摘 要:当前,高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。提升安全管理工作水平,是基层基础建设的重要保障。而通过在烟草商业企业县区级单位引进最前沿的互联网信息技术,是推动基层单位安全管理工作进入高质量发展轨道的必要举措。本文通过对新一代5G移动通讯技术的特点、优势、作用及应用现状进行阐述,探究在县区级单位的安全管理工作中引进5G移动通信技术的必要性及可操作性。并就烟草商业企业的实际情况,详细分析5G移动通讯技术在县区级单位中的实际应用场景及建设方案,为安全管理工作的数字化转型提供一定的思路方向。
关键词:安全管理;5G通讯;物联网;数字化转型;
1 引言
目前,互联网信息技术在各行各业中都发挥着极其重要的价值,谁更积极主动地拥抱技术革新,谁就站在了时代的前列。党的二十大报告指出,要建设现代化产业体系,在关系安全发展的领域加快补齐短板,构建新一代信息技术、人工智能等一批新的增长引擎。要加快发展物联网,加快发展数字经济。而以5G为代表的新一代移动通信技术,是未来通讯技术革新的发展方向。借助 5G 移动通信技术和各种轻量化的移动终端赋能烟草行业县区级单位的安全管理工作水平,为基层单位安全管理工作的高质量发展提供了一种高瞻远瞩的发展思路。5G通讯技术的真正实施,也能为其他领域的通讯技术革新提供宝贵的经验和技术路线借鉴。
2 5G移动通讯技术的特点
从1980年代蜂窝无线电话的模拟技术为发展源头发展至今,移动通讯技术大概每10年涨1G,目前正在推广的是第五代的移动通讯技术。在2G时代,人们可以通过移动通信技术传输电话、音频等信息;而在3G时代,人们可以通过图像、视频等方式获取信息;如今,我们正处于4G时代,WIFI等技术的普及,使得WiFi的覆盖范围、信号强度和承载的信息量都大大超越了前代。
5G移动通信作为当今最先进的网络通讯模式,具有eMBB(增强型移动宽带)、uRLLC(超可信低频率数据传输)和mMTC(大连接IoT)三个使用环境,它不仅可以满足用户移动通信技术的需求,而且逐渐凸显出其成为移动通讯技术领域甚至是信息技术领域“奇点”的可能性。
2.1 eMBB-增强移动宽带
理论上,信号频率越快,数据传输就越快。目前正在大规模应用的4G通讯网络的最高传输速率是100Mbps,而5G通讯的传输速率可以达到4G通讯的100倍。由于网络传输速率很快,物与物的连通之间就可以不必要通过网线,这让物物连通成为可能,这便是物联网的技术基础。
2.2 uRLLC-超可靠低时延通信
5g通讯的出现,极大地改变了传输速度和应答速度,使得网络延迟降至一毫秒以下,这不仅提高了网络的传输效率,而且也极大地提升了应答速度,使得直播、游戏、无人驾驶、远程手术、应急事故处理等场景能够更加及时地响应,更好地满足用户的需求。这种可靠的低时延通讯,实现在安全场景中,可以是消防系统的自动化应急处理,防盗系统实时的监控数据传输,甚至是可靠的车辆辅助驾驶。以车辆辅助驾驶为例,5g技术可以实现更快的响应速度,车辆可以实现实时监测环境,从而更加智能和安全地规划路线,并且能够根据突发状况做出及时的处理,这大大减少了由于路况变化而导致的事故发生。
2.3 mMTC-大连接物联网
随着高频谱资源的导入和大量MIMO技术的支撑,5G网络的容量比4G网络有了显著提升。4G网络每平方公里最多可接入5-6万台机器,而MIMO方法则能够在收发之间构建多个信道,使得5G网络的信道容量提升了2个量级,能够支撑每平方公里内连接一百万台以上的机器。通过基本OFDM的全新空口设计的全球5G NR技术标准,使5G的无线网速率得到质的飞跃。
3 5G MEC技术的应用前景
