对决无线监控 3G与WiFi谁能技高一筹？

曹方

提及无线监控，恐怕大家想的最多的还是被炒得沸沸扬扬的 3G 监控。随着安防意识的提升，以及视频监控设备应用功能的多样化，监控已经从离我们很遥远的社会应用逐渐向普通民用过渡，而这，无疑为无线监控的发挥提供了一个更大舞台。不过，在追捧3G的同时，也不要忘记除了3G以外，无线网络领域还有一个值得应用和借鉴的传输技术——WiFi传输。相较于更加新潮且被人们广泛看好的3G传输，WiFi难道真的要退隐江湖了吗？

随着iPhone、iPad和各种Android智能手机等移动设备的日益普及，越来越多的人开始携带个人设备进行办公。从最基本的收发邮件到访问公司数据、应用和网络，个人移动设备通常要兼顾个人应用和企业应用双重目的。Juniper统计数据显示，目前大约有40%的员工使用移动设备进行工作和私人活动，而这些设备将近1/4缺乏安全管理。

如今3G技术风靡于世，无线网络技术似乎也迎来了更大的春天。对于不少用户而言，可能会不经意地用3G的服务和WiFi一较高下。难么，它们真的有那么多可比性吗？两者的区别又是什么？

首先来看3G的技术特点。简单说，3G是原有2G通信技术的升级版本，然而不可忽略的是，虽然它在原有的通信技术基础上进行了升级，但它依然属于通信网络，主要还是面向通信设施的网络传输应用。而对于WiFi技术来说，最常用的领域则转移到了手机或者笔记本等无线网路功能，它传输的是比3G网络更加“纯正”的网络信号。在联网成功之后，虽然两者的“目的地”几乎沒有差别，但是其传输方式却有着天壤之别。对于3G网络，它主要是通过移动公司在各地架设的通讯信号塔进行传输，而WiFi网络则是依靠路由器等实现信号的覆盖。

那么，面对两个如此泾渭分明的无线传输技术，又该如何更好地区别它们在网络监控中的应用呢？

3G，安防行业新契机

蓬勃发展的3G互联网智能终端产品提供了“端到端”的互联网体验，让人真正感叹世界之大又是如此之小。无论是广大网民，还是CEO、CIO，都深深感受到3G带来的益处：更高的带宽、更流畅的体验、更优质的多媒体服务……都在深刻影响并改变着人们的日常生活和企业经营活动。然而就在3G改变人们生活的同时，其安全问题一直是用户不得不面对的严峻话题。随着3G技术、智能终端、移动互联网的结合，物联网和云计算的应用，为安防视频监控带来了更多想象空间。

有人说，3G时代的来临标志着无线传输进入了一个崭新时代。同样在安防产业中，3G无线监控产品也被业界用“监控领域里程碑式的产品”加以标称。在3G技术的带动下，安防行业获得了快速发展，应该说，3G移动监控业务大大拓展了安防行业商用的市场空间，使得安防技术能够在家庭、中小企业、商铺等方面获得更为广泛的应用。3G网络为安防系统带来部署的便利性，而手机端监控带来观看的便利性，伴随这两大便利性带来的是更多安防新商机。

“3G网络可以在室内、室外和行车的环境中分别支持至少2Mbps、384kbps以及144kbps的传输速度，比目前商用的移动宽带网络CDMA（153.6kbps）和GPRS（115.2kbps）带宽有了质的提升，可更好地满足网络视频监控的带宽需求，提供更清晰更流畅的视频传输效果。”相关专家称，之前无线网络监控由于带宽的限制，其应用范围一直受限，而3G的商用和普及可以较好解决带宽问题。

