كيف تقلل الخوارزميات من تأثير الأمطار الغزيرة والضباب على إرسالات 4G؟

لقد رأيت الكثير من كاميرات 4G تنطفئ بمجرد هطول عاصفة. المطر والضباب يقتلان الإشارة، ويتوقف بث الفيديو.

تتصدى الخوارزميات للمطر والضباب على طبقات متعددة. تقوم بضبط تعديل الإشارة، وإضافة رموز تصحيح الأخطاء، وضغط الفيديو بذكاء أكبر، وتحسين الصور في الوقت الفعلي. هذه الطرق المتدرجة تحافظ على استقرار ووضوح فيديو المراقبة 4G، حتى عندما تكون الظروف الجوية في أسوأ حالاتها.

كاميرا PTZ تعمل بتقنية 4G في ظروف المطر الغزير والضباب

في هذا المقال، سأشرح لك كل طبقة من هذه المجموعة من الخوارزميات. سنبدأ من إشارة الراديو الفيزيائية، ثم ننتقل إلى نقل البيانات، ثم إلى ضغط الفيديو، ثم إلى وضوح الصورة. بحلول النهاية، ستفهم بالضبط كيف تستمر كاميرا PTZ 4G المصممة جيدًا في العمل بينما تفشل الكاميرات الرخيصة. دعنا نبدأ.

هل يستخدم البرنامج الثابت تحسين “إعادة إرسال الحزم” للهواء عالي الرطوبة؟

اعتدت أن أعتقد أن إعادة إرسال الحزم أمر بسيط. المستقبل يطلب، المرسل يعيد الإرسال. ولكن في الهواء عالي الرطوبة، هذا النهج الأساسي يغرق رابط 4G الضعيف بالفعل ويزيد الأمور سوءًا.

نعم، يستخدم البرنامج الثابت الحديث إعادة الإرسال المحسّنة من خلال طريقة تسمى HARQ (طلب إعادة الإرسال التلقائي الهجين)¹. بدلاً من تجاهل حزمة تالفة وطلب إعادة إرسال كاملة، يقوم البرنامج الثابت بتخزين الحزمة المكسورة، واستقبال النسخة المعاد إرسالها، ودمج كليهما لفك تشفير البيانات بنجاح. هذا يوفر عرض النطاق الترددي ويقلل من زمن الاستجابة بشكل كبير.

تحسين إعادة إرسال الحزم في مراقبة 4G عالية الرطوبة

لماذا تفشل إعادة الإرسال القياسية في المطر

عندما تكون الرطوبة عالية، أو عندما يهطل المطر، يمتص الهواء المزيد من الطاقة من موجات الراديو 4G. هذا يسمى تلاشي المطر. تصبح الإشارة أضعف. الإشارات الأضعف تعني وصول المزيد من حزم البيانات تالفة أو عدم وصولها على الإطلاق.

يعمل نظام إعادة الإرسال الأساسي (يسمى ARQ - طلب التكرار التلقائي) على هذا النحو: إذا كانت الحزمة سيئة، تخلص منها واطلب واحدة جديدة. هذا يبدو جيدًا. ولكن هذه هي المشكلة. في العاصفة، العديد من الحزم سيئة. لذلك يستمر النظام في طلب إعادة الإرسال. كل إعادة إرسال تستغرق وقتًا. كل إعادة إرسال تستخدم عرض النطاق الترددي. يصبح الرابط مزدحمًا. يتجمد الفيديو. تصبح الكاميرا عديمة الفائدة.

لهذا السبب لا يستخدم برنامجنا الثابت ARQ الأساسي وحده.

كيف يغير HARQ اللعبة

HARQ أذكى. إليك كيفية عمله خطوة بخطوة:

1. ترسل الكاميرا حزمة بيانات فيديو عبر شبكة الجيل الرابع (4G).
2. تصل الحزمة إلى المحطة الأساسية، ولكن بعض البتات خاطئة بسبب تداخل المطر.
3. بدلاً من التخلص من الحزمة، تقوم المحطة الأساسية بتخزينها في مخزن مؤقت.
4. ترسل المحطة الأساسية “NACK” (إقرار سلبي) مرة أخرى إلى الكاميرا.
5. تعيد الكاميرا إرسال الحزمة.
6. تمتلك المحطة الأساسية الآن نسختين - النسخة الأصلية التالفة والنسخة الجديدة.
7. تجمع بين النسختين باستخدام تقنية تسمى دمج تشيس (Chase Combining) أو التكرار التدريجي (Incremental Redundancy).
8. البيانات المجمعة لديها فرصة أكبر بكثير لفك تشفيرها بشكل صحيح.