多接入边缘计算MEC(Multi-Access Edge Computing)业务对时延敏感,访问体验与DC位置强相关,流量转发依赖拓扑,这些需求都是4G承载网难以满足的。5G通讯技术的特点和优势核心,让“信息高速公路”的限速又提升了一个等级。5G MEC主要解决应用本地化、内容区域化和计算边缘化场景,从当前5G移动通讯的商用情况来看,5G MEC技术在工业制造、矿山冶炼、电力、医疗等9个行业,以及视频回传、AGV管控、AI质检、数采等场景中的价值已经得到行业企业的认可和推广应用,更多新场景的落地实践也在被持续探索中。在可以预见的将来,MEC将通过边缘应用快速处理数据,并提供高性能、低时延及多连接的能力,能够为安全管理工作中各类应用场景适配独特的本地化应用。
4 5G移动通讯技术的应用前景
5G通讯技术的特点和优势核心,让此项技术有成为信息技术中“奇点”的可能。当5G通讯普及的时候,带来的信息技术领域的革命,将是颠覆性的。目前,尚未有人能完全预见该项技术将给人类带来的全部改变,但是,在可以看见的领域,5G移动通讯技术,可能会有以下的成果
4.1 个人电脑的虚拟化
5G通讯开始普及的背后是海量数据的激增,要想减轻数据处理的压力,就需要全新的“云计算”框架。建成网络中心的超级计算机,云计算像电厂一样,提供计算,减轻移动终端的算力、储存以及网络带宽传输带来的压力。在日常生活中,人们移动办公的需求越强,就越需要依靠“云”,而当个人电脑虚拟化时,人们只需要拥有终端输入设备就能够拥有超级计算机的算力;
4.2 万物互联的物联网
5G网络能连接更多设备的特性,让物与物相连互联的“互联网”成为可能。在4G时代,我们已经可以看见物联网的雏形,智能音箱、智能穿戴设备、ETC等等都是物联网应用的例子。随着5G技术的普及,设备的智能化将逐渐脱离以人为主体的“人机交互”形态,逐渐替换为以“物”为主体的“万物互联”形态。物与物之间通过传感器获取信息,在收集完数据之后,通过网络连接上传到云端进行集中处理。在物联网应用场景中,使用5G MEC应用聚合、分析设备产生的消息并及时产生决策;在车联网应用场景中,通过5G MEC分析车及路侧传感器的数据,将危险等时延敏感信息发送给周边车辆。
4.3 人工智能
当几乎无处不在的感应器、处理器和通讯基站,虚拟化的超强计算机和超快速的5G网络结合到一起,海量的数据汇入和深度学习,可以预见人工智能可能从这里诞生。当物联网实现之后,所有单体AI能够实现数据互联、算力共享。当所有的设备收集数据之后,汇总到网络中心的超级计算机中,由中心计算机进行控制。5G的普及能够促进人工智能的飞跃式发展。
5 烟草企业县区局安全管理工作现状
得益于现代信息技术的发展以及行业的重视,烟草企业的信息化水平已经有了长足的发展。对于县区级单位来说,在安全管理工作方面,我们有独立且较为完善的安全管理信息系统,对安全工作的覆盖面广,从省局到市局再到县区局,各个层级单位的信息共享程度高,对各项工作的落实起到较大的促进作用,在实际的应用中业务范围也相当广泛。但是相较于各业务口,安全管理工作的信息化程度还有待提高,在实际管理的过程中,还存在一些问题,主要有以下几点:
5.1 缺乏对安全工作的动态管理
目前县区局的安全管理工作中,主要还是围绕事前预防,和事后检查,但是对于某项工作的过程缺乏掌控。比如:在交通工作中,我们能够做到车辆出车前和返回后进行“三检”,但是对于车辆的使用过程,对于路途中发生的状况,难以第一时间获取信息,对情况进行处理。在消防工作中,消防设备设施发生故障时,是无法第一时间识别的。只有在月度消防检查中,逐个排除,才能发现发生故障的烟感、警报器、灭火器等消防设施设备。
5.2 现场管理与台账整理脱节
