BITWAVE無線監(jiān)控構(gòu)建和諧平安縣城
2009/04/09
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)大力推進(jìn)的平安城市信息化建設(shè)已經(jīng)不僅僅限于中心城市，平安縣城規(guī)劃和建設(shè)正在成為最為重要的行政單位，而視頻監(jiān)控?zé)o疑是平安城市最為重要的應(yīng)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(jiān)控?cái)z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(yīng)急指揮等需求，同時(shí)可以兼顧災(zāi)難事故預(yù)警、安全生產(chǎn)監(jiān)控等方面需要。先進(jìn)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以最高效地服務(wù)于縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的安防體系，有效維護(hù)社會(huì)治安穩(wěn)定，是當(dāng)前構(gòu)建“平安縣城”、“和諧縣城”的重要內(nèi)容。
平安縣城視頻監(jiān)控走向網(wǎng)絡(luò)化
在過去傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，有線網(wǎng)絡(luò)一直是主流的應(yīng)用，通過架線或地埋的方式搭建有線網(wǎng)絡(luò)。隨著平安縣城的日益完善，對(duì)環(huán)境保護(hù)、快速建網(wǎng)、低成本建設(shè)、便于維護(hù)等要求的不斷提升，相對(duì)于有線體系，無線網(wǎng)絡(luò)正在成為平安縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)視頻監(jiān)控最佳的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系。面對(duì)這一需求，專業(yè)的無線監(jiān)控廠商Bitwave憑借其產(chǎn)品優(yōu)異的性能，以及在大型監(jiān)控系統(tǒng)中的成功應(yīng)用，針對(duì)平安縣城構(gòu)建了一套先進(jìn)的大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
對(duì)于縣城及鄉(xiāng)鎮(zhèn)的現(xiàn)實(shí)環(huán)境，Bitwave經(jīng)過了大量的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐考察，在現(xiàn)實(shí)的監(jiān)控需求中，復(fù)雜的地理環(huán)境往往成為有線網(wǎng)絡(luò)在視頻監(jiān)控中的制約，比如已經(jīng)建設(shè)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(yuǎn)距離大范圍的監(jiān)控區(qū)域布局等等，有線網(wǎng)絡(luò)搭建很難完成，或者用戶成本投入過高，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)周期過長(zhǎng)。合理地解決復(fù)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(dòng)性、低成本、保護(hù)用戶投資等特性成為視頻監(jiān)控的最佳網(wǎng)絡(luò)解決方案。
平安縣城無線監(jiān)控系統(tǒng)瓶頸突破
在現(xiàn)實(shí)的縣城及鄉(xiāng)鎮(zhèn)視頻監(jiān)控應(yīng)用中，會(huì)遇到各種需求和難題，諸如道路曲折、復(fù)雜環(huán)境、傳輸帶寬需求高、接入點(diǎn)遮擋等問題，針對(duì)此類問題，Bitwave憑借在眾多無線視頻監(jiān)控應(yīng)用中所積累的成功經(jīng)驗(yàn)及豐富的無線鏈路規(guī)劃經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)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：
- 高速率、高穩(wěn)定性的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
無線技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的不斷發(fā)展，使無線傳輸設(shè)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(chǎn)品中，可以為用戶提供滿足任何需求的無線設(shè)備。Bitwave高可靠性和穩(wěn)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(shè)備傳輸距離可以達(dá)到50公里以上。Bitwave系列產(chǎn)品符合工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，適應(yīng)各種復(fù)雜惡劣的室外環(huán)境，具有獨(dú)特的防水防塵設(shè)計(jì)，配備支持遠(yuǎn)程供電，零損耗純銀射頻線設(shè)計(jì)，高接收靈敏度，極好的抗干擾能力，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠。
- 獨(dú)特的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)非視距傳輸
