恒業(yè)國際集團技術服務部工程師王林、深圳中興力維技術有限公司研發(fā)體系視頻終端開發(fā)部部長張巍、金三立視頻科技(深圳)有限公司產(chǎn)品經(jīng)理張敬武、蘇州科達科技有限公司產(chǎn)品經(jīng)理陳文勰、北京漢邦高科數(shù)字技術有限公司北京研發(fā)中心總經(jīng)理艾奇共同探討安防行業(yè)有線無線一體化的應用以及對安防產(chǎn)業(yè)的影響。
有線無線一體化是安防未來趨勢
隨著城市大型綜合安防項目的增加以及安防監(jiān)控智能化、網(wǎng)絡化的需求,單純的有線監(jiān)控已綷-不能滿足安防的全部要求,無線監(jiān)控作為有線網(wǎng)絡的一種補充,應用越來越廣泛。安防行業(yè)的有線無線一體化趨勢日漸明顯。
王林:現(xiàn)代社會掌握信息權就是掌握領導權,就是掌握未來。視頻監(jiān)控這個行業(yè)發(fā)展到現(xiàn)在,已綷-不再局限于小安防這個概念,而成為一種重要的信息情報采集手段。因此我們應該脫離安防行業(yè)小區(qū)域的數(shù)字化、網(wǎng)絡化的視角,跳到一個更宏觀的角度來觀察視頻監(jiān)控的技術發(fā)展。目前最強大的信息交互控制系統(tǒng)是C4ISR系統(tǒng),7個子系統(tǒng)的英語單詞的第一個字母的縮寫,即指揮 Command、控制Control、通信Communication、計算機Computer、情報Intelligence、監(jiān)視 Surveillance、偵察Reconnaissance。C4ISR,就是美國人開發(fā)的一個綜合交互式系統(tǒng)。視頻監(jiān)控的技術發(fā)展應該完全和整個社會的信息化、網(wǎng)絡化同步。隨著數(shù)字化城市、物聯(lián)網(wǎng)概念的興起,視頻監(jiān)控平臺化、大融合的趨勢也越來越明顯。未來的監(jiān)控系統(tǒng)將會利用先進的互聯(lián)網(wǎng)技術、計算機技術、通信技術形成一個全國統(tǒng)一的監(jiān)控網(wǎng)絡,各個部門共享資源,不但將在“平安城市” 中大規(guī)模使用,還將在數(shù)字城管、城市應急、數(shù)字社區(qū)、數(shù)字家庭、政務督察、環(huán)境監(jiān)測、應急指揮、災害控制、智能交通等等領域發(fā)揮重要作用。拋去建立在上層的各種應用,視頻監(jiān)控仍然是由前端圖像采集、圖像傳輸、圖像存儲、圖像監(jiān)看分析四個基本部分組成。前端圖像采集現(xiàn)在正在向高清、數(shù)字化發(fā)展;圖像存儲、圖像分析向著分布式、智能化發(fā)展;而圖像傳輸技術也在向多網(wǎng)融合的方面發(fā)展。無論是從整個技術發(fā)展的趨勢還是市場競爭的結(jié)果來看,圖像傳輸技術融合是必然的趨勢;攝像機數(shù)字化也為傳輸技術融合奠定了基礎,將來通過各種有線無線技術。不同廠家不同類型的產(chǎn)品會融合在一起。
張?。寒斍?,感知網(wǎng)、M2M、物聯(lián)網(wǎng)是非常熱門的話題,IBM等大型公司也在主推“智慧的地球”。這一切的基礎都是無線網(wǎng)絡。安防行業(yè)未來將向智能化和網(wǎng)絡化方向發(fā)展。實現(xiàn)網(wǎng)絡化,首先需要解決傳輸方面的問題,由于無線網(wǎng)絡具有安裝簡便的特征,隨著其成本的降低,必將會成為有線網(wǎng)絡越來越有力的補充,其發(fā)展也會加速網(wǎng)絡化的進程。特別是在車載監(jiān)控等有線難以覆蓋的場合,無線的出現(xiàn)使安防設備覆蓋面更廣,應用場景更加豐富。從智能化角度來說,要降低誤報率,增加監(jiān)控點是一個重要手段。無線作為有線的補充,布設方便,不需要重新布線就增加了網(wǎng)絡覆蓋,對智能化無疑是有所促進的。[nextpage]
