重新定義產(chǎn)品形態(tài)：華為5G攝像機是如何做到的？

6月1日專稿（蔣均牧）“忽如一夜春風來”，5G似乎在很短時間內(nèi)就來到了我們的身邊。在“新基建”加快實施和獨立組網(wǎng)（SA）商用提速的加持下，從2C到2B，各種應(yīng)用也如雨后春筍般迅速涌現(xiàn)。

如果說前幾代移動通信時代與用戶最接近的手機決定了技術(shù)的普及速度，那么在5G時代各種行業(yè)終端將扮演這個角色。原因無他，5G的主戰(zhàn)場就在垂直行業(yè)——通過與AI、云、IoT等技術(shù)的交匯融合，5G將進一步推動行業(yè)向網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化升級。而在行業(yè)終端中，以攝像機為核心的泛感知單元將發(fā)揮舉足輕重的作用，有數(shù)據(jù)顯示，65%的行業(yè)數(shù)字化信息來自視頻。

5月25日，以“創(chuàng)視紀|開啟智能世界之眼”為主題的華為HoloSens下一代攝像機暨2020年新品發(fā)布會在杭州舉行，會上發(fā)布了包括5G攝像機在內(nèi)的六大重磅新品以及十大場景化解決方案。作為5G領(lǐng)域的領(lǐng)導者，華為將自身的5G優(yōu)勢技術(shù)與AI、光學多種創(chuàng)新技術(shù)相結(jié)合，使得同等覆蓋情況下攝像機接入數(shù)量提升2-3倍、在丟包率10%情況下帶寬利用率依然超過95%，重新定義了5G攝像機這種行業(yè)終端產(chǎn)品形態(tài)。

那么華為HoloSens SDC 5G攝像機又是如何做到的？且聽筆者慢慢道來。

規(guī)模商用挑戰(zhàn)：5G攝像機并非攝像機加模組這么簡單

“4G改變生活、5G改變社會”，為消費者帶來前所未有的體驗只是5G的“基本操作”，在提出之初，它便被設(shè)計為驅(qū)動各個垂直行業(yè)轉(zhuǎn)型升級、為智能世界奠定基礎(chǔ)的使能技術(shù)。國家工信部部長苗圩去年9月在國新辦發(fā)布會上亦指出，5G應(yīng)用將呈“二八律”分布，“絕大多數(shù)的應(yīng)用將會是面向車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等物與物之間的通信”。

將視線投向安防行業(yè)，可以看到隨著5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不斷加快、覆蓋范圍的不斷擴大，越來越多廠商推出了自己的5G攝像機產(chǎn)品，其形式也逐漸由原先的外界CPE演進到內(nèi)置模組。

相較于傳統(tǒng)的攝像機和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，5G超高速、超大連接、超低時延的技術(shù)特性讓攝像機從固定走向移動，可以覆蓋到原來有線無法到達的地方，實現(xiàn)全面覆蓋；攝像機成為各類傳感的入口，可以實現(xiàn)多維數(shù)據(jù)協(xié)同，從單機智能走向全息感知、從后知后覺走向通感聯(lián)覺；加上各種智能終端如無人機、機器人、AR眼鏡等，使得原來很多需要現(xiàn)場作業(yè)的工作，令遠程的全息臨場得以實現(xiàn)。

然而，是否攝像機加上5G模組就能被稱作5G攝像機？答案是否定的。華為機器視覺在開發(fā)5G攝像機之初，就與5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實驗室（XLab）以及海思芯片部門成立聯(lián)合團隊，對5G網(wǎng)絡(luò)下攝像機部署效果進行驗證，期間發(fā)現(xiàn)了不少問題。

比如無線網(wǎng)絡(luò)上下行不均衡，上行帶寬在300Mbps左右且?guī)掚S半徑非線性衰減，在400m的覆蓋邊緣上行帶寬僅有60Mbps左右，這對于攝像機視頻上行帶寬優(yōu)化提出了很高的要求。再比如攝像機數(shù)據(jù)發(fā)送有I幀（全量信息）和P幀（變化信息），一臺1080P的攝像機I幀可以達到20Mbps，當多臺攝像機同時發(fā)送I幀時對于網(wǎng)絡(luò)的要求極高，容易出現(xiàn)浪涌，從而導致卡頓、花屏等問題。此外，傳統(tǒng)的TCP傳輸機制，在網(wǎng)絡(luò)擁塞時會啟動擁塞避免機制，進入慢啟動狀態(tài)，影響帶寬利用率。可以說這些問題如果無法得到解決，5G攝像機的規(guī)模部署將變得事倍功半，行業(yè)數(shù)字化進程也將因此受到極大的影響。

重新定義產(chǎn)品形態(tài)：來自5G領(lǐng)導者的5G攝像機

伴隨2020珠峰高程測量工作的展開、中國測量登山隊的正式登頂，近來“5G上珠峰”一事引發(fā)全國熱議，而運營商珠峰選擇的合作伙伴就是華為。

2009即著手研究、“十年磨一劍”的華為是5G領(lǐng)域當之無愧的領(lǐng)導者。截至今年2月，該公司已獲得91個5G商用合同，5G Massive MIMO AAU（Active Antenna Unit）模塊發(fā)貨超過60萬個。在5G核心標準貢獻上，其5G NR提案數(shù)占比超過20%，為全球第一。同時，華為不僅全球率先推出了端到端、全場景5G產(chǎn)品及解決方案，亦是業(yè)界第一家為垂直應(yīng)用領(lǐng)域提供5G工業(yè)模組的供應(yīng)商。過于優(yōu)異的5G技術(shù)實力，甚至成為其遭受美國政府打擊的“原罪”。

