無線Mesh視頻監(jiān)控系統(tǒng)解析
2010/06/25
監(jiān)控系統(tǒng)主要用于對重要區(qū)域或遠(yuǎn)程地點(diǎn)的監(jiān)視和控制，在銀行、金融、水利、航運(yùn)、大型企業(yè)、治安、消防、小區(qū)安保等領(lǐng)域具有舉足輕重的地位。一套優(yōu)秀的監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)動態(tài)地匯報(bào)被監(jiān)測點(diǎn)的情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行處理，完整的備份資料可以隨時(shí)進(jìn)行分析調(diào)查。
傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用模擬視頻傳輸和存儲技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)令人滿意的圖像質(zhì)量，成本也相對較低。隨著數(shù)字視頻編碼技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了基于以太網(wǎng)為傳輸介質(zhì)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，也就是將原來的模擬信號采用數(shù)字編碼壓縮技術(shù)，并且通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)傳輸。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢在于視頻數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)進(jìn)行傳輸，監(jiān)控范圍非常廣泛，且在高帶寬環(huán)境下，依然可以提供高質(zhì)量視頻，同時(shí)視頻內(nèi)容存儲檢索非常方便。
無線Mesh網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，給監(jiān)控系統(tǒng)帶來了新的應(yīng)用方式。無線數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)在原有的以太網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，拋棄了網(wǎng)絡(luò)電纜，用無線Mesh網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，降低了網(wǎng)絡(luò)布線的成本，大大增強(qiáng)了監(jiān)控系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)充性。
隨著無線技術(shù)的日益發(fā)展，無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來越被各行各業(yè)所接受。無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控作為無線網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)特殊使用方式也逐漸被廣大用戶看好。其安裝方便、靈活性強(qiáng)、性價(jià)比高等特性使得更多行業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)采用無線的方式，建立被監(jiān)控點(diǎn)和監(jiān)控中心之間的連接。無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)在現(xiàn)代化小區(qū)、交通、運(yùn)輸、水利、航運(yùn)、治安、消防等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
Strix Mesh具有自動組網(wǎng)、自動配置、自動調(diào)節(jié)性能、自動修復(fù)故障的能力，提供多跳后穩(wěn)定的高寬寬、低時(shí)延，非常適合大規(guī)模無線視頻監(jiān)控的組網(wǎng)。
無線Mesh網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控和傳統(tǒng)的監(jiān)控方案相比，具有以下三大優(yōu)點(diǎn)：
1、綜合成本低，只需一次性投資，無須挖溝埋管，特別適合室外距離較遠(yuǎn)及已裝修好的場合；在許多情況下，用戶往往由于受到地理環(huán)境和工作內(nèi)容的限制，例如山地、港口和開闊地等特殊地理環(huán)境，對
有線網(wǎng)絡(luò)、有線傳輸?shù)牟季�工程帶來極大的不便，采用有線的施工周期將很長，甚至根本無法實(shí)現(xiàn)。這時(shí) ，采用無線網(wǎng)可以擺脫線纜的束縛，有安裝周期短、維護(hù)方便、擴(kuò)容能力強(qiáng)，迅速收回成本的優(yōu)點(diǎn)。
2、組網(wǎng)靈活，可擴(kuò)展性好，即插即用，網(wǎng)絡(luò)管理人員可以迅速將新的監(jiān)控點(diǎn)加入到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中，不需要為新建傳輸鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)、增加設(shè)備，輕而易舉地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控。