有線與無線一體化依賴多項技術的應用
以往的安防監(jiān)控多采用有線傳輸,傳輸介質(zhì)從同軸電纜、雙絞線到光纖不斷更新。在有線技術不斷完善的同時,各式各樣的無線技術也發(fā)展起來,令安防監(jiān)控的傳輸方式更加多樣化。
陳文勰:有線網(wǎng)絡監(jiān)控采用的是以太網(wǎng)傳輸技術,其特點是帶寬穩(wěn)定,圖像實時性、流暢性和清晰度都比較突出。在很長一段時間內(nèi),這種傳輸方式仍然會占據(jù)視頻監(jiān)控中絕大部分的市場份額;而無線監(jiān)控的特點是靈活,主要的傳輸方式采用3G、微波、衛(wèi)星傳輸?shù)燃夹g,能夠在有線監(jiān)控無法部署的場合進行視頻監(jiān)控,是有線監(jiān)控的有力補充。
有線網(wǎng)絡監(jiān)控的不斷發(fā)展對視頻監(jiān)控意義重大,帶動了視頻監(jiān)控圖像質(zhì)量質(zhì)的飛躍,使視頻監(jiān)控達到了一個新的高度;無線監(jiān)控的發(fā)展能夠更大地拓展監(jiān)控的區(qū)域和范圍,實現(xiàn)隨時隨地的視頻監(jiān)控。
作為當前比較主流的無線技術,3G監(jiān)控由于覆蓋面廣,費用和造價相對低廉,逐漸變成非軍用無線監(jiān)控的主流應用,其未來發(fā)展趨勢會從現(xiàn)在的追求看的見到看得清,從高端行業(yè)領域逐步向低端普通用戶領域蔓延。而Wi-Fi由于傳輸距離有限,適合小范圍的室內(nèi)監(jiān)控。隨著運營商Wi-Fi熱點的不斷增加,也可以成為有線監(jiān)控網(wǎng)絡的補充。比如車載監(jiān)控使用3G無線監(jiān)控,Wi-Fi監(jiān)控作為有線監(jiān)控的延展監(jiān)控方式。
張敬武:3G無線和有線監(jiān)控最主要的技術區(qū)別是對音視頻流在不同網(wǎng)絡中的處理方式不同;3G網(wǎng)絡的應用主要是在無法布線或布線成本很高的情況下使用,如執(zhí)法車輛監(jiān)控、偏遠工地等,它是有線網(wǎng)絡監(jiān)控的一個延伸,將視頻監(jiān)控的應用范圍擴大。
張?。河芯€無線一體化涉及的無線技術包括無線網(wǎng)絡傳輸技術;基于無線網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸技術,比如傳輸優(yōu)化等;傳統(tǒng)的監(jiān)控技術,包括采集、編碼、數(shù)據(jù)處理等。我們可以將無線監(jiān)控看做有線監(jiān)控技術的一種擴展。對于目前應用較為普遍的兩種技術,我認為Wi-Fi將取代部分有線監(jiān)控成為主流傳輸網(wǎng)絡。在監(jiān)控點需要大范圍移動的場景中3G等技術將作為一種補充。
艾奇:漢邦的產(chǎn)品以有線為主,無線主要是3G和Wi-Fi的產(chǎn)品??傮w來看,3G較Wi-Fi產(chǎn)品應用多一些。Wi-Fi產(chǎn)品傳輸距離較短,容易被遮擋,效果較差,所以應用較少。對于未來,射頻可能會有比較好的發(fā)展,因為射頻的傳輸帶寬比較高,性能、效果比較好,但目前還沒有應用在安防監(jiān)控的通用場合中來。預計安防大碼流發(fā)展起來以后,4G也會是比較好的無線載體,也可能會有比較好的發(fā)展。
