×
Tänapäevaste valveteenuste puhul on vaja pidevat katvust laialt aladel, olgu see laiaulatuslikud tehaseala või rahvarohked linna keskused. Uusimad RF võimendid suurendavad edasiuskumise ulatust kolm korda rohkem kui vanad süsteemid, nagu näitab hiljutine uuringutes raadiosagedusliku tehnoloogia valdkonnas. Need kasulikud väiksed seadmed vähendavad tunduvalt signaalkadu probleeme rahvarohkates linnapiirkondades või isoleeritud tööstuspiirkondades, vähendades neid tüütuid katvusaukudest umbes kolmandikuks vastavalt eelmise aasta Ponemoni leidudele. Mis teeb neist nii hästi toimivaks on nende suutlikkus töötada sujuvalt nendes kõrgemates sagedusvahemikes. See tähendab, et turvalisusvideod ja andurite andmed jõuavad kontrollruumi kiiremini, mis on väga oluline kui iga sekund loeb turvalisuse operatsioonide puhul.
Täpsete jälgimisandmete saamine tuleb peamiselt signaalidest, millele elektromagnetiline häire ei sega. Uuemad RF-võimendid tegelikult integreerivad need nutikad müra kõrvaldamise funktsioonid koos midagi, keda nimetatakse Gallium Nitride tehnoloogiaks. Viimaste uuringute kohaselt, mis avaldati eelmisel aastal, võivad need parandused tõsta signaali selgust peaaegu kolm kvandrit, kui mitmeseadmed töötavad korraga. Turvapersonali jaoks tähendab see, et nad saavad eristada tegelikke ohtusid ja neid tüütuid valepositiivseid, mis sageli ilmnevad. Ja asjade seisukohalt, keegi ei taha raisata väärtuslikke minuteid reageerides kummitusvaljakutel. Uuringud on näidanud, et parema signaali kvaliteediga vähenevad vead reageerimisaegadel umbes kolmandiku võrra kohtades, kus paljud liiguvad pidevalt.
Singapuri turvalisusvõrgkond näitab, kui hästi RF võimenditehnoloogia suudab täiskasvanud linnades toimida. Linn paigaldas nende väikesed, kuid võimsad võimendid umbes 12 000 tänavavalgustuse ja transpordipunkti, mis aitasid nende AI-valvetsüsteemil saavutada peaaegu ideaalset andmetäpsust enamusest ajast. Mõjus on see, et see seadistus vähendas viivitusi peaaegu pooleks ja jõudis tegelikult ka rannikualadele, kus signaalid olid varem nõrgad, nagu rõhutab 2024. aasta linnakommunikatsiooni aruanne. Vaadates Singapuri saavutusi, on selge, et kui RF infrastruktuur on korralikult optimeeritud, on mõistlik turvasüsteemide laialdast levikut rakendada ilma signaali tugevuse või usaldusväärsete ühenduste kaotamiseks.
Turvasüsteemid liiguvad tänapäeval vanadest analoogseadmetest digitaalsete RF võimendite poole. Need uued süsteemid võimaldavad palju paremini signaale kontrollida ja nutikat voolutarbimise juhtimist, mis kohandub ise reaalajas. Võte toimub midagi nimega digitaalne eelne moonutus ehk lühidalt DPD. Põhimõtteliselt korrigeeritakse nende tüütu lainekujuga probleeme automaatselt, mis tähendab, et signaali täpsus tõuseb kusagis 40 kuni isegi 60 protsendi võrra nendes keerukates mitmekanalsetes võrgukeskkondades. Pidevalt töötavate paigalduste jaoks väheneb nende vahetult see üleminek oluliselt raisatud energiat. Lisaks tohib mainida, et need digitaalsüsteemid taluvad temperatuurimuutusi palju paremini kui nende eelkäijad, mistõttu on need ideaalsed välistingimustes paigaldatud turvasüsteemide jaoks, kus ilmatingimused võivad aasta jooksul märkimisväärselt muutuda.
