【安防知识网】有人说"未来世界是光通信的世界",这或许是近年来,全球各界对光通信传输的卓越表现,以及快速发展的市场态势给予的高度评价。而在安防业的监控领域中,光纤传输中的各项增长数字,的确印证了这一走向的可期性。据北京兆维光通信技术有限公司的总工郭树晓介绍,在过去的3年里,中国的光端机生产厂商已经从屈指可数的几家发展到现在的几百家。其中,需求市场年均增长率达到了25%,年市场规模在10亿元人民币左右。
而在A&S近期开展的一次小规模的工程商应用调查中(调查派发问卷122份,有效回复68份),有大部分工程商表明,当前光端机已在高速公路、城市道路两大领域的视频监控系统中发挥着举足轻重的作用。此次调查结果还显示, 2006年中国光端机市场仍将以21%的速度保持增长。
其实在市场早期,国内的光端机市场还主要是国外品牌在总揽天下,如芬兰的Teleste、美国IFS、Fibre Options、荷兰NKF、英国COE等等。近几年,随着国内厂家在光端机领域的迎头追赶,已渐渐抢去了洋品牌的半壁江山。据统计,现在国外品牌在中国市场的占有率已不足30%。同时,现阶段国内的生产厂家已日渐形成规模,在光端机的研发和生产上也取得了明显的成绩。技术与市场的逐步完善与成熟,也催生出了本土的一些优秀生产厂家,如北京蛙视、北京兆维光通信、深圳博康、武汉微创、江苏新创等。
网络化催生数字光端机
在早些时候,由于许多工程规模不大,受地域的限制,传输距离往往不过二、三十公里,那时的级联、中继也很少,模拟型光端机基本能达到预期目标。所以当时市场上大多以模拟光端机为主。但是随着光纤传输逐渐渗入到大中型工程中,模拟型的不足渐发突显。主要的问题是,光电转过程复杂,容易引起图像失真,如果传输的图像路数越多,失真问题更严重。其次,多路同传时,经常出现相互干扰的现象。其传输信号容量也有限,一般不会超过4路信号同传。由于这些不稳定因素的存在,对于大型项目来说,难以维护也是很令人头疼的问题。因此,在高速路、机场、城市轨道交通、城市交通等这些系统工程中,模拟光端机明显满足不了用户要求。
2002年,在模拟技术的基础上,诞生了新兴技术产品--数字光端机,它的原理是将所要传输的图像、语音以及数据信号进行高分辨率数字化处理。相对于模拟产品,数字光端机的优点是显著的:首先,数字产品使得传输质量与距离无关,解决了干扰问题,保障了传输性能和可靠性;此外它还能更容易地实现多路和多业务复用,便于系统组网。随着数字产品大规模、标准化生产的特点,使得数字产品的价格也迅速下降……
诸多优势,使得它的问世,在市场上掀起了的一股"数字风"。深圳平卓电子有限公司的总工詹昊鹏介绍,在2004年,市场上数字与模拟的比例还在4:6,而到了2005年,这个比例却成了6:4--用户对数字产品的青睐,使得数字光端机飞快地占领模拟产品市场。
然而,数字技术给光端机带来的革新远远不止于此--光端机的数字化,为其监控传输走向网络化提供了前提。北京蛙视的总经理陈瑞军说,通过时分复用技术和数字交叉矩阵技术的应用,可以实现光纤监控网络的无缝连接和数字切换,从而为数字光端未来的走向--进行升级、改造,实现更大型的网络化应用,奠定了坚实的基础。[nextpage]
视频联网,建立信息传输平台
在当前的在视频监控中,要求以光端机来组成强大的信息传输网的呼声已越来越高。
以城市监控为例,类似于公共安全和突发性事件应急系统这样的工程,其监控点要遍布整个城市甚至更大范围,这样下来距离长,分布点多。如此情况,只有做到指挥中心与各个分局实现信息共享,才能保证及时、快速地处理各类突发事件--这里需要建立安防视频监控网。另外在光端机应用较大、也比较广的高速公路监控中,要实现高速公路监控系统和收费系统之间的数据、语音和图像等准确而及时地相互传输,也需要组成一个大型的、多业务的网络化传输平台。
光纤传输,仍是网络视频传输的首选
在IP网络普及的今天,特别是IPv6协议的提出,以及各种网络产品的接踵而来,都为IP网络进军视频传输,做了积极的准备,这些也给光端机带来了一定的挑战。
而在监控领域里针对大量的视频流,做到无延迟的传输是最重要的。北京蛙视通信的总经理陈瑞军,以城市治安事件监控为例,对此做了分析:"网络内每时每刻都有大量的视频/图片需要传输;另外,现场采集的资料,还要实时地往更上一级传,在跨地区间达成资源共享(例如某监控点出现了犯罪嫌疑份子,那么,其储存在其它部门/地区的图片资料需要立即调用出来)。"
在这一方面,由于目前国内网络建建的局限,使得IP视频监控传输还远远满足不了安防监控的要求:
其一,现在的IP网络带宽非常有限,为了降低信息流,对于视频/图像一般会采用Mpeg4压缩方式,以致于传输图像不够清晰、延时过大,作为监控手段达不到理想的效果;
其二,在监控领域里,安全尤为重要,但由于在IP监控网络中,图像及数据资料极易被截取,通过网络传输的保密性不高……这些都制约着当今IP在视频传输中的发展。
