無線技術撐起視頻監控的另一片藍天
安防網絡化大潮的推手
當拿著遙控器將電視頻道調至“CCTV5”收看“NBA圣誕大戰”,掏出手機接聽親人冬日里的問候或是用PAD與久別的好友痛快的視頻聊天時,有位神秘的通信使者——無線技術——正殷勤地將數據在空氣中傳來送去。
對于無線技術,天津天地偉業數碼科技有限公司硬錄部產品經理張祖剛給出解釋:“無線網絡,既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數據網絡,也包括為近距離無線連接進行優化的紅外線技術及射頻技術,與有線網絡的用途十分類似,最大的不同在于傳輸媒介的不同,利用無線技術取代有線網線,可以和有線網絡互為備份。”
近年來,無線技術應用正如春草般瘋長,廣播、電視、手機、網絡等日常應用形態和潛力進一步被挖掘,其在給人們的生活帶來了全新理念的同時,也在日益向各行各業中擴展和延伸。而與IT、通信關系曖昧的安防行業,自然也是無線技術布局的一大重心。
早在上世紀80年代初,無線技術即已開始在安防行業中被采用。而自從1997年WirelessLan(IEEE802.11)標準確定以來,無線網絡借由其無需布線、靈活性強等優點更是獲得眾多安防業者的追捧,相應的無線安防產品也層出不窮。如今,在安防網絡化的大潮中,無線技術儼然扮演著推波助瀾的角色——無論發展起點早,風頭正盛的無線監控、無線報警;還是不甘落下風,勁頭十足的無線對講、無線門禁;抑或還有表現搶眼的智能家居無線應用。
與有線的比拼
事實上,無線技術在安防行業的發力并非“空穴來風”。雖然就視頻監控而言,無論是當年的模擬王朝還是現在的網絡時代,有線傳輸一直主導著整個市場(至今,其地位依然無可撼動),不過,有線也并不是那么盡善盡美。在采訪中,友訊電子設備上海有限公司技術人員表示,“毫無疑問,有線對于部署區域視頻監控網絡來說是非常適用的方式。即便遠距離的視頻傳輸,光纖也可以解決。但對于分散的、處于偏遠地區的單點模式、快速移動的物體、需要臨時部署的視頻監控,有線傳輸只能鞭長莫及。這種情形下,使用無線網絡進行視頻傳輸成為唯一的選擇。”
從友訊電子還了解到,除了具有高移動性,范圍不受環境條件的限制外,與有線監控相比,無線監控方案具備如下三大優點:
·架設靈活,組網方便,特別適合室外或較偏遠距離的應用,如:油田、礦山、碼頭、工地等;
·管理方便,易于維護,節省維修費用;
·綜合成本低,執行效率高。不用拉線埋管,不用破壞原有的設置,擴展極其的方便。
未來監控網絡的發展必將要求視頻監控行業的傳輸方式更加具有靈活性、適應性,可以快速部署、靈活組網,因而無線將是監控不可或缺的一部分。
無線監控陣容豪華
目前,在視頻監控領域中應用的無線技術,有如衛星、微波系統、無線移動網絡、寬帶無線等。“受微波信號的頻段、發射功率等因素影響,各種數字無線網絡傳輸技術在網傳速率、覆蓋范圍等技術參數差異很大。由于成本原因,目前在視頻監控領域主要使用WiFi(無線局域網)、WiMax(無線城域網)和3G(無線廣域網)。”海康威視產品經理周昕表述。
在其看來,隨著3G逐步商用,尤其是TD-SCDMA在國內的規模開展,所帶來的相對理想的帶寬和網絡覆蓋,將會有更多視頻監控項目使用3G技術。另外兩項值得高度關注的無線技術,就是WiFi和WiMax,隨著無線城市的規模發展,以及在一些視頻監控案例中的優越表現,WiMax無線視頻監控技術將前景可期。
3G、WiFi、WiMax領銜
