BITWAVE無線監(jiān)控構建和諧平安縣城
2009/04/09
當前，國內大力推進的平安城市信息化建設已經不僅僅限于中心城市，平安縣城規(guī)劃和建設正在成為最為重要的行政單位，而視頻監(jiān)控無疑是平安城市最為重要的應用之一。在縣城各個進出口、主要街道、主要路段和重點要害部位安裝了監(jiān)控攝像頭，可以在滿足治安管理、縣城及鄉(xiāng)鎮(zhèn)管理、交通管理、應急指揮等需求，同時可以兼顧災難事故預警、安全生產監(jiān)控等方面需要。先進的視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以最高效地服務于縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的安防體系，有效維護社會治安穩(wěn)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(jiān)控走向網絡化
在過去傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，有線網絡一直是主流的應用，通過架線或地埋的方式搭建有線網絡。隨著平安縣城的日益完善，對環(huán)境保護、快速建網、低成本建設、便于維護等要求的不斷提升，相對于有線體系，無線網絡正在成為平安縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)視頻監(jiān)控最佳的網絡架構體系。面對這一需求，專業(yè)的無線監(jiān)控廠商Bitwave憑借其產品優(yōu)異的性能，以及在大型監(jiān)控系統(tǒng)中的成功應用，針對平安縣城構建了一套先進的大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
對于縣城及鄉(xiāng)鎮(zhèn)的現(xiàn)實環(huán)境，Bitwave經過了大量的現(xiàn)場實踐考察，在現(xiàn)實的監(jiān)控需求中，復雜的地理環(huán)境往往成為有線網絡在視頻監(jiān)控中的制約，比如已經建設成的建筑物林立的商業(yè)開發(fā)區(qū)、規(guī)范的市政綠化帶、遠距離大范圍的監(jiān)控區(qū)域布局等等，有線網絡搭建很難完成，或者用戶成本投入過高，網絡建設周期過長。合理地解決復雜環(huán)境的視頻傳輸，Bitwave的無線監(jiān)控系統(tǒng)以其高度的靈活性、便捷性、移動性、低成本、保護用戶投資等特性成為視頻監(jiān)控的最佳網絡解決方案。
平安縣城無線監(jiān)控系統(tǒng)瓶頸突破
在現(xiàn)實的縣城及鄉(xiāng)鎮(zhèn)視頻監(jiān)控應用中，會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、接入點遮擋等問題，針對此類問題，Bitwave憑借在眾多無線視頻監(jiān)控應用中所積累的成功經驗及豐富的無線鏈路規(guī)劃經驗，針對以下幾類在縣城監(jiān)控中核心問題與視頻監(jiān)控的同行共同分享解決方案：
無線技術和標準的不斷發(fā)展，使無線傳輸設備能夠提供日益穩(wěn)定的無線傳輸性能。在Bitwave的系列無線產品中，可以為用戶提供滿足任何需求的無線設備。Bitwave高可靠性和穩(wěn)定性的網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，零損耗純銀射頻線設計，高接收靈敏度，極好的抗干擾能力，數(shù)據傳輸穩(wěn)定可靠。
建筑物或屏蔽遮擋是無線傳輸最大的問題，如何避開遮擋，搭建有效的無線網絡需要豐富的鏈路規(guī)劃經驗，以及對不同無線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、無源中繼等多種方案，合理避開遮擋物。在特殊環(huán)境中實現(xiàn)無線傳輸，這就需要專業(yè)無線傳輸產品、優(yōu)異的產品特性和具有豐富經驗的鏈路規(guī)劃設計，Bitwave憑借高性能的設備，豐富的技術經驗，可以滿足任何無線的需求。
在Bitwave的無線網絡設備中，最遠距離的一對網橋可以實現(xiàn)50公里以上。一般情況下，無線設備可以通過多接的方式延伸無線傳輸距離，多跳后會嚴重影響傳輸帶寬。針對這一問題，Bitwave研發(fā)出高性能的超遠距離無線傳輸產品BWB510，采用Bitwave專有的無線射頻轉發(fā)和路由技術使無線傳輸達到幾百公里，而帶寬損耗非常小，可以滿足任何行業(yè)的遠距離無線傳輸需求。
多路視頻傳輸或中繼應用對無線干路帶寬的要求較高，尤其是多點視頻監(jiān)控系統(tǒng)匯聚后帶寬傳輸更高，有的達到上百兆或幾百兆。為滿足應用需求，對于高帶寬的干路，用戶不得不耗費高昂的費用購買高帶寬的無線設備，開銷往往遠超過用戶的預算。針對這一難點，Bitwave開發(fā)了專有的無線聚合交換機（BWS1000、BWS1026），采用聚合的方式將若干條無線鏈路帶寬進行物理捆綁，搭建高帶寬的無線鏈路，可以滿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橋。同時，無線聚合交換機可以實現(xiàn)雙鏈路備份功能，以保證系統(tǒng)的高可靠性。
