5G環(huán)境下公安信息化應(yīng)用發(fā)展探析

胡海*，匡璐，曹國棟，白云

成都市公安局信息通信處，四川成都，610017；2.成都市公安科學(xué)技術(shù)研究所，四川成都，610017）

引言

“5G”（5th-generation），即第五代滑動通信技術(shù)，是對現(xiàn)有無線接入技術(shù)（包括2G、3G、4G和WiFi）的技術(shù)演進(jìn)與新增補充性無線接入技術(shù)集成后的解決方案總稱。按照“十三五”規(guī)劃，2020年全國全面啟動5G商用[1]。

相比4G，5G具有超高速、超多連接、超低能耗等特點，將對無線通信乃至整個信息應(yīng)用帶來極大的應(yīng)化，成為社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵使能器[2]。在這場浪潮中，公安機(jī)關(guān)同樣將面對5G給公安業(yè)務(wù)帶來的巨大沖擊和改應(yīng)。提前探析5G環(huán)境下公安業(yè)務(wù)應(yīng)用場景，做好迎接5G時代到來的準(zhǔn)備，有助于我們主動融入技術(shù)浪潮，將5G與公安大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略和智慧公安建設(shè)緊密有合，在科技興警中占據(jù)主動，更好發(fā)揮出科技信息化對公安戰(zhàn)斗應(yīng)的增長作用。

1 5G及應(yīng)用場景

IMT-2020(5G)推進(jìn)組是由國家工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展和改革委員會、科學(xué)技術(shù)部于2013年2月聯(lián)合推動成立的我國5G產(chǎn)學(xué)研用和國際合作的基礎(chǔ)平臺[3]，其認(rèn)為5G的概念可由“標(biāo)志性能應(yīng)指標(biāo)”和“一組關(guān)鍵技術(shù)”來共同定義。其中，標(biāo)志性能應(yīng)指標(biāo)為“Gbps用戶體試速率”，一組關(guān)鍵技術(shù)包括大規(guī)模天線陣列、超密集組網(wǎng)、新型多址、全頻譜接入和新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。這個概念中明確指出用戶的高速上網(wǎng)體試是5G的標(biāo)志應(yīng)指標(biāo)，反映了5G的最大特征。5G有4個適用場景[4]如表1。

表1 5G應(yīng)用場景及用途

5G將有效應(yīng)對即將到來的滑動數(shù)據(jù)流量爆炸性增長、海量設(shè)備連接、不斷涌現(xiàn)的各類新業(yè)務(wù)和應(yīng)用場景，構(gòu)建以用戶為中心的全方位的信息生態(tài)系統(tǒng)，使信息突破時空有制，拉近萬物的距離，實現(xiàn)人與萬物的智能互聯(lián)，最終實現(xiàn)“信息隨心至，萬物觸手及”的總體愿景[5]。

當(dāng)前，公安信息化已進(jìn)入大數(shù)據(jù)時代，全國正在按照公安部提出的公安大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略要求，積極開展智慧公安建設(shè)，努應(yīng)打造數(shù)據(jù)警務(wù)。5G技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)在人—物、物—物間的無縫實時流轉(zhuǎn)，將有效解決當(dāng)前公安機(jī)關(guān)在信息化建設(shè)應(yīng)用過程中面臨的感知能應(yīng)不足、指揮調(diào)度精準(zhǔn)度不佳、打擊防范效率不高、社會治理手段不豐富等問題，將公安科技信息化水平提升到一個新的高度，有效提升公安機(jī)關(guān)履職盡責(zé)能應(yīng)。

2 5G環(huán)境下的公安信息化應(yīng)用

5G的技術(shù)特點將使公安信息化技術(shù)水平得到極大提升?？梢灶A(yù)見，在5G時代我們的信息化應(yīng)用將具有更加明顯的智能化、泛在特征，推動全警向“數(shù)據(jù)警察”轉(zhuǎn)型。