當然,雖然WiFi、WiMax和3G在監控領域都同扛保障數據傳輸穩定的大旗,但在最初設計中,它們采用了不同的技術手段來解決不同的應用問題。
1、3G占領無線監控高地
有人說,3G時代的來臨標志著無線傳輸進入了一個嶄新的時代。而同樣在安防產業中,3G無線監控產品也被業界媒體用“監控領域里程碑式的產品”加以標稱。
“3G網絡可以在室內、室外和行車的環境中分別支持至少2Mbps、384kbps以及144kbps的傳輸速度,比目前商用的移動寬帶網絡CDMA(153.6kbps)和GPRS(115.2kbps)帶寬有了質的提升,可更好地滿足網絡視頻監控的帶寬需求,提供更清晰更流暢的視頻傳輸效果。”深圳市三山科技股份有限公司無線移動部經理宋華通說,“早先無線網絡監控由于帶寬的限制,其應用范圍一直受限,而3G的商用和普及可以較好解決帶寬的問題。”
自2009年伊始,在通信運營商的推動下,3G監控在不斷持續升溫,小規模的應用遍地開花。而從上年來看,3G概念已完成熱身練習,從小試牛刀逐漸步入規模應用。其除為行業用戶的視頻監控業務增加新的特性、擴展新的功能外,同時還可以針對大眾用戶提供家庭監控業務,包括基于3G平臺的監控增值應用系統。而隨著中國電信“全球眼”及中國網通“寬視界”等運營級視頻監控業務的逐步發展,運營商也已經開始考慮把網絡視頻監控與3G的融合作為下一個重要的業務增長點。從技術、業務以及成本層面,3G的應用都將對視頻監控甚至整個安防行業產生深刻的影響。
2、WiFi搭上“無線城市”快車
事實上,WiFi在安防領域的應用極為廣泛,也是目前無線監控中應用最多的無線技術,然而受限于傳輸距離(信號半徑只有100米左右),一直屈身在小范圍的室內監控中摸滾打爬。
進入2011年,借由席卷全球的“無線城市”的建設東風,WiFi在安防行業中的價值被重新評估。有別于之前地方政府的一頭熱,這時移動、聯通、電信都開始主動在城市的機場、高校、交通樞紐等重點地區布局“熱點”(hotspot),并結合各自的用戶資源開始大力推廣。由此可看出,三大運營商在3G大戰的背后,關于WiFi的暗中較勁也越來越明顯。
“目前運營商力推WiFi的主要動力正是來自于數據業務方面的壓力。無線互聯網的發展帶來的是數據業務的猛增,比如視頻業務等需要耗費大量的帶寬。”一位IT界人士表示。
對此,天地偉業張祖剛則做了更深入的解釋:“雖然部分人依舊唱衰WiFi,但無論是3G還是TD-LTE,或者是將來的4G,從容量、成本等方面都絕對沒有可能支撐無線互聯網的大規模應用。使用者一多,網絡就阻塞。而WiFi接入由于速度快、成本低,將成為分流數據流量最適合的手段。”因而,無線城市的建設排頭兵非WiFi莫屬。
3、WiMax或卷土重來
由WiMax論壇提出,并于2001年6月成形的WiMax,是IEEE802.16以太網絡的接口標準,就如WiFi是802.11以太網絡的標準一樣,而其最初也被定位為取代后者的一種新的無線傳輸方式。由此,WiMax一經推出,即受到眾多無線產業界的追捧,亦成為近幾年里行業最熱門的詞匯。
客觀的講,WiMax在全球的業務發展表現不俗。在美國、歐盟、日本等國家和地區,WiMax的鼓吹者玩得如火如荼,然而在中國境內卻吃到尷尬的閉門羹——WiMax至今仍未獲得工信部的落地牌照。