هذا يعني عددًا أقل من إعادة الإرسال الإجمالية. إهدار أقل لعرض النطاق الترددي. زمن انتقال أقل. يستمر الفيديو في التدفق.

مقارنة مباشرة بين HARQ و ARQ القياسي

الميزة	ARQ القياسي	HARQ (المستخدم في البرنامج الثابت الخاص بنا)
التعامل مع الحزم التالفة	يتم تجاهلها بالكامل	يتم تخزينها ودمجها مع إعادة الإرسال
استخدام النطاق الترددي في المطر	مرتفع (العديد من إعادة الإرسال الكاملة)	منخفض (تمت إعادة استخدام المعلومات الجزئية)
نجاح فك التشفير بعد محاولة واحدة	منخفض (حوالي 40-50٪)	مرتفع (حوالي 85-95٪)
تأثير بث الفيديو	تجميد متكرر	سلس، انخفاضات طفيفة في الجودة
زمن الاستجابة لكل دورة إعادة محاولة	عالية	انخفاض بنسبة 50٪ تقريبًا

دور تصحيح الأخطاء الأمامي (FEC) كخط دفاع أول

قبل أن يبدأ HARQ حتى، يستخدم البرنامج الثابت تصحيح الأخطاء الأمامي (FEC)². فكر في تصحيح الأخطاء الأمامي (FEC) على أنه حزم معلومات “احتياطية” إضافية في كل حزمة بيانات. إذا انقلبت بعض البتات بسبب تداخل المطر، يمكن للمستقبل إصلاحها بنفسه. لا حاجة لإعادة الإرسال على الإطلاق.

يعالج تصحيح الأخطاء الأمامي (FEC) الأخطاء الصغيرة. يعالج HARQ الأخطاء الكبيرة. معًا، يشكلان نظام دفاع من طبقتين. في اختباراتنا في Loyalty-Secu، قلل هذا المزيج طلبات إعادة الإرسال بأكثر من 60٪ في ظل ظروف المطر الغزير المحاكاة. هذا هو الفرق بين كاميرا تعمل في عاصفة وأخرى لا تعمل.

كيف يساعد تعديل نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) في الحفاظ على 4K أثناء العاصفة؟

لقد اتصل بي عملاء محبطون لأن كاميرا 4K الخاصة بهم انخفضت إلى صورة ضبابية خلال عاصفة رعدية. لم تكن المشكلة في مستشعر الكاميرا. كانت مشكلة في رابط 4G الذي يتجاهل انخفاض نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR).

عندما تضرب العاصفة، يضيف المطر والضباب ضوضاء إلى إشارة 4G، مما يؤدي إلى انخفاض نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR). تكتشف الخوارزميات الذكية هذا الانخفاض وتستجيب عن طريق ضبط التعديل ومعدلات الترميز ومعدل بت الفيديو في الوقت الفعلي. هذا يحافظ على بث 4K قيد التشغيل - أحيانًا بمعدل بت مخفض قليلاً - بدلاً من السماح للاتصال بالانهيار تمامًا.

تعديل نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) للحفاظ على فيديو 4K أثناء ظروف العاصفة

ماذا تعني نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) فعليًا لفيديوك

تشير نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) إلى نسبة الإشارة إلى الضوضاء. إنها تقيس مدى قوة إشارتك المفيدة مقارنة بالضوضاء الخلفية. في الطقس الصافي، قد يكون لرابط 4G نسبة إشارة إلى ضوضاء (SNR) تبلغ 25-30 ديسيبل. هذا يكفي تمامًا لفيديو 4K بمعدل 8-15 ميجابت في الثانية.

