×
Šių dienų stebėjimo sistemos reikalauja nuolatinio aprėpties didelėse erdvėse, ar tai būtų platūs gamyklų teritorijos arba užimti miestų centrai. Naujausieji RF stiprintuvai gali padidinti perdavimo spindulį tris kartus daugiau nei senosios sistemos, kaip parodyta kai kuriais naujais tyrimais apie belaidžius technologijas. Šie naudingi mažyčiai įrenginiai tikrai sumažina signalų praradimo problemas trikdančiose miesto vietose arba izoliuotose pramonės zonose, mažindami tuos nepatogius aprėpties spragas maždaug dviem trečdaliais, pagal Ponemon atradimus praeitąmet. Tai, kas leidžia jiems taip gerai veikti, yra jų gebėjimas sklandžiai veikti aukštesnėse dažnių juostose. Tai reiškia, kad saugumo vaizdo įrašai ir jutiklių duomenys iš tiesų pasiekia kontrolės kambarį greičiau, o tai yra labai svarbu, kai kiekviena sekundė skaičiuojama saugumo operacijoms.
Tikslūs stebėjimo rodmenys labai priklauso nuo signalų, kurie nėra sutrikdyti elektromagnetinio triukšmo. Naujesnių modelių RF stiprintuvai iš tiesų integruoja šiuolaikines triukšmo mažinimo savybes kartu su vadinamąja Gallium Nitride technologija. Pagal paskutinius, praeitais metais paskelbtus tyrimus, šie patobulinimai gali padidinti signalo aiškumą beveik 75 procentais, kai keli įrenginiai veikia vienu metu. Saugumo darbuotojams tai reiškia, kad jie gali atskirti tikrus iššūkius nuo erzinančių klaidingų signalų, kurie taip dažnai pasitaiko. Ir pripažinkime, niekas nenori veltui švaistyti brangaus laiko, reaguodamas į pramanytus įspėjimus. Tyrimai parodė, kad geresnės kokybės signaluose klaidos reakcijos laiku sumažėja apie vieną trečdalį ten, kur nuolat juda daug žmonių.
Saugumo tinklas Singapūre parodo, kaip gerai RF stiprintuvų technologija gali būti pritaikyta dideliems miestams. Miestas įdiegė šiuos mažus, bet galingus stiprintuvus maždaug 12 000 gatvės žibintų ir transporto stočių, todėl jų dirbtinio intelekto stebėjimo sistema beveik visą laiką pasiekė beveik tobulo tikslumo duomenis. Įspūdinga yra tai, kad tokia sistema sumažino vėlavimus beveik dvigubai ir pasiekė pakrantės zonas, kur anksčiau signalas buvo silpnas, kaip tai pabrėžia 2024 metų Urbanus ryšių ataskaita. Atsižvelgiant į tai, ką pasiekė Singapūras, tampa aišku, kad tinkamai optimizavus RF infrastruktūrą, logiška visam miestui pradėti saugumo sistemas, neprarandant signalo stiprumo ar patikimų ryšių.
Šiandien saugumo sistemos vis labiau atsitraukia nuo senųjų analoginių konfigūracijų link skaitmeninių RF stiprintuvų. Šios naujos sistemos leidžia geriau valdyti signalus ir protingiau valdyti energiją, kuri automatiškai prisitaiko realiu laiku. Visa magija vyksta naudojant kažką, vadinamą skaitmeniniu išankstiniu iškraipymu (DPD). Paprastai tariant, tai automatiškai išsprendžia tuos nepageidaujamus bangų formas, o tai reiškia, kad signalo tikslumas šuoliškai padidėja nuo 40 iki net 60 procentų sudėtingose daugiakanalėse tinklo aplinkose. Įrenginiams, veikiantiems be pertraukimų iš eilės dieną po dienos, tokia permaina leidžia gerokai sumažinti energijos švaistymą. Be to, šios skaitmeninės sistemos geriau prisitaiko prie temperatūros pokyčių nei jų pirmininkai, todėl yra puikus pasirinkimas saugumo sistemoms lauke, kur oro sąlygos gali smarkiai skirtis per metus.
