無線監控技術方案淺析

1.無線監控成為視訊監控發展的趨勢

視訊監控目前已是安防中非常重要的組成部分，已逐漸為各行各業所廣泛應用。經過幾年國家“平安城市”工程的持續推進，目前08年9月為止示範城市已達180多個，作為系統核心的視訊監控點位預計已有200萬個左右；與此同時轉型中的營運商已推出為行業客戶提供各自可營運的視訊監控系統如“全球眼”和“寬視界”，截至到08年Q2電信共建設約10萬個監控點，并計劃2010年發展到50萬個。另外在銀行、港口和電力等行業都在大量使用視訊監控系統。總而言之，視訊監控已為各行各業所重視，與此同時視訊監控技術随之快速發展。

衆所周知，傳統視訊監控系統由攝像頭、傳輸、矩陣和存儲等部分組成。視訊監控技術已由傳統模拟監控向數字化轉變，且随着模拟和數字技術結合的DVR數字視訊存儲技術逐漸成為市場主流；随着視訊監控應用不斷深入，監控規模和圖像共享需求日益突出，規模應用則意味着全方位的圖像資源記錄和多角度驗證，圖像共享則意味着讓更多人員能夠看到和分析圖像；視訊監控的規模管理和資源共享必須利用成熟且共享的傳輸平台來實作，這個傳輸平台就是成熟且标準化的IP網絡，IP網絡監控成功應用在多個平安城市建設*，逐漸成為視訊監控建設項目主流方案。

IP網絡以其标準化且成熟而取得快速發展，最好例證是目前的網際網路即規模最大的IP網絡。目前IP網絡技術的發展有兩個突出的特點：無線化和多業務；無線技術不斷湧現和創新，UWB、WiFi、WiMax、GSM/CDMA、3G和B3G等，不論哪種技術如何發展有一個共同點：不斷重新整理數字傳輸速率，3G的HSDPA将2G的傳輸速率提高到2Mbps，LTE技術則提高到100Mbps；WiFi的11n将11g/11a的54Mbps提高到300Mbps；帶寬增長真實的目的除接入更多的使用者外，是IP網絡的另一個趨勢：多業務承載；除NGN和IPTV外，視訊監控業務應該是IP網絡視訊應用成功業務之一，是以無線和監控（業務）的結合即無線監控是市場和技術的趨勢，也是視訊監控發展的趨勢。

2.幾種主流無線監控技術方案介紹

目前市場湧現的無線監控技術方案較多，從無線與視訊編碼器的耦合程度可分為無線融合IP camera、無線融合編碼器+攝像頭和無線+編碼+攝像頭等幾種方式；從無線技術角度可分為WiFi技術、2.5G、3G和其他單獨的視訊傳輸信道等方式；從應用場景分為室内應用、室外固定應用和室外移動應用等方式；從監控系統的前後端又可分為前端無線和後端無線；總而言之目前應用的無線監控技術方案種類較多，下面就幾種有成功應用的主流無線監控技術方案進行介紹：

1、基于WiFi的無線IPcamera方式

目前WiFi技術已廣泛進入家庭承載寬帶資料業務，最具代表的就是無線寬帶路由器和無線網卡，型号和功能都非常齊全且價格低廉；無線IP camera的無線監控方案就是基于較為普及的WiFi無線網絡來承載視訊監控業務，同時将前端進行高度內建：無線網卡+編碼器+攝像頭三合一，即無線IP camera。該種方式通過攝像頭采集圖像，編碼器進行圖像編碼和壓縮，最後通過無線網卡傳送到IP網絡中供管理和圖像檢視。無線IP camera在提供Web檢視功能的同時還提供第三方控制管理的SDK或試用的管理軟體。

無線IP camera方式具有無線網絡可擷取性高、部署成本低廉和安裝友善等優點，已逐漸為家庭使用者或其他中小客戶所接受，目前能提供無線IP camera的廠商非常多，以無線廠商或攝像頭廠商為主如AXIS和Sony等。但此種方式也有其自身的缺點如攝像頭類型較少，清晰度分辨率不高，缺紅外或低照度，遠不如模拟攝像頭豐富的種類；還有無線IP camera以室内應用為主，目前市場尚無滿足工業級要求；編碼技術以MPEG-4為主，很少支援H.264的。

目前來看基于無線IP camera的無線監控技術方案主要滿足家庭和中小商戶等低端使用者需求，以其低廉的成本和快速的部署等優勢，同時随着Camera類型的增多将得到更廣泛的應用。