針對縣城大型的無線應用需要特殊的無線組網技術，需要安裝上百個無線監(jiān)控攝像頭，如果采用有線網絡，這個難度是非常大的，而無線傳輸可以克服任何難度，但是單純憑借目前802.11a/b/g的產品或者無線MESH的產品是無法實現(xiàn)上面功能的。Bitwave為了解決上面的問題，推出了具有先進特性的無線網格網絡系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以組建網格狀網絡，實現(xiàn)主干帶寬的任意疊加，主干鏈路中斷后實現(xiàn)自動愈合，自動計算視頻流等數(shù)據的最短路由路徑，配合智能網絡管理系統(tǒng)，實現(xiàn)針對無線鏈路的自動化管理，使無線視頻語音等傳輸穩(wěn)定流暢。
無線視頻監(jiān)控網絡搭建成功后，用戶除實現(xiàn)視頻監(jiān)控外，還可以在此網絡平臺上補充更多的延伸性需求，如寬帶上網、人員定位、移動警務、移動城管、WiFi-Phone無線通話、圖像識別、交通違規(guī)糾察、還有移動辦公等應用。
Bitwave平安縣城無線視頻監(jiān)控架構體系
在Bitwave針對平安縣城無線視頻監(jiān)控中，系統(tǒng)架構由以下5個子系統(tǒng)組成:
1.無線主干鏈路傳輸系統(tǒng)
在BITWAVE的無線網絡體系中，系統(tǒng)整體設計成星型的結構，主干鏈路由高速率遠距離的無線網橋以進行跳接搭建,中間結合無線聚合技術,無線MESH三層路由技術保證系統(tǒng)可以達到多跳以后還可以進行高速穩(wěn)定的傳輸圖象傳輸.每一跳都是無線雙鏈路,聚合帶寬并互為備份，使無線傳輸穩(wěn)定可靠。如果有必要還可以組合成路由環(huán)型網絡，該結構可以實現(xiàn)鏈路負載均衡和鏈路冗余。
2.無線支路系統(tǒng)
在無線主干鏈路的基礎上，可以從干路節(jié)點延伸到任何一條小路形成支路系統(tǒng)。BITWAVE的支路系統(tǒng)采用點對點多跳技術或者點對多點技術進行分支的延伸。如果支路下面監(jiān)控節(jié)點比較多，則可以采用無線聚合技術提高支路的帶寬。下面提供4種設計方案供參考，具體選擇哪種要根據現(xiàn)場的實際環(huán)境綜合考慮。
- 設計一 ：一點對多點結構，適合寬闊馬路
- 設計二 ：多跳點結構，適合蜿蜒小路
- 設計三 ：點對多結構下組合多跳，適合主干馬路結合兩側小路
- 設計四 ：多跳結構下組合點對多，適合蜿蜒主干馬路
3.無線網絡管理系統(tǒng)
高效的網管系統(tǒng)是整個網絡系統(tǒng)的大腦，該系統(tǒng)負責監(jiān)控網絡上的任何一個設備，無線傳輸設備，聚合設備，MESH路由設備，視頻采集編碼設備。一但出現(xiàn)設備工作異常，信號干擾等情況，系統(tǒng)可以在第一時間自動報警，并準確指出故障設備，有管理人員協(xié)調指揮進行現(xiàn)場搶修。
4.監(jiān)控子系統(tǒng)
該系統(tǒng)由高分辨率紅外夜視攝像機，視頻服務器，探測報警器，警告喇叭，無線設備組成。當有人員闖入監(jiān)控范圍，或者觸碰探測報警，則視頻服務器會自動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(xiàn)場。
5.中心視頻監(jiān)控系統(tǒng)
該系統(tǒng)負責接收圖像和報警，及時通知相關人員，圖像要做儲存，可以控制遠端攝像頭的移動，支持快速切換到有犯罪現(xiàn)場的圖像，調整圖像的清晰度和實時性，實現(xiàn)錄像回放功能，支持電子地圖等功能。
BItwave平安縣城無線監(jiān)控的注意事項
1.鏈路規(guī)劃
在確定監(jiān)控點位之后，需要進行鏈路規(guī)劃，這是無線系統(tǒng)最關鍵的部分。需要考慮中繼點位置及產權單位協(xié)調，取電，計算鏈路帶寬，無線拓撲結構選擇等問題。
2.網絡視頻編碼器選擇
視頻傳輸依賴網絡，故必須進行視頻編碼，所以針對無線傳輸?shù)奶匦裕仨氝x擇使用高壓縮比穩(wěn)定的編碼設備，BItwave針對平安城市，平安縣城設計的網絡編碼器采用H.264編碼器，可以在128K，256KBps碼流下實現(xiàn)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(jiān)控點。
3.頻率規(guī)劃
因為系統(tǒng)使用的是國家的開放頻率資源，所以一定要進行合理的頻率規(guī)劃：要盡量占用較少的頻率資源，天線要采用定向或扇區(qū)天線，絕對不能采用全向天線。信號發(fā)射點盡量降低高度，利用周圍高樓將信號封閉在一定區(qū)域內。盡量采用地面點多跳技術，這樣不會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(tǒng)安全
整個無線系統(tǒng)一定要考慮防止入侵，例如每個設備采用唯一的管理密碼，每條無線鏈路進行唯一的152位數(shù)據加密，還要采取一些設備隔離阻止廣播的手段。如果網絡規(guī)模較大，要考慮使用無線備份鏈路，無線聚合鏈路或者結合三層交換技術進行網絡性能提升。
5.實現(xiàn)網管
針對像平安城市/縣城這樣大型的無線傳輸網絡，對每一個設備的實時監(jiān)控是非常必要的，這樣就可以隨時了解設備的工作狀態(tài)，無線鏈路通斷和信號干擾等情況，幫助管理員進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進行合理的無線網絡規(guī)劃，一個城市最終可以利用無線技術搭建一個支撐上千個攝像頭的無線城市安全網絡，而且該無線網絡甚至比有線網絡更安全可靠，更快速完成建設，成本更加低廉，為政府大大節(jié)約建設資金。
通信世界網(www.cww.net.cn)
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