又一片天空——论无线网络监控系统(图)

　　导言

　　视频监控系统的发展经历了以矩阵为代表的模拟监控系统，跨越了以硬盘录像机为代表的数字化监控系统，目前正在以网络视频服务器为代表的第三代网络视频监控系统作为发展的主旋律，并且得到了广大用户和工程商的信赖。视频监控技术一旦进入了网络时代，它就驶入了应用发展的高速路，同时在有线网络和无线网络中并驾齐驱。虽然目前有线网络应用仍然占据绝对优势，但在可遇见的未来，无线网络以其显著的便捷性和优越的发展环境为视频监控系统描绘了一个美丽的蓝图。

　　一、无线监控系统的发展历程

　　无线视频监控系统的发展经历了模拟信号传输和数字信号传输两个时代。在视频监控系统还处在模拟监控时代，就出现了第一代无线监控系统。这时的监控系统以微波的方式发送模拟的视频信号。但这种技术已经逐渐淡出了市场。

　　随着视频压缩技术的发展，网络视频技术实现了模拟视频的数字化处理，将连续的模拟信号通过AD芯片采集后交由专用数字信号处理器处理，并按照IP包的格式进行数据封装，以网络信号发送出去。这样在无线网络中的传输设备就被引进到视频监控系统当中。对于无线设备，它可以透明地传输网络视频信号，进而实现无线的网络视频传输技术。这方面的代表是无线微波扩频技术，主要的代表厂家是摩托罗拉。这种传输方式可以实现54M的汇聚带宽，传输距离可以达到几十公里，在林区监控、油田监控等一些特殊的应用现场应用广泛。

　　近些年来随着国内主流IT厂商的推动，第三代无线通讯技术逐渐成熟，包括SCDMA技术和WIMAX技术。这些技术将视频监控系统带进了更广阔的应用领域。实现了信号城区覆盖，可以为一个城市提供无线解决方案，也为无线监控技术的民用化铺平了道路。

　　二、无线监控系统的类型

　　无线微波扩频技术

　　5.8GHz是2002年7月无线电管理委员会刚刚核准运营的频段，5.8G频段频率支持工作在5.725～5.850GHz的IEEE 802.11a标准，支持6、9、12、18、24、36、48以及54Mbit/s动态速率调整，在增压工作模式下，可获得高达108Mbit/s的带宽。由于5.8Gbit/s设备频段开放、费用低廉而受到了广泛推崇。5.8GHzCanopy无线接入系统建设可以充分利用运营商现有频率资源，在建设5.8GHz无线接入网络的时候，运营商可广泛运用先进、成熟的5.8GHz微波传输技术，可快速、低成本地实现对大城市区域的无线覆盖，为话音、数据、图像、互联网接入等高质量的各种服务，具体应用包括IP电话、视频监控、网吧专线、远程医疗、远程教学等增值服务业务，并使之成为主要的无线接入手段。

　　目前这种技术在无线视频监控领域仍然具有重要的作用，是解决无线传输的主要方案。它可以提供高达54M的汇聚带宽，适合于开展视频监控业务。可以为企业、行业用户提供专业的解决方案。但这种方案的缺点是天线对环境要求较高，中间不能有建筑物阻挡，天线的方向性敏感。天地伟业在河南森林监控系统当中就采用此种方法。通过摩托罗拉公司的定向天线组建无线网络，在监控前端采用网络视频服务器，将模拟信号转换为数字信号，通过无线网桥进行传输。

　　GPRS

　　GPRS---General Packet Radio Service，通用无线分组业务，是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。GPRS是一项高速数据处理的技术，方法是以"分组"的形式传送资料到用户手上。由于使用了"分组"的技术，用户上网可以免受断线的痛苦。此外GPRS的用途十分广泛，包括通过手机发送及接收电子邮件，在互联网上浏览等。使用了GPRS后，数据实现分组发送和接收，这同时意味着用户总是在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。

