5G+智慧新监管应用研究

（广东省公安厅监管总队，广东广州 510000）

我国即将进入5G 时代。5G 代表着移动技术的演进和革命，能实现迄今为止发布的多项高级别目标［1］。5G 网络具备的低时延、大带宽、网路切片和MEC等网络能力，将全面赋能公安智慧监管应用，实现全方位、多角度的海量信息采集，推动安全防范由被动向主动、执法管理由粗放向精细的方向转变，更好地实现事中迅速响应或事前预警，快速满足民警在多业务形态的差异化需求，进一步提升公安监管智慧化水平。

1 5G技术特征

1.1 三大通用特征

一是高速度（即eMBB，增强移动宽带）。提供人与人之间的数据通信，边缘用户体验速率在100Mpbs，峰值速率在数十Gbps，可应用于AR/VR 领域，如增强现实技术把虚拟对象带入到用户的物理世界中，通过听、看、触摸虚拟信息，增强对物理世界的感知［2］。

二是低时延（即URLLC，超可靠低时延通信）。采用“自包含短子帧”、可伸缩传输时间间隔等新技术，将端到端的时间延迟为降低至ms 级别，且可靠性接近100%，可应用于对网络时延敏感以及对数据传输可靠性要求高的远程医疗诊断、智能电网、无人驾驶等领域［3］。

三是万物互联（即mMTC，海量机器类通信）。主要指标是连接数密度，每平方公里可连接100 万个终端，主要应用于物联网应用场景，侧重于人与物之间的信息交互，支持海量物联网设备接入。

1.2 两大行业技术

一是网络切片。对不同业务采用不同分层，保障业务应用的速率、时延和网络安全性，为政企客户提供个性定制、灵活便捷的5G专用网络。每个虚拟网络根据不同的服务需求，适应不同的场景，如公安监管部门可以在5G上划分一个高优先等级的公共安全宽带数字集群网，既可以独立管理，又可以充分利用5G优异的网络覆盖及运维服务，实现端到端确定性网络保障。

二是边缘计算。现有网络垂直封闭烟囱式架构不能满足低时延/高带宽等业务需求，网络需面向全云化演进，MECMulti-Access Edge Computing，即多接入边缘计算可提供就近服务能力，实现本地化泄流与云服务提供。

2 5G+智慧新监管应用思路

2.1 全方位5G立体防控

2.1.1 立体防控

利用5G高速无线传输特点，解决公安监所无法全方位综合防控的现状，满足监所对移动式监控的迫切需求，按照“固定区域监控和非固定区域监控”“移动监控和固定监控”两个维度，整合打造覆盖“地面、空中、所内、所外”的立体化智能防控体系。监所内可将高低点位视频监控、门禁、报警、手环定位、仓内屏、灯光、风扇、空调等电子设施设备互联互通、联动控制；地面上，研制5G可视智能巡逻机器人，替代监所民警部分工作，全天候巡逻防控；空中，可通过5G空中无人机执行定时自动巡航、突发事件空中警戒等任务［4］。执行出所就医或其他押解任务时，通过5G 车载视频、5G执法记录仪、5G应急布控球，实现视频高速稳定回传至监所指挥中心。另外，未来5G广泛应用后，超高清视频监控应用市场加速发展，将会带动全省监所6 万多路监控视频往超高清方向发展，视频画面更真实更智能，民警更容易掌握监所实时动态。

2.1.2 指挥决策

在监所应急处突实战中，大量5G联网的摄像头、监听器、扩音器等装置，可安装在移动车辆上、穿戴在民警身上、装备在移动终端上，结合5G 传输和云计算等技术，建立视频、图片、语音、数据的双向实时传输网络［5］，进一步增强指挥中心平台软件和移动终端实时互动，发生突发事件时可以把现场视频以最快捷、最安全的方式传回指挥中心，使指挥中心能够加快信息传达及沟通的效率，更及时更准确地掌握信息，提高指挥决策能力。指挥中心平台软件接收到移动终端传输的现场视频、图像等数据后，通过后台计算实时将视频、图像等分析结果、上级指令推送到民警移动终端，进一步提升工作效率。如图1所示。

图1 监所立体化多维防控

2.2 全高效5G智能管理

2.2.1 5G+AI智能分析

5G的超高带宽能力直接促进生物特征、精确定位、设备状态的精准快速识别，使得人脸识别、区域管控、人工智能等系统真正发挥作用，能够更加精确、无感地采集人员和设备信息，自动绘制“人物画像”。通过“5G+AI”技术对视频内容深入解析，使用NLP 识别、人脸识别、OCR识别、REID识别、语音识别、智能场景识别等，在信息采集、加工阶段能够快速对文字、视频、图片类数据进行检索、分析，将海量的非结构化数据转变成为可直接使用的结构化数据［6］。如对被监管人员行为进行实时监测分析，包括不限于警戒线监测、视质监测、起身监测、区域看防、剧烈运动等异常检测，及时主动预警，通知相关岗位民警联动处置。

2.2.2 5G智能机器人

针对监所警押比低、警力不足的问题，通过研发5G智能监所机器人，替代或者协助监所民警开展自动送饭、送药、巡诊及心理辅导等日常管理工作，结合地理位置信息，自动规划行动轨迹，从打造特定岗位“无人值守”模式逐步往“无人监所”模式发展，提升监所管理效能。如图2所示。