ولكن أثناء هطول الأمطار الغزيرة، تمتص قطرات الماء موجات الراديو وتشتتها. تضعف الإشارة. في نفس الوقت، تزداد الضوضاء الكهربائية من البرق والاضطرابات الجوية. يمكن أن ينخفض ​​معدل الإشارة إلى الضوضاء إلى 10-15 ديسيبل أو أقل. عند هذه النقطة، لا يمكن لمودم 4G الحفاظ على معدل البيانات المرتفع المطلوب لـ 4K.

إذا لم يفعل النظام شيئًا، ينقطع الاتصال. يتوقف الفيديو. يظل موقع عميلك غير مراقب في اللحظة التي يحتاجون فيها إليه بشدة.

كيف يستجيب AMC لانخفاض معدل الإشارة إلى الضوضاء

الخوارزمية الأساسية هنا هي AMC - التضمين والترميز التكيفي. تعمل بين مودم 4G الخاص بالكاميرا وبرج الخلية. إليك المنطق:

• معدل إشارة إلى ضوضاء مرتفع (> 20 ديسيبل): يستخدم النظام 64QAM التضمين. هذا يجمع 6 بتات في كل رمز. سرعة عالية. 4K كامل بأقصى معدل بت.
• معدل إشارة إلى ضوضاء متوسط (15-20 ديسيبل): ينخفض ​​النظام إلى 16QAM. 4 بتات لكل رمز. تنخفض السرعة، لكن الإشارة أكثر مقاومة للضوضاء.
• معدل إشارة إلى ضوضاء منخفض (<15 ديسيبل): ينخفض ​​النظام إلى QPSK. 2 بت لكل رمز. أبطأ بكثير، ولكنه قوي جدًا. يبقى الاتصال حيًا.

يحدث هذا الانتقال تلقائيًا. يبلغ مودم الكاميرا قيم CQI (مؤشر جودة القناة) إلى المحطة الأساسية كل بضعة مللي ثانية. تستخدم المحطة الأساسية هذه التقارير لتحديد معدل التضمين والترميز الذي سيتم تعيينه.

مستويات معدل الإشارة إلى الضوضاء وتأثيرها على بث 4K

نطاق معدل الإشارة إلى الضوضاء	التضمين	أقصى إنتاجية	حالة 4K
25-30 ديسيبل	64QAM	15+ ميجابت في الثانية	4K كامل، بدون تنازلات
18-25 ديسيبل	16QAM	8-12 ميجابت في الثانية	تم الحفاظ على 4K، انخفاض طفيف في معدل البت
12-18 ديسيبل	QPSK	3-6 ميجابت في الثانية	تنخفض دقة 4K إلى 1080p أو 4K تكيفية
أقل من 12 ديسيبل	QPSK + FEC مكثف	1-3 ميجابت في الثانية	العودة إلى 720p، تم الحفاظ على الارتباط

دور البرنامج الثابت: مطابقة معدل البت

هذا ما يغفل عنه الكثيرون. لا يكفي AMC وحده. يجب على البرنامج الثابت للكاميرا أيضًا ضبط معدل بت الفيديو لمطابقة ما يمكن أن يحمله رابط 4G فعليًا.

تستخدم كاميراتنا مشفر VBR متكيف مع المشهد⁸ (معدل بت متغير). عندما يكتشف البرنامج الثابت أن الإنتاجية المتاحة قد انخفضت - لأن AMC قد انتقل إلى تعديل أقل - فإنه يخبر مشفر H.265 بتقليل معدل البت. يقوم بذلك عن طريق:

• زيادة قيمة QP (معامل التكميم), ، مما يقلل التفاصيل قليلاً ولكنه يقلل حجم الملف بشكل كبير.
• تحديد حجم إطارات المفتاح (I-frames) (key frames)، وهي أكبر مستهلكي عرض النطاق الترددي.
• تطبيق أقوى لتقليل الضوضاء الزمنية لإزالة ضوضاء البكسل الناتجة عن المطر قبل الترميز، حتى لا يهدر المُرمّز بتات على قطرات المطر.

النتيجة؟ تنخفض جودة الفيديو بسلاسة. بدلاً من انهيار حاد من 4K إلى لا شيء، تحصل على انخفاض سلس. ربما 4K بمعدل بت أقل. ربما 1080p لبضع دقائق خلال أسوأ عاصفة. لكن البث لا ينقطع أبداً. وبالنسبة لمُدمج الأنظمة الذي يراقب عميله موقع بناء بعيد أو مزرعة شمسية، فإن هذا البث غير المنقطع هو كل شيء.

