BITWAVE無(wú)線(xiàn)監控構建和諧平安縣城
2009/04/09
當前，國內大力推進(jìn)的平安城市信息化建設已經(jīng)不僅僅限于中心城市，平安縣城規劃和建設正在成為最為重要的行政單位，而視頻監控無(wú)疑是平安城市最為重要的應用之一。在縣城各個(gè)進(jìn)出口、主要街道、主要路段和重點(diǎn)要害部位安裝了監控攝像頭，可以在滿(mǎn)足治安管理、縣城及鄉鎮管理、交通管理、應急指揮等需求，同時(shí)可以兼顧災難事故預警、安全生產(chǎn)監控等方面需要。先進(jìn)的視頻監控系統可以最高效地服務(wù)于縣、鄉鎮的安防體系，有效維護社會(huì )治安穩定，是當前構建“平安縣城”、“和諧縣城”的重要內容。
平安縣城視頻監控走向網(wǎng)絡(luò )化
在過(guò)去傳統的視頻監控系統中，有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )一直是主流的應用，通過(guò)架線(xiàn)或地埋的方式搭建有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。隨著(zhù)平安縣城的日益完善，對環(huán)境保護、快速建網(wǎng)、低成本建設、便于維護等要求的不斷提升，相對于有線(xiàn)體系，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )正在成為平安縣城、鄉鎮視頻監控最佳的網(wǎng)絡(luò )架構體系。面對這一需求，專(zhuān)業(yè)的無(wú)線(xiàn)監控廠(chǎng)商Bitwave憑借其產(chǎn)品優(yōu)異的性能，以及在大型監控系統中的成功應用，針對平安縣城構建了一套先進(jìn)的大型視頻監控系統。
對于縣城及鄉鎮的現實(shí)環(huán)境，Bitwave經(jīng)過(guò)了大量的現場(chǎng)實(shí)踐考察，在現實(shí)的監控需求中，復雜的地理環(huán)境往往成為有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )在視頻監控中的制約，比如已經(jīng)建設成的建筑物林立的商業(yè)開(kāi)發(fā)區、規范的市政綠化帶、遠距離大范圍的監控區域布局等等，有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )搭建很難完成，或者用戶(hù)成本投入過(guò)高，網(wǎng)絡(luò )建設周期過(guò)長(cháng)。合理地解決復雜環(huán)境的視頻傳輸，Bitwave的無(wú)線(xiàn)監控系統以其高度的靈活性、便捷性、移動(dòng)性、低成本、保護用戶(hù)投資等特性成為視頻監控的最佳網(wǎng)絡(luò )解決方案。
平安縣城無(wú)線(xiàn)監控系統瓶頸突破
在現實(shí)的縣城及鄉鎮視頻監控應用中，會(huì )遇到各種需求和難題，諸如道路曲折、復雜環(huán)境、傳輸帶寬需求高、接入點(diǎn)遮擋等問(wèn)題，針對此類(lèi)問(wèn)題，Bitwave憑借在眾多無(wú)線(xiàn)視頻監控應用中所積累的成功經(jīng)驗及豐富的無(wú)線(xiàn)鏈路規劃經(jīng)驗，針對以下幾類(lèi)在縣城監控中核心問(wèn)題與視頻監控的同行共同分享解決方案：
- 高速率、高穩定性的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備
無(wú)線(xiàn)技術(shù)和標準的不斷發(fā)展，使無(wú)線(xiàn)傳輸設備能夠提供日益穩定的無(wú)線(xiàn)傳輸性能。在Bitwave的系列無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品中，可以為用戶(hù)提供滿(mǎn)足任何需求的無(wú)線(xiàn)設備。Bitwave高可靠性和穩定性的網(wǎng)橋可以提供單一鏈路帶寬20M、40M、60M、80M以上的帶寬，單一設備傳輸距離可以達到50公里以上。Bitwave系列產(chǎn)品符合工業(yè)級設計，適應各種復雜惡劣的室外環(huán)境，具有獨特的防水防塵設計，配備支持遠程供電，零損耗純銀射頻線(xiàn)設計，高接收靈敏度，極好的抗干擾能力，數據傳輸穩定可靠。
建筑物或屏蔽遮擋是無(wú)線(xiàn)傳輸最大的問(wèn)題，如何避開(kāi)遮擋，搭建有效的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )需要豐富的鏈路規劃經(jīng)驗，以及對不同無(wú)線(xiàn)設備特性深入了解和應用。在遇到遮擋環(huán)境中，通常可以采用穿透、反射、繞射，有源中繼、無(wú)源中繼等多種方案，合理避開(kāi)遮擋物。在特殊環(huán)境中實(shí)現無(wú)線(xiàn)傳輸，這就需要專(zhuān)業(yè)無(wú)線(xiàn)傳輸產(chǎn)品、優(yōu)異的產(chǎn)品特性和具有豐富經(jīng)驗的鏈路規劃設計，Bitwave憑借高性能的設備，豐富的技術(shù)經(jīng)驗，可以滿(mǎn)足任何無(wú)線(xiàn)的需求。