2、基于公衆無線網的移動監控方式

基于公衆無線網的2.5G技術GPRS和CDMA1X在資料應用上較為成功如手機上網，此種無線技術實際最大傳輸速率能達到幾十Kbps，随着編碼技術不斷優化，這樣的帶寬已經可以滿足部分視訊監控的需求，基于2.5G移動監控技術逐漸得到應用。

基于2.5G移動監控系統主要由監控管理中心、有線IP網絡、無線分組網絡和前端采集幾部分組成；前端對圖像采集并壓縮完畢後，通過無線終端（資料終端）傳送到無線分組網絡中，轉發到有線IP網絡中，到監控管理中心，管理中心對前端進行管理和排程。

GPRS和CDMA1X的無線承載相對較為成熟，且兩個無線網絡的覆寫相對廣泛，是以該種移動監控方式主要應用于移動車輛監控、監控點非常分散等應用場景，如城市計程車視訊監控系統通過廣角攝像頭對乘客的圖像進行抓拍，将圖像上傳到管理中心進行備案，也可在危機時對計程車内進行影像監控，同時也将部分廣告資訊和通知同步下發到各個計程車上。當然這種方式受限于其傳輸帶寬，圖像品質要求不高或隻有高清晰的圖檔要求，不過随着3G和B3G的HSPDA和LTE等技術的出現，無線傳輸帶寬不斷提高，基于公衆無線網的移動監控方式将有更廣泛的應用。

3、基于無線擴頻技術的無線監控方式

無線擴頻技術簡單來講就是将調制後的資訊擴充到較寬頻帶上的一種調制技術，目前較為成熟的就是802.11标準中制定的直接序列擴頻（DS）、跳頻（FH）和正交分頻多工（OFDM）等技術，其工作頻率有2.4GHz和5.8GHz兩個頻段，可根據不同調制方式提供6M、12M、24M、36M和54Mbps等不同帶寬。由于擴頻技術能提供高帶寬，基于該技術的無線監控也成目前較為主流的技術方案；此外該技術标準成熟、抗幹擾能力強、抗多徑幹擾和部署方面成本低等諸多優點，在油田、港口、景區、航道和城市監控等得到廣泛的應用。

基于無線擴頻技術的無線監控系統主要有監控管理中心、有線IP網絡、無線網絡和前端采集等部分組成，工作流程與其他視訊監控系統流程相同，不過在前端采集和無線網絡的結合方面，技術方案有所變化，最常見的方式就是松耦合即攝像頭+前端編碼+無線AP，該種方式可将專業無線和專業監控系統結合起來，提供各方面都有優勢的整體解決方案，也被多數廠商或內建商所采用，但此種方式在前端安裝上故障點較多；當然還有部分耦合即攝像頭+編碼結合無線的方式，該方式安裝簡單、成本低和故障點少等優點，但該種方式受限于編碼結合無線的類型，無法滿足更多場景的需求。

基于無線擴頻技術的無線監控方式随着無線擴頻技術的發展将在帶寬上優勢非常明顯，成為目前主流的無線監控技術方案。

4、基于無線公衆網的手機監控方式

随着手機應用的逐漸廣泛且智能手機的普及，人們更希望能随時随地擷取想要的資訊和視訊，目前無線公衆網的資料通訊帶寬不斷增加，為該種需求提供了可能。目前一些技術廠商聯同營運商共同推出手機監控的業務，該業務系統主要由前端編碼和控制、無線公衆網、WAP伺服器和手機監控用戶端組成，前端編碼和控制提供1路或多路的視訊編碼，将攝像頭注冊到WAP伺服器，手機登陸到WAP伺服器上，WAP伺服器則根據使用者的權限提供相應的攝像頭清單，手機通過點選相應的攝像頭資源來檢視相應的圖像資源。由于手機監控業務可以随時随地擷取監控圖像，為家庭和中小企業提供非常友善的監察手段。

當然目前手機監控業務剛剛興起，随着公衆無線技術不斷改進和增強，為客戶提供高清晰監控圖像和手機視訊會議提供了可能，相信不久的将來手機監控将成為無線監控非常熱點的應用模式。

3.總結

前面提到了目前幾種主流無線監控的技術方案：基于WiFi的無線IP camera方式、基于無線公衆網的移動監控方式、基于無線擴頻技術的無線監控方式和基于無線公衆網的手機監控方式等，不同的技術方案具有各自不同的技術優勢，适合于不同的應用場景。随着人們對無線監控的需求更新和細化，無線技術發展和視訊編碼技術優化，無線監控技術方案也會不斷發展和更新，更加貼近客戶的應用需求，相信未來的無線監控将得到更廣泛和深入的應用。