王林:目前監(jiān)控的無線傳輸技術主要有3G網(wǎng)絡、Wi-Fi、WiMax、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡等技術,主要利用上層衆(zhòng)-議例如TCP/IP、網(wǎng)關技術、路由技術進行圖像傳輸。
3G,全稱為3rdGeneration,中文含義是第三代數(shù)字通信。在室內(nèi)、室外和行車的環(huán)境中能夠分別支持至少2Mbps(兆比特/每秒)、384kbps(千比特/每秒)以及144kbps的傳輸速度。目前中國移動、中國聯(lián)通、中國電信的移動網(wǎng)絡都在向3.5G技術HSDPA 演進,下行速率可達14.4Mbps,上行速率可達5.76Mbps,上網(wǎng)卡可以支持12.2Mbps。
另外占據(jù)無線視頻監(jiān)控一定市場的Wi-Fi產(chǎn)品,目前廣泛使用的是802.11g版本衆(zhòng)-議,最新的802.11n也已有支持。Wi-Fi在實施形式上主要有兩種,一是具有定向天線的Wi-Fi,一是具有Mesh網(wǎng)絡拓撲結(jié)構的Wi-Fi。[nextpage]
Mesh網(wǎng)絡拓撲結(jié)構解決了覆蓋問題,較定向天線的結(jié)構具有更好可擴展性。這兩種Wi-Fi的部署形式目前最高可以提供54Mbps的傳輸速率,覆蓋范圍可以超過10公里。當然這個速度和距離一般是在上述的實施形式下計算的,實際普通的熱點距離仍然是幾十米到三百米不等。
WiMax標準衆(zhòng)-議是IEEE802.16,是一種無線城域網(wǎng)接入技術,信號傳輸半徑可以達到50公里,基本上能覆蓋到城郊。正是由于這種遠距離傳輸特性,WiMax不僅能解決無線接入問題,還能作為有線網(wǎng)絡接入(Cable、DSL)的無線擴展,方便地實現(xiàn)邊遠地區(qū)的網(wǎng)絡連接。衛(wèi)星接入方式是指用戶直接通過衛(wèi)星來訪問Internet。
目前衛(wèi)星寬帶接入速率一般為400kbps,下載多媒體時速率可高達3Mbps。優(yōu)點是接入速率高,不受地域限制,真正實現(xiàn)了 Internet的無縫接入,同時還可接收衛(wèi)星電視。相對其他無線通訊,衛(wèi)星網(wǎng)絡覆蓋范圍最廣,幾乎可以在地球上的任何一個地方使用,但是受氣候影響較大,費用相對昂貴。
有線無線一體化要因地制宜
有線、無線技術各異,安防監(jiān)控場合各有特點。針對不同的環(huán)境制定的有線無線一體化方案是不同的,各類有線、無線技術的應用需要因地制宜。
張敬武:有線網(wǎng)絡監(jiān)控的優(yōu)勢是傳輸成本低、網(wǎng)絡帶寬大、傳輸效果好,但它無法實現(xiàn)移動行業(yè)的監(jiān)控需求。3G無線監(jiān)控的優(yōu)勢是可實現(xiàn)移動中的音視頻監(jiān)控,易于臨時性監(jiān)控,但傳輸成本高,網(wǎng)絡帶寬低,傳輸效果受多方因素影響。在網(wǎng)絡化監(jiān)控領域,有線網(wǎng)絡監(jiān)控占90%,3G無線網(wǎng)絡監(jiān)控占 10%。無線網(wǎng)絡監(jiān)控是有線網(wǎng)絡監(jiān)控的一個延伸。目前常見的監(jiān)控項目中,同時使用無線監(jiān)控和有線監(jiān)控大部分是執(zhí)法項目。