Gallium nitrido (GaN) puslaidininkiai turi tris kartus didesnį galios tankį lyginant su standartiniais silicio sprendimais, dėl ko keičiasi RF stiprintuvų našumas daugelyje pramonės šakų. Pagal 2024 m. rinkos tyrimus, šie GaN stiprintuvai pasiekia apie 82 % pridėtos galios naudingumo koeficientą veikdami 5G dažnių diapazone, o tai padeda išlaikyti signalo stiprumą netgi perpildytose miesto aplinkose, kur dažnai kyla trukdžių. Kitas svarbus privalumas – jie generuoja apie 35 % mažiau šilumos nei jų silicio atitikmenys. Tai daro juos ypač naudingus situacijose, kai pernelyg daug šilumos gali kelti problemų. Pavyzdžiui, paslėpti biometrinės peržiūros sistemos, įrengtos viešuose plotuose, arba nuotoliniai perimetro stebėjimo įrenginiai, kurie veikia tiksliai naudodami saulės energiją. Sumažinta šiluminė žymė leidžia šiems įrenginiams ilgiau veikti tarp techninės priežiūros tikrinimų, išvengiant perkaitimo problemų.
Naujausios pakuotės technologijos, tokios kaip plokštelės lygio integracija, sumažino RF stiprintuvų dydį maždaug 70 % nuo 2020 metų, išlaikant jų galios išvestį. Mažesni komponentai reiškia, kad jie dabar gali tilpti net į veido atpažinimo kameras ir automobilio numerių skenerius, kuriuos matome visur. Tai leidžia kurti decentralizuotų antenų sistemas su reakcijos laiku mažesniu nei milisekundė. Pridėjus šiek tiek savęs stebėjimo AI funkcijų, netikėtai tokie mažyčiai pakuotės pradeda taupyti pinigų. Miestai, kurie investuoja į stebėjimo tinklų priežiūrą, nurodo, kad kasmet išlaidos sumažėjo apie 22 % dėl šių patobulinimų. Iš esmės tai logiška, kai pagalvoji, kiek mažiau prastovų yra su progesniu įrenginiu.
Šiandien naudojama stebėjimo technika apdoroja apie 87 procentus tų RF signalų jau šaltinio vietoje, o ne siunčiant viską į debesų sistemą, todėl reakcijos laikas sutrumpėja net dvigubai, pagal praėjusių metų Frost & Sullivan duomenis. Kai sujungiame RF galios stiprintuvus su šiais kraštutinio skaičiavimo mikroschemomis, kurios naudoja dirbtinį intelektą, pavojų aptikimas įvyksta per mažiau nei 200 milisekundžių. Toks greitis yra svarbus, kai reikia aptikti asmenį, nešantį ginklus, arba pastebėti neteisėtai ore skrendančius dronus. Tokių sistemų veikimo principas leidžia dirbtiniam intelektui išrūšiuoti visą foninį RF triukšmą ir padidinti svarbias dažnių juostas. Tai turi prasmės, nes miestų gatvėse yra tiek daug skirtingų signalų, kurie visur atsispindi.
RF stiprintuvai, kurie naudoja dirbtinį intelektą, gali valdyti juostos pločio paskirstymą naudojant prognozavimo modeliavimo technikas. Šie sistemos apdoroja apie keturis su puse kartų daugiau vaizdo įrašų, lyginant su senais analoginiais sprendimais. Kalbant apie signalo iškraipymų mažinimą, mašininis mokymasis taip pat duoda didelį efektą. Tyrimai rodo apie 40–45 % pagerėjimą stebėjimo sistemose su keliais kameromis, kai sistema automatiškai koreguoja stiprintuvo stiprį priklausomai nuo to, kiek intensyviai stebėjimo tinklas yra naudojamas tam tikru laiku. Rezultatas? Protingi miestai gali vienu metu vykdyti 8K veido atpažinimą kartu su milimetrinių bangų radarų duomenų analizavimu, neperkraudami savo infrastruktūros. Toks našumas yra labai svarbus, kai reikia valdyti sudėtingas urbanistinio stebėjimo sistemas, kurios turi apdoroti milžinišką informacijos kiekį vienu metu.
Stiprinami RF signalai gali prasiskverbti per sienas ir pasiekti apie 1,2 mylių atstumą, tačiau pagal 2024 metų „Privacy International“ ataskaitą, beveik trys ketvirtadaliai miesto gyventojų jaudinasi dėl privatumo, kurį gali pažeisti šios elektromagnetinės bangos. Reguliatoriai neseniai įsikišo, nustatydami privalomą bet kokių dirbtinio intelekto apdorojamų RF duomenų šifravimą, veikiančius virš 24 GHz dažnių. Šis reikalavimas kelia realių sunkumų inžinieriams, kurie bando išlaikyti pakankamai greitą sistemos reakcijos laiką praktinėms programoms. Vis dar vyksta karštos diskusijos dėl tinkamo balanso tarp bendruomenės saugumo užtikrinimo ir asmeninių laisvių apsaugos. Situacija darosi dar sudėtingesnė, kai įvertinama, kad RF stebėjimo technologijos tapo beveik 90 % išsamesnės lyginant su tradiciniais optiniais stebėjimo sistemos, kelia naujus klausimus apie priimtiną visuomenės priežiūros lygį šiuolaikinėje visuomenėje.