自2009年始，在通信运营商的大力推动下，3G监控不断持续升温，小规模的应用遍地开花。而从目前来看，3G概念已完成热身练习，从小试牛刀逐渐步入规模应用。其除了为行业用户的视频监控业务增加新特性、扩展新功能外，同时还可以针对大众用户提供家庭监控业务，包括基于3G平台的监控增值应用系统。而随着中国电信“全球眼”及中国网通“宽视界”等运营级视频监控业务的逐步发展，运营商也开始考虑把网络视频监控与3G融合作为下一个重要业务增长点。可以说，无论是从技术、业务还是从成本层面来看，3G的应用都将对视频监控甚至整个安防行业产生深刻影响。

严格来说，3G无线监控分为2G和3G两种方式，一种是早前的2G模式，另一种则是最新版的3G模式。

2G无线监控传输方式主要包括CDMA、GSM两种模式。此两种模式硬件成本较低，覆盖面大，传输速度慢，理论值传输速率最高为153.6Kbps，在实际使用中基本只达到60～80Kbps。因为视频图像最低要求512Kbps才能流畅传输，此速度远远达不到视频要求。因此在无线监控项目中，很少有厂商去选用。另外一个最大的缺点是运营商收取的流量费太高，每年、每个月都会产生大笔费用。一般只有在很偏远、WiFi无线设备做不到的情况下，并有一定资金时才会考虑。

3G无线监控则是采用移动（TD-SCDMA）、电信（CDMA2000 EVDO）、联通（WCDMA）的3G技术接入方式，自2009年起，经各运营商大力推广，已有不少监控厂家针对此方面研发相关产品。3G突出的优点是高速下载能力，理想值可达到3Kbps～20Mbps的传输速率，但目前因其仍处于推广阶段，因此在传输速率方面还有待进一步考证。

3G目前存在无线带宽容量有限、接入用户有限、时延长等缺陷，在多用户共享的情况下，难以保证无线视频监控的速率和时延要求，主要缺点还是运营商收取的流量费太高，一般客户无法接受。

那么，为什么3G技术在安防行业会有这么高的应用热情呢？这主要有三个原因：很多行业应用需要无线的应用环境来支持；运营商也需要大量数据应用来推动3G服务的发展；随着3G手持式移动终端的普及，作为终端的3G应用也越来越多。

作为近年来兴起的新技术，3G监控的信号处理无疑是以当前最为流行的数字技术为基础。在视频监控应用中，用户可以结合3G无线网络实现信号的交换、录像、控制以及播放等等，并且通过设立强大的重心业务平台，来实现对系统内所有编码设备以及录像存储设备的统一管理与控制。而对于用户的便利性来说，仅仅通过登录中心的业务平台，就可以实现全网资源的统一调用和浏览，无疑使监控工作在操作与管理上变得更加便利。

不过，目前3G网络还处于一种尝试阶段，传输不稳、价格过高依然是这类技术需要重点解决的问题。从商业角度看，3G技术使用成本过高；从技术上讲，面临的最大问题则是视频传输的带宽消耗和带宽稳定性这两个方面。

由于3G宽带不是独立的，而是基站带宽共享式，这样每个基站同时承载的用户数一多，就会限制带宽。由于监控视频基本是属于长时间不间断的大容量数据流传输，这样会大量占用基站的总带宽，很大程度上影响了其他接入用户的体验，甚至由于带宽被抢占，监控视频不能得到有效的传输保证。在用户快速移动时，由于设备不停地切换接入基站，导致信号质量不稳定，对监控需要的稳定带宽同样是一个挑战，这时对视频的时延、传输质量都会产生较大影响。

要解决这个问题，除了加大3G基站部署、提升视频传输在其中的应用外，3G长期演进（LTE）的发展应该是后续解决该问题的根本。只有在技术上保证了足够带宽，才能让运营商用更低的成本实现更高的带宽满足。当然在国内，安防与3G的结合还处于起步时期，整体的技术规范、市场也还需要一定时间的磨合。只有这样，才能完全发挥3G网络的特性，让安防的各子系统之间实现无缝结合。