图2 5G监所机器人

以送药机器人为例，其自动化智能化功能流程包括：

（1）医生发药：医生利用药盒上电子标签（RFID），采用读卡功能，实现病号姓名与药盒（卡号）相对应。根据机器人提示将药盒依次放入机器人药柜中。

（2）机器人送达：机器人在押人员监室信息自动到达对应位置。

（3）病号取药：机器人到达指定监室位置后，通过语音提示通知在押人员取药，人脸识别成功后，根据机器人提示将药盒取出。

（4）在押人员服药，过程全程录音录像，同步发送后台保存。

（5）服药结束后将药盒放回原处，自动检测药盒状态，启动对下一个病号发药流程。

2.3 全高清5G隔空服务

2.3.1 5G远程诉讼

利用5G技术打造远程讯问、远程会见、远程庭审等系统应用，服务来所办事的办案人员、法院工作人员、律师、家属。将VR技术与远程讯问、会见、庭审等应用结合，通过沉浸式服务解决远程讯问、开庭等业务现场感不强的问题，提升远程讯问、会见和庭审效果。

2.3.2 5G远程医疗

在监所现场不具备先进医疗技术的情况下，监所内诊疗机构对紧急需要医疗救治的人员，通过5G 传输，连接医院AI 医疗辅助系统，开展远程会诊、远程影像、远程手术、远程急救等措施，医院专家可实时在线实施诊断和手术抢救，及时挽救病人生命。

2.4 全实景5G演练培训

2.4.1 AR仿真演练

监所可以通过AR/VR 技术模拟冲监暴狱、突发疾病、极端自然灾害等场景，开展应急处突演练训练，完善各类应急处置预案，提升监所应急处突能力。发生突发事件，可通过监所可移动终端（如执法记录仪、穿戴式装备等）和VR技术，传输现场画面给上级部门，使上级部门如同身临监所现场，实时下发指令，支撑疫情防控、洪涝灾害冲监暴狱等事件事故远程指挥。

2.4.2 5G视频会议

广东省公安监所点多面广，大部分位置偏僻、远离市区，日常培训交流，面临出行不便的问题，尤其是疫情期间全省监所执行全封闭管理，所外的人进不去，所内的人出不来。通过建设5G视频云会议系统，配合云计算、高清视频会议设备、警员携带的可视终端，可以快速组建云会议室，实现不限时不限地域的视频会议、工作会商、经验交流；远程互动培训、AR/VR 沉浸交流等新型交互式培训交流，将成为可能。

3 监所5G专网建设方式

总体上，监所5G应用场景可按两个维度区分，一是移动与固定场景；二是广域覆盖与局域覆盖场景。支撑的应用主要有高移动性的无人机、机器人、监管手环，无固定范围的押解警车、执法记录仪、室外监控，有线传输受限的视频会议、无线远程医疗，应急通信的指挥通信、集群调度、临时布控。如图3所示。

图3 监所5G应用场景分类

基于上述应用场景，监所5G 专网可根据“公专融合、按需隔离、灵活部署、安全可靠”的原则，按照广域专网和局域专网建设部署。如图4、图5所示。

图4 监所5G网络架构

广域专网：监所范围外，基于全省5G移动公安信息网，充分利用运营商移动通信网络，不受地域限制，实现广域连续覆盖，结合边缘计算和网络切片，实现泛在连接、资源共享和业务隔离。通过APN/DNN方式接入专用用户面网元，与公网普通用户业务隔离，并提供QoS业务保障。结合边缘计算平台，提高业务安全性，实时数据本地处理，回传数据通过VPN 专线接入安全边界网关，与公安内网系统互通。采用优先级区分、无线资源预留等手段在人群聚集、公网管控及紧急情况下，保证公安用户优先接入。

区域专网：监所范围内，以投资建设或购买租赁服务方式，部署5G专网基站，包括宏基站和配套微基站，采用不同频段，监所用户侧设备通过专网网关进入监所局域网，专网防火墙对外只开放特定IP 和端口对专网的访问，保护密级数据的传送和交互。考虑建设成本，可采取两种建设模式，一是全部为监所专用，监所专网与运营商5G核心网通过专线连接，系统不暴露到互联网，未经许可的用户无法接入，数据本地分流不出外网，此种模式建设成本较大；二是满足专用和附近公用，利用监所附近5G基站，为监所用户提供专用网络切片，与公网用户隔离专网公网互补，监所按需购买使用，不影响附近5G公用设备的使用，节约网络建设投资，此种模式成本较小。

图5 监所5G应用总体架构

4 小结与展望

5G时代的到来为公安监管工作带来新的机遇，在未来爆炸性的移动数据流量增长、海量的设备连接，不断涌现的各类新的公安监管业务和应用场景中，5G技术必将起到重要的支撑作用。从大的环境来看，目前监管部门5G应用还处于起步阶段，要想借助5G技术创新监管部门警务运作机制取得新的突破，必须将5G技术纳入智慧新监管发展战略中，在打造立体安防、智能管理、隔空服务、实景指挥方面发挥重大作用，进一步提升公安监管警务效能。技术的变革必须与管理理念的变革相适应才能发挥出应有的作用，通过对5G 技术的深入应用，探索建立一整套围绕监所5G运用的技术体系和框架。