無線傳輸雖已經(jīng)是一種成熟的訊號傳送技術(shù),但不管運用在哪方面都難免會發(fā)生一些讓人困窘的情況。無線傳輸?shù)男问脚c種類繁多,要想在無線監(jiān)控應用上做到得心應手,就必須掌握并了解無線監(jiān)控系統(tǒng)應用上的優(yōu)劣及利弊。
無線視頻監(jiān)控產(chǎn)品模式
無線視頻監(jiān)控的產(chǎn)品類型可分為無線攝影機、無線視頻服務器、無線車載硬盤錄像機等,并有固定及移動兩大模式。
1、固定點無線監(jiān)控:無線攝影機和無線視頻服務器
無線攝影機和無線視頻服務器主要用于固定點的無線監(jiān)控,其通過在網(wǎng)絡攝影機和視頻服務器內(nèi)加裝無線通信模塊,進行影像數(shù)據(jù)的無線傳輸。相關產(chǎn)品主要應用于環(huán)保交通、石化、水利、國土保安、礦山、電力、安保等行業(yè),多部署在纜線布設有困難或人員難以進入的區(qū)域。除了影像信息之外,某些特定的應用還需求將遠程監(jiān)控點現(xiàn)場其他傳感器收集的信息回傳,例如溫濕度及設備狀態(tài)等信息。
2、移動監(jiān)控
移動監(jiān)控主要以無線車載系統(tǒng)使用在車輛運動環(huán)境為表征,它不但能將實時視頻傳輸至指揮中心,還可以透過車輛衛(wèi)星GPS定位系統(tǒng),將車輛的行車記錄、胎壓、溫度、油量等信息回傳。無線車載系統(tǒng)廣泛應用在公交、長途客運、物流、輪船、火車等行業(yè)。另一方面,由于移動無線車載系統(tǒng)與基站間的距離是動態(tài)的,因此移動監(jiān)控終端所獲取的帶寬也會實時變動,且無線車載硬盤錄像機對網(wǎng)絡帶寬適應性要求很高。
無線監(jiān)控的類別以及應用模式
監(jiān)控技術(shù)已邁入多重無線監(jiān)控應用的境界,各種安防監(jiān)控可以搭載的無線傳輸界面及介質(zhì)種類相當?shù)亩嘣瑥膫鬏敂?shù)據(jù)訊號為主的GPRS、Z-wave、Zigbee和WSN,到寬帶的wifi、WiMAX及超寬帶的3G TD,再到4G TD-LTE,基本都是無線安防監(jiān)控系統(tǒng)可運用的傳輸技術(shù),唯一的差別只在于無線影像監(jiān)控應用上的效益有所不同。無線監(jiān)控系統(tǒng)的主流應用技術(shù)如3G 、WIFI、WIMAX等受微波信號的頻段、發(fā)射功率等因素影響,各自在網(wǎng)傳速率、覆蓋范圍等技術(shù)參數(shù)上的表現(xiàn)差異很大,其中目前多以wifi、WiMAX及3G用于影像高速傳輸,4G則因為普及覆蓋率的限制并未大量使用。
對于無線監(jiān)控傳輸?shù)囊韵聭迷V求,都是無線安防監(jiān)控上可行的,并已有具體應用的方案:
· 人員及車輛衛(wèi)星定位追蹤防盜監(jiān)控;
· 數(shù)字仿真數(shù)據(jù)遠程自動監(jiān)測系統(tǒng);
· 配變電等電力參數(shù)遠程自動監(jiān)測系統(tǒng);
· 實時與非實時遠程影像監(jiān)控系統(tǒng);
· 公共基礎建設健康遠程自動監(jiān)測系統(tǒng);
· 電梯故障遠程自動監(jiān)測系統(tǒng);
· 照明故障遠程自動監(jiān)測系統(tǒng);
· 大樓自動化數(shù)據(jù)遠程無線擷取系統(tǒng);
· 環(huán)境控制參數(shù)遠程自動監(jiān)測系統(tǒng);
· 大樓門禁防災遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)。
另外簡單說明一下,這幾類寬帶無線技術(shù)在無線監(jiān)控市場中的應用,主要為WiFi (Wireless Fidelity)802.11b標準和WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access),即全球微波互聯(lián)接入兩種,主要應用于城市無線監(jiān)控。[nextpage]