實際上,WiMax早在2007年就登陸中國,而且著實火了一把。先是3月份,中國聯通召開WiMax寬帶無線接入試驗項目鑒定驗收會;其后,信息產業部通信科技委即表示,為準備北京奧運,到2008年第二季度前,北京市將設置建設150個WiMax基站,覆蓋北京市90%的主要街道;同年,中國網通也正在積極測試WiMAX,廣東、江蘇、浙江、上海等地的網通公司已開展了WiMax試點工作,其中廣東網通WIMax無線寬帶接入工程總量為600余套,被稱之為亞太地區最大規模的WIMax項目。當年WiMax商用試驗在中國一二線城市十分熱火。然而進入2008年,隨著中國三大運營商3G業務的漸次展開,WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA日趨火爆;在一片喧囂的通信市場上,WiMax卻很少被人提起。
WiMax在中國就真的沒有機會了嗎?本來前景暗淡的WiMax在中國無線城市的熱潮中看到了一線希望。“目前廣泛使用的WiFi只能解決室內覆蓋,而固定WiMax(802.16D)無法實現移動中的高速上網,使無線城市隨時隨地可以接入高速上網的愿景大打折扣。而移動WiMax(802.16E)可以實現移動中的高速寬帶接入。”三山科技宋華通說。從目前來看,WiFi+WiMax是無線城市最佳的方案。其補充道:“無線城市的第一代技術,在小范圍區域內解決了小部分人上網的需求,但后來運營商和用戶明確表示了更強烈的需求,需要進一步改善網絡。在WiFi+WiMax的方案上,WiFi用于室內覆蓋以及大樓附近地區的熱點覆蓋,室外大范圍覆蓋則利用更有優勢的WIMax來實現,覆蓋范圍可以達到十幾公里,可以讓一個終端從室內到室外無障礙地實現移動漫游。而且WiFi與WiMax的切換問題已經解決。”
除了與WiFi合力打出組合拳外,WiMax也正在探索與TD-LTE的聯姻共謀。借助TD-LTE的在中國本土的勢力,WiMax或能打進主流市場。三山科技宋華通表示:“弱弱聯合,消除TDD制式之間的內耗,在未來4G發展中,也許不僅僅是TD的機會,同樣也是WiMax的機會。”
而在監控行業中,目前在國內有部分高檔小區的無線監控已有應用到WIMax技術。就未來發展看,WiMax也適合用來組建遠距離的專網,比如石油、石化和鐵路等系統,用它來實現管道、路段上沿路的監控和通信。
第二集團:衛星、微波
除了3G、WiFi、WiMax三位干將外,在無線監控領域,還活躍著諸如衛星、微波系統等無線傳輸尖兵。雖然從技術性價比和應用廣度上無法與前者相抗衡,但衛星和微波系統在一些特定領域應用還是不可小視。
1、衛星輔佐應急系統
在無線傳輸技術中,衛星通信技術發展成熟度高,優勢也很明顯。具有服務范圍廣、功能強大、使用靈活,不受地理環境和其它外部環境的影響等優勢,但在監控市場上小有斬獲。
據了解,目前主要有兩種衛星傳輸視頻信號方式,即“靜中通”(衛星車在固定點進行實時傳輸)和“動中通”(衛星車在移動過程中可進行相應的監控)。而從近幾年的發展形勢看,“動中通”更受專業領域的青睞,尤其在公安部門中深受歡迎。目前,省級公安廳和一些經濟條件比較好的市級公安局,一般都配備了衛星“動中通”系統的應急指揮車和單兵設備,提供寬帶通訊業務。此外,其還廣泛應用于交通事故勘探車、消防武警現場指揮車和海關、油田、礦山、水利、電力、金融、海事,以及其它的緊急、應急指揮系統中。主要作用是將現場的實時圖像傳輸回指揮中心,使指揮中心的決策人員如身臨其境,提高決策的準確性和及時性,提高工作效率。
當然在無線監控領域,衛星監控系統從來都不是關注重點,也不是安防無線監控廠家的開發重點。而衛星監控應用之所以停滯不前,其禍首即是其高昂的運作費用——月租費用達到數千元不等,此外,覆蓋盲點的存在也讓其大打折扣:在山區、隧道、城市樓房比較密集且相對較高的物體的遮擋死角,其傳輸信號會受到影響,甚至可能出現中斷的情況。
