基于校园无线网的视频监控研究——以南宁学院为例

徐家丽，黄 唯

（1.南宁学院，广西 南宁 530000；2.广西广播电视台，广西 南宁 530000）

0 引言

学校是国家和社会发展、科技和技术进步的人才培养基石，校园安全是社会安全问题中的重要研究课题，校园安全问题关系着社会各行业高质量人才的来源，是国家和社会稳定发展的重要因素之一。无线网络视频监控有别于传统有线视频监控，其灵活方便的特点可以监控到更多监控死角，与传统有线视频监控结合，极大地提高了高校校园的安全性。

1 现状和背景

在现代社会发展中，视频监控是保障社会安全的重要手段，我国十分重视视频监控体系的建设，如著名的“天网”，遍布全国各个城市，是公安系统的重要部分。国家发展和改革委员会早在2015年就发布了政策—《关于加强公共安全视频监控建设联网应用工作的若干意见》，其中就指出视频监控网络是新形势下维护国家公共安全和社会稳定的重要手段。

信息化时代里，高校纷纷发展数字化校园，将高校的学习、科研环境、生活和安全管理等信息汇总，统一在网络信息平台上进行管理，而其中的视频监控调度是校园安全的重要环节。以南宁学院为例，南宁学院中的许多重要位置皆安装了有线监控摄像头来保障校园安全。以此为基础，依托全校覆盖的WiFi无线网络，灵活地安装无线监控摄像头，有效消除了有线监控的死角，真正做到360°无死角监控[1]。

1.1 研究意义

本课题致力于研究校园无线网络视频监控系统的灵活性优势，解决校园监控死角，提供校园安全的有力保障。实施校园无线网络视频监控系统，研究灵活性强的无线视频监控体系的必要性及意义有以下几点。

第一，实现可灵活部署的无线网络视频监控系统，不仅能够有效地监控校园安全死角，还能更高效地分配视频监控系统的资源；做到动态管理校园安全问题，有效地预防并打击违法行为，切实提高校园公共安全水平。

第二，维护校园的安全，为师生提供一个安全稳定的学习环境，能够保证高校培养人才的质量，同时也能够吸引外界社会资源进入高校，帮助高校发展[2]。

1.2 需求分析

（1）操作简易需求。

无线网络视频监控系统与传统视频监控相比，可操控性更强，高校环境中管理者多为教师，因此需要提供一种简洁明了的操作管理模式，协助管理。

（2）灵活部署需求。

南宁学院校园总面积近86.67公顷（1 300亩），教学楼、宿舍楼、图书馆、体育馆、活动中心等建筑共计三十余栋，校道与绿化地小路交错，尤其是校内的不孤湖景区和风雨桥，对监控系统的视频监控点布置复杂度要求很高，无线监控的灵活性无可替代。

（3）数据管理需求。

校园监控采集的庞大数据流将时刻汇入控制中心的服务器，需要高性能服务器完成数据分析和存储；依托校园网络已有的网络安全设备和校园组网，严格保护数据安全，保障数据传输的完整性和保密性，视频数据在网络传输过程要求高速且稳定，应用单播IP能够满足网络传输需求。

（4）冗余性需求。

实际上任何设施建设，无论是理论设计阶段还是实施安装阶段，都不可能一劳永逸地解决所有问题，需要做包容性强的冗余设计体系，能够使后续维修或更换设备、添加新设备的工作顺利进行，这恰恰也是无线视频监控的最大优势之一。

2 无线视频监控优势

2.1 安装灵活

校园局域网不同于电网，架设网线的工程量巨大且时间周期长，由于需要在地下或者墙壁中架管穿线，容易对周边造成破坏，因此往往都随着校园施工建设一并完成，后续扩容难度高，网络设备安放位置和数量受到一定的限制。而无线视频监控依托于全面覆盖的校园WiFi，最大优势就是不受网络布线的限制，大大减少工作量的同时，能够在无线网内任意位置完成部署，提供安全服务[3]。

2.2 成本低且冗余性强

相比有线监控必须依托现有网线或者需要额外牵引网线的缺点，无线视频监控的优势体现在：无线网络的范围即是无线监控的范围，且不需要在规划建设时就考虑非常多的未来发展需求，也就不会出现因为信息点利用率低或者网络设施发展超出规划，导致花费更多的资源进行网络改造的问题，其建设成本低效率高。无线局域网内能够“漫游（roaming）”的特性，使其无线视频监控的灵活性进一步提高，而且随着无线网升级，服务器内存变大，无线监控摄像头的数量和质量也能够根据管理者的需求提供更强的安全保障[4]。

