浅谈利用高速蜂窝式网络简化视频监控系统的部署 - 安防知识网

无线网络、人工智能（AI）和云端运算正在改变视频监控系统的建置。利用无线连网技术与云端相连的新一代IP摄像机，可让视频监控系统的管理与部署变得更便宜、更好用、更安全，而且效率更高。

　　文/Diego Grassi（u-blox工业市场开发蜂巢式产品策略部门资深经理）

　　视频监控市场规模预计到2023年将快速成长至326亿美元，庞大商机不容忽视。

　　数字式的IP摄像机是专为与网络连接所设计，它的效能指标，包括：图像分辨率、数字缩放和简化储存影像内容的管理等，都优于传统的模拟式CCTV摄像机。随着相关功能的改善，也同时开启了监控摄像机的多样化应用。

　　在城市中，视频监控已成为增强公共安全的代名词。现今，全球各地的企业多广泛利用监控摄像机来建置门禁系统;建筑业则用它来监控施工作业与强化劳工安全;工业界则利用监控摄像机来监控制造流程与安全性;而家庭会用它来确保住家环境的安全。据统计，视频监控市场规模将从2018年的176亿美元高速起飞，预计到2023年将成长至326亿美元，庞大商机不容忽视。

　　移动式视频监控站

　　为了提倡利用高速蜂窝式网络来建置监控摄像机应用的概念，过去一年来u-blox曾在多个展会上展示自行开发的移动式视频监控站。其配置是把12台透过以太网络或Wi-Fi网络相连的IP摄像机中的影像先传送到内建Toby‑L4 LTE Cat 6模块的网关，然后再从此蜂窝式网关，把影像串流透过具备高数据传输率的4G LTE网络传送到云端。

　　一旦数据传送到云端之后，该影像可透过视频管理系统、视频监控即服务（Video Surveillance as a Service，VSaaS），或取决于不同的应用程序设计，亦可通过AI服务器来代管与处理。终端用户能从其连网装置来远程监控影像，并控制摄像机相关设定，包括：倾斜角度和缩放、影像分辨率和每秒帧数等。

　　具备可移植性、易用性和低成本

　　此移动式解决方案最明显的优点是，视频监控系统具备可移植性。因为整个设置是完全无线的，监控作业的启动仅需要安装摄像机和网关，并确保这些装置能彼此互连即可。除了简化视频监控的建置以提升重要大型活动（如因COVID-19疫情延至2021年举办的东京奥运）的公共安全之外，它还大幅提升了在犯罪现场、大规模示威活动或紧急情况下（如自然灾害）的应变部署能力。

　　低成本和易用性也是这个设计的另一项优势。通过此设置，更能清楚掌握云端服务所需的服务费用，VSaaS也可免除前期成本，无须专业人员来部署监控摄像机网络。因为若依照传统的建置方式，还需要处理档案储存、服务器维护、网络安全以及硬件更新等各项工作。

　　由于此设置是在4G网络的基础架构上运作，而不是自行托管的网络系统，因此扩充监控网络非常简单，仅需在系统中增加摄像机即可，后端所需的功能更新都可在云端无缝处理。

　　移动式IP摄像机

　　移动式IP摄像机则是利用蜂窝式网络来实现移动式监控的另一个使用案例。以警察出勤时配备的穿戴式摄像机为例，近年来已日益普遍。

　　为警察勤务执行提升显著效益

　　根据市场研究机构Memoori的报告指出，目前在全球各地已经有约200万名警察配备此装置，并带来了显著的效益。据统计，当警察配戴随身摄像机时，对警察执行勤务的投诉减少了93%，而且降低了近60%需要警察强制干预的事件。由于效益显著，未来可望会有更多的警政单位朝此方向部署，甚至其他相关业务的使用者（例如保全业）也会开始采用。

　　此外，通过云端服务，越来越多的穿戴式摄像机无需提供影像储存功能，而是把影像实时传送到服务器，方便总部人员检视，或是利用AI进行自动分析。还有些穿戴式摄像机会内建传感器，以提高其环境感知能力，例如：能够自动开机，并在听到枪击声时，立即从警察的角度提供现场影像等。为了能在关键时刻可靠地传送高分辨率影像，就需要采用可靠的蜂窝式网络覆盖，甚至当警察从一个网络蜂窝移动到另一个蜂窝时，也不会因为讯号交递（hand-over）而造成影像流失。

　　因为这类产品是可携带的，而且需连续操作数个小时，因此必须外型精巧而且省电，再加上采购警用设备的预算主要来自纳税人的税金，合理的硬件价格以及所需的影像储存服务器也很重要，才有可能扩大应用规模。

　　除了警察及保全业，移动式摄像机行动监控应用的范围非常广泛。

　　LTE Cat 1通讯技术是移动式视频监控的理想选择

　　事实上，除了警察单位以及安保行业的应用，移动式摄像机行动监控应用的范围非常广泛，例如：研究物种多样性的保育生物学家以及野生动物研究人员，可利用装置于如水坑等特定位置的摄像机来观察动物种群。同样地，市政机构、交通大队以及工业使用者也能够轻松建立临时的视频监控网络，来追踪诸如抗议、交通意外或安全相关事件的过程与后续发展。

　　不管是用于警务、保全作业、田野研究、紧急救援或是在赡养中心，针对移动式摄像机的设计，有几个重点是一定要满足的。尤其在选择蜂窝式调制解调器时，占位面积、成本与覆盖范围是主要的考虑。

　　在4G LTE通讯涵盖的所有蜂窝式技术中，LTE Cat 1是这类移动式视频监控应用的理想选择。因为它具备了串流HD影像的能力，而且与LTE Cat 4相比，Cat 1的功耗低20%，且其蜂窝式通讯模块的尺寸与成本也低了30%。此外，Cat 1还能提供更一致的连接速率，而Cat 4的速度较取决于与蜂窝式基地台的接近程度。综合这些因素，使得Cat 1成为移动式摄像机的理想选择，可用来部署于各类的行动监控应用。

　　结语

　　由本文讨论的各种应用案例可知，我们可利用LTE Cat 6和LTE Cat 1技术的不同功能特性来满足不同的视频监控应用需求。此外，另一项LTE-M技术是属于低数据率的低功耗广域（LPWA）蜂窝式技术，亦可利用它把IP摄像机变身为智能视觉传感器，提供比原始影像更高的价值，可应用在不同的垂直市场。

　　（本文引自安防知识网台湾站）