Šiuolaikinės stebėjimo sistemos naudoja RF galios stiprintuvus, kurie paprastai veikia 40–60 procentų laiko, o tai reiškia, kad jos sukuria maždaug 15–30 procentų visos energijos kaip šilumos nuostolius. Kai ši šiluma tinkamai nevaldoma, komponentai paprastai tarnauja 19–22 procentų trumpiau nei tikėtasi (kaip nurodyta 2021 m. Energy tyrimuose), be to, pastebimai padidėja klaidingų signalų skaičius dėl iškraupytų signalų. Gera žinia yra ta, kad galio nitrindo pagrindu pagaminti stiprintuvai išlieka 12–18 laipsnių vėsesni nei tradiciniai silicio stiprintuvai. Be to, modernios fazinės gardelės aušinimo sistemos šilumą paskirsto daug efektyviau per visas sistemos mazgas. Didesnėms sistemoms, kur įranga veikia nuolat, panardinio aušinimo technologijos gali sumažinti bendrą energijos suvartojimą beveik trečdaliu ilgalaikėje veikloje, pagal įvairius šilumos valdymo ataskaitas, kurias matėme pastaruoju metu.
Vedančiosios saugos tinklai naudoja trijų etapų energijos reguliavimą RF stiprintuvuose:
Šie metodai miesto stebėjimo sistemose sumažina energijos suvartojimą 23–29 %, tuo tarpu sistemos prieinamumas išlieka 99,3 %. Kaip pažymėta 2024 metų šilumos valdymo rinkos ataskaitoje, adaptyvūs aušinimo sprendimai, derinant skysčio šilumos radiatorių su dirbtinio intelekto valdoma oro srauto optimizacija, neleidžia 82 % termiškai ribojančių incidentų tankiai išdėstytuose įrenginiuose.
Sujungus 5G ir mmWave technologijas, RF stiprintuvai veikia gerokai už jų įprastų ribų, dabar veikdami dažniu virš 50 GHz, tai yra maždaug dešimt kartų daugiau nei senesnėse sub-6 GHz sistemose. Ką tai praktiškai reiškia? Saugumo sistemos gali apdoroti nekompresuotus 4K vaizdo srautus, išlaikydamos mažiau nei 25 milisekundžių vėlavimą, o tai ypač svarbu vykdant realaus laiko dirbtinio intelekto grėsmių aptikimo algoritmus. Naujausias RF Tech Trends ataskaitos duomenys rodo, kad šie nauji aukštojo dažnio stiprintuvai pasiekia apie 92 % efektyvumo lygį, kuris iš esmės išsprendžia ilgam laikui egzistavusias problemas su signalų sklaida tankių miestų aplinkose, kur pastatai anksčiau blokavo daug signalo.
Naujos kartos stiprintuvai integruoja mašininio mokymosi procesorius, kurie prognozuoja komponentų gedimus daugiau nei 72 valandų iš anksto, sumažindami nenuspėtą prastovą 38% lauko bandomuosiuose. Vieno gamintojo prototipas automatiškai perveda signalus esant terminiam poveikiui, pasiekiant 99,999% veikimo nuoseklumą dykumų klimato bandomuosiuose. Šios inovacijos palaiko globalų poslinkį link savarankiškai veikiančios, bepriežiūrės saugos infrastruktūros.
Rinkos analitikai prognozuoja, kad RF stiprintuvų sektorius saugumo tikslams ateinančias dešimtmetis gana reikšmingai išaugs, kasmet augant apie 9,8 procento iki 2030 metų. Šį augimą daugeliu atvejų skatina 5G tinklų diegimas visame pasaulyje ir įvairūs protingų miestų projektai, kurie įgauna jėgą. Azijos ir Ramiojo vandenyno regionas, tikėtina, dominuos šioje srityje, sudarydamas maždaug 42 procentus visos rinkos vertės, daugeliu atvejų dėl Singapūro investicijų beveik 740 mln. JAV dolerių į stebėjimo infrastruktūros modernizavimą naudojant pažangiąją mmWave technologiją. Tuo tarpu Šiaurės Amerika išlaiko antrąją vietą su maždaug 28 procentų rinkos dalimi, kur vyriausybės skiria lėšas pažangiomis sienų stebėjimo sistemoms, sukurtoms veikti labai aukšto dažnio diapazone, viršijančiame 100 gigahercų pralaidumą.