以某城管項目為例,重要的監(jiān)控道路監(jiān)控點采用網(wǎng)絡攝像機(ST-NT8269H)通過公網(wǎng)接入,執(zhí)法部門大樓內(nèi)監(jiān)控點采用網(wǎng)絡視頻服務器(ST-NT208H)通過局域網(wǎng)接入,執(zhí)法車輛的移動監(jiān)控點采用車載DVR(ST-HD7004A)通過3G網(wǎng)絡接入,執(zhí)法人員手持單兵(ST- NT3032H)通過3G網(wǎng)絡接入。在機房搭建監(jiān)控平臺(網(wǎng)絡監(jiān)控中心平臺E-NVS),接收前端通過不同網(wǎng)絡傳輸?shù)囊粢曨l及各種報警信號,使用者在遠程通過PC電腦安裝的監(jiān)控客戶端監(jiān)視各路視頻信息。
陳文勰:有線監(jiān)控的優(yōu)勢在于線路相對可靠,圖像質(zhì)量傳輸有保證,能夠看到更清晰和連貫的圖像,劣勢是不夠靈活,監(jiān)控范圍受到線纜的限制,不能夠在運動環(huán)境下進行監(jiān)控。無線監(jiān)控的優(yōu)勢在于能夠不受監(jiān)控線纜的限制,并且隨著3G網(wǎng)絡的大規(guī)模覆蓋,其可監(jiān)控的范圍之大是有線監(jiān)控所難以企及的,無線能夠用在人員大范圍移動的監(jiān)控場景,也是有線網(wǎng)絡所不能做到的。無線網(wǎng)絡的劣勢在于由于采用無線信號傳輸,容易受到干擾,圖像質(zhì)量和流暢度會比有線網(wǎng)絡要差,并且無線網(wǎng)絡的開放性也可能會帶來安全性的問題。
針對幾種主流的無線技術而言,3G監(jiān)控由于其覆蓋面廣,費用和造價相對低廉,逐漸變成非軍用無線監(jiān)控的主流應用,其未來發(fā)展趨勢會從現(xiàn)在的追求看的見到看得清,從高端行業(yè)領域逐步向低端普通用戶領域蔓延。Wi-Fi由于傳輸距離有限,適合小范圍的室內(nèi)監(jiān)控,隨著運營商Wi-Fi熱點的不斷增加,也可以成為有線監(jiān)控網(wǎng)絡的補充。
按照現(xiàn)在目前的發(fā)展趨勢,無線監(jiān)控的需求雖然正逐步增加,但相對于有線網(wǎng)絡,無線網(wǎng)絡依然處于起步階段,其市場份額相對于有線網(wǎng)絡來說很少,主流的監(jiān)控廠家無線前端的銷售額一般是有線前端的5%-10%。目前,有線、無線二者之間正在相互結(jié)合,形成一個真正符合用戶需求的完整監(jiān)控解決方案,有線網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢是有更高的清晰度和更智能的應用,無線網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢是更廣的覆蓋面積,更好的圖像質(zhì)量和可靠性更高的網(wǎng)絡。有線監(jiān)控最關心的還是其視頻效果,例如圖像清晰度、圖像傳輸實時性、視野和環(huán)境的變化是否能達到其監(jiān)控要求。而3G無線監(jiān)控主要考察的是其攜帶和操作的便捷性,還有整體解決方案的完善性。例如安裝在車上的車載無線監(jiān)控,要考慮硬盤的防震、在車上取電、延時關機、雙向?qū)χv等方面;而隨身攜帶的便攜式無線監(jiān)控要考慮到電池時間、散熱、重量等方面。[nextpage]