هل ستبدل الكاميرا إلى تعديل أكثر قوة (QPSK) أثناء الطقس القاسي؟

أتلقى هذا السؤال كثيراً من المهندسين الذين يخططون لنشر أنظمة خارج الشبكة. يريدون أن يعرفوا: هل ستقوم الكاميرا بالتبديل فعلياً، أم أنها مجرد ادعاء في ورقة المواصفات؟

نعم، سيتحول مودم 4G الخاص بالكاميرا تلقائياً إلى QPSK أثناء الطقس السيئ. يتم تشغيل هذا التبديل بواسطة خوارزمية AMC، التي تراقب مؤشرات جودة القناة في الوقت الفعلي. يستخدم QPSK ترميز إشارة أبسط وأكثر مقاومة لتلاشي المطر والتداخل متعدد المسارات، مما يحافظ على استمرار الاتصال عندما تفشل التعديلات ذات الرتب الأعلى.

تبديل الكاميرا إلى تعديل QPSK أثناء الطقس السيئ

فهم التعديل: لماذا QPSK أقوى

دعني أشرح هذا ببساطة. التعديل هو كيفية حمل إشارة الراديو للبيانات. فكر في الأمر مثل الكتابة اليدوية.

• 64QAM يشبه الكتابة بأحرف صغيرة ودقيقة للغاية. يمكنك وضع الكثير من الكلمات على صفحة، ولكن إذا قام شخص ما بخبط ذراعك (ضوضاء)، تصبح الكتابة غير قابلة للقراءة.
• 16QAM يشبه الكتابة بأحرف متوسطة الحجم. محتوى أقل في الصفحة، ولكن أسهل في القراءة حتى مع وجود بعض البقع.
• QPSK يشبه الكتابة بأحرف كبيرة وواضحة. لا يمكنك وضع الكثير على صفحة، ولكن حتى لو تبللت الورقة، لا يزال بإمكانك قراءة كل كلمة.

أثناء الطقس السيئ، تكون قناة 4G مثل ورقة مبللة ومهتزة. QPSK هو الكتابة الوحيدة التي تبقى.

عملية التبديل التلقائي

التبديل إلى QPSK ليس شيئاً تقوم بتكوينه يدوياً. يحدث من خلال حلقة تغذية راجعة بين الكاميرا وبرج الخلية:

1. يقيس مودم الكاميرا باستمرار RSRP (قوة إشارة الاستقبال المرجعية) و جودة الإشارة المرجعية المستلمة (جودة إشارة الاستقبال المرجعية).
2. يتم تحويل هذه القياسات إلى قيمة CQI (مقياس 0-15).
3. يتم إبلاغ CQI إلى المحطة الأساسية.
4. يستخدم مجدول المحطة الأساسية CQI لتعيين مؤشر MCS (مخطط التضمين والترميز) المناسب.
5. عندما ينخفض ​​CQI عن حد معين (عادةً CQI 6 أو أقل)، يتم تعيين مؤشر MCS إلى QPSK مع ترميز مكثف.

تعمل هذه الحلقة بأكملها كل 1 مللي ثانية في LTE. لذا فإن الاستجابة لهطول أمطار مفاجئ تكون فورية تقريبًا.

ما يعنيه هذا لأداء الفيديو

هذه هي الحقيقة الصادقة. يحافظ QPSK على اتصالك، ولكنه يكلفك عرض النطاق الترددي. قد يوفر الارتباط الذي كان يوفر 15 ميجابت في الثانية على 64QAM فقط 2-4 ميجابت في الثانية على QPSK.

لذا يصبح السؤال: هل لا يزال بإمكانك الحصول على فيديو مفيد بسرعة 2-4 ميجابت في الثانية؟

الإجابة هي نعم - إذا كان البرنامج الثابت للكاميرا ذكيًا بشأن ذلك. يمكن لـ مشفر H.265 الخاص بنا⁷ في Loyalty-Secu تقديم فيديو 1080p واضح ومفيد بسرعة 2 ميجابت في الثانية. بسرعة 4 ميجابت في الثانية، يمكننا الحفاظ على دفق 4K بمعدل بت مخفض لا يزال يلتقط لوحات الترخيص والوجوه.