WiFi的喜与忧

虽然我国目前3G已全面铺开，4G试点也在紧锣密鼓地进行，但是这种局限式的覆盖规模，却不足以满足人们日益增长的无线信息消费需求，而传统电信网高昂的计费模式也将很多用户拒之门外。作为卸载3G流量、实现高速传输有效的手段，WiFi正越来越广泛和深入地进入大众视野，CIO们也正在利用WiFi来为企业减轻“压力”。

事实上，WiFi在安防领域的应用极为广泛，也是目前无线监控中应用最多的无线技术，然而因其受限于传输距离（信号半径只有100米左右），一直屈身在小范围的室内监控中摸爬滚打。

进入2011年，借助席卷全球的“无线城市”建设东风，WiFi在安防行业中的价值被重新评估。有别于之前地方政府的一头热，目前移动、联通、电信都已开始主动在城市的机场、高校、交通枢纽等重点地区布局“热点”（hot spot），并结合各自的用户资源进行大力推广。由此可以看出，三大运营商在3G大战的背后，关于WiFi的暗中较劲也越来越明显。

“目前运营商力推WiFi的主要动力，正是来自数据业务方面的压力。无线互联网的发展带来的是数据业务的猛增，比如视频业务等需要耗费大量带宽。”一位IT界人士表示，虽然部分人依旧唱衰WiFi，但无论是3G还是TD-LTE，或者是将来的4G，从容量、成本等方面都绝对沒有可能支撑无线互联网的大规模应用。使用者一多，网络就阻塞。而WiFi接入由于速度快、成本低，将成为分流数据流量最适合的手段。“因而，无线城市的建设排头兵非WiFi莫属。”

严格来说，WiFi式无线监控也可分为两种方式，一种是模拟无线监控，另一种是数字无线监控。

模拟无线监控就是将视频信号直接调制在2.4G或1G的无线通道上，通过天线发射出去，监控中心通过天线接收无线信号，再通过无线接收机解调出原来的视频信号，这种监控方式沒有压缩损耗，几乎不会产生延时，因此可以保证视频质量，但其只适合点对点近距离（1KM以内）单路传输，不适合规模部署。

此外由于沒有调制校准过程，抗干扰性差，频点少，所以在无线信号环境复杂的情况下自身会产生很大干扰性，造成图像混乱、丢失等情况。因此在有多路图像要传输的情况下，不建议用此方式传输。

数字无线监控就是先将视频信号编码压缩，通过数字无线信道调制（2.3G/2.4G/5.8G等），再利用天线发射出去。接收端则相反，由天线接收信号，随后无线解扩及视频解压缩，最后还原为模拟的视频信号传输出去，此种方式也是目前国内市场使用较多的。数字微波的伸缩性大，通信容量最少可用几十个频道，且建构相对较易，通信效率较高，运用灵活。

数字无线有模拟无线不可比的优点，如大面积（5～30平方公里）、监控点位多（5～500个点）、需要加中继的情况多、情况复杂且干扰源多时，采用LP5800-WBS WiFi基站为中心再配合基站前端CPE设备方式传输性价比非常高。数字无线容量大、抗干扰能力强、保密性好，同样的发射功率传输距离更远，受地形或障碍物影响较小，接口丰富，扩展能力强等。

目前，数字WiFi监控是最为实用的无线视频监控技术之一。在一些大型、跨度大、系统构成复杂的环境当中，数字无线监控如果采用增设中继器，以及基站与前端设备相互配合的情况下，可以大大提升传输容量，另外还可以更好地提升信息的保密性，使发射距离更远，扩展性更强劲。

不过，要想让WiFi真正深入到企业日常业务当中，安全问题是个难题。从WiFi的应用场景来看，家庭、企业用户和无线城市构成了三种典型应用。从网络性质上来讲，这三种模式存在很大不同。网络热点的主体首先不应该让网络完全开放，因为这很难确保安全性。但在现实生活中，很多网络是完全开放的，用户可以自由接入，这也造成了安全隐患。要确保安全，首先就是要定位发现漏洞，也就是如何让经过授权的终端接入经过验证的网络之中。