2、微波仍是“非主流”
在監控領域,微波系統的身份與衛星類似,也屬于“非主流”一類群體。微波技術可分為模擬微波和數字微波,目前在國內得到廣泛應用的微波技術是數字微波(即COFDM)。友訊電子技術人員表示,采用COFDM無線視頻傳輸技術,視頻質量較好,延遲小,但是傳輸距離有限,其要傳到幾十公里的距離則需要10多瓦的發射功率,而且它的系統容量小,在有限區域內多個終端之間會存在相互干擾,導致視頻質量迅速下降甚至無法使用。然而,由于采用模擬微波技術和COFDM技術的無線監控系統是完全開放的,安全性也實在堪憂。
不過,在不考慮安全性的情況下,在某些無線監控應用中仍具有明顯的優勢,因此微波監控設備得到了較多的應用,也促使國內大多數安防無線監控廠商都有涉及微波監控設備的研發及生產,如三山科技、科衛泰。
新生代閃耀:4G
還沒等到3G應用剛落地,4G概念即被其擁沓者大書特書。雖然目前還沒出現4G蠶食3G的場面,但準4G(TD-LTE)已經站在賽道上準備接棒。
如果要解釋WiMax功力在中國為何無法得到施展,其實TD-LTE的存在也是一大重要因素。作為最前沿的通信技術之一,TD-LTE打入了太多中國烙印(含大量中國專利),因而也一直得到政府層面的源源不斷、絕對的呵護和關愛。當然,我國的TD-LTE技術及其應用也走在世界前列。
早在2010年上海世博會上,比3G“更迅速、更流暢、更清晰”的TD-LTE手機寬帶實驗網即以完成首次亮相;同年的廣州亞運會上,基于TD-LTE的高清即攝即傳業務將TD-LTE推向實戰應用;而在2011年深圳大運會期間,TD-LTE商用網更是覆蓋大運中心、開閉幕式場館、媒體中心等大運會主要場館及周邊的濱海大道等主要道路。高速數據傳輸服務(是現有3G網絡的十倍)為市民通過手機等各種終端獲得無線高清視頻體驗。而在國家“十二五”計劃中,TD-LTE也被視為“新一代信息技術”的關鍵組成部分。
盡管4G下嫁到安防,還有待時日。但不少安防廠商早就開始籌備嫁妝。目前國內監控高清趨勢愈發明顯,200萬、300萬也沒什么好吹的,有些廠商甚至已經開始在行業率先推出千萬像素攝像機。4G一旦“蔓延”至監控行業,其“給力”的無線信息傳輸速度將極有可能帶動移動監控產業大跨步發展。
無線監控時代,您準備好了嗎?
雖然無線身上的諸如不穩定、不可靠、費用高等傷疤仍未痊愈,但在監控領域,安防業者對其的追逐熱度有增無減。在帶寬不斷擴容的形勢下,無線在與有線搞好配合的同時,也在發展“個人業務”。從寫字樓、廠區等小范圍中的使用到公交車載監控、出租車監控、地鐵高鐵監控等移動應用領域,再到森林防火、偏遠山區、油田、風景區、電力、水利、環保等大范圍、長距離固定點的監控應用中,無線監控的勢力范圍正在不斷壯大。
而在上海幟訊信息技術有限公司工程師董皓卿看來,“無線系統集成技術在安防行業中的發展趨勢將會沿襲通信領域中無線傳輸技術的發展趨勢”,董皓卿還表示,目前無線通信技術在民用通信領域的市場前景已經大大超過傳統的有線傳輸和接入,監控領域中同樣會出現這樣的情況,隨著無線傳輸技術的不斷演進,相信在民用安防領域,無線傳輸系統的應用將會越來越多;而對于工業應用或者對信息安全性、傳輸帶寬有更高要求的非民用監控領域,無線傳輸系統也會得到更多的重視,在部分小范圍的接入可能會更多考慮無線接入的方式。
我們有理由相信,無線監控時代正緩緩走來。
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