ماذا يحدث في كل مستوى من مستويات التعديل

حالة الطقس	مؤشر جودة القناة النموذجي (CQI)	التعديل المحدد	النطاق الترددي المتاح	إخراج الفيديو
سماء صافية	12-15	64QAM	15-50 ميجابت في الثانية	4K كامل، أقصى تفاصيل
مطر خفيف / ضباب	8-12	16QAM	8-15 ميجابت في الثانية	4K مع ضغط طفيف
أمطار غزيرة	4-8	QPSK	2-6 ميجابت في الثانية	1080p أو 4K متكيف
عاصفة شديدة / ضباب كثيف	1-4	QPSK + أقصى تصحيح للأخطاء الأمامية (FEC)	0.5-2 ميجابت في الثانية	720p، التنبيهات لا تزال نشطة

الفرق في العالم الحقيقي: الرخيص مقابل المصمم هندسيًا

لقد اختبرت كاميرات 4G رخيصة من علامات تجارية غير معروفة. العديد منها يحتوي على أجهزة تعديل مضبوطة بشكل سيء لا تتعامل مع انتقال QPSK بشكل جيد. إما أنها تتحول متأخرة جدًا (بعد انقطاع الاتصال بالفعل)، أو أنها تتحول ولكن برنامج ترميز الفيديو لا يتكيف، لذا يستمر في محاولة دفع 8 ميجابت في الثانية عبر قناة بسرعة 2 ميجابت في الثانية. النتيجة هي فقدان الحزم، التخزين المؤقت، وشاشة مجمدة.

نهجنا مختلف. يتحدث جهاز التعديل، وبرنامج الترميز، والبرنامج الثابت مع بعضهم البعض. عندما ينخفض ​​جهاز التعديل إلى QPSK، يعرف برنامج الترميز ذلك في غضون أجزاء من الثانية. يقوم بضبط معدل البت، ومعدل الإطارات، ومستوى الضغط معًا. تنخفض جودة الفيديو بسلاسة. يبقى الاتصال نشطًا. وفي اللحظة التي تمر فيها العاصفة، يعود كل شيء تلقائيًا.

هذا ما يعنيه بالفعل “مصمم للعمل خارج الشبكة”. لا يتعلق الأمر فقط بوجود لوحة شمسية وفتحة لبطاقة SIM. يتعلق الأمر بكل طبقة من طبقات النظام تعمل معًا عندما تسوء الظروف.

هل يمكن للذكاء الاصطناعي تعويض “ضوضاء المطر” لمنع تشغيل تنبيهات 4G خاطئة؟

كان لدي عميل في جنوب شرق آسيا أخبرني أن كاميرته كانت ترسل له أكثر من 200 تنبيه حركة في الساعة خلال موسم الأمطار. كل قطرة مطر كانت تسبب الإنذار. كان النظام عديم الفائدة.

نعم، يمكن لخوارزميات الذكاء الاصطناعي تصفية ضوضاء المطر لمنع التنبيهات الخاطئة. يستخدم النظام مزيجًا من تقليل الضوضاء الزمني ثنائي وثلاثي الأبعاد (DNR) على مستوى الصورة وتصنيف الكائنات المستند إلى الذكاء الاصطناعي على مستوى التحليلات. يتم تحديد المطر والضباب كأنماط غير مهددة ويتم استبعادها من إطلاق التنبيهات، لذلك فقط حركة الإنسان أو السيارة الحقيقية تولد إشعارات.

يقوم الذكاء الاصطناعي بتصفية ضوضاء المطر لمنع تنبيهات 4G الخاطئة

المشكلة: لماذا يسبب المطر تنبيهات خاطئة

يعمل اكتشاف الحركة التقليدي عن طريق مقارنة إطارات الفيديو المتتالية. إذا تغير عدد كافٍ من وحدات البكسل بين الإطارات، يقول النظام “تم اكتشاف الحركة” ويرسل تنبيهًا.

