无线传输虽已经是一种成熟的讯号传送技术,但不管运用在哪方面都难免会发生一些让人困窘的情况。无线传输的形式与种类繁多,要想在无线监控应用上做到得心应手,就必须掌握并了解无线监控系统应用上的优劣及利弊。
无线视频监控产品模式
无线视频监控的产品类型可分为无线摄影机、无线视频服务器、无线车载硬盘录像机等,并有固定及移动两大模式。
1、固定点无线监控:无线摄影机和无线视频服务器
无线摄影机和无线视频服务器主要用于固定点的无线监控,其通过在网络摄影机和视频服务器内加装无线通信模块,进行影像数据的无线传输。相关产品主要应用于环保交通、石化、水利、国土保安、矿山、电力、安保等行业,多部署在缆线布设有困难或人员难以进入的区域。除了影像信息之外,某些特定的应用还需求将远程监控点现场其他传感器收集的信息回传,例如温湿度及设备状态等信息。
2、移动监控
移动监控主要以无线车载系统使用在车辆运动环境为表征,它不但能将实时视频传输至指挥中心,还可以透过车辆卫星GPS定位系统,将车辆的行车记录、胎压、温度、油量等信息回传。无线车载系统广泛应用在公交、长途客运、物流、轮船、火车等行业。另一方面,由于移动无线车载系统与基站间的距离是动态的,因此移动监控终端所获取的带宽也会实时变动,且无线车载硬盘录像机对网络带宽适应性要求很高。
无线监控的类别以及应用模式
监控技术已迈入多重无线监控应用的境界,各种安防监控可以搭载的无线传输界面及介质种类相当的多元,从传输数据讯号为主的GPRS、Z-wave、Zigbee和WSN,到宽带的wifi、WiMAX及超宽带的3G TD,再到4G TD-LTE,基本都是无线安防监控系统可运用的传输技术,唯一的差别只在于无线影像监控应用上的效益有所不同。无线监控系统的主流应用技术如3G 、WIFI、WIMAX等受微波信号的频段、发射功率等因素影响,各自在网传速率、覆盖范围等技术参数上的表现差异很大,其中目前多以wifi、WiMAX及3G用于影像高速传输,4G则因为普及覆盖率的限制并未大量使用。
对于无线监控传输的以下应用诉求,都是无线安防监控上可行的,并已有具体应用的方案:
· 人员及车辆卫星定位追踪防盗监控;
· 数字仿真数据远程自动监测系统;
· 配变电等电力参数远程自动监测系统;
· 实时与非实时远程影像监控系统;
· 公共基础建设健康远程自动监测系统;
· 电梯故障远程自动监测系统;
· 照明故障远程自动监测系统;
· 大楼自动化数据远程无线撷取系统;
· 环境控制参数远程自动监测系统;
· 大楼门禁防灾远程无线监控系统。
另外简单说明一下,这几类宽带无线技术在无线监控市场中的应用,主要为WiFi (Wireless Fidelity)802.11b标准和WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access),即全球微波互联接入两种,主要应用于城市无线监控。[nextpage]
WiFi 影像监控具有以下优势:
· 信号传输半径可达100米左右,可应用在办公室,甚至整栋大楼;
· 传输速度非常快,可以达到11-54Mbps,符合个人和区域化影像及信息传送的需求;
· 厂商进入这个工程领域的门坎比较低,只要在监控范围工程内设置AP「热点」,并透过高速线路将因特网接入上述场所,监控使用时只需将支持无线LAN的笔记本电脑、工作站,甚至手机或PDA拿到该区域内,即可高速接入影像传输无线网络。
WiFi的应用极为广泛,是目前无线监控中应用最多的无线技术。且WiFi在短距离传输上经过多年的发展,已经有了很好的应用基础,主要应用于无线网络摄影机中,相应的国内很多WiFi无线网络摄影机也有着很好的表现。