- 實(shí)現更遠距離的無(wú)線(xiàn)傳輸
在Bitwave的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備中，最遠距離的一對網(wǎng)橋可以實(shí)現50公里以上。一般情況下，無(wú)線(xiàn)設備可以通過(guò)多接的方式延伸無(wú)線(xiàn)傳輸距離，多跳后會(huì )嚴重影響傳輸帶寬。針對這一問(wèn)題，Bitwave研發(fā)出高性能的超遠距離無(wú)線(xiàn)傳輸產(chǎn)品BWB510，采用Bitwave專(zhuān)有的無(wú)線(xiàn)射頻轉發(fā)和路由技術(shù)使無(wú)線(xiàn)傳輸達到幾百公里，而帶寬損耗非常小，可以滿(mǎn)足任何行業(yè)的遠距離無(wú)線(xiàn)傳輸需求。
- 無(wú)線(xiàn)鏈路的高帶寬聚合技術(shù)
多路視頻傳輸或中繼應用對無(wú)線(xiàn)干路帶寬的要求較高，尤其是多點(diǎn)視頻監控系統匯聚后帶寬傳輸更高，有的達到上百兆或幾百兆。為滿(mǎn)足應用需求，對于高帶寬的干路，用戶(hù)不得不耗費高昂的費用購買(mǎi)高帶寬的無(wú)線(xiàn)設備，開(kāi)銷(xiāo)往往遠超過(guò)用戶(hù)的預算。針對這一難點(diǎn)，Bitwave開(kāi)發(fā)了專(zhuān)有的無(wú)線(xiàn)聚合交換機（BWS1000、BWS1026），采用聚合的方式將若干條無(wú)線(xiàn)鏈路帶寬進(jìn)行物理捆綁，搭建高帶寬的無(wú)線(xiàn)鏈路，可以滿(mǎn)足幾百兆的帶寬需求，最重要是費用預算遠低于單一高帶寬的網(wǎng)橋。同時(shí)，無(wú)線(xiàn)聚合交換機可以實(shí)現雙鏈路備份功能，以保證系統的高可靠性。
- 網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò )技術(shù)支持城市級無(wú)線(xiàn)應用
針對縣城大型的無(wú)線(xiàn)應用需要特殊的無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)技術(shù)，需要安裝上百個(gè)無(wú)線(xiàn)監控攝像頭，如果采用有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，這個(gè)難度是非常大的，而無(wú)線(xiàn)傳輸可以克服任何難度，但是單純憑借目前802.11a/b/g的產(chǎn)品或者無(wú)線(xiàn)MESH的產(chǎn)品是無(wú)法實(shí)現上面功能的。Bitwave為了解決上面的問(wèn)題，推出了具有先進(jìn)特性的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò )系統，該系統可以組建網(wǎng)格狀網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現主干帶寬的任意疊加，主干鏈路中斷后實(shí)現自動(dòng)愈合，自動(dòng)計算視頻流等數據的最短路由路徑，配合智能網(wǎng)絡(luò )管理系統，實(shí)現針對無(wú)線(xiàn)鏈路的自動(dòng)化管理，使無(wú)線(xiàn)視頻語(yǔ)音等傳輸穩定流暢。
- 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )應用延伸
無(wú)線(xiàn)視頻監控網(wǎng)絡(luò )搭建成功后，用戶(hù)除實(shí)現視頻監控外，還可以在此網(wǎng)絡(luò )平臺上補充更多的延伸性需求，如寬帶上網(wǎng)、人員定位、移動(dòng)警務(wù)、移動(dòng)城管、WiFi-Phone無(wú)線(xiàn)通話(huà)、圖像識別、交通違規糾察、還有移動(dòng)辦公等應用。
Bitwave平安縣城無(wú)線(xiàn)視頻監控架構體系
在Bitwave針對平安縣城無(wú)線(xiàn)視頻監控中，系統架構由以下5個(gè)子系統組成:
1.無(wú)線(xiàn)主干鏈路傳輸系統
在BITWAVE的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )體系中，系統整體設計成星型的結構，主干鏈路由高速率遠距離的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋以進(jìn)行跳接搭建,中間結合無(wú)線(xiàn)聚合技術(shù),無(wú)線(xiàn)MESH三層路由技術(shù)保證系統可以達到多跳以后還可以進(jìn)行高速穩定的傳輸圖象傳輸.每一跳都是無(wú)線(xiàn)雙鏈路,聚合帶寬并互為備份，使無(wú)線(xiàn)傳輸穩定可靠。如果有必要還可以組合成路由環(huán)型網(wǎng)絡(luò )，該結構可以實(shí)現鏈路負載均衡和鏈路冗余。
2.無(wú)線(xiàn)支路系統