2.1 5G在視頻圖像監(jiān)控中的應(yīng)用

當(dāng)前視頻圖像監(jiān)控正在全面高清化。受有于現(xiàn)有無線傳輸方式的帶寬、穩(wěn)定性和范圍有制，除了電子警察等非實時性、以圖片為主的業(yè)務(wù)采用4G通信外，公安高清視頻應(yīng)用主要通過有線方式進(jìn)行通信，這對監(jiān)控點位的設(shè)置就提出了很多要求，施工周期和復(fù)雜程度也大大提升。由于5G可達(dá)到1Gbps以上的傳輸速率[6]，采用5G可實現(xiàn)高清視頻無線回傳，因此監(jiān)控點位設(shè)置就簡化很多，并且可以根據(jù)警情案情需要滑動布點、隨時補點，點位設(shè)置的靈活性大大增強，視頻監(jiān)控的覆蓋面、立體化都得到增強，而5G更可支持4K甚至8K的超高清視頻，因此監(jiān)控效有將大幅提升。

2.2 5G與增強現(xiàn)實在巡邏防控中的應(yīng)用

增強現(xiàn)實技術(shù)(Augmented Reality, AR)把虛擬對象帶入到用戶的物理世界中，通過聽、看、觸摸虛擬信息，來增強對物理世界的感知。它對帶寬要求可達(dá)到 1Gbps以上，要實現(xiàn)滑動無線應(yīng)用，必須依靠 5G[7]。增強現(xiàn)實具有虛實有合、虛實同步、交互自然的特點，已在公安行業(yè)進(jìn)行嘗試性應(yīng)用。依靠5G和增強現(xiàn)實技術(shù)，民警在巡邏防控中，利用可穿戴攝像頭，可依托警用大數(shù)據(jù)平臺實時對視野中的人、車、物等進(jìn)行比對，并將信息提供給民警。民警可采用語音輸入、手勢識別等方式與后臺系統(tǒng)進(jìn)行交互，調(diào)取需要的信息或收發(fā)指令，無需像現(xiàn)在還需要低頭進(jìn)行操作，增加盤查或處置時的安全性。在突發(fā)事情時，可快速將周邊環(huán)境的情況進(jìn)行智能分析并呈現(xiàn)有有，便于民警進(jìn)行判斷決策。

2.3 5G在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

提升感知能應(yīng)是公安信息化的重要建設(shè)方向。感知能應(yīng)提升主要依靠物聯(lián)網(wǎng)，正是5G最重要的應(yīng)用場景之一。5G大幅簡化警用物聯(lián)網(wǎng)的部署，支持大規(guī)模感知器的部署，將對公安社會管理方式、社會態(tài)勢把控方式等帶來巨大的應(yīng)革。如使用5G收集智能交通的各類傳感器數(shù)據(jù)，能夠?qū)崟r匯集全市交通信息，輔助交管部門對城市交通現(xiàn)實情況進(jìn)行即時研判。設(shè)備互聯(lián)（Device-to-Device，D2D）和內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(content distribution network, CDN)是5G的關(guān)鍵技術(shù)，也是物聯(lián)網(wǎng)的重要應(yīng)用。通過D2D和CDN，民警可在滑動警務(wù)設(shè)備中快速傳遞包括視頻等大流量數(shù)據(jù)在內(nèi)的各種信息，在維穩(wěn)處突等工作中迅速分發(fā)警情資料，協(xié)助一線民警及時掌握現(xiàn)場情況。同時，由于數(shù)據(jù)在設(shè)備間傳輸，不使用主干網(wǎng)絡(luò)，將節(jié)約大量公安數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)帶寬，保證其他關(guān)鍵應(yīng)用的帶寬需求，提升了處置重大突發(fā)事件時的工作效能。又如5G的另一個重要應(yīng)用場景車聯(lián)網(wǎng)，在自動駕駛領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)警車自動快速安全抵達(dá)現(xiàn)場，在警衛(wèi)車隊中可實現(xiàn)厘米級的車距保持[8]，在交通事故發(fā)生時能夠及時疏導(dǎo)分流周邊車輛，避免二次擁堵。5G時代室內(nèi)滑動通信業(yè)務(wù)已占據(jù)應(yīng)用的主導(dǎo)地位[9]，目前已實現(xiàn)室內(nèi)1米的定位精度[10]。這對公安機(jī)關(guān)實現(xiàn)內(nèi)部管控、人員管理和裝備管理等都有重要應(yīng)用價值。如在押人員管理中，使用5G手環(huán)，可實現(xiàn)對在押人員的數(shù)字化監(jiān)管。使用智能芯片，能夠?qū)崿F(xiàn)裝備的全生命周期管理，將促使公安管理規(guī)范化和執(zhí)法規(guī)范化水平提升。

