无线视频监控 安防战场生力军

2013-04-29 00:44曹方
上海信息化 2013年8期
关键词:有线无线传输

曹方

经历了以矩阵为代表的模拟监控,跨越了以硬盘录像机为代表的数字化监控,以网络视频服务器为代表的第三代网络视频监控,正在成为安防领域的主旋律。视频监控技术一旦进入网络时代,就驶入了应用发展的高速路,同时在有线和无线两条车道并驾齐驱。虽然目前有线网络应用仍然占据绝对优势,但在可预见的未来,无线网络以其显著的便捷性和优越的发展环境,为视频监控系统描绘了一个美丽蓝图。

信息技术应用一日千里,企业的信息化建设也从安装初级软件开始,到进一步实施网络建设、完善ERP系统,最终全面实现信息化。然而,随着网络发展日趋成熟,很多企业的安全管理还存在漏洞,亟需使用视频监控系统对生产、财产安全等事宜进行信息化管理。

自2004年起,视频监控市场开始在中国市场如火如荼地展开,直到2007年,网络视频监控系统初露端倪,可以说视频监控正在朝着网络化、智能化的趋势发展。在当前为视频监控提供的网络平台中,有线网络和无线网络依托各自的应用特点互为补充,齐头并进。在现实视频监控应用中,由于发展阶段不同,有线网络仍旧占据主导地位,新兴的无线网络则体现出强劲的发展势头。

从有线到无线的飞跃

视频监控接入方式由有线转入无线是一个必然趋势。随着无线技术的日益发展,无线传输技术应用越来越被各行各业所接受,作为一种特殊使用方式,无线监控也逐渐被广大用户看好。其安装方便、灵活性强、性价比高等特性,使得更多行业的监控系统采用无线方式建立被监控点和监控中心之间的连接。如今,无线监控技术已经在现代化小区、交通、运输、水利、航运、治安、消防等领域得到广泛应用。

首先,无线网络经过了十年的发展,技术已经非常成熟,价格也十分低廉,曾经高高在上的贵族产品走向平民化,目前已经在很多领域非常普及,例如无线热点、无线网关等等。其次,视频监控是目前企事业单位实现安全生产,保护财产不受损最有效的手段,可是大多数企业的安全防范手段还不完全,亟待解决空白。另外,大型监控系统越来越多地架构在网络基础之上,网络监控技术和市场正在飞速发展,进一步推动了基础网络的建设。无线网络作为网络的一个环节,有着有线网络不可替代的明显优势,建网方便灵活,成本低廉,保护用户投资,使用可靠。

正是基于以上三个原因,无线技术成本低廉+监控市场需求旺盛+网络监控成为主流,从而催生出一个巨大的无线监控市场。而在油田监控、公园景区、公路监控、电力铁塔、森林防火、大型社区、矿山监控、平安城市、建筑工地等诸多领域,只有利用无线技术才能大展拳脚,建设一套健全完善的监控系统。

视频图像传输无线化打破了传统同轴电缆和光纤图像监视受制于硬件连接的不利局面,具有更强的灵活性和方便性。而对无线视频传输技术而言,更是对无线移动网络的架构和协议产生了深远影响,具有无可比拟的三大优点:

综合成本低,只需一次性投资,无需挖沟埋管,特别适合室外距离较远及已装修好的场合。在许多情况下,用户往往由于受到地理环境和工作内容的限制,例如山地、港口和开阔地等特殊地理环境,对有线网络、有线传输的布线工程带来极大不便,采用有线的施工周期将很长,甚至根本无法实现。这时,采用无线监控可以摆脱线缆的束缚,有安装周期短、维护方便、扩容能力强,迅速收回成本等优点。

维护费用低。无线监控维护由网络提供商维护,前端设备是即插即用、免维护系统。

无线监控系统是监控和无线传输技术的结合,可以将不同地点的现场信息实时通过无线通讯手段传送到无线监控中心。在无线监控系统中,无线监控中心需要实时得到被监控点的视频信息,并且该视频信息必须是连续、清晰的。在无线监控点,通常使用摄像头对现场情况进行实时采集,摄像头通过视频无线传输设备相连,并通过无线电波将数据信号发送到监控中心。

四大传输方式一较高下

目前,无线监控系统采用的传输方式主要有卫星、微波系统、无线移动网络、宽带无线等。

卫星系统。卫星通信技术的最大优点是服务范围广、功能强大、使用灵活,不受地理环境和其他外部环境的影响,尤其是不受外界电磁环境的影响。现在主要有两种卫星传输视频信号方式,即“静中通”(卫星车在固定点进行实时传输)和“动中通”(卫星车在移动过程中可进行相应的监控)。近年来,“动中通”传输设备在国内的公安部门深受欢迎。目前,省级公安厅和一些经济条件比较好的市级公安局,很多都配备了卫星“动中通”系统的应急指挥车。各个配备通信指挥车的公安局,可以实时将现场的图像数据传送回省公安厅和公安部,甚至再由公安专网传送到各个相关部门,为打击犯罪、处理灾难事故和重要活动的安全保障工作,提供了有力的通信手段。

