随着技术的不断进步,机器人正在快速进入国防、公共安全等多个领域,带来显著的社会和经济效益。尤其是近年来,安防、人工智能和移动机器人等相关技术的提升,以及移动通信网络和云计算等基础设施的完善,使得安防机器人的技术水平不断提高,相关产品日益成熟。因此,国内外的警察部门也开始在重大活动的安保任务中试用安防机器人。
安防机器人种类繁多,主要包括监控类机器人、智能巡检机器人、侦查类机器人、排爆类机器人和武装打击机器人。
(1)监控类机器人:这种机器人能够提供更为全面的安全监控服务,不仅适用于家庭环境,也在工业、公司、网吧、电力监控、化工远程操控等众多场所得到广泛应用。
(2)智能巡检机器人:这类机器人配备有红外热像仪和可见光摄像机等检测设备,能够将画面数据传输到远程监控系统,具备自动识别潜在故障和隐患的功能,从而实现自动判断和报警。智能巡检机器人凭借其在环境适应性和功能强大等方面的独特优势,广泛应用于安防巡检等特殊场合。
(3)侦查类机器人:此类机器人需要具备灵活的“身手”,可以通过安装控制装置在各种地形中实时传输图文和语音信息,主要用于敌情侦察和目标识别。
(4)排爆类机器人:这是一种遥控设备,能够自主行走,并通过机械臂进行各种排爆作业。它可以代替人类接近可疑物品,进行爆炸物的识别、转移和销毁等工作,可以通过有线或无线方式进行控制,具备一定的障碍跨越能力。
(5)武装打击机器人:这类机器人通常具有监控、侦查和射击等功能,主要应用于反恐行动中。安防机器人近年来的发展趋势表现为解决方案系统化、平台模块化、功能智能化和部署快速化。
业务功能设计
安防机器人能够感知环境、人员、车辆和突发事件等信息,既能服务民众又能有效保障安全。因此,安防机器人具备的主要功能包括:人脸捕捉和实时比对;夜间巡查和红外感知;精准定位和导航;自主巡逻和智能避障;实时监控和数据回传;远程控制和人机交互。
结合具体应用场景和实战需求,安防机器人系统分为四个部分:
重点技术方向
在硬件配置方面,安防机器人通常需要配备云台变焦相机、双向语音对话、语音和视频传输功能、警报器、爆闪灯、远光灯和示廓灯等设备。
网络需求
在安防机器人的实际应用中,目前多采用Wi-Fi或4G网络进行驱动。然而,Wi-Fi和4G网络存在一些问题:
(1)网络服务质量差:安防机器人融合了传感技术、人工智能和互联网技术,需要依赖无线网络来实现远程监控和人机协同作战。然而,传统的4G网络架构和设备难以提供高质量的服务,导致用户体验不佳。 (2)无法实时监控:安防机器人配备多路高清摄像头,对网络传输的下行带宽和时延要求较高。目前,4G网络的带宽不足,无法满足实时回传多路高清视频的需求。 (3)移动性差且安全性弱:虽然Wi-Fi可以实现视频实时回传,但其覆盖范围有限,极大地限制了机器人的巡检能力。此外,Wi-Fi加密方式存在安全隐患,难以满足移动安防的需求。
5G作为新一代移动通信技术,凭借其增强型移动宽带(eMBB)、大规模机器通信(mMTC)和高可靠低时延通信(uRLLC)三大特性,不仅可以大幅提升移动警务业务的体验,还能更好地满足安防机器人的网络需求。主要体现在以下几个方面:
(1)灵活的质量保障机制:5G网络引入SDN/NFV技术,通过网络控制平面与用户平面的分离,可以根据业务需求动态配置和高效调度硬件资源,实现差异化服务质量保障。 (2)高效的传输和时延保障:5G网络具有高性能、低延迟和高容量的特点,能够有效保障传输和时延需求。 (3)安全保障:未来5G网络将引入网络切片技术,为行业客户提供差异化的安全服务,满足不同业务的安全需求。
应用场景
安防机器人可用于园区安防、工厂巡检、大型活动和赛事巡检等场景,具体应用包括:
(1)识别、定位、报警和跟踪犯罪分子和重点人员; (2)协助在人员密集区域进行指引、疏散、排查和便民问答,提供便民服务; (3)在警务大厅提供便民服务,包括公安业务咨询、窗口引导和自助办理等。