WiFi 影像監(jiān)控具有以下優(yōu)勢:
· 信號傳輸半徑可達100米左右,可應用在辦公室,甚至整棟大樓;
· 傳輸速度非???,可以達到11-54Mbps,符合個人和區(qū)域化影像及信息傳送的需求;
· 廠商進入這個工程領域的門坎比較低,只要在監(jiān)控范圍工程內(nèi)設置AP「熱點」,并透過高速線路將因特網(wǎng)接入上述場所,監(jiān)控使用時只需將支持無線LAN的筆記本電腦、工作站,甚至手機或PDA拿到該區(qū)域內(nèi),即可高速接入影像傳輸無線網(wǎng)絡。
WiFi的應用極為廣泛,是目前無線監(jiān)控中應用最多的無線技術(shù)。且WiFi在短距離傳輸上經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)有了很好的應用基礎,主要應用于無線網(wǎng)絡攝影機中,相應的國內(nèi)很多WiFi無線網(wǎng)絡攝影機也有著很好的表現(xiàn)。
WiMAX作為國際3G標準,在國內(nèi)其實并沒有得到廣泛應用,其主要原因是現(xiàn)階段WiMAX一直沒有取得在國內(nèi)落地的牌照,無法大規(guī)模建設網(wǎng)絡基地。其優(yōu)勢大致總結(jié)如下:
· WiMAX具有更遠的傳輸距離,能夠?qū)崿F(xiàn)50公里的無線信號傳輸,網(wǎng)絡覆蓋面積是3G(TD-SCDMA)發(fā)射塔的10倍,只要少量基地臺就能實現(xiàn)全城覆蓋;
· 可提供更高速的寬帶接入(最高可達70M),是3G的30倍;
· 作為一種無線城域網(wǎng)技術(shù),它可以將WiFi熱點連接到互聯(lián)網(wǎng)中,也可作為xDSL等有線接入方式的無線擴展,實現(xiàn)最后一里的寬帶接入,并提供多媒體通信服務等優(yōu)勢。
憑借以上優(yōu)勢,盡管WiMAX未能在國內(nèi)得到大規(guī)模應用,但WiMAX做為無線監(jiān)控的一種應用是非常理想的傳輸方式,并得到國內(nèi)用戶的關注,目前已有高檔小區(qū)應用WiMAX來架構(gòu)影像監(jiān)控系統(tǒng)。
除了以上兩大傳輸技術(shù),全球移動通信業(yè)者更關注4G LTE(Long Term Evolution)未來的發(fā)展。LTE由3GPP組織制訂,可說是3G的終極版。它在20MHz帶寬下能夠提供下載100Mbps、上傳50Mbps的速率,帶寬與速度皆有所提升,因此被認為更適合用于傳輸檔案等較大的影像數(shù)據(jù)。其中在影像監(jiān)控系統(tǒng)方面的應用,更是目前國內(nèi)最為熱門的一種超高帶寬無線監(jiān)控系統(tǒng)應用方式。
無線監(jiān)控系統(tǒng)應用的問題
采用無線視頻監(jiān)控的工程難免讓人有所顧慮,其應用上的“劣勢”,倒不全是設備價錢、安裝成本或線路費用等資金投入方面的問題,仍有很多需要在工程上特別注意的問題,現(xiàn)歸納如下:
· 網(wǎng)絡安全問題:由于無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)可能涉及公共隱私和社會安全等內(nèi)容,系統(tǒng)安全尤其重要。而無線網(wǎng)絡以微波為傳輸介質(zhì),易被他人竊取,影響整個系統(tǒng)安全;
· 使用運營商專線問題:國內(nèi)三大移動系統(tǒng)運營商針對行業(yè)用戶開辟了3G無線專網(wǎng),分為APN專網(wǎng)、VPDN專網(wǎng)、也有采專用賬號的光纜專線,多為內(nèi)網(wǎng)固定IP地址方式,故能否完全隔離互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)系,能否避開病毒及黑客的影響都是不能忽視的問題;