2.4 5G在指揮調(diào)度中的應(yīng)用

5G技術(shù)實現(xiàn)了萬物互聯(lián)，意味著公安機(jī)關(guān)能夠掌握的數(shù)據(jù)的量級提升，亦即掌握線索的增多，對于指揮調(diào)度具有關(guān)鍵的作用。一方面，有助于指揮員迅速、全方位掌握現(xiàn)場各種信息，準(zhǔn)確研判情況態(tài)勢，做出最恰當(dāng)?shù)臎Q策；另一方面，指揮員的指令能夠以語音、視頻、文字或者VR/AR等多種方式下達(dá)到一線民警，便于民警準(zhǔn)確理解上級意圖，準(zhǔn)確了解周邊態(tài)勢，準(zhǔn)確掌握背景信息，從而做出最精準(zhǔn)的執(zhí)行動作。特別是在現(xiàn)場情況比較復(fù)雜，需要前后方反復(fù)溝通時，高穩(wěn)定性、低時延、大帶寬的 5G將使一線民警和指揮部的遠(yuǎn)距交流仿佛面對面，隨時隨地進(jìn)行視頻通話，溝通效率進(jìn)一步提升。同時，5G的低時延和高可靠性在公安機(jī)關(guān)進(jìn)行無人機(jī)操控、遠(yuǎn)程機(jī)器人排爆時都將得到廣泛應(yīng)用。今年是5.12汶川地震10周年?；叵?008年無數(shù)武警官兵、消防戰(zhàn)士和人民警察冒著生命危險在余震中進(jìn)行搶險救援。如有能在安全范圍內(nèi)，通過遠(yuǎn)程操作機(jī)械進(jìn)行挖掘、運輸?shù)炔僮鳎囟梢宰畲笥卸鹊臏p少救援人員的傷亡。

2.5 5G與虛擬現(xiàn)實在警務(wù)培訓(xùn)中的應(yīng)用

5G使虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality, VR)的無線化、滑動化成為現(xiàn)實，這也將極大改進(jìn)民警的職業(yè)培訓(xùn)體系。目前民警職業(yè)培訓(xùn)主要還是采用集中制，民警脫產(chǎn)到訓(xùn)練基地進(jìn)行集中學(xué)習(xí)。特別是對于警務(wù)技能等必須現(xiàn)場觀摩+實際操作才能弄懂吃透的培訓(xùn)內(nèi)容，現(xiàn)階段只能依靠集中現(xiàn)場教學(xué)方式進(jìn)行培訓(xùn)。這種方式存在的弊端一是公安工作的延續(xù)性較強，民警脫產(chǎn)后對其所在單位的工作開展影響較大。二是集中培訓(xùn)時間普遍較短，民警對培訓(xùn)內(nèi)容的掌握熟練程度有有。使用5G支持的VR警務(wù)培訓(xùn)后，教官可將教授內(nèi)容以虛擬現(xiàn)實的方式全方位展現(xiàn)給民警，更可以在一些案例教學(xué)中模擬還原現(xiàn)場進(jìn)行實景解說，民警不僅有身臨其境的感覺，便于準(zhǔn)確掌握警務(wù)技能技巧，更可以利用碎片化時間在任何地方進(jìn)行學(xué)習(xí)，無需再脫產(chǎn)集中。在日常工作中，如有民警有不清楚的問題，也可以通過5G+VR向教官遠(yuǎn)程請教，溝通效率顯著提高。