يخلق المطر آلاف التغييرات الصغيرة في وحدات البكسل عبر الإطار بأكمله. كل قطرة مطر تسقط عبر مجال رؤية الكاميرا هي جسم متحرك. يسبب الضباب أنماطًا متغيرة من الضوء والظل. بالنسبة لخوارزمية اكتشاف الحركة الأساسية، يبدو العاصفة المطرية الشديدة وكأنها حشد من الناس يركضون عبر المشهد.

هذا ليس مزعجًا فحسب. إنه خطير. عندما يرسل النظام 200 تنبيه خاطئ في الساعة، يتوقف المشغل عن الانتباه. يبدأون في تجاهل جميع التنبيهات. وعندما يظهر متسلل حقيقي، يضيع التنبيه في الضوضاء. يسمي متخصصو الأمن هذا “إرهاق التنبيهات⁶,،” وهي واحدة من أكبر المشاكل في المراقبة عن بعد.

الطبقة 1: تقليل ضوضاء مستوى الصورة (DNR)

يحدث الدفاع الأول قبل أن يرى الذكاء الاصطناعي الصورة. يقوم معالج إشارة الصورة (ISP) بالكاميرا بتطبيق تقليل الضوضاء الرقمي ثلاثي الأبعاد (3D-DNR)³.

إليك كيفية عمل 3D-DNR:

• 2D-DNR يقارن وحدات البكسل داخل إطار واحد. يقوم بتنعيم الضوضاء العشوائية ولكنه يمكن أن يطمس الأجسام المتحركة.
• 3D-DNR يضيف بُعدًا زمنيًا. يقارن نفس البكسل عبر إطارات متتالية متعددة. إذا ومض بكسل بشكل عشوائي (مثل قطرة مطر تمر)، تحدده الخوارزمية كضوضاء وتقوم بقمعها. إذا تغير بكسل باستمرار بنمط (مثل شخص يمشي)، فإنه يحتفظ به.

النتيجة هي صورة أنظف يتم تغذيتها لمحرك الذكاء الاصطناعي. تمت إزالة معظم “ضوضاء” المطر بالفعل قبل بدء التحليل.

الطبقة 2: تصنيف كائنات الذكاء الاصطناعي

حتى بعد تقليل الضوضاء الرقمية (DNR)، تبقى بعض آثار المطر. هنا يأتي دور نموذج الذكاء الاصطناعي.

تستخدم كاميراتنا مصنفًا يعتمد على التعلم العميق تم تدريبه على مئات الآلاف من الصور. لقد تعلم النموذج التمييز بين:

• أشكال بشرية — وضعية مستقيمة، حركة أطراف، حجم ثابت.
• مركبات — أشكال مستطيلة، مصابيح أمامية، مسارات حركة يمكن التنبؤ بها.
• مطر/ضباب/حشرات — عشوائي، صغير، غير متناسق، لا شكل يمكن التعرف عليه.

عندما يكتشف الذكاء الاصطناعي حركة، فإنه لا يقول ببساطة “تحرك شيء ما”. بل يسأل: “ما الذي تحرك؟” إذا كانت الإجابة “مطر” أو “ضباب” أو “شبكة عنكبوت”، فإنه يلغي التنبيه. إذا كانت الإجابة “شخص” أو “سيارة”، فإنه يرسل التنبيه.

الطبقة 3: إزالة الضباب البصري لتحسين دقة الذكاء الاصطناعي

هناك مشكلة أعمق مع الضباب. فهو لا يسبب تنبيهات خاطئة فحسب، بل يخفي أيضًا التهديدات الحقيقية. قد يكون الشخص الذي يمشي عبر ضباب كثيف غير مرئي للكاميرا القياسية. لا يمكن للذكاء الاصطناعي تصنيف ما لا يمكنه رؤيته.

هنا يأتي دور خوارزميات إزالة الضباب⁴ ادخل:

• الأولوية للقناة المظلمة (Dark Channel Prior)⁵: تقدر هذه الخوارزمية سمك الضباب عند كل نقطة في الصورة. ثم تزيل التأثير الرياضي للضباب، وتستعيد التباين واللون. أصبح لدى الذكاء الاصطناعي الآن صورة أوضح لتحليلها.
• التصوير بالأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR): يمكن لكاميرات PTZ المتطورة لدينا التبديل إلى نطاق الطول الموجي 750 نانومتر - 1100 نانومتر. يتشتت الضوء المرئي (400-700 نانومتر) بشدة بفعل الضباب، لكن الضوء شبه تحت الأحمر يخترق الضباب بسهولة أكبر بكثير. بالتبديل إلى وضع الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR)، يمكن للكاميرا حرفيًا الرؤية عبر الضباب الذي يعمي الكاميرا القياسية.