　　GPRS对无线视频监控业务的主要贡献是提供一种方便的接入模式，用户只要在有手机信号的地方就可以通过GPRS模块接入网络。但它的缺点是带宽较小，只适合于低帧率、低画质视频的传输，主要面向个人用户。天地伟业在面向个人用户中，可以提供基于GPRS的监控报警信息提醒功能。例如在监控前端检测到有报警信号时，可以将现场情况以图片的形式发送给客户，并通过文字通知客户现场的警情。

　　TD-SCDMA

　　TD－SCDMA的中文含义为时分同步码分多址接入，该项通信技术也属于一种无线通信的技术标准，它是由中国第一次提出并在此无线传输技术（RTT）的基础上与国际合作，完成了TD－SCDMA标准，成为CDMA TDD标准的一员。TD―SCDMA无线网络可以通过无线网络控制器（RNC）连接到交换网络，如同三代移动通信中对电路和包交换业务所定义的那样。TD－SCDMA所呈现的先进的移动无线系统是针对所有无线环境下对称和非对称的3G业务所设计的，它运行在不成对的射频频谱上。TD－SCDMA传输方向的时域自适应资源分配可取得独立于对称业务负载关系的频谱分配的最佳利用率。

　　这是中国自己主推的第三代通讯技术，目前尚处于测试阶段。但中国应用TD技术的决心已经不可动摇，预计在国内市场该项技术将会获得很大的发展空间。

　　WIMAX

　　WiMax(World Interoperability for Microwave Access)意即全球微波接入互操作性，是基于IEEE802．16标准的无线城域网技术。其信号传输半径达到50公里，基本上能覆盖到城郊。它可以提供更高速的宽带接入。WiMax所能提供的最高接入速度是70M，这个速度是3G所能提供的宽带速度的30倍。同时它还能提供优良的最后一公里网络接入服务。作为一种无线城域网技术，它可以将WIFI热点连接到互联网，也可作为DSL等有线接入方式的无线扩展，实现最后一公里的宽带接入。

　　WIMAX技术目前已经在国内一些城市进行试点工作，承载视频移动监控业务。预计在奥运会后该技术会在民用行业获得较大的推广力度。天地伟业也正在积极地进行无线环境下网络视频服务器的技术优化，使得网络视频终端设备更适合于3G网络的特点。目前天地伟业已经在视频图像处理、网络包传输、缓存容量动态调整以及网络适应性等方面获得显著成效。WIMAX的接入设备技术复杂，有的采用的是三层的设备，在使用网络视频服务器的时候，为了能让用户快速地接入网络，天地伟业网络视频服务器“地址记忆”功能，在主动穿透网络的同时，记录下走过的路径，这样在客户端反向访问，设备正向引出时就可以自动的适应当前的网络。

　　三、无线监控系统应用的特点

　　无线监控系统具有显著的优势，但在应用中也有独特的技术特点，在实际使用中要特别注意。

　　⑴环境影响

　　无线监控系统大多受天气影响，风、雨、雷、电都会对无线传输系统造成影响。定向天线对方向要求比较严格，对于基站式无线传输系统，如CDMA、WIMAX等无线技术则要求在基站信号范围之内使用。同时建筑物的屏蔽作用和反射作用也会降低信号的强度，一般接收设备都有信号强度指示器，就像手机的信号强度指示一样，可以提示当前环境下，接收设备能够获得的信号强度。

　　⑵带宽稳定性

　　由于以上原因，无线网络系统提供的带宽也有可能不够稳定。工程商朋友在组建无线网络视频监控系统的时候也要注意对带宽的监控。一般网络视频监控系统要求达到相应的分辨率，不同的分辨率需要提供不同的带宽，请参见下表：

　　如果网络视频设备被设置到某一个分辨率后其带宽必须达到相应值，否则将出现丢帧、视频质量下降等现象。您可以使用“BANDWITH”等测试软件对两个点之间进行带宽测试，查看带宽是否有波谷，是否稳定。