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无线WIFI监控技术方案
作者: QQ:86698456  点击次数:   添加时间: 2017-07-26

 

 

 
1.无线监控成为视频监控发展的趋势
视频监控目前已是安防中非常重要的组成部分,已逐步为各行各业所广泛应用。经过几年国家“平安城市”工程的持续推进,目前08年9月为止示范城市已达180多个,作为系统核心的视频监控点位预计已有200万个左右;与此同时转型中的运营商已推出为行业客户提供各自可运营的视频监控系统如“全球眼”和“宽视界”,截至到08年Q2电信共建设约10万个监控点,并计划2010年发展到50万个。另外在银行、港口和电力等行业都在大量使用视频监控系统。总而言之,视频监控已为各行各业所重视,与此同时视频监控技术随之快速发展。
众所周知,传统视频监控系统由摄像头、传输、矩阵和存储等部分组成。视频监控技术已由传统模拟监控向数字化转变,且随着模拟和数字技术结合的DVR数字视频存储技术逐步成为市场主流;随着视频监控应用不断深入,监控规模和图像共享需求日益突出,规模应用则意味着全方位的图像资源记录和多角度取证,图像共享则意味着让更多人员能够看到和分析图像;视频监控的规模管理和资源共享必须利用成熟且共享的传输平台来实现,这个传输平台就是成熟且标准化的IP网络,IP网络监控成功应用在多个平安城市建设*,逐步成为视频监控建设项目主流方案。
IP网络以其标准化且成熟而取得快速发展,最好例证是当前的互联网即规模最大的IP网络。当前IP网络技术的发展有两个突出的特点:无线化和多业务;无线技术不断涌现和创新,UWB、WiFi、WiMax、GSM/CDMA、3G和B3G等,不论哪种技术如何发展有一个共同点:不断刷新数字传输速率,3G的HSDPA将2G的传输速率提高到2Mbps,LTE技术则提高到100Mbps;WiFi的11n将11g/11a的54Mbps提高到300Mbps;带宽增长真实的目的除接入更多的用户外,是IP网络的另一个趋势:多业务承载;除NGN和IPTV外,视频监控业务应该是IP网络视频应用成功业务之一,因此无线和监控(业务)的结合即无线监控是市场和技术的趋势,也是视频监控发展的趋势。
2.几种主流无线监控技术方案介绍
目前市场涌现的无线监控技术方案较多,从无线与视频编码器的耦合程度可分为无线融合IP camera、无线融合编码器+摄像头和无线+编码+摄像头等几种方式;从无线技术角度可分为WiFi技术、2.5G、3G和其他单独的视频传输信道等方式;从应用场景分为室内应用、室外固定应用和室外移动应用等方式;从监控系统的前后端又可分为前端无线和后端无线;总而言之目前应用的无线监控技术方案种类较多,下面就几种有成功应用的主流无线监控技术方案进行介绍:
1、基于WiFi的无线IPcamera方式
当前WiFi技术已广泛进入家庭承载宽带数据业务,最具代表的就是无线宽带路由器和无线网卡,型号和功能都非常齐全且价格低廉;无线IP camera的无线监控方案就是基于较为普及的WiFi无线网络来承载视频监控业务,同时将前端进行高度集成:无线网卡+编码器+摄像头三合一,即无线IP camera。该种方式通过摄像头采集图像,编码器进行图像编码和压缩,最后通过无线网卡传送到IP网络中供管理和图像查看。无线IP camera在提供Web查看功能的同时还提供第三方控制管理的SDK或试用的管理软件。
无线IP camera方式具有无线网络可获取性高、部署成本低廉和安装方便等优点,已逐步为家庭用户或其他中小客户所接受,目前能提供无线IP camera的厂商非常多,以无线厂商或摄像头厂商为主如AXIS和Sony等。但此种方式也有其自身的缺点如摄像头类型较少,清晰度分辨率不高,缺红外或低照度,远不如模拟摄像头丰富的种类;还有无线IP camera以室内应用为主,目前市场尚无满足工业级要求;编码技术以MPEG-4为主,很少支持H.264的。