張?。河芯€監(jiān)控比較穩(wěn)定,發(fā)展時間長,技術成熟。無線使用方便,有潛力,但是并不成熟。總的來說,如果監(jiān)控點比較固定,方便有線安裝的,優(yōu)先使用有線,如平安城市工程中的重要治安場景監(jiān)控多使用有線方式;而對于移動執(zhí)法車等流動監(jiān)控點多采用無線方式。另外,對于一些工地等可能被拆移的監(jiān)控點,也采用無線方式。目前,有線大概占90%以上的份額,無線正在逐步增多,特別是無線車載監(jiān)控增長非常迅速。
王林:未來監(jiān)控網(wǎng)絡的發(fā)展必將要求視頻監(jiān)控行業(yè)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(wǎng),但是本質(zhì)上依然無法脫離無線通信和有線通信的范疇。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控方式依賴于有線介質(zhì)進行信號傳輸,有線對于部署攝像機區(qū)域視頻監(jiān)控網(wǎng)絡來說是非常適用的方式。對于遠距離的視頻傳輸,當前主要使用的是光纖。但對于分散的、處于偏僻地區(qū)的單點模式、快速移動的物體、需要臨時部署的視頻監(jiān)控,使用有線是根本不現(xiàn)實的。這種情形下使用無線網(wǎng)絡進行視頻傳輸成為唯一的選擇。
3G產(chǎn)品主要有3G攝像機、3G車載執(zhí)法系統(tǒng)、3G單兵執(zhí)法系統(tǒng)、3G車載硬盤錄像機等等應用。主要是由運營商的網(wǎng)絡來進行視頻信號等數(shù)據(jù)的傳輸。3G產(chǎn)品將大大擴展移動監(jiān)控的范圍,靈活機動地響應各類突發(fā)事件,并擁有臨時組網(wǎng)方便、可移動性強、支持高速移動等特點,可隨時進行網(wǎng)絡監(jiān)控。
Wi-Fi產(chǎn)品目前主要是用于固定點的無線監(jiān)控,通過在網(wǎng)絡攝像機和視頻服務器內(nèi)加裝無線通訊模塊,實現(xiàn)短距離視頻數(shù)據(jù)無線傳輸。如果長距離就要架設基站,使用定向天線。Wi-Fi傳輸技術主要應用于環(huán)保、油田、氣象、水利、國土、礦山、高速公路、電力、安保等行業(yè),設備大多部署在人員難以到達或線纜布設有難度的區(qū)域。
由于WiMax網(wǎng)絡的建設問題,目前WiMax的產(chǎn)品市場較為少見。其中最主要的診-因就是WiMax的盈利模式暫不清晰。 WiMax只能提供數(shù)據(jù)業(yè)務,因此話音業(yè)務的提供需要借助VoIP技術來實現(xiàn)。盡管WiMax建立了實驗性網(wǎng)絡,但WiMax在我國可能還有漫長的道路要走。不過值得注意的是WiMax本身的技術特點更適合用來做高清視頻傳輸。
安全性、無縫切換、穩(wěn)定性是需要解決的問題
有線、無線一體化的建設和運營會帶來一些問題,其中安全性、無縫切換、穩(wěn)定性是最為急迫的問題。
張?。河芯€的整個產(chǎn)業(yè)鏈比較完整,兼容性比較好。無線監(jiān)控缺乏統(tǒng)一標準,比較混亂。從鏈路上看,無線的安全性較弱,因而只能在加密上下一些功夫。無線網(wǎng)絡穩(wěn)定性是無線應用的最大困難,其次就是無線設備本身的穩(wěn)定性。大力推廣無線應用,在實踐中不斷改進,應該是目前的主要解決之道。