Galliumi nitriidi (GaN) pooljuhtide võimsustihedus on kolm korda suurem kui tavapäraste ränipõhiste alternatiivide oma, mis muudab RF-võimendite toimimist paljudes tööstusharudes. Hiljutise 2024. aasta turu-uuringu andmetel saavutavad need GaN-võimendid ca 82% võimsusjuurdekasvu tõhususe, kui neid kasutatakse keerukates 5G sagedusvahemikes, mis aitab säilitada signaali tugevust ka tihedalt asustatud linnakeskkonnas, kus häired on levinud. Teine suur pluss? Need toodavad ca 35% vähem soojust kui nende ränipõhised eeskuju. See muudab neist eriti kasulikud olukordades, kus liigne soojus võib olla probleem. Näiteks peidetud biomeetria skännimissüsteemides, mis on paigaldatud avalikku ruumi või kaugseiresüsteemides, mille toiteallikaks on päikesepaneelid. Vähene soojusjälg tähendab, et nende paigaldiste tööaeg enne hooldust on pikem ja ülekuumenemisega seotud probleemid vähenevad.
Viimased kujunduspakkimismeetodid, nagu wafer taseme integratsioon, on alates 2020. aastast vähendanud RF võhendajate suurust umbes 70%, säilitades samas nende võimsustootlikkuse. Väiksemad komponendid tähendavad seda, et need mahuvad nüüd täiesti nägu äratundvate kamerate ja kõikjal leiduvate numbrimärkide skänneritesse. See võimaldab ehitada neid jaotatud antennisüsteeme, mille reaeg on alla millisekundi. Kui lisada veel mõni enesekontrolli AI asi, siis järsku algavad needki väikesed pakendid raha säästmise poole. Linnad, mis kulutavad oma jälgimisvõrgustike hooldusel, teatavad kulude vähendamisest aastas keskmiselt 22% tõttu nendele täiustustele. Kui mõista, et targa seadmega on palju vähem seiskumisaega, siis kõik annab mõtet.
Tänapäeva jälgimistehnika toodab umbes 87 protsenti neist RF-signaalidest kohe allikast, mitte saates kõike pilve, mis vähendab reaegi ligikaudu kahe kolmandiku võrra, nagu märkis mullu Frost & Sullivan. Kui me kombineerime RF võimendusvooluringe ja neid AI-ga töötavaid servakomponendid, saame ohutusohu tuvastamise alla 200 millisekundi. Selline kiirus on oluline, kui püüame keda siis relva kandmas või tuvastama illegaalsete õhutransporti, mis lendavad peal. Selliste süsteemide koosmõju võimaldab AI-l filtreerida kõik taustal olevad RF-signaalid ja tõstta olulisemad sagedused. See on loogiline ka seetõttu, et linnatänavaid täitub paljude erinevate signaalidega, mis liiguvad kõikjalgi.
RF-võimendusseadmed, millele on lisatud kunstliku intelligentsi võimalused, saavad tegelikult hallata ribalaiuse jaotust ennustavate modelleerimismeetodite abil. Sellised süsteemid suudavad töötlemiseks ühendada umbes neli korda rohkem videovoolu kui traditsioonilised analooglahendused. Signaalide moonutamise vähendamisel on suur roll ka masinõppel. Uuringud näitavad, et mitme kaamera süsteemide puhul on tõhusus paranenud 40–45%, kusjuures süsteem reguleerib võimendusseadme tugevnust automaatselt sõltuvalt sellest, kui intensiivne on järelvalvevõrgu koormus konkreetsel hetkel. Tulemusena saavad nutikad linnad käivitada 8K näguidentifitseerimist koos millimeetria lainepikkusega radarandmetega üheaegselt, ilma et see avaldaks liigset koormust infrastruktuurile. Selline toimivus on eriti oluline keerukate linnajärelvalve süsteemide puhul, mis peavad samaaegselt töötlemas suuri andmemahte.
Tugevdatud RF-signaalid võivad läbida seinu ja ulatuda kuni umbes 1,2 miili kaugusele, kuid vastavalt Privacy Internationali 2024. aasta raportile muretseb peaaegu kolm neljandikku linnakodanikest selle üle, et nende privaatsust rikutakse nende elektromagnetlainetega. Reguleerijad on hiljuti sekkunud ja määratlenud, et kõik AI-ga töödeldud RF-andmed, mis töötavad üle 24 GHz sageduse, peavad olema krüptitud. See nõue tekitab inseneridele tõelisi probleeme, kuna on raske säilitada süsteemi reaktsiooniaja kiirust, mis oleks piisavalt hea praktiliste rakenduste jaoks. Palju arutelu jätkub endiselt selle üle, kuidas saavutada õige tasakaal ühiskonna turvalise hoidmise ja isiklike vabaduste kaitsmise vahel. Oluline on ka see, et RF-järelevalvetehnoloogia on muutunud peaaegu 90% täpsemaks võrreldes traditsiooniliste optiliste jälgimissüsteemidega, mis tekitab uusi küsimusi ühiskondlikult aktsepteeritava järelevalve taseme kohta tänapäeva ühiskonnas.