2.3 应用范围广和时效性强

无线视频监控作为有别于传统有线监控的技术手段，它的应用范围十分广泛，最主要的作用体现在范围广、分布零散的安全监控，时效性要求较高的场合同样十分符合其应用特点，如表1所示。

表1 无线视频监控适用范围

3 无线监控系统概述

3.1 无线视频监控系统框架

本课题提出的无线视频监控系统主要由视频采集端（摄像头）、网络传输、监控管理3个部分组成，如图1所示。中心服务器采集和处理视频信号数据，并给予管理员高效率的操作管理方式，存储服务器（IPSAN）存储监控数据，显示墙能够多功能、多画面显示监控信息。在部署过程中应测试好无线网信号强度，保障无线视频信号能够畅通无阻地回到控制中心。

图1 无线视频监控系统

另外，安保人员能够远程登录监控系统，使用移动设备就能随时随地查看异常报警信息，使主动权把握在安保手中，及时发现并制止安全事件的发生。

3.2 无线监控多功能用途

无线视频监控在灵活性强的优势下，特殊功能的摄像头能够发挥更强大的作用，例如：体温探测摄像头、人脸识别摄像头、夜视摄像头等。2020年的新冠疫情来势汹汹，为了减少接触，大型商场出入口就有安放体温探测摄像头进行无接触测温，安全且高效，南宁学院校门口和食堂等人群聚集地的出入口，同样有摆放体温探测摄像头，起到控制疫情传播的重要作用。无线监控设备安装方便，根据不同需求快速部署并开始工作，极大地提高了工作效率。

类似情况中，应用人脸识别或者夜视摄像头等具有特殊功能的摄像头，在无线网络环境下，将极大地发挥其保障校园安全的重要作用，切切实实地实现数字化校园管理[5]。

4 应对安全威胁

数字化时代，进行恶意网络攻击的黑客不只存在于电影中，而是实实在在会构成威胁的安全因素。目前会对无线视频监控系统造成安全威胁的主要因素有以下几点。

（1）设备劫持和替换：前端设备（无线网络摄像头）一般安装的是嵌入式操作系统，在启动及运行过程中很少进行针对性的安全保护措施，容易被病毒等手段侵入前端设备。

（2）协议攻击：仿造协议，甚至是篡改通信协议，非法入侵并控制设备。

（3）视频资源非法访问：当管理员账户的登录口令相对简单时，遭受字典扫描或者暴力破解的攻击手段时容易被截取，使黑客得以非法访问系统。

（4）视频数据窃取和篡改：在数据传输过程中，利用网络旁路攻击等非法手段截获视频数据；伪造视频数据的编码格式（视频数据以明文传输），用编造的视频替换原本采集的视频数据，篡改真实的记录信息。

面对这些威胁，厂商均已有防范手段，本文以南宁学院为例，依托校园网已有的完整的网络安全体系，包括下一代防火墙NF、入侵检测系统IDS、入侵防御系统IPS等网络安全设备和网络安全管理员，能扫描到所受的攻击类型及对象，自动查询是否有遭遇劫持、篡改等非法侵入的迹象，提供强大的网络安全保护作用。

另外，管理员对视频监控系统应有一套严格的运维管理规章制度，巡检、故障维修、网络信号和视频采集测试，这种物理层防御手段也是确保管理安全的重要安全措施。

5 结语

现今国内外网络技术高速发展的情况下，无线网络视频监控系统能够满足高校校园安全监控实际需求以及日益发展的冗余措施。最大程度上利用高清监控和无线网络、无线视频监控的优点，结合已经十分成熟的人像识别技术等，高效率监控校园的安全隐患，能够节省大量安保人手，把安全监控遍布校园每一个角落，切实保障校园安全问题。

无线监控网络是一个新时代的产物，其优点是传统有线视频监控网络无法比拟的，将无线监控与传统有线监控结合使用，组成的“天网”能够保障校内的师生可以专注学习与科研，为社会与国家输送源源不断的人才。