目前县区局的安全管理工作大体可分为现场管理部分与台账整理登记部分。一方面,安全管理员在对安全现场进行管理后,需要另行在电脑上对已经完成的工作进行整理和登记,这无疑增加了工作人员的工作量,也容易出错造成现场与纸质台账不符合。另一方面,如果相关信息需要在信息系统上做登记,又需要保留纸质台账,那么相当于工作人员需要将同样的工作重复做2遍,也增加了不必要的工作量。
5.3 安全管理的触角不细不深
安全管理工作在县区局单位中被广泛应用,涵盖了消防、电气、燃气、食品、人员培训、设施设备等多个领域。从管理深度来说,缺乏实时性的设备对信息进行收集、整理、反馈可能导致部分工作浮于表面,难以深入。从管理广度来说,多个领域的安全工作同时开展,难以保证其专业性。
6 5G移动通讯技术的在县区局安全管理工作中的应用
随着全球经济的快速发展,社会进程将经历六大时期:蒸汽机时期、电动化时期、电子化时期、产业互联网时代和人工智能时期。前两个阶段是工业化发展的基础,而电子化和企业网络则是信息化时代的重要支撑,而人工智能则是信息化发展的新突破口。随着5g技术发展,我国正在迈向电子化和的新时期,它为传统商业企业的安全管理工作提供了强大的支持,可能会在以下场景中得到应用:
6.1 在消防安全方面
传统消防系统无法有效地完成大楼内部的联动,因此必须建立专门的消防控制室来检查和控制整个系统,但由于设备损坏或人为疏忽等原因,报警可能会延迟,从而给整栋大楼带来安全隐患,正所谓千里之堤溃于蚁穴。由于采用5G网络技术,能够完成对建筑物内部温度、湿度、水体、可燃气体、漏电电流等的实时监测,并将监测结果及时传输至火灾自动报警系统,从而达到检测、报警、扑救和记录的全自动化。利用5G通讯的高速率和低延迟特性,我们能够实时采集和上传高清实时图像,并在消防安全重点部位和人员密集场所安装数字传感器和高清摄像头,及时向设备终端发出警报,第一时间将情况通报给相关责任人,以便及时采取有效措施。同时,向场所中的人员进行精准报警,对于处于不同位置的人员进行逃生路线规划和导航,确保全体人员的生命财产安全。
6.2 在交通安全方面
在行车过程中,可以通过在车上加装信息采集终端,借助人脸识别技术收集驾驶员面部信息,通过车载边缘计算设备进行判断和警报,防止驾驶员走神、打瞌睡等情况。如同当前汽车驾驶员广泛使用的导航App中的疲劳提醒功能,但这个功能大多是通过驾驶时长和驾驶里程来提示疲劳,并非根据驾驶员实时开车状况进行判定。同时,借助车辆定位系统、车辆状况检测系统,实时监测车辆状况以及目的地、行驶距离等具体参数,综合规划途中加油站、维修站等中途点,确保驾驶员能够专心致志地驾驶,将其他工作交给电脑。
6.3 在燃气安全方面
目前,燃气管道报警系统仅通过对管道内压力的检测来感知燃气是否有泄露情况。通过利用5G通信技术和传感器技术,可以将实时采集的气体浓度数据和现场画面同步至云端,从而实现对燃气安全的实时监测,并及时发现风险隐患,从而有效地预警和控制燃气安全。。基于5G网络精准至厘米级的定位系统,便于工作人员精准定位燃气泄漏点,为现场事故应急的开展提供必要的数据支撑。同样的数据能够实时共享至燃气集团内部专网,便于协同处置。
7 结语
5G作为一种先进的移动通信技术,不仅可以为安全管理工作提供更多的支持,而且还可以将现有的安全生产标准化管理工作转变为信息化、数字化、互联网和智能,从而大大提升安全管理水平,也符合当下数字化转型的要求。烟草企业的安全管理工作关乎着企业的发展和员工的幸福,引进先进的信息技术对安全管理的设施设备进行提升不仅有助于改善企业的安全管理水平,也能为企业的创新发展提供重要的参考,构建全方位、数智化的智慧烟草版图。
(作者简介:谢昊楷、男、广州市南沙区烟草专卖局(分公司)、安全管理员)
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