对照光纤/光端机的性能,这些地方又恰恰是其独一无二的功能优势,因此,光端机网络传输无疑是现阶段较为理想的一种远程视频传输方式--光纤带宽巨大,可以同时传大量视频/图片;光电信号转换形式,图片无需经过压缩,可以达到传输无延时;同时系统采用专网通讯,可靠性、安全性较高。
多业务接入,多网合一
监控联网,多网合一,是目前安防领域的大环境,如高速公路联网、城市监控联网等,下面我们以高速公路监控为例来小览全貌。
在联网的环境下,目前高速公路的监控通信系统,已开始从单条路的内部通信向路网环境下的广域通信转变,故而,其视频联网监控也将要面临更多业务接入的任务。其中,图像业务有收费站中收费车道、收费亭和收费广场中的图像,以及重要路段和立交桥的外场监控图像等;在语音业务中,要接入业务电话BT、指令电话CT、紧急电话ET、无线集群、广播系统等……如此分析可以得出,高速公路监控通信网是一个多业务、传输距离长的专用多媒体传输系统。
而采用传统的技术,都避免不了多网分立的局面:一种是每种信息单独组网 ,即整个系统分别形成数据网、电话网和视频网 ,这样则会造成三网相对独立,需各自进行管理。另一种是建立宽带传输架构,给信息分配固定的带宽,由SDH网组成一个多媒体传输平台,支持电话、计算机网络、视频及低速数据等。但是如此,每种业务均需外接辅助设备……而且每种业务仍需有自己独立的网络管理系统。[nextpage]
北京兆维光的郭树晓指出,这两种方案显然不能满足专用通信网上内容日益丰富、功能日趋复杂的多媒体联网信息传输的要求。而基于此,则需要系统集成合种网络功能,建立一个理想的监控信息传输平台,而这个平台必须具备以下功能:
·支持多媒体、多协议\
·在平台之外只需最少的外部接口设备;
·能根据具体的信息传输容量动态分配带宽,最有效地利用专用网的有限带宽资源; ·只需单一的网络管理系统;
·具备开放式结构,可与公用网互联等等。
如此一来,光端机系统就需要集矩阵、网络服务器等模块在一起,形成一个以视频为主的光电一体、网络化、数字化的应用系统传输平台。集成各种功能如支持多媒体、整合IP的功能、充分调用带宽资源、提供对网络全面管理和维护、取代通信等等,充分解决大型监控中的多网分立、实现多网合一的问题。
由此可见,光端机将不再只是传统意义上的传输设备,它可以将以太网信号、E1信号、工业现场不同协议的异步数据信号等,利用数字及光纤通信原理输送到一芯光纤上,光端机的多功能性将得到了充分的体现。
融入网管功能
对于以往的应用来说,光纤传输监控系统都是非常小、独立且互不兼容的方案,并且传统意义上的点对点的光端机也仅仅是一个设备,它传输的信息在光端机内部无法处理和应用,"网管"也只是完成光端机运行状态的自动化监测。而对于网络化的光端机来说,有了网管系统,才是其真正发挥网络化灵活配置,达成网络容易升级、易于扩充、保障网络运行安全可靠的灵魂所在。随着应用向大型化、网络化、智能化方向发展,光端机融入网管系统功能,也是其网络化发展的重大突破。
在当今监控安全要求较高的大型网络中,一个监控中心也许连接着上百路的光端机,而且每个视频点之间的距离会达到数十公里甚至上百公里,此网络中将有大量的光端机在工作。而对于散布各地、距离远的视频点来说,这些无人看管的设备,如何很好地进行管理和维护,是市场上对当前视频监控的迫切需求。
网管技术的应用,使得这些系统可以记录设备运行过程中的所有状态信息和性能参数,包括设备的告警类型、告警发生时间、告警结束时间、各时间点历史性能参数等,并能详尽记录用户操作过程。做个形象的比喻,就是监控中心具有了"千里马、顺风耳"绝技,监控人员足不出户,即可了解每个视频点的工作状况。
模块化设计被看好
在系统扩容改改造中,投资成本往往是用户最为关注的。例如由4路视频扩容到8路时,因为传统的光端机系统不具有扩展性,想要做改造是相对繁琐的:要么再重新购置一台4路视频光端机,另铺设光纤。要么是利用原来的光纤,对老的产品进行无奈地更换。这其中,耗费大、耗时长,更重要的是,重复投资。这对于用户来说,带去的是一种无奈地选择。
而对产品采用模块化的设计,重复投资问题将迎刃而解。将光端机所有的功能分开设计成相对独立的功能模块,这就使得系统具有了极强的扩展性--在项目扩容过程中,只要在原有的基础上,根据需求添加相应的模块即可,或者将其中的某个模块做少量的更改,以致于不需要更换任何模块(或少量增加),即可进行改造。
目前,深圳博康光通信技术有限公司基于模块化设计的堆叠式数字光端机已经推向市场。该公司产品经理张伟还展望了今后光端机的发展走向:光端机除了向模块化结构迈进之外,还应对所传输的信号,视频、音频、数据等,进行无损伤、无延时的交换和管理。即在数字光端机机箱背板上,设计用于模块与模块之间进行数据并行传输与交换的背板总线--也正是由于这种总线传输模式的引入,使得光端机模块化、在内部进行数据交换等理念成为可能。