WiMAX作为国际3G标准,在国内其实并没有得到广泛应用,其主要原因是现阶段WiMAX一直没有取得在国内落地的牌照,无法大规模建设网络基地。其优势大致总结如下:
· WiMAX具有更远的传输距离,能够实现50公里的无线信号传输,网络覆盖面积是3G(TD-SCDMA)发射塔的10倍,只要少量基地台就能实现全城覆盖;
· 可提供更高速的宽带接入(最高可达70M),是3G的30倍;
· 作为一种无线城域网技术,它可以将WiFi热点连接到互联网中,也可作为xDSL等有线接入方式的无线扩展,实现最后一里的宽带接入,并提供多媒体通信服务等优势。
凭借以上优势,尽管WiMAX未能在国内得到大规模应用,但WiMAX做为无线监控的一种应用是非常理想的传输方式,并得到国内用户的关注,目前已有高档小区应用WiMAX来架构影像监控系统。
除了以上两大传输技术,全球移动通信业者更关注4G LTE(Long Term Evolution)未来的发展。LTE由3GPP组织制订,可说是3G的终极版。它在20MHz带宽下能够提供下载100Mbps、上传50Mbps的速率,带宽与速度皆有所提升,因此被认为更适合用于传输档案等较大的影像数据。其中在影像监控系统方面的应用,更是目前国内最为热门的一种超高带宽无线监控系统应用方式。
无线监控系统应用的问题
采用无线视频监控的工程难免让人有所顾虑,其应用上的“劣势”,倒不全是设备价钱、安装成本或线路费用等资金投入方面的问题,仍有很多需要在工程上特别注意的问题,现归纳如下:
· 网络安全问题:由于无线视频监控系统可能涉及公共隐私和社会安全等内容,系统安全尤其重要。而无线网络以微波为传输介质,易被他人窃取,影响整个系统安全;
· 使用运营商专线问题:国内三大移动系统运营商针对行业用户开辟了3G无线专网,分为APN专网、VPDN专网、也有采专用账号的光缆专线,多为内网固定IP地址方式,故能否完全隔离互联网的联系,能否避开病毒及黑客的影响都是不能忽视的问题;
· 无线电讯号收讯问题:有线网络的断线问题大部分可归咎于运营商,无线部分则还与基地台天线的布建密度,以及发射功率的大小也有关联,如果功率不足,会直接影响传输效果。未来当使用者开始追求实现大范围云端监控,如何轻易且快速的连接网络,便是重点。亦即需求使用3G/4G、卫星、有线网络(ADSL/FTTB),甚至是连结目前的无线上网服务,来当成上网的骨干连结。所以具备多种骨干网络链接能力,具备「自动与云端连结整合」的无线设备就显得特别重要;
·无线移动网络的带宽限制问题:目前国内的无线移动网络监控,主要应用CDMA、基于GSM的GPRS技术,以及基于公网的CDMA/GPRS技术。受带宽限制,影像质量有限,即使采用多路捆绑技术,一般最多也只能达到CIF级别的清晰度。对于处理突发事件的应急指挥,不建议采用CDMA/GPRS技术,因为虽然可以满足实际传输容量的需要,其传输稳定性仍需提高。这是因为CDMA的传输与它的覆盖有关,信号覆盖不好的地区效果很差,信号覆盖好的地区效果很好,也就是说,同样一套设备,在深圳用得很好,到广州就可能不好用。即使某个地区信号覆盖很好,在出现突发事件的时候,若公网信号异常忙碌,在运营话务优先原则下,影像传输就得“靠边站”。而多数重大突发事件发生时,基地台几乎是满载工作,要利用其进行网络影像数据传输实有问题,也就是说越紧急,移动网络越难支持影像的无线传输;[nextpage]
· 带宽拥堵问题:带宽不足、塞车,造成影像延迟也是用户常诟病的地方。在有线网络尚未大幅度改善网络环境的情况下,目前有许多供货商已听到这样的心声,系统整合商或许可以藉由选购特定装置,在AP上附加一些聪明的小工具,来降低这些问题。举例来说,目前许多厂商已推出双RF模块的无线AP产品,既可当AP端又可当client端,且可以视情况设定要走2.4G或5G的频道,避免带宽塞车问题,也可两路同时传输同一频道,即具备了数据备援效应,确保数据不漏失;