3、維護(hù)費(fèi)用低，無線網(wǎng)絡(luò)維護(hù)由網(wǎng)絡(luò)提供商維護(hù)，前端設(shè)備是即插即用、免維護(hù)系統(tǒng)。 無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)、無線網(wǎng)絡(luò)和視頻編碼技術(shù)的結(jié)合，它可以將不同地點(diǎn)的現(xiàn)場信息實(shí)時(shí)通過無線通訊手段傳送到監(jiān)控中心，并自動形成視頻數(shù)據(jù)庫便于日后的檢索。
在監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控中心需要實(shí)時(shí)得到被監(jiān)控點(diǎn)的視頻信息，并且該視頻信息必須是連續(xù)、清晰的。在被監(jiān)控點(diǎn)，通常使用攝像頭對現(xiàn)場情況進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，攝像頭通過視頻服務(wù)器與無線網(wǎng)橋設(shè)備相連，并通過由無線橋接器組成的無線網(wǎng)橋?qū)?shù)據(jù)信號發(fā)送到監(jiān)控中心。
該設(shè)備可以廣泛應(yīng)用于范圍廣、分布散的安全監(jiān)控、交通監(jiān)控、工業(yè)監(jiān)控、家庭監(jiān)控等眾多領(lǐng)域。如：
- 取款機(jī)、銀行柜員、超市、工廠等的無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控
- 看護(hù)所、幼兒園、學(xué)校提供遠(yuǎn)程無線監(jiān)控服務(wù)
- 電力電站、電信基站的無人值守系統(tǒng)
- 石油、鉆井、勘探等無線監(jiān)控系統(tǒng)
- 智能化大廈、智能小區(qū)無線管理系統(tǒng)
- 流水線監(jiān)控，倉庫無線監(jiān)管
- 對道路交通24小時(shí)監(jiān)察
- 森林、水源、河流資源的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控
- 戶外設(shè)備監(jiān)控管理
- 橋梁、隧道、路口交通狀況監(jiān)控系統(tǒng)
簡介
對于重點(diǎn)區(qū)域，保證市民、銀行金融和商家的安全是非常重要的。因此，部署視頻監(jiān)控，以防范各種犯罪活動和意外情況的發(fā)生，具有非常重要的政治意義。
目前視頻監(jiān)控解決方案也有一些不足，這是由固定解決方案所決定的，如銀行系統(tǒng)及部分企業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)沒有統(tǒng)一控管，主要存在以下三個(gè)問題：
- 固定監(jiān)控依然存在盲點(diǎn)
- 如果采用有線光纖方式解決，固定監(jiān)控實(shí)現(xiàn)全覆蓋的監(jiān)控，每添加一個(gè)點(diǎn)都要再施工布線，而且如果租用電信的專線每年要繳納很大一部分的費(fèi)用
- 對于突發(fā)事件，臨時(shí)監(jiān)控是個(gè)大問題，每次都要出動大批的警力，采用移動視頻監(jiān)控，可以有效地發(fā)現(xiàn)問題和隱患并及時(shí)排除
根據(jù)以上分析，平安城市城區(qū)的視頻監(jiān)控方案應(yīng)該滿足如下條件：
- 攝像頭可以根據(jù)實(shí)際情況改變安放位置
- 在安裝一個(gè)新的攝像頭時(shí)，可以不鋪設(shè)線纜，不受光纖點(diǎn)位置的限制
可以臨時(shí)布監(jiān)控點(diǎn)
支持移動監(jiān)控--在警用車輛或者應(yīng)急車輛內(nèi)對現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并回傳傳輸視頻
綜上所述，固定監(jiān)控＋無線監(jiān)控＋移動監(jiān)控都是現(xiàn)實(shí)生活需要的監(jiān)控模式，只有把這些方式都結(jié)合起來才能更好地滿足城市的需求。
視頻監(jiān)控方案包括：
- 有線網(wǎng)絡(luò)/無線網(wǎng)絡(luò)
- 數(shù)字?jǐn)z像頭/無線數(shù)字?jǐn)z像頭
- 硬盤錄像機(jī)
- 監(jiān)控軟件
本方案采用美國Strix Systems公司的無線設(shè)備，作為第三代無線局域網(wǎng)技術(shù)研發(fā)和推廣的主要廠家，Strix Systems在北美、歐洲和日本等國家和地區(qū)進(jìn)行了無線城市、無線園區(qū)、公安應(yīng)急等環(huán)境下的大規(guī)模部署；Strix
Systems革命性的mesh（無線蜂窩網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)使這種廣域范圍的大規(guī)模部署成為可能。
基于mesh技術(shù)的Access/One無線網(wǎng)絡(luò)支持完全無線的方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，可以迅速地進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)搭設(shè)，具有高機(jī)動性、快速部署展開的特點(diǎn)；同傳統(tǒng)的有線和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比極大地降低了初期的安裝和部署成本；僅需要在網(wǎng)絡(luò)邊緣加入新的Strix無線節(jié)點(diǎn)設(shè)備，就能達(dá)到網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容的要求，因此，有效地降低了網(wǎng)絡(luò)建成后的運(yùn)營維護(hù)成本以及網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容和升級成本
