新的挑战。司法领域在安防监控方面一直在探索新的技术管控手段，但相比较其他行业，由于其行业的特殊性，在技术更新上仍存在一些滞后。

第一，司法领域对安防监控的要求极高，需要实现地面、地上、高空无死角、实时监控。传统的摄像头监控、人工巡检的模式虽能在一定程度起到监管作用，但费事、费力，实时监测告警、主动防御能力有待提升。

第二，为全面监控覆盖，司法领域需要建设大量的监控点、门禁、物联网感应设备，传统的方式布线量大，浪费较大财力、人力。因为司法领域的特殊性，其数据安全性和隐私保护是首要考虑的，传统的无线覆盖方式无法替代有线网络。

第三，监管平台以二维界面为主，缺乏室内外三维一体化可视化界面，不便于全方位、立体式的监控，远程研判、远程指挥能力有待提高。

3 5G专网的定义和特点

5G 专用网络（Private 5G Network）可以看作是一种5G无线局域网，它是利用5G技术创建具有统一连接性、优化服务和特定区域内安全通信方式的专用网络。虽然5G网络有高带宽、低延迟、多接入的特点，但在一些特定行业和特定场景下，5G公网的访问模式并不能满足实际场景的需求，尤其在一些保密性比较强的单位或者区域中应用，例如公检法司等行业部门。不少的企业或者单位希望利用5G无线网络的优势，但同时提出对5G网络有独立的控制权限、高度的可靠性、数据的安全性和隐私性等要求，公网的5G无法完全满足这些特定需求，而5G专网通过使用UPF（用户面）下沉，以及边缘计算技术，实现数据流量卸载、本地业务处理，可以满足用户数据不出场、超低延时、节省带宽、信息安全的需求。5G专网的主要特性概括如下：

可用性：高可用性意味着终端用户可以始终使用该服务，任何系统操作和维护处于可控状态，网络停运时间几乎为零，以确保最大的可用性。

可靠性：可靠性是指在预定的时间内以高成功概率传输定量业务的能力。它需要足够的网络覆盖范围和容量以及强大的切换功能。

网络互通：确保与公网互通是一项重要功能。很多关键服务在从一个网络迁移到另一个网络时需要保证服务的连续性。

安全性：5G 专网有望提供全面的端到端的安全性，以确保信息、基础架构和人员免受威胁。企业还拥有数据主权，确保敏感信息保留在本地。

服务质量：服务质量包括网络流量、延迟、抖动、丢包率等。使用专用频谱运行的5G 专网具有更高的可控性，可以针对专网部署中的特定需求量身定制不同服务的系统性能和资源使用策略。

4 5G专网与安防监控的融合应用

司法领域非常重视安防系统的建设，由于其安防监管的特殊性，需要尽可能做到全方位、无死角、实时监控预警。传统的视频监控和人员巡检的方式已不能完全满足监管全方位、实时性的要求。本方案以5G 专网为基础，构建地下、地上、高空三维一体化安防监控指挥中心，能够更好地提升司法领域安防监管效果。

4.1 5G智能井盖监控

地下区域的监管是司法监管的重要环节，也是监管难点。目前，司法监管区域地下管道监控主要以人为监控和摄像头监控为主要手段，存在两个弊端：第一，人员投入大，监管人员必须定时对监管区域管道情况进行人为排查；第二，实时性不强，属于被动监控，往往视频监控看到的时候，违规事件已经发生，亡羊补牢。

通过在井盖中嵌入5G智能井盖模块，不仅可以作为5G通信天线发射5G信号，而且可以作为监管区的5G专网智能监控设备，实时对井盖的状态进行监控，如果出现肆意打开井盖，或者破坏井盖的情况，5G智能井盖监控模块自动向值班警员和指挥中心告警。

4.2 5G+人员精准定位

对于情绪波动或侵害性强的被监管人员需时刻关注其行为轨迹、心理、生理状态，此类人员的一直是司法监管中的重点。

5G 智能手环+结合超宽带（UWB）定位技术+AI 分析可以实现对重要监管人员的实时监控分析。在5G智能手环内安装移动的物联网固化芯片（贴片防拆），结合UWB 定位技术、手环固有的监测能力，对被监管人员进行实时定位、历史轨迹记录、运动监控、电子考勤、生命体征监测及情绪波动等的监控，利用5G 专网实时回传至AI 分析服务器进行分析，有效提高监管区安全系数，能做到“事前防范、事中处理、事后分析”。