陳文勰:穩(wěn)定性上的問題主要和三個方面有關,網(wǎng)絡、前端環(huán)境和存儲安全。由于采用IP網(wǎng)絡傳輸,其穩(wěn)定性受IP網(wǎng)絡的制約,因此專業(yè)的網(wǎng)絡施工和維護非常重要;第二個就是前端環(huán)境。監(jiān)控前端場景環(huán)境有時會很惡劣,要求產(chǎn)品對環(huán)境的適應性非常好,所以產(chǎn)品在設計時要更多考慮到現(xiàn)場環(huán)境的各個方面;最后是存儲。存儲的穩(wěn)定性至關重要,作為事發(fā)現(xiàn)場的重要資料,存儲穩(wěn)定性易受到高清大流量的數(shù)據(jù)沖擊,變得脆弱,因此廠家在設計存儲設備時,需要更好地優(yōu)化算法,并且在現(xiàn)場安裝和施工時做好容災備份。[nextpage]
張敬武:3G無線是有線應用領域的延伸,兩者結(jié)合目前只停留在公網(wǎng)環(huán)境中。如果一個監(jiān)控項目在區(qū)域范圍內(nèi),客戶考慮到傳輸成本,會優(yōu)先考慮局域網(wǎng)傳輸,因為有線監(jiān)控的局域網(wǎng)很容易建設。但是3G無線網(wǎng)絡除了移動、聯(lián)通、電信3大運營商,其它公司都無法建立,這樣就存在有線和無線監(jiān)控在區(qū)域局域網(wǎng)的融合問題。局域網(wǎng)中無線傳輸也可以采用Wi-Fi網(wǎng)絡解決以上問題,但是又引入了新的問題,如移動監(jiān)控時網(wǎng)絡的無縫切換。無線監(jiān)控和有線監(jiān)控主要的安全隱患就是網(wǎng)絡安全,很多對安全等級要求非常高的項目,客戶直接采用專網(wǎng)傳輸。但是,對于3G無線網(wǎng)絡監(jiān)控很難確保網(wǎng)絡安全。雖然運營商的3G網(wǎng)絡已綷-做了很多安全機制,但是客戶還是不放心。為了解決這個問題,金三立公司的車載DVR和單兵設備都做了視頻傳輸過程中的空中加密,這是一種隨機、不可逆加密。此技術完全可以確保無線傳輸過程中的數(shù)據(jù)安全。
王林:目前市場上面對無線視頻監(jiān)控的技術安全性還存在疑問,無線網(wǎng)絡以微波為傳輸介質(zhì),易被他人竊取,影響整個系統(tǒng)安全。另外一個是費用問題。無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)成本壓力過大也是目前制約無線視頻監(jiān)控發(fā)展的關鍵問題。但是隨著技術進步,這些問題正得到逐步解決。
有線無線一體化商機可期
雖然目前無線應用并不是太廣,并且應用場合也有一定局限性,但受訪的大部分人都表示未來隨著無線產(chǎn)品價格的下降,無線應用一定更多。
艾奇:無線是有線的輔助,其優(yōu)點是布線、施工的便捷性好。但無線的發(fā)展可能還需要一定的時間。未來安防將逐步轉(zhuǎn)向民用化,無線產(chǎn)品增加了大眾的選擇空間和應用方式。比如,3G的應用可以讓父母通過手機對小孩進行監(jiān)控等等。無線的系統(tǒng)比有線要復雜,所以無線系統(tǒng)的加入會帶來整個系統(tǒng)管理成本的提高,但隨著無線產(chǎn)品價格的逐步下降,價格上的問題會逐步得到解決,無線系統(tǒng)也會被更多人采用。
張巍:無線技術和有線技術的相互深度融合,包括互為備份等新的使用方式可能有一定前景。另外,預計未來無線技術發(fā)展后,成本會降低。目前添加3G無線模塊給視頻監(jiān)控增加了10%的安裝成本,而無線傳感器售價更高一些??偟膩碚f,無線成本并非診-料價格高,而是從事的企業(yè)不多,產(chǎn)量不高所導致的。隨著無線產(chǎn)品應用面的增加,無線網(wǎng)絡成本將會降低。
理論上說,無