本方案采用Strix Mesh無線組網(wǎng)解決方案，實(shí)現(xiàn)城域無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，對固定監(jiān)控、移動監(jiān)控和應(yīng)急臨時(shí)監(jiān)控提供寬帶無線接入。
室外無線基站對區(qū)域進(jìn)行無縫的無線覆蓋，保證無線攝像機(jī)在運(yùn)行過程中一直處于無線連網(wǎng)狀態(tài)，視頻信號傳輸不中斷。公安和應(yīng)急工作人員可使用寬帶無線網(wǎng)絡(luò)，對攝像監(jiān)控信息進(jìn)行遠(yuǎn)程查詢，提高城市平安水平和網(wǎng)絡(luò)使用效率。
系統(tǒng)特性
區(qū)域中的固定基站采用OWS2400系列產(chǎn)品，每基站提供直徑為2km的無線覆蓋（視具體監(jiān)控?cái)z像機(jī)的密集度而提供的覆蓋范圍有所不同）。
固定基站的系統(tǒng)骨干連接采用5.8GHz頻段的無線的方式和有線方式相結(jié)合，配合高增益的拋物面天線，節(jié)省光纖架設(shè)和租用成本。
固定基站與遠(yuǎn)端站配合，可采用有線方式直接連接攝像頭，然后通過無線。
兩個(gè)相鄰的固定基站具有15%左右的重疊區(qū)域，車輛移動到重疊區(qū)域，自動的、快速的完成切換，保證了流暢的視頻（切換時(shí)間小于200ms）。
對移動車輛采用2.4GHz信號進(jìn)行無縫的無線覆蓋，系統(tǒng)支持的移動速度高達(dá)150km/h，完全可以滿足系統(tǒng)需要。
考慮到遠(yuǎn)距離下的地球曲率和無線傳播特性，無線基站的高度建議至少保證10米上的安裝高度。
在視頻傳輸?shù)耐瑫r(shí)，該無線系統(tǒng)還同時(shí)支持其他的應(yīng)用。
數(shù)據(jù)傳輸
語音功能
在每個(gè)固定基站半徑300米區(qū)域，支持多路語音呼叫。
以上應(yīng)用可以和視頻監(jiān)控同時(shí)傳輸。
優(yōu)勢：
- 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
- 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)支持點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)、網(wǎng)狀組網(wǎng)等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
- 支持大規(guī)模組網(wǎng)—幾十平方公里甚至上百平方公里的無線規(guī)模組網(wǎng)
- 多無線技術(shù)、多頻點(diǎn)、多扇區(qū)的高性能Mesh網(wǎng)絡(luò)
業(yè)界領(lǐng)先的高性能組網(wǎng) - 為無線回程和匯聚基礎(chǔ)架構(gòu)提供多個(gè)802.11a無線模塊，確保每跳無線網(wǎng)絡(luò)的帶寬損耗低于10%。
多扇區(qū)提供網(wǎng)絡(luò)整體性能 - 光纖點(diǎn)位置使用多扇區(qū)組網(wǎng)技術(shù)（3扇區(qū)、6扇區(qū)等），充分的將光纖點(diǎn)的帶寬資源注入到無線Mesh網(wǎng)絡(luò)。
抗干擾能力強(qiáng) - 利用Strix OWS設(shè)備的智能頻點(diǎn)掃描和多頻點(diǎn)規(guī)劃能力，避免無線Mesh網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)的干擾問題；配合扇區(qū)和定向天線，減少M(fèi)esh中繼鏈路和無線回傳點(diǎn)處受到外界干擾的機(jī)會。
安全性
- 無線Mesh基站設(shè)備互聯(lián)安全性
- 面向無線用戶接入的多種安全機(jī)制
管理性
- 管理簡單便捷 - 跨三層網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)，批量配置、統(tǒng)一配置
- 支持統(tǒng)一SNMP網(wǎng)管，支持事件和告警等多種功能
- 網(wǎng)絡(luò)自愈和自動性能調(diào)整
- 采用Layer 2 Mesh技術(shù)組網(wǎng)，分布式智能快速建立Mesh拓?fù)浜褪諗烤W(wǎng)絡(luò)
- 自愈和自動鏈路性能調(diào)整，網(wǎng)絡(luò)自愈或者M(jìn)esh鏈路切換不會造成用戶業(yè)務(wù)中斷，不需要手工參與對用戶透明
快速切換
- 支持WiFi手持設(shè)備地速移動下的漫游和切換
- 采用Strix車載節(jié)點(diǎn)，可支持240公里時(shí)速下的高速移動和切換；車載節(jié)點(diǎn)支持高性能和高安全性組網(wǎng)，支持多VLAN功能
組網(wǎng)靈活
多個(gè)射頻技術(shù)和頻段靈活使用
多層次組網(wǎng)--無線Mesh網(wǎng)絡(luò)由三層組網(wǎng)，形成立體的、有層次的分布式無線Mesh網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以城市無線組網(wǎng)為例：
- 無線建筑物樓頂鐵塔高度的Mesh匯聚層
- 街道沿線燈桿高度的Mesh分布層
- 道路、小區(qū)和園區(qū)、熱點(diǎn)和室內(nèi)的Mesh接入層
- 可以滿足不同高度下的安裝和設(shè)備互聯(lián)
支持配合不同類型的天線-全向天線、板狀天線、扇區(qū)天線和拋物面天線等實(shí)現(xiàn)無線Mesh設(shè)備互聯(lián)和網(wǎng)絡(luò)覆蓋，都可以通過選擇相應(yīng)的外接天線和調(diào)整天線垂直角度，以實(shí)現(xiàn)最大化的組網(wǎng)靈活度和多層次的組網(wǎng)。
C114中國通信網(wǎng)
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