不过,具体到安防无线监控领域,卫星监控系统并不是主流应用,也不是安防无线监控厂家的开发重点。大多数业内人士认为,基于卫星传输的无线监控系统没有得到较大应用的原因,主要是由于其信号传输成本昂贵,月租费用达到数千元不等,而且存在覆盖盲点,在山区、隧道、城市楼房比较密集且相对较高等有物体遮挡的死角,其传输信号会受到影响,甚至可能出现中断的情况。因此,尽管按严格意义来讲,卫星传输可算作无线传输,但在无线监控领域中,通常人们并不将其看作移动监控系统,因为卫星传输具有与其他无线技术相比较更为特殊的概念,且其所占市场比例不大,不足以形成市场主流。

微波无线监控。微波技术可分为模拟微波和数字微波,目前在国内得到广泛应用的微波技术是数字微波(即COFDM,多载波正交频分复用技术)。采用COFDM无线视频传输技术,视频质量较好,延时小,但是传输距离有限,传到几十公里的距离需要10多瓦的发射功率,而且它的系统容量小,在有限区域内多个终端之间会存在相互干扰,导致视频质量迅速下降甚至无法使用。另外,采用模拟微波技术和COFDM技术的无线监控系统是完全开放的,不具备安全性。

宽带无线监控。宽带无线技术在无线监控市场中的应用主要有WiFi(Wireless Fidelity,又称802.11b标准)和WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access,即全球微波互联接入)两种,其主要应用于“无线城市”建设当中。

WiFi具有以下优势:信号半径可达100米左右,在办公室甚至整栋大楼中也可使用;传输速度非常快,可以达到11Mbps,符合个人和社会信息化的需求;厂商进入该领域的门槛比较低,只要在机场、车站、咖啡店、图书馆等人员较密集的地方设置“热点”,并通过高速线路将因特网接入上述场所,用户将支持WLAN的笔记本电脑或PDA拿到该区域,即可高速接入因特网。在短距离传输上,WiFi经过多年的发展,已经表现出了强大优势,其应用极为广泛,可以说是目前无线监控中应用最多的无线技术。

WiMax作为国际3G标准,在我国并没有得到广泛应用,其主要原因是现阶段WiMax一直没有取得在中国境内落地的牌照,无法大规模建设网络基站。不过,WiMax还是依靠其优势得到国内用户的关注和应用。据悉,目前在国内有部分高档小区的无线监控应用了WiMax技术。

WiMax具有更远的传输距离,能够实现50公里的无线信号传输距离,网络覆盖面积是3G(TD-SCDMA)发射塔的10倍,只要少数基站建设就能实现全城覆盖;可以提供更高速的宽带接入,最高接入速度为70MB,是TD-SCDMA所能提供的宽带速度的30倍;作为一种无线城域网技术,它可以将WiFi热点连接到互联网中,也可作为DSL等有线接入方式的无线扩展,实现最后一公里的宽带接入;另外还具有提供电信级多媒体通信服务等优势。尽管WiMax未能在国内得到大规模应用,但一些厂商已注意到它的大好应用前景,纷纷开发相关产品,为未来做好准备。比如一些公司开发出相关的无线监控产品,应用到工厂、小区的局域网监控中。

无线移动网络。目前国内的无线移动网络监控主要应用CDMA和基于GSM的GPRS技术,它们的最大优势就是成本较低,具有较大的覆盖面,而CDMA由于其传输速度相对较快(实际应用中可达到70Kbps,比GPRS的20Kbps-30Kbps快得多),得到了大多数无线监控厂商的青睐。不过,虽然CDMA的传输效果较好,但其覆盖面没有GPRS大,依然存在一定的劣势。

CDMA/GPRS的带宽均无法满足无线监控对视频图像的传输需求,特别是在处理突发事件时无法达到较好的使用效果。业内人士表示,基于公网的CDMA/GPRS技术,由于带宽限制,图像质量有限,即使采用多路捆绑技术,一般最多也只是达到CIF清晰度。而对于处理突发事件的应急指挥来说,则不建议采用CDMA/GPRS技术,即使图像效果可以满足实际需要,其传输稳定性也是难以突破的瓶颈。举例来说,CDMA的传输与它的覆盖有关,信号覆盖不好的地区效果就很差,信号覆盖好的地区效果就很好,也就是说,同样一套设备,在北京好用,到南京就可能不好用;即使某个地区信号覆盖很好,在该地区出现突发事件的时候,公网信号异常忙碌,在运营设备“话路优先”原则下,图像传输就要“靠边站”;多数出现重大突发事件的地区,手机基站几乎是满负荷工作,再利用其进行网络数据传输极为困难。也就是说,越是在应急的情况下,移动网络越不能支持图像的无线传输。