· 無線電訊號收訊問題:有線網(wǎng)絡的斷線問題大部分可歸咎于運營商,無線部分則還與基地臺天線的布建密度,以及發(fā)射功率的大小也有關聯(lián),如果功率不足,會直接影響傳輸效果。未來當使用者開始追求實現(xiàn)大范圍云端監(jiān)控,如何輕易且快速的連接網(wǎng)絡,便是重點。亦即需求使用3G/4G、衛(wèi)星、有線網(wǎng)絡(ADSL/FTTB),甚至是連結(jié)目前的無線上網(wǎng)服務,來當成上網(wǎng)的骨干連結(jié)。所以具備多種骨干網(wǎng)絡鏈接能力,具備「自動與云端連結(jié)整合」的無線設備就顯得特別重要;
·無線移動網(wǎng)絡的帶寬限制問題:目前國內(nèi)的無線移動網(wǎng)絡監(jiān)控,主要應用CDMA、基于GSM的GPRS技術(shù),以及基于公網(wǎng)的CDMA/GPRS技術(shù)。受帶寬限制,影像質(zhì)量有限,即使采用多路捆綁技術(shù),一般最多也只能達到CIF級別的清晰度。對于處理突發(fā)事件的應急指揮,不建議采用CDMA/GPRS技術(shù),因為雖然可以滿足實際傳輸容量的需要,其傳輸穩(wěn)定性仍需提高。這是因為CDMA的傳輸與它的覆蓋有關,信號覆蓋不好的地區(qū)效果很差,信號覆蓋好的地區(qū)效果很好,也就是說,同樣一套設備,在深圳用得很好,到廣州就可能不好用。即使某個地區(qū)信號覆蓋很好,在出現(xiàn)突發(fā)事件的時候,若公網(wǎng)信號異常忙碌,在運營話務優(yōu)先原則下,影像傳輸就得“靠邊站”。而多數(shù)重大突發(fā)事件發(fā)生時,基地臺幾乎是滿載工作,要利用其進行網(wǎng)絡影像數(shù)據(jù)傳輸實有問題,也就是說越緊急,移動網(wǎng)絡越難支持影像的無線傳輸;[nextpage]
· 帶寬擁堵問題:帶寬不足、塞車,造成影像延遲也是用戶常詬病的地方。在有線網(wǎng)絡尚未大幅度改善網(wǎng)絡環(huán)境的情況下,目前有許多供貨商已聽到這樣的心聲,系統(tǒng)整合商或許可以藉由選購特定裝置,在AP上附加一些聰明的小工具,來降低這些問題。舉例來說,目前許多廠商已推出雙RF模塊的無線AP產(chǎn)品,既可當AP端又可當client端,且可以視情況設定要走2.4G或5G的頻道,避免帶寬塞車問題,也可兩路同時傳輸同一頻道,即具備了數(shù)據(jù)備援效應,確保數(shù)據(jù)不漏失;
· 傳輸數(shù)據(jù)加密問題:因為黑客可能利用運營商專網(wǎng)對無線監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)進行攻擊,所以需要對無線監(jiān)控網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)加密。目前主要采用的加密手段是VPN(虛擬專用網(wǎng)絡)技術(shù),此技術(shù)在無線終端和中心服務器間構(gòu)建一條安全加密通道,其相對成熟但對無線終端CPU處理能力有一定要求。
以上是工程商在使用以及構(gòu)建無線監(jiān)控網(wǎng)絡時必須注意,更需要慎重考慮的問題。那么既然無線應用有缺點有劣勢,就不使用了嗎?倒也未必,無線監(jiān)控系統(tǒng)在應用上的優(yōu)勢還是不少的。
無線監(jiān)控的應用優(yōu)勢
如今監(jiān)控系統(tǒng)在企業(yè)生產(chǎn)、安全保障等環(huán)節(jié)的作用愈來愈重要,已經(jīng)成為一個企業(yè)現(xiàn)代化程度的重要標志。
仿真監(jiān)視系統(tǒng),盡管圖像清晰、流暢、真實,但是線纜的成本、布線難度和仿真影像數(shù)據(jù)量太大等因素,造成仿真監(jiān)控系統(tǒng)在高造價下無法實現(xiàn)視頻資料的長期存儲,系統(tǒng)靈活性差。隨著無線技術(shù)成熟和發(fā)展,其在視頻監(jiān)控領域發(fā)揮越來越重要的作用,利用無線監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢,可在原有監(jiān)控系統(tǒng)的基礎之上,讓系統(tǒng)覆蓋率得到最大程度的擴展和延伸。