目前来看基于无线IP camera的无线监控技术方案主要满足家庭和中小商户等低端用户需求,以其低廉的成本和快速的部署等优势,同时随着Camera类型的增多将得到更广泛的应用。
2、基于公众无线网的移动监控方式
基于公众无线网的2.5G技术GPRS和CDMA1X在数据应用上较为成功如手机上网,此种无线技术实际最大传输速率能达到几十Kbps,随着编码技术不断优化,这样的带宽已经可以满足部分视频监控的需求,基于2.5G移动监控技术逐步得到应用。
基于2.5G移动监控系统主要由监控管理中心、有线IP网络、无线分组网络和前端采集几部分组成;前端对图像采集并压缩完毕后,通过无线终端(数据终端)传送到无线分组网络中,转发到有线IP网络中,到监控管理中心,管理中心对前端进行管理和调度。
GPRS和CDMA1X的无线承载相对较为成熟,且两个无线网络的覆盖相对广泛,所以该种移动监控方式主要应用于移动车辆监控、监控点非常分散等应用场景,如城市出租车视频监控系统通过广角摄像头对乘客的图像进行抓拍,将图像上传到管理中心进行备案,也可在危机时对出租车内进行影像监控,同时也将部分广告信息和通知同步下发到各个出租车上。当然这种方式受限于其传输带宽,图像质量要求不高或只有高清晰的图片要求,不过随着3G和B3G的HSPDA和LTE等技术的出现,无线传输带宽不断提高,基于公众无线网的移动监控方式将有更广泛的应用。
3、基于无线扩频技术的无线监控方式
无线扩频技术简单来讲就是将调制后的信息扩展到较宽频带上的一种调制技术,目前较为成熟的就是802.11标准中制定的直接序列扩频(DS)、跳频(FH)和正交分频多工(OFDM)等技术,其工作频率有2.4GHz和5.8GHz两个频段,可根据不同调制方式提供6M、12M、24M、36M和54Mbps等不同带宽。由于扩频技术能提供高带宽,基于该技术的无线监控也成目前较为主流的技术方案;此外该技术标准成熟、抗干扰能力强、抗多径干扰和部署方面成本低等诸多优点,在油田、港口、景区、航道和城市监控等得到广泛的应用。
基于无线扩频技术的无线监控系统主要有监控管理中心、有线IP网络、无线网络和前端采集等部分组成,工作流程与其他视频监控系统流程相同,不过在前端采集和无线网络的结合方面,技术方案有所变化,最常见的方式就是松耦合即摄像头+前端编码+无线AP,该种方式可将专业无线和专业监控系统结合起来,提供各方面都有优势的整体解决方案,也被多数厂商或集成商所采用,但此种方式在前端安装上故障点较多;当然还有部分耦合即摄像头+编码结合无线的方式,该方式安装简单、成本低和故障点少等优点,但该种方式受限于编码结合无线的类型,无法满足更多场景的需求。
基于无线扩频技术的无线监控方式随着无线扩频技术的发展将在带宽上优势非常明显,成为目前主流的无线监控技术方案。
4、基于无线公众网的手机监控方式
随着手机应用的逐步广泛且智能手机的普及,人们更希望能随时随地获取想要的信息和视频,目前无线公众网的数据通讯带宽不断增加,为该种需求提供了可能。当前一些技术厂商联同运营商共同推出手机监控的业务,该业务系统主要由前端编码和控制、无线公众网、WAP服务器和手机监控客户端组成,前端编码和控制提供1路或多路的视频编码,将摄像头注册到WAP服务器,手机登陆到WAP服务器上,WAP服务器则根据用户的权限提供相应的摄像头列表,手机通过点击相应的摄像头资源来查看相应的图像资源。由于手机监控业务可以随时随地获取监控图像,为家庭和中小企业提供非常方便的监察手段。
当然目前手机监控业务刚刚兴起,随着公众无线技术不断改进和增强,为客户提供高清晰监控图像和手机视频会议提供了可能,相信不久的将来手机监控将成为无线监控非常热点的应用模式。
3.总结
前面提到了目前几种主流无线监控的技术方案:基于WiFi的无线IP camera方式、基于无线公众网的移动监控方式、基于无线扩频技术的无线监控方式和基于无线公众网的手机监控方式等,不同的技术方案具有各自不同的技术优势,适合于不同的应用场景。随着人们对无线监控的需求更新和细化,无线技术发展和视频编码技术优化,无线监控技术方案也会不断发展和更新,更加贴近客户的应用需求,相信未来的无线监控将得到更广泛和深入的应用。