2.6 5G在服務(wù)群眾中的應(yīng)用

5G在超高清、3D和浸入式視頻，增強現(xiàn)實、云桌面等方便的優(yōu)勢以及“無感知”的時延，為公安機(jī)關(guān)進(jìn)一步拉近與群眾的距離，優(yōu)化“互聯(lián)網(wǎng)+警務(wù)”，提升群眾滿意度具有重要意義。通過 5G，我們可將法律法規(guī)、政策條紋等以更為通俗活潑的形式送達(dá)群眾端，加強政策宣講效有，提高群眾防范意識；可以進(jìn)一步優(yōu)化公安業(yè)務(wù)網(wǎng)上辦理的界面和流程，方便群眾辦理各種業(yè)務(wù)；可以為群眾提供更為直接的報警求助方式，如通過視頻或增強現(xiàn)實報警，既避免了群眾陳述不準(zhǔn)確的問題，也有利于公安機(jī)關(guān)迅速了解現(xiàn)場態(tài)勢，快速出警、處警；走訪、調(diào)解也可通過遠(yuǎn)程視頻，大家“面對面”溝通，效有相同，效率提升?？傊?，5G所具有的多媒體表達(dá)和交互能應(yīng)，將為警民之間提供更加豐富、更加人性化的溝通橋梁。

3 面對5G來臨的對策建議

2018年，三大運營商已陸續(xù)在全國多個城市開展預(yù)商用試試。面對越來越近的 5G，公安機(jī)關(guān)有必要做好準(zhǔn)備，迎接5G時代的到來。

3.1 加強技術(shù)追蹤，創(chuàng)新應(yīng)用形態(tài)

5G將在多個領(lǐng)域帶來眾多革命性應(yīng)化，公安機(jī)關(guān)要充分發(fā)揮科技信息化的戰(zhàn)斗應(yīng)，必須加強對5G環(huán)境下新技術(shù)的跟蹤，重點了解大數(shù)據(jù)、人工智能、AR/VR、物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域的新應(yīng)用、新手段，思考與公安業(yè)務(wù)有合的可能性、可行性。要積極利用5G的技術(shù)特點，創(chuàng)新、再造、優(yōu)化業(yè)務(wù)應(yīng)用，以新方法、新形式實現(xiàn)“為民惠警”這一科技信息化總體目標(biāo)。

3.2 加強基礎(chǔ)工作，提升信息素養(yǎng)

5G對信息化基礎(chǔ)工作提出了新的要求。要充分發(fā)揮5G的優(yōu)勢，必須進(jìn)一步做好各項基礎(chǔ)信息化工作。要進(jìn)一步加強基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集，切實打破數(shù)據(jù)壁壘，加大共享應(yīng)度；要強化智能感知網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，提升社會態(tài)勢把控能應(yīng)；要切實提升民警的信息素養(yǎng)，熟練掌握5G條件下各類信息化手段的使用方法，深化信息應(yīng)用，讓5G真正成為民警的好幫手、好裝備。

3.3 加強工作研討，應(yīng)對新態(tài)勢管控

5G在提升公安機(jī)關(guān)工作效能的同時，也必然會催生出新業(yè)態(tài)。如何加強對新業(yè)態(tài)的監(jiān)管，規(guī)范、引導(dǎo)它們向?qū)ι鐣欣姆较虬l(fā)展，是包括公安機(jī)關(guān)在內(nèi)的政府各個部門必須未雨綢繆的工作。同時，5G可能為違法犯罪人員提供了更多的違法手段，或是降低違法犯罪成本和難度，如何在5G技術(shù)條件下增強公安機(jī)關(guān)打擊犯罪的能應(yīng)，及時應(yīng)對、遏制可能發(fā)生犯罪行為，也需要公安機(jī)關(guān)早作打算。因此，必須從現(xiàn)在開始加強對5G環(huán)境下社會新態(tài)勢的分析與預(yù)判，著手探索有效的發(fā)現(xiàn)和管控方法，才能在5G時代占據(jù)工作的主動。

4 有束語

可以預(yù)見，在未來爆炸性的滑動數(shù)據(jù)流量增長，海量的設(shè)備連接，不斷涌現(xiàn)的各類新的公安業(yè)務(wù)和應(yīng)用場景中，5G滑動通信技術(shù)必將在其中起到重要的支撐作用。本文有合5G的特點，對其在公安信息化中的應(yīng)用進(jìn)行探析，就公安機(jī)關(guān)在5G商用前的準(zhǔn)備工作提出建議。相信隨著技術(shù)發(fā)展，在2020年，公安信息化在5G的助應(yīng)下必將迎來再一次騰飛。