通過將5G優(yōu)勢技術(shù)、AI和光學等創(chuàng)新技術(shù)與對安防等行業(yè)的深刻理解融為一體，華為機器視覺以“智能流控、智能編碼、極致傳輸”對5G攝像機進行了重新定義，推出HoloSens SDC 5G攝像機。值得一提的是，它同時支持NSA/SA兩種5G組網(wǎng)方式，充分兼顧了現(xiàn)階段快速部署與未來演進。而通過與同樣來自華為的網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同，表現(xiàn)更優(yōu)。

據(jù)華為機器視覺領(lǐng)域總裁段愛國介紹，在智能流控方面，HoloSens SDC 5G攝像機優(yōu)化了I幀碼率，確保碼流平滑發(fā)送，降低突發(fā)流量影響。它針對5G 5ms的發(fā)送時間窗特點，通過流量整形技術(shù)，根據(jù)發(fā)送隊列長度及時調(diào)整編碼器碼控參數(shù)和發(fā)送參數(shù)，保證發(fā)送數(shù)據(jù)不堆積，從而實現(xiàn)I幀碼流降低40%。

在智能編碼方面，HoloSens SDC 5G攝像機采用基于AI的ROI編碼技術(shù)H.265+，帶寬占用平均降低50%。通過深度學習算法，攝像機可以自動區(qū)分前景與背景進行細粒度編碼優(yōu)化，對背景區(qū)域量化壓縮，降低總體碼率。

在極致傳輸方面，HoloSens SDC 5G攝像機應(yīng)用了華為擁有專利的Fillp傳輸技術(shù)，10%丟包場景下視頻傳輸依然流暢。相比TCP傳輸機制在網(wǎng)絡(luò)擁塞情況下帶寬利用率嚴重下降，F(xiàn)illp基于UDP優(yōu)化以及高效的重傳機制和創(chuàng)新的丟包檢測算法，對延時增長或丟包率增加不敏感。實測在網(wǎng)速1Gbps、時延100ms、丟包率10%的場景下，TCP吞吐量下降到1.8Mbps而Fillp吞吐量仍有946Mbps，兩者相差數(shù)百倍。

在上述黑科技加持下，HoloSens SDC 5G攝像機在同等覆蓋情況下攝像機接入數(shù)量提升2-3倍、在丟包率10%情況下帶寬利用率依然超過95%，適用于港口、礦山、高端制造、農(nóng)牧業(yè)、公共交通等多個場景。但在價格上它并不比市面上的5G攝像機高多少，用段愛國的話說，致力于做到“好用不貴”。

未來不止于安防：做智能世界的眼睛

華為從2G時代的跟隨者、3G時代的主要競爭者、4G時代進入領(lǐng)先者陣營，最終在5G時代成為全球領(lǐng)跑者。而從跟隨者成為領(lǐng)跑者的一個關(guān)鍵因素，就是當這家公司看準了某個戰(zhàn)略方向之后，便會壓強資源投入，通過持續(xù)深耕贏得未來。

盡管華為2012年就入局了安防市場，但真正開始發(fā)力還是在最近兩年。它在2018年提出了“軟件定義攝像機SDC”的全新理念，重新定義了智能時代下的安防攝像機的全新架構(gòu)，通過軟件能力賦予攝像機不斷迭代演進的生長能力，牽引了產(chǎn)業(yè)升級方向，也引發(fā)了市場的追捧。

除了5G攝像機，華為機器視覺此次還發(fā)布了以HoloSens SDC下一代攝像機為首的五大重磅新品。其中，下一代攝像機以“四無”突破了時空限制——利用VideoX子母機自組網(wǎng)+光儲一體化模塊，“無網(wǎng)”、“無電”，部署更靈活；基于SuperColor+技術(shù)，實現(xiàn)從全彩圖片到全彩視頻，“無光”下晝夜同視；通過“無現(xiàn)場運維”設(shè)計，釋放人力，減少運維成本。此外，其 “生態(tài)倉”設(shè)計突破感知邊界，支持全類型傳感器接口，實現(xiàn)靈活的生態(tài)互聯(lián)。這些特征不僅解決了傳統(tǒng)攝像機易受環(huán)境約束的難題，還進一步考慮到了行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中信息零散、數(shù)據(jù)割裂等問題，讓人們更快邁向智能世界，有望再次成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展風向標。

當被問及在安防市場上的目標時，段愛國回以“今年肯定做到前三，目標五年內(nèi)做到第一”。按他的說法，不做第一對不起“華為”這兩個字；但同時亦強調(diào)，華為機器視覺的未來不止于安防，而是放眼數(shù)字化轉(zhuǎn)型下的千行百業(yè)。

今年年初，華為智能安防正式更名為華為機器視覺。據(jù)介紹，這不是一次簡單的名稱變化，而是體現(xiàn)了這塊業(yè)務(wù)全新的戰(zhàn)略定位——將機器視覺類比于移動互聯(lián)網(wǎng)的智能手機，是智能世界的“端”，是“萬物感知入口、行業(yè)數(shù)字化抓手、智能世界的眼睛”。依托華為扎根千行百業(yè)的勢能，機器視覺會獲得與更多行業(yè)場景結(jié)合的可能。當機器視覺與自然語言處理、邊緣算力、其他智能終端傳感器結(jié)合，千行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型將真正進入快車道；機器視覺與生活、娛樂、通信、生產(chǎn)、安全的深度結(jié)合，將是一個千億美元的巨型市場。

“華為機器視覺的夢想是‘用智慧之眼感知萬物，點亮智能世界’，將不斷引入華為公司各領(lǐng)域的黑科技，為客戶提供具有競爭力的‘全息感知’和‘端邊云’協(xié)同解決方案，成為機器視覺產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導者。”段愛國在采訪中展望道。

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