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(wǎng)絡(luò)需要豐富的鏈路規(guī)劃經(jīng)驗(yàn)，以及對(duì)不同無線設(shè)備特性深入了解和應(yīng)用。在遇到遮擋環(huán)境中，通�？梢圆捎么┩�、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(shí)現(xiàn)無線傳輸，這就需要專業(yè)無線傳輸產(chǎn)品、優(yōu)異的產(chǎn)品特性和具有豐富經(jīng)驗(yàn)的鏈路規(guī)劃設(shè)計(jì)，Bitwave憑借高性能的設(shè)備，豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，可以滿足任何無線的需求。
- 實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)距離的無線傳輸
在Bitwave的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，最遠(yuǎn)距離的一對(duì)網(wǎng)橋可以實(shí)現(xiàn)50公里以上。一般情況下，無線設(shè)備可以通過多接的方式延伸無線傳輸距離，多跳后會(huì)嚴(yán)重影響傳輸帶寬。針對(duì)這一問題，Bitwave研發(fā)出高性能的超遠(yuǎn)距離無線傳輸產(chǎn)品BWB510，采用Bitwave專有的無線射頻轉(zhuǎn)發(fā)和路由技術(shù)使無線傳輸達(dá)到幾百公里，而帶寬損耗非常小，可以滿足任何行業(yè)的遠(yuǎn)距離無線傳輸需求。
多路視頻傳輸或中繼應(yīng)用對(duì)無線干路帶寬的要求較高，尤其是多點(diǎn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)匯聚后帶寬傳輸更高，有的達(dá)到上百兆或幾百兆。為滿足應(yīng)用需求，對(duì)于高帶寬的干路，用戶不得不耗費(fèi)高昂的費(fèi)用購(gòu)買高帶寬的無線設(shè)備，開銷往往遠(yuǎn)超過用戶的預(yù)算。針對(duì)這一難點(diǎn)，Bitwave開發(fā)了專有的無線聚合交換機(jī)（BWS1000、BWS1026），采用聚合的方式將若干條無線鏈路帶寬進(jìn)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(fèi)用預(yù)算遠(yuǎn)低于單一高帶寬的網(wǎng)橋。同時(shí)，無線聚合交換機(jī)可以實(shí)現(xiàn)雙鏈路備份功能，以保證系統(tǒng)的高可靠性。
- 網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持城市級(jí)無線應(yīng)用
針對(duì)縣城大型的無線應(yīng)用需要特殊的無線組網(wǎng)技術(shù)，需要安裝上百個(gè)無線監(jiān)控?cái)z像頭，如果采用有線網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)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(chǎn)品或者無線MESH的產(chǎn)品是無法實(shí)現(xiàn)上面功能的。Bitwave為了解決上面的問題，推出了具有先進(jìn)特性的無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以組建網(wǎng)格狀網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)主干帶寬的任意疊加，主干鏈路中斷后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)愈合，自動(dòng)計(jì)算視頻流等數(shù)據(jù)的最短路由路徑，配合智能網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)針對(duì)無線鏈路的自動(dòng)化管理，使無線視頻語音等傳輸穩(wěn)定流暢。
- 無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用延伸
無線視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)搭建成功后，用戶除實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控外，還可以在此網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上補(bǔ)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無線通話、圖像識(shí)別、交通違規(guī)糾察、還有移動(dòng)辦公等應(yīng)用。
Bitwave平安縣城無線視頻監(jiān)控架構(gòu)體系
在Bitwave針對(duì)平安縣城無線視頻監(jiān)控中，系統(tǒng)架構(gòu)由以下5個(gè)子系統(tǒng)組成:
1.無線主干鏈路傳輸系統(tǒng)
在BITWAVE的無線網(wǎng)絡(luò)體系中，系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)成星型的結(jié)構(gòu)，主干鏈路由高速率遠(yuǎn)距離的無線網(wǎng)橋以進(jìn)行跳接搭建,中間結(jié)合無線聚合技術(shù),無線MESH三層路由技術(shù)保證系統(tǒng)可以達(dá)到多跳以后還可以進(jìn)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(wǎng)絡(luò)，該結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)鏈路負(fù)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(chǔ)上，可以從干路節(jié)點(diǎn)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)多跳技術(shù)或者點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行分支的延伸。如果支路下面監(jiān)控節(jié)點(diǎn)比較多，則可以采用無線聚合技術(shù)提高支路的帶寬。下面提供4種設(shè)計(jì)方案供參考，具體選擇哪種要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境綜合考慮。