开启安防新时代

根据近年来网络视频监控业务运营实践、无线网络视频监控技术的发展及不同用户群对无线视频监控的需求程度,今后国内无线网络视频监控业务的发展或将经历以下三个阶段:

第一阶段:以行业大客户无线视频监控应用为主的行业典型应用阶段。目前,高端行业用户的监控系统如国内的平安工程、交通的道路监控、检验检疫的电子监管视频监控等,多为大型化的城域性甚至全国性的行业视频监控系统。高端行业用户现在大多处在建设大型视频监控项目的初期,其对监控系统的要求很高,不仅包括了有线侧图像能够实时看得清、录像存得好、云台控制等指令响应得快等,同时还增加了对无线视频采集(如交通巡逻、平安城市移动巡逻、城管移动巡逻与执法等)及移动视频观看和控制的应用要求。

由于当前能够实现盈利的运营商视频监控平台基本都处于第一阶段行业用户上,政府、金融和电信仍是视频监控主要的应用领域,无线网络视频监控与具体行业的深度融合,将成为市场发展的必然趋势。

第二阶段:以商业监控的创新性应用为主和部分家庭推广的小众化应用阶段。中小型商业用户不仅是传统有线网络视频监控业务的另一个潜在的大规模用户群,也是无线网络视频监控应用的另一重要领域。这类用户是指有分布式监控访问要求的小型商店、中等规模连锁商业组织、医疗、教育机构等。由于用户具有移动性、远程移动接入及对工作效率高要求等特点,无线网络视频监控业务在该类应用中的渗透率将有较高的起点和较大的提升空间。

商业用户对无线视频监控的业务需求,除了移动视频查看等基础性需求外,往往还需要监控系统与企业的业务系统相结合。比如医疗有可能会利用视频监控平台开展移动远程医疗服务(如救护车上的应急诊断与救护)、银行会利用运钞车的移动视频监控进行管控、学校会利用监控平台进行无线电化教学、无线电子监考等等。对商业用户来说,与自身业务结合良好的无线视频监控平台是很好的扩展业务的手段,因此运营商对商业客户的引导策略应该是搭建平台,寻找广泛的集成商共同开发面向客户的商业应用。如果电信运营商积极引导开发适应商业用户的杀手级监控应用,用户群的规模将很快得到拓展。

第三阶段:广泛的个人和家庭应用、商业和行业应用全面开花,无线视频监控与视频的其他应用如IPTV、视频会议和语音业务等相融合的大众化普遍应用阶段。

未来发展任重道远

虽然无线传输技术存在组网灵活方便、开通迅速、维护费用低等优点,有着非常巨大的市场,然而随着它的迅速发展,其安全性问题越来越受到人们关注。目前安防市场上的无线传输设备,都在通过各种机制来增强安全性,但是业内人士还是发现保密协议存在各种各样的安全漏洞,比如无法保证数据的机密性、完整性和对接入的用户实现身份认证等。

面对无线监控,不少人表示出了忧虑,认为由于技术上的不成熟以及制度上的不完善,无线监控只能作为一种辅助手段,不可能唱主角。作为新生事物,3G网络目前的建设并不是一路顺畅,尽管运营商们打算投入足够的资金,但是实际网络建设施工过程中遇到的问题不可避免。尽管如此,也不能简单否定3G手机视频监控的前景。在3G市场尚不成熟的情况下,目前发展无线视频监控业务要做好政府层面和企业层面的工作。

就政府层面而言,要做好监管,促进视频产业规范健康协作化发展,净化网络视频的环境,实现优胜劣汰及资源优化重组,细化规范;在网络视频管理对象多元化、复杂化的情况下,对视频应有准确的规定和范围界定;建立健全相关法律制定,规范业界合法使用无线视频监控,保护人们的隐私和企业的利益。

对于企业层面来说,需要加大研发力度,提升视频性能。运营商要和终端制造商、芯片厂等密切合作,提供满足各客户群体需要的视频监控体验,促进业务的更大发展;要利用全业务运营优势,整合固网和移动宽带资源,互相补充、捆绑,为各客户群体提供满意的视频监控服务;同时还要利用价格杠杆,实行合理让利的经营策略,快速启动无线视频监控业务,以求尽可能形成气候,使电信行业在提振经济中起到助推作用。

总而言之,相信随着3G技术的发展和业务的不断普及,网络信号覆盖全球和移动视频监控系统的日益成熟和相关法规的完善,无线视频监控必将迎来广阔的市场和前景。

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