在無(wú)線(xiàn)主干鏈路的基礎上，可以從干路節點(diǎn)延伸到任何一條小路形成支路系統。BITWAVE的支路系統采用點(diǎn)對點(diǎn)多跳技術(shù)或者點(diǎn)對多點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行分支的延伸。如果支路下面監控節點(diǎn)比較多，則可以采用無(wú)線(xiàn)聚合技術(shù)提高支路的帶寬。下面提供4種設計方案供參考，具體選擇哪種要根據現場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境綜合考慮。
- 設計一 ：一點(diǎn)對多點(diǎn)結構，適合寬闊馬路
- 設計二 ：多跳點(diǎn)結構，適合蜿蜒小路
- 設計三 ：點(diǎn)對多結構下組合多跳，適合主干馬路結合兩側小路
- 設計四 ：多跳結構下組合點(diǎn)對多，適合蜿蜒主干馬路
3.無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )管理系統
高效的網(wǎng)管系統是整個(gè)網(wǎng)絡(luò )系統的大腦，該系統負責監控網(wǎng)絡(luò )上的任何一個(gè)設備，無(wú)線(xiàn)傳輸設備，聚合設備，MESH路由設備，視頻采集編碼設備。一但出現設備工作異常，信號干擾等情況，系統可以在第一時(shí)間自動(dòng)報警，并準確指出故障設備，有管理人員協(xié)調指揮進(jìn)行現場(chǎng)搶修。
4.監控子系統
該系統由高分辨率紅外夜視攝像機，視頻服務(wù)器，探測報警器，警告喇叭，無(wú)線(xiàn)設備組成。當有人員闖入監控范圍，或者觸碰探測報警，則視頻服務(wù)器會(huì )自動(dòng)跟蹤犯罪分子并通知指揮中心，指揮中心迅速調集警力趕赴現場(chǎng)。
5.中心視頻監控系統
該系統負責接收圖像和報警，及時(shí)通知相關(guān)人員，圖像要做儲存，可以控制遠端攝像頭的移動(dòng)，支持快速切換到有犯罪現場(chǎng)的圖像，調整圖像的清晰度和實(shí)時(shí)性，實(shí)現錄像回放功能，支持電子地圖等功能。
BItwave平安縣城無(wú)線(xiàn)監控的注意事項
1.鏈路規劃
在確定監控點(diǎn)位之后，需要進(jìn)行鏈路規劃，這是無(wú)線(xiàn)系統最關(guān)鍵的部分。需要考慮中繼點(diǎn)位置及產(chǎn)權單位協(xié)調，取電，計算鏈路帶寬，無(wú)線(xiàn)拓撲結構選擇等問(wèn)題。
2.網(wǎng)絡(luò )視頻編碼器選擇
視頻傳輸依賴(lài)網(wǎng)絡(luò )，故必須進(jìn)行視頻編碼，所以針對無(wú)線(xiàn)傳輸的特性，必須選擇使用高壓縮比穩定的編碼設備，BItwave針對平安城市，平安縣城設計的網(wǎng)絡(luò )編碼器采用H.264編碼器，可以在128K，256KBps碼流下實(shí)現清晰的CIF圖像，這樣就可以利用最低的成本搭建更多的視頻監控點(diǎn)。
3.頻率規劃
因為系統使用的是國家的開(kāi)放頻率資源，所以一定要進(jìn)行合理的頻率規劃：要盡量占用較少的頻率資源，天線(xiàn)要采用定向或扇區天線(xiàn)，絕對不能采用全向天線(xiàn)。信號發(fā)射點(diǎn)盡量降低高度，利用周?chē)邩菍⑿盘柗忾]在一定區域內。盡量采用地面點(diǎn)多跳技術(shù)，這樣不會(huì )在城市上空形成電磁垃圾。在可視性好信號強度好的情況下盡量降低設備的發(fā)射功率。
4.系統安全
整個(gè)無(wú)線(xiàn)系統一定要考慮防止入侵，例如每個(gè)設備采用唯一的管理密碼，每條無(wú)線(xiàn)鏈路進(jìn)行唯一的152位數據加密，還要采取一些設備隔離阻止廣播的手段。如果網(wǎng)絡(luò )規模較大，要考慮使用無(wú)線(xiàn)備份鏈路，無(wú)線(xiàn)聚合鏈路或者結合三層交換技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )性能提升。
5.實(shí)現網(wǎng)管
針對像平安城市/縣城這樣大型的無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò )，對每一個(gè)設備的實(shí)時(shí)監控是非常必要的，這樣就可以隨時(shí)了解設備的工作狀態(tài)，無(wú)線(xiàn)鏈路通斷和信號干擾等情況，幫助管理員進(jìn)行設備故障修復和躲避信號干擾。
如果能夠充分結合上述意見(jiàn)進(jìn)行合理的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )規劃，一個(gè)城市最終可以利用無(wú)線(xiàn)技術(shù)搭建一個(gè)支撐上千個(gè)攝像頭的無(wú)線(xiàn)城市安全網(wǎng)絡(luò )，而且該無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )甚至比有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )更安全可靠，更快速完成建設，成本更加低廉，為政府大大節約建設資金。
通信世界網(wǎng)(www.cww.net.cn)
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