运营级无线视频监控系统的应用与优化

 　　1.概述

　　当前无线化已成为视频监控发展的重要趋势，同时无线视频监控系统具有复杂度高、系统设计/集成难度大等特点，本文将针对目前在运营商领域常见的无线视频监控集成相关的技术进行介绍与分析。

　　2.无线视频监控应用现状

　　在有些区域，现场不具备有线网络传输条件，或者建设有线网络成本非常高，则可以通过无线方式进行现场监控点信息采集和远程设备控制。运营商在自有网络建设或第三方ICT项目承建时，经常会采取以下几种无线视频监控系统组网方式。

　　2.1.WIFI

　　进入2011年，三大运营商的3G大战背后，其关于WLAN的暗中较劲也越来越明显。普通手机用户可以明显地感受到，机场、高校、交通枢纽等越来越多的热点地区都有了运营商的WiFi信号，手机套餐中基本都自动赠送了每月数小时的WLAN上网时间，可以很方便地使用手机、笔记本等设备联网。

　　无线互联网的发展带来的是数据业务的猛增，以视频监控为代表的大量业务都需要耗费大量的带宽。相较于给基站扩容或者架设新基站的方式，WiFi接入由于速度快、成本低，已成为分流数据流量的最重要手段。在这样的动力之下，无线城市的概念又再度兴起。

　　WLAN由于在低成本高效地提供大流量、高速率无线数据接入方面具有明显的技术优势，已经成为运营商快速提升无线接入能力，释放3G网络压力的通用手段。三大运营商都把WLAN作为2011年的运营重点。一般的做法是：在城市重点区域加强热点覆盖，比如校园、写字楼、交通枢纽、酒店医院等。由于WiFi信号的穿透能力差，因此把WLAN模式做大的难点在于室内覆盖。视频监控现场常用的WiFi组网方式如下：

　　AP直连交换机：多个呈蜂窝状分布的AP设置成同一个SSID，选择不同频道，接到交换机上，再接路由器进行DHCP；

　　AP接力：通过做WDS网卡方式进行WiFi接力。只需要SSID及加密认证方式一样，同一厂家的AP之间可以做到无缝切换；

　　AC + AP：多个AP连接到同一无线控制器（AC）上，AC再接交换机或路由器；

　　lWiFi漫游：通过WiFi漫游协议进行不同厂家AP组网的无缝切换，需要AP支持该协议。

　　2.2.微波

　　微波是指频率超过1GHz的电磁波，波长范围在毫米～厘米数量级，其波长比普通无线电波更短。无线微波传输类似光线是直线传输，是一种视距范围内的多径接力传输。基于无线微波传输的视频监控业务主要分为以下两类：

　　模拟微波传输：把视频信号直接调制在微波的信道上，通过天线发射出去，监控中心通过天线接收微波信号，然后再通过微波发射接收一体机解调出原来的视频信号。这种监控方式图像非常清晰、没有延时、没有压缩损耗、造价便宜、施工安装调试简单，适用于一般监控点不是很多、需要中继也不多的情况下使用。

　　数字微波传输：把视频编码压缩，然后通过数字微波信道调制，再通过天线发射出去，接收端则相反，天线接收信号，微波解扩，视频解压缩，最后还原成模拟视频信号，可集中传输多路视频，抗干扰能力比模拟的方式要好些，适用于监控点比较多、需要中继也多的情况下使用。

　　在运营级视频监控系统中，无线网桥接入方案可以采用数字微波传输方式，可用于连接两个或多个独立的网络段，这些独立的网络段通常位于不同的建筑内，相距几百米到几十公里，可以广泛应用在不同建筑物间的互联。

　　根据协议不同，无线网桥又可以分为2.4GHz频段的802.11b或802.11g，以及采用5.8GHz频段的 802.11a无线网桥。无线网桥有三种工作方式：点对点、点对多点、中继连接，特别适用于城市中的远距离通讯。在无高大障碍（山峰或建筑）的条件下，一对速组网和野外作业的临时组网，其作用距离取决于环境和天线：一对27dbi的定向天线可以实现10km的点对点微波互连，12dbi的定向天线可以实现2km的点对点微波互连。

　　无线网桥通常是用于室外，主要用于连接两个网络，使用的无线网桥必须有两个以上，而AP可以单独使用。无线网桥功率大、传输距离远（最大可达约50km）、抗干扰能力强、不自带天线，一般配备抛物面天线实现长距离的点对点连接，常用于承建城市建筑工地监控等业务。

　　基于无线网桥网络传输的无线视频监控系统总体架构示意图如下：
 

　　基于无线网桥网络传输的无线视频监控系统前端设备连接示意图如下（监控设备假定为模拟摄像机 + 编码器，其他方式类同）：
 

　　2.3.3G

　　虽然运营商目前的3G网络不够成熟，不过，目前国内三大运营商基本上都已经推出了基于各自标准的手机视频采集和监控业务，包括中国电信的全球眼、中国联通的宽视界、中国移动的千里眼。其中，中国电信已经率先推出了《全球眼手机浏览能力开放接口规范》，定义了全球眼手机浏览全部功能的开放接口，行业手机客户端具有全球眼手机浏览的登录、视频播放、云镜控制、截图、录像等基础能力，完成各自的行业应用需求；中国联通则精选了15项主流行业应用，进行集团级行业应用战略合作伙伴招募，包括基于手机视频监控业务的智能公交、环保监控、驻车监控行业应用，以及基于手机视频采集业务的移动警务、移动城管、移动采编、移动保险等行业应用。基于目前国内运营商的3G网络，手机视频采集和监控的上下行带宽一般在100Kbps左右。

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