· 传输数据加密问题:因为黑客可能利用运营商专网对无线监控网络系统进行攻击,所以需要对无线监控网络传输的数据加密。目前主要采用的加密手段是VPN(虚拟专用网络)技术,此技术在无线终端和中心服务器间构建一条安全加密通道,其相对成熟但对无线终端CPU处理能力有一定要求。
以上是工程商在使用以及构建无线监控网络时必须注意,更需要慎重考虑的问题。那么既然无线应用有缺点有劣势,就不使用了吗?倒也未必,无线监控系统在应用上的优势还是不少的。
无线监控的应用优势
如今监控系统在企业生产、安全保障等环节的作用愈来愈重要,已经成为一个企业现代化程度的重要标志。
仿真监视系统,尽管图像清晰、流畅、真实,但是线缆的成本、布线难度和仿真影像数据量太大等因素,造成仿真监控系统在高造价下无法实现视频资料的长期存储,系统灵活性差。随着无线技术成熟和发展,其在视频监控领域发挥越来越重要的作用,利用无线监控系统的优势,可在原有监控系统的基础之上,让系统覆盖率得到最大程度的扩展和延伸。
一般来说,有效组合的无线加有线模式的视频监控系统是目前企业安防系统的最佳选择方案,不仅可全面将被监控点实时采集的视频文件及时传输给监控中心,实时动态报告被监测点的情况,及时发现问题及时处理,而且能有效控制企业成本支出。其中,无线监控的应用优点优势可重点归纳如下:
· 高灵活性:现代化生产企业要求无死角的视频监控,无线视频监控系统不受线缆的限制,具有灵活的扩展性,可以在厂区的任何位置,随时轻松添加新的监控点,并可更改旧的监控的位置,增加位置不确定性,使安防监控真正落实到实处;
· 低成本:布线成本低,不需请专业施工队。此特点适合中小企业的监控管理;
· 高移动性:无线视频监控系统允许用户在任何时间、一定空间内的任何地点访问网络数据,不需要指定明确的访问地点,该特点为企业管理人员提供随机抽查厂区情况提供了可能;
· 施工周期短,维护方便:企业往往受到地理环境和工作环境的限制,有线系统的施工周期很长,甚至有些地方布线工程根本无法实现。这时候采用无线监控,从根本上摆脱线缆的束缚,灵活进行安装;
· 扩充性高:在无线AP的带宽许可范围内,可以扩充监控点和无线终端用户。
无线监控成有线监控的有力补充
在前面的探讨中,已知无线监控系统应用优劣所在,但相关竞争只在无线监控领域内,其与有线监控中的线缆传输和光纤传输比较,仍有较大的差距。
无线监控产品相对于发展成熟的有线监控产品,其销售价格普遍较高,且市场透明度不大,而这也是无线监控产品在市场占有率上表现并不突出,销售额却占企业总销售额较大比例的原因。由于无线监控系统采用无线传输技术,具有开放式的架构,因此无线监控的稳定性和安全性都颇受考验。其与有线监控相比稍逊一筹,也由于无线网络在遇到屏蔽物、障碍物和其他无线干扰源时,信号容易衰减,传输带宽和稳定性都容易受到影响,所以如何保证无线网络的稳定性是在实际应用中面临最大的影响和困惑。
安全性方面,无线设备的加密技术比较成熟,与有线监控设备相比,虽然稍有不足,但可以满足用户对无线监控的安全性要求。另外,除了稳定性和安全性,影响无线网络监控系统发展的因素还包括:设备成本偏高、带宽偏窄,限制了高解析影像监控的传输。
因此,多数安防业内人士认为,无线监控在未来很长一段时间内,仍然只会是有线监控的后补势力,不具备超越有线监控市场份额的实力。不过,随着3G与4G市场的应用推动,加上政府的辅助推波,无线监控应该会在安防市场取得更广泛的应用。