- 設(shè)計(jì)一 ：一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)結(jié)構(gòu)，適合寬闊馬路
- 設(shè)計(jì)二 ：多跳點(diǎn)結(jié)構(gòu)，適合蜿蜒小路
- 設(shè)計(jì)三 ：點(diǎn)對(duì)多結(jié)構(gòu)下組合多跳，適合主干馬路結(jié)合兩側(cè)小路
- 設(shè)計(jì)四 ：多跳結(jié)構(gòu)下組合點(diǎn)對(duì)多，適合蜿蜒主干馬路
3.無線網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)
高效的網(wǎng)管系統(tǒng)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的大腦，該系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)上的任何一個(gè)設(shè)備，無線傳輸設(shè)備，聚合設(shè)備，MESH路由設(shè)備，視頻采集編碼設(shè)備。一但出現(xiàn)設(shè)備工作異常，信號(hào)干擾等情況，系統(tǒng)可以在第一時(shí)間自動(dòng)報(bào)警，并準(zhǔn)確指出故障設(shè)備，有管理人員協(xié)調(diào)指揮進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)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(jī)，視頻服務(wù)器，探測(cè)報(bào)警器，警告喇叭，無線設(shè)備組成。當(dāng)有人員闖入監(jiān)控范圍，或者觸碰探測(cè)報(bào)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(diào)集警力趕赴現(xiàn)場(chǎng)。
5.中心視頻監(jiān)控系統(tǒng)
該系統(tǒng)負(fù)責(zé)接收?qǐng)D像和報(bào)警，及時(shí)通知相關(guān)人員，圖像要做儲(chǔ)存，可以控制遠(yuǎn)端攝像頭的移動(dòng)，支持快速切換到有犯罪現(xiàn)場(chǎng)的圖像，調(diào)整圖像的清晰度和實(shí)時(shí)性，實(shí)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(xiàng)
1.鏈路規(guī)劃
在確定監(jiān)控點(diǎn)位之后，需要進(jìn)行鏈路規(guī)劃，這是無線系統(tǒng)最關(guān)鍵的部分。需要考慮中繼點(diǎn)位置及產(chǎn)權(quán)單位協(xié)調(diào)，取電，計(jì)算鏈路帶寬，無線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇等問題。
2.網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器選擇
視頻傳輸依賴網(wǎng)絡(luò)，故必須進(jìn)行視頻編碼，所以針對(duì)無線傳輸?shù)奶匦�，必須選擇使用高壓縮比穩(wěn)定的編碼設(shè)備，BItwave針對(duì)平安城市，平安縣城設(shè)計(jì)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(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(diǎn)。
3.頻率規(guī)劃
因?yàn)橄到y(tǒng)使用的是國(guó)家的開放頻率資源，所以一定要進(jìn)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(duì)不能采用全向天線。信號(hào)發(fā)射點(diǎn)盡量降低高度，利用周圍高樓將信號(hào)封閉在一定區(qū)域內(nèi)。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(hào)強(qiáng)度好的情況下盡量降低設(shè)備的發(fā)射功率。
4.系統(tǒng)安全
整個(gè)無線系統(tǒng)一定要考慮防止入侵，例如每個(gè)設(shè)備采用唯一的管理密碼，每條無線鏈路進(jìn)行唯一的152位數(shù)據(jù)加密，還要采取一些設(shè)備隔離阻止廣播的手段。如果網(wǎng)絡(luò)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(jié)合三層交換技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能提升。
5.實(shí)現(xiàn)網(wǎng)管
針對(duì)像平安城市/縣城這樣大型的無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，對(duì)每一個(gè)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控是非常必要的，這樣就可以隨時(shí)了解設(shè)備的工作狀態(tài)，無線鏈路通斷和信號(hào)干擾等情況，幫助管理員進(jìn)行設(shè)備故障修復(fù)和躲避信號(hào)干擾。
如果能夠充分結(jié)合上述意見進(jìn)行合理的無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，一個(gè)城市最終可以利用無線技術(shù)搭建一個(gè)支撐上千個(gè)攝像頭的無線城市安全網(wǎng)絡(luò)，而且該無線網(wǎng)絡(luò)甚至比有線網(wǎng)絡(luò)更安全可靠，更快速完成建設(shè)，成本更加低廉，為政府大大節(jié)約建設(shè)資金。
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