4.3 5G专网+AR巡检

监管区域一般较大，人员众多，按照监管要求，监管区内人员要实行定时检查，以防出现被监管人员脱离监管区、单独活动、冲突行为等情况的发生，如果通过人为点名监管的方式，费时费力。通过5G专网+AR巡检眼镜的方式，可以将被监管人员的信息导入，监管人员佩戴AR 眼镜对监管区内人员进行快速扫描，影像通过5G专网实时回传后台分析，后台集成AI 智能分析算法，通过连接5G 专网，实现监管区内的人员进行实时的人脸识别、人员统计、人员行为识别和跟踪监控。

4.4 5G+无人机巡检

针对监管区内货车出入、屋顶监控、人员活动区域、监管区死角等监控场景，利用传统的定点监控或人员巡检方式，虽然可以实现监管，但耗费大量人力、物力。

利用5G 专网+无人机的方式，设定确定的巡检时间、巡检路线、自动起飞巡检。5G专网采用向上定向天线覆盖，无人机加载哈勃一号5G模块，与5G专网进行连接，通过5G专网实时回传视频数据，后台进行AI数据分析，实现在高空监控区域人员进行人脸识别、异常行为识别、数量统计等功能。

4.5 5G+电子围栏监控

监管区内有活动区域的限制，未经允许的人员不得进入非准入区域，对于监室内人员的行为和状态也需要实时进行监控，所以在各关键区域需要进行摄像头监控和门禁管控。大量的监控点和临时盲点监控需要建设，布线繁琐极不方便，如果要实现AI数据分析的及时性，需要高清视频的实时传输。采用现有4G 使用的互联网模式，由于带宽和链接数量的限制，只支持少量终端超高清数据上传。

利用5G 专网覆盖，可以利用5G 无线多连接、大带宽的特性，实现监管区监控、门禁等安防管理的灵活组网，单天线支持10路以上1080P高清视频回传。同时，能有效解决监区监控临时布线的难题，减少集成布线的工作量。利用AI 技术进行人脸和人员行为识别，判断人员行动轨迹，一旦进入非准入区域将触发告警，实现监管区内区域管控。5G 专网支持与现有的固网融合组网，既能解决重复投资建设成本，而且确保敏感信息不出监区，保障了信息安全。

4.6 三维一体化指挥中心

随着管理信息化程度的提高，二维平面展示型的指挥中心模式已无法满足司法领域全方位、一体化管理的要求，迫切需要新型的指挥中心管理模式。新型指挥中心需具备三种功能：第一，二维视频监控模式将向着室内、室外三维立体式可视化管理转变；第二，利用5G视频监控+AI分析的模式，对现场情况进行实时分析和预判，以便管理人员及时采取措施，即用监控区域的事前主动防御监控替代当前的被动式监控；第三，指挥中心通过音视频融合设备，将对讲机、执法记录仪、监控终端等设备进行融合，实现远程督查和对讲广播。

在5G专网覆盖的基础上，司法领域安防监控的各种5G应用通过5G 专网覆盖实现互联，并通过黑白名单管理，对5G网络覆盖中的通信设备卡号以及MAC地址添加单管理，确保外网设备无法接入。基于5G网络的大带宽、广连接、低延时的特性，各应用通过5G 网络将数据、视频、语音等信息实时汇聚至指挥中心AI 分析服务器进行分析、告警。5G 智能地下井盖、5G 人员精准定位、5G+AI 地面巡检、5G 电子围栏监控、5G无人机巡检，共同构成地下、地面、高空全方位的三维立体监控安防体系。通过三维建模技术对监管区室内外进行建模，形成立体的监控画面，实现整个监管区在画面中立体展示，监管人员可在指挥中心对监管区各个角落全面的掌控。在分析出现异常情况的时候自动触发告警，监管人员可在指挥中心将各监管区域的音、视频画面远程调取，并且可以实现对违规行为进行远程喊话指挥，同时，管理员还可在指挥中心对指定的被监管对象进行行为轨迹查询。

5 结语

本文中5G在司法领域一体化安防管理中的应用案例只是很小的一个应用场景。5G 在车联网、医疗、工业、农业等各个领域均有很高的融合应用价值，需要我们进一步深入研究和创新。

5G的出现是社会进步、产业推动、经济发展的重要推进器，未来基于5G 的通信终端可能不仅仅是手机，无人机、机器人、家居设备、医疗设备、工业设备等都可能是5G 的终端设备。未来5G 如何与各行各业进行深度融合应用是关键，随着融合应用会越来越广泛，也将催生新的数字经济体系，新的服务模式，创造新业态。