لماذا هذا مهم لعرض النطاق الترددي لشبكة الجيل الرابع (4G)

إليك تفصيل يغفل عنه معظم الناس. التنبيهات الخاطئة لا تزعج المشغل فحسب. بل تستهلك أيضًا عرض النطاق الترددي لشبكة الجيل الرابع (4G).

يؤدي كل تنبيه عادةً إلى تحميل مقطع فيديو - عادةً ما يتم إرسال 10-30 ثانية من اللقطات إلى السحابة أو نظام إدارة الفيديو (VMS) الخاص بالعميل. إذا أرسلت الكاميرا 200 تنبيه خاطئ في الساعة، فهذا يعني إمكانية تحميل 200 مقطع فيديو عبر شبكة الجيل الرابع (4G). في خطة بيانات محدودة، هذا يستهلك جيجابايت من البيانات. في نظام يعمل بالطاقة الشمسية، هذا يستنزف البطارية بشكل أسرع لأن مودم الجيل الرابع (4G) يظل نشطًا لفترة أطول.

عن طريق تصفية ضوضاء المطر عند المصدر، يوفر الذكاء الاصطناعي عرض النطاق الترددي، ويوفر البطارية، ويحافظ على سلامة المشغل. تقوم الكاميرا فقط بتحميل المقاطع المهمة. يتم حجز رابط الجيل الرابع (4G) لأحداث الأمان الحقيقية. وتدوم بطارية الطاقة الشمسية طوال الليل لأنها لم تُهدر في تحميل مقاطع فيديو لقطرات المطر.

هذا هو نوع التفكير الشامل للنظام الذي يميز حل المراقبة الاحترافي خارج الشبكة عن الأجهزة الاستهلاكية المزودة ببطاقة SIM.

الخاتمة

يهاجم المطر الغزير والضباب كل طبقة من طبقات نظام المراقبة بشبكة الجيل الرابع (4G). ولكن مع AMC و HARQ والترميز التكيفي والتصفية بالذكاء الاصطناعي وإزالة الضباب البصري التي تعمل معًا، تحافظ الكاميرا المصممة جيدًا على اتصالها وتنبيهاتها دقيقة - حتى في أسوأ الظروف.

---

1. يجمع HARQ الحزم التالفة مع النسخ المعاد إرسالها لتحسين نجاح فك التشفير في ظروف الإشارة الضعيفة. ︎↩︎ 2. يضيف FEC بيانات زائدة إلى الحزم حتى يتمكن المستلمون من تصحيح الأخطاء الصغيرة دون إعادة الإرسال. ︎↩︎ 3. يستخدم 3D-DNR الترشيح المكاني والزماني لإزالة الضوضاء العشوائية مثل قطرات المطر من إطارات الفيديو. ︎↩︎ 4. تعمل خوارزميات إزالة الضباب على استعادة التباين في الصور الضبابية، مما يحسن كلاً من الرؤية ودقة اكتشاف الذكاء الاصطناعي. ︎↩︎ 5. Dark Channel Prior هي تقنية لإزالة الضباب من الصور تقدر كثافة الضباب بكسل ببكسل. ︎↩︎ 6. يحدث إرهاق التنبيه عندما تتسبب الإنذارات الكاذبة المفرطة في تجاهل المشغلين للتهديدات الحقيقية أو تفويتهم لها. ︎↩︎ 7. H.265 (HEVC) هو معيار ضغط الفيديو الذي يقلل من معدل البت مع الحفاظ على الجودة، وهو أمر بالغ الأهمية لعرض النطاق الترددي المحدود لشبكة الجيل الرابع (4G). ︎↩︎ 8. يقوم ترميز VBR بضبط معدل البت في الوقت الفعلي بناءً على تعقيد المشهد، مما يساعد على مطابقة إنتاجية شبكة الجيل الرابع (4G) المتاحة. ︎↩︎