为此，企业可以采用定期扫描的形式，一种是进行手动扫描，一种是通过传感器进行自动扫描，来精确识别网络中的未知设备，并对未知设备进行分类。一旦发现系统中的漏洞，就要及时进行消除。

曾经有人做过一项实验，在一幢办公大楼外面找了个地方来进行测试。整个过程中，花费将近一小时的时间用于搜索40个无线接入点并且侵入了其中的28个。在这个过程中，以最小的努力取得如此成就的原因，是因为很多的网络管理员在如何设置一个安全的无线网络上缺乏常识。

其中，有5个无线接入点沒有任何安全措施，它们中有3个使用的是默认用户名和密码；另外10个无线接入点使用的还是无线网络WEP（有线等效加密）技术。WEP技术几乎是在十年前就被攻破了；还有10多个无线接入点使用的是WPA（无线安全存取），并且内置了TKIP（临时密钥完整性协议）安全协议，要想侵入它们，只需一张常用的WPA密码表单。

有了这些，攻入这些无线接入点，就像给你的啤酒开瓶那么简单。做实验的这个人并不是专家级的黑客，只不过是一个很普通的WiFi用户，但是他却做到了这些，可见WiFi安全理念并沒有深入人心。如果像这种场景搬到企业中，后果将不堪设想，这是所有CEO和CIO最不想看到的。

为3G“减负”

移动互联网时代数据流量爆发带来的问题是网络利用率的快速上升，而利用率过高带来的问题是，用户在高并发使用时无法正常通信和移动上网，如果不及时解决将使得用户移动业务使用率降低，体验满意度下降。对于网络的提供方，有两条路可走，要么把流量的“水管”变粗，也就是将3G技术升级，提高传输速率；要么重新建一条“水管”，也就是利用无线宽带接入技术WiFi为3G分流。

WiFi推出时旨在分流3G流量压力。3G分配的频率资源是有限的，而数据业务对信道的占用率极高，影响同时接入的语音用户数量。在一个大型企业中，CIO如果能够把数据业务安全转到WiFi的公共数据通道，将大大提高企业资源的利用率。

正在起步的WiFi和3G并非沒有市场，透明的资费和业务创新是关键。由于目前WiFi主要是局部范围内提供高速无线上网服务，客户主要分为两类：一是使用智能通讯终端的人群，二是使用上网本、PAD等经常出差的人群，而3G宽带则可以提供随时随地上网的需要，所以两者是互补关系。

就WiFi发展状况来讲，可谓有喜有忧：一方面，企业内部WiFi网络的搭建已经普及，但是有一种现象，“大企业不够分，小企业用不上”，员工数量的增多加大了对企业带宽的要求；另一方面，虽然电信、移动、联通等三大运营商在公共场所布设WiFi热点的速度正在加快，范围也在扩大，但是同样基于物理支持网络的带宽限制，实际上用户能够“独享”到的带宽却很有限。

WiFi的攻势仍有许多需要支撑、改善的地方，还沒有成长到能够独当一面，现时更多的作用，是为3G“减负”。如果几年后，WiFi收费业务和增值业务得到市场认可，那么未来行业将又呈现一个新的局面，其利润率也将有所提升。对于CIO而言，面对海量的建设与部署，只有将安全风险降到最低，WiFi才能够支撑并帮助企业发展前行。

通过以上比较与分析可以发现，在当前无线监控应用中，无论是3G监控还是WiFi传输，都具有各自不同的优势，当然也存在着一定的劣势。因此在短时间内，两者的互补地位还不是轻易可以改变的。当然，这样一种格局也为应用提供了更多机会，只要更好地把握其各自特点，在现有技术下，我们同样可以享受到无线监控带来的更多惊喜。