Kaasaegsed jälgimissüsteemid toetuvad RF võimenditele, mis töötavad tavaliselt 40 kuni 60 protsenti ajast, mis tähendab, et nad toodavad umbes 15 kuni 30 protsenti oma koguenergiast raiskustena soojust. Kui seda soojust ei juhitata korralikult, siis komponentide eluiga lüheneb umbes 19 kuni 22 protsenti (nagu märgiti Energy 2021 uuringus) ning signaalide moonutumise tõttu suureneb märgatavalt valealarmide arv. Head uudised: galliumi nitriidist valmistatud võimendid jäävad 12 kuni 18 kraadi jahtumaks kui traditsioonilised ränipõhised võimendid. Samuti levitavad need uhked faasitud antennide jahutamissüsteemid soojust palju paremini üle süsteemi kõigi sõlmede. Suurematel paigaldustel, kus seadmed töötavad pidevalt, võivad immersioonjahutamismeetodid vähendada koguenergia tarbimist peaaegu kolmandiku võrra pikemaajalises kasutuses, nagu on näidanud viimased soojusjuhtimise aruanded.
Juhtivad turvalisusvõrgustikud kasutavad kolmetasemelist võimsuse skaala RF võhmendajates:
Need meetodid vähendavad energiakasutust 23–29% linnade jälgimisvõrgustikes, säilitades samas 99,3% süsteemi saadavust. 2024. aasta soojusjuhtimise turuaruandes rõhutatud, et adaptiivsed jahutuslahendused, mis ühendavad vedeliku soojushajutite ja AI-põhise õhuvoogude optimeerimise, takistavad 82% soojusliku jõudluse piiramise juhtudest tihedate paigalduste korral.
5G ja mmWave tehnoloogia ühendamine on tõstnud RF võimendite toimimise palju üle nende tavapärase diapasoni, nüüd töötades sagedustel üle 50 GHz, mis on ligikaudu kümme korda rohkem kui vanemates sub-6 GHz süsteemides. Mida see praktiliselt tähendab? Turvalisussüsteemid suudavad nüüd töötlemata 4K videovoolu ilma kompressioonita, säilitades samas viivituse alla 25 millisekundi, mis on eriti oluline, kui töötatakse reaalajas toimuvaid AI ohtude tuvastamise algoritme. Viimased andmed RF Tech Trends aruandest näitavad, et neil uutel kõrge ribal asuvatel võimenditel on tõhusustase ligikaudu 92%, mis lahendab tegelikult mõnda kauaaegset probleemi signaalide levikuga tihedate linnapiirkondade keskkonnas, kus ehitised olid varem põhjustanud suurt signaali takistust.
Järgmise põlvkonna võimendid sisaldavad masinõppimise protsessorid, mis ennustavad komponentide rikkeid rohkem kui 72 tundi ennet, vähendades kavatsusvälise seisuaja väliuuringutes 38%. Ühe tootja prototüüp suunab signaalid autonoomselt ümber soojusstressi ajal, saavutades 99,999% tööaega kõrbema kliima testides. Need uuendused toetavad globaalset siirdumist iseseisvalt hooldusvaba turvalisusinfrastruktuuri poole.
Turuanalüütikud ennustavad, et turvalisuse eesmärkidel kasutatav RF võimendaja sektori järgnevat kümnendit tõenäoliselt üsna märkimisväärselt laieneb, kasvades aastas keskmiselt 9,8 protsenti kuni 2030. aastani. Kasvu on suurel määral edendanud 5G võrgustike ülemaailmne levik ja erinevad nutikate linnade projektid, mis on saanud jõu alla. Aasia ja Vaikse ookeani piirkond jääb selle valdkonna eesotsa, moodustades ligikaudu 42 protsenti koguturu väärtusest, suurel määral tänu Singapuri investeeringutele, mis lähenevad 740 miljoni dollari suurusele, et uuendada oma jälgimisinfrastruktuuri tipptehnoloogilise mm-lainetehnoloogiaga. Samal ajal hoiab Põhja-Ameerika teist positsiooni, kusjuures ligikaudu 28 protsenti turuosa, kus valitsused panustavad ressursse edukatesse piirijälgimislahendustesse, mis on loodud töötama väga kõrgetel sagedusvahemikel, mis ületavad 100 gigahertsi ribalaiuse võimalusi.