一般來說,有效組合的無線加有線模式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)是目前企業(yè)安防系統(tǒng)的最佳選擇方案,不僅可全面將被監(jiān)控點實時采集的視頻文件及時傳輸給監(jiān)控中心,實時動態(tài)報告被監(jiān)測點的情況,及時發(fā)現(xiàn)問題及時處理,而且能有效控制企業(yè)成本支出。其中,無線監(jiān)控的應用優(yōu)點優(yōu)勢可重點歸納如下:
· 高靈活性:現(xiàn)代化生產(chǎn)企業(yè)要求無死角的視頻監(jiān)控,無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)不受線纜的限制,具有靈活的擴展性,可以在廠區(qū)的任何位置,隨時輕松添加新的監(jiān)控點,并可更改舊的監(jiān)控的位置,增加位置不確定性,使安防監(jiān)控真正落實到實處;
· 低成本:布線成本低,不需請專業(yè)施工隊。此特點適合中小企業(yè)的監(jiān)控管理;
· 高移動性:無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)允許用戶在任何時間、一定空間內(nèi)的任何地點訪問網(wǎng)絡數(shù)據(jù),不需要指定明確的訪問地點,該特點為企業(yè)管理人員提供隨機抽查廠區(qū)情況提供了可能;
· 施工周期短,維護方便:企業(yè)往往受到地理環(huán)境和工作環(huán)境的限制,有線系統(tǒng)的施工周期很長,甚至有些地方布線工程根本無法實現(xiàn)。這時候采用無線監(jiān)控,從根本上擺脫線纜的束縛,靈活進行安裝;
· 擴充性高:在無線AP的帶寬許可范圍內(nèi),可以擴充監(jiān)控點和無線終端用戶。
無線監(jiān)控成有線監(jiān)控的有力補充
在前面的探討中,已知無線監(jiān)控系統(tǒng)應用優(yōu)劣所在,但相關競爭只在無線監(jiān)控領域內(nèi),其與有線監(jiān)控中的線纜傳輸和光纖傳輸比較,仍有較大的差距。
無線監(jiān)控產(chǎn)品相對于發(fā)展成熟的有線監(jiān)控產(chǎn)品,其銷售價格普遍較高,且市場透明度不大,而這也是無線監(jiān)控產(chǎn)品在市場占有率上表現(xiàn)并不突出,銷售額卻占企業(yè)總銷售額較大比例的原因。由于無線監(jiān)控系統(tǒng)采用無線傳輸技術(shù),具有開放式的架構(gòu),因此無線監(jiān)控的穩(wěn)定性和安全性都頗受考驗。其與有線監(jiān)控相比稍遜一籌,也由于無線網(wǎng)絡在遇到屏蔽物、障礙物和其他無線干擾源時,信號容易衰減,傳輸帶寬和穩(wěn)定性都容易受到影響,所以如何保證無線網(wǎng)絡的穩(wěn)定性是在實際應用中面臨最大的影響和困惑。
安全性方面,無線設備的加密技術(shù)比較成熟,與有線監(jiān)控設備相比,雖然稍有不足,但可以滿足用戶對無線監(jiān)控的安全性要求。另外,除了穩(wěn)定性和安全性,影響無線網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的因素還包括:設備成本偏高、帶寬偏窄,限制了高解析影像監(jiān)控的傳輸。
因此,多數(shù)安防業(yè)內(nèi)人士認為,無線監(jiān)控在未來很長一段時間內(nèi),仍然只會是有線監(jiān)控的后補勢力,不具備超越有線監(jiān)控市場份額的實力。不過,隨著3G與4G市場的應用推動,加上政府的輔助推波,無線監(jiān)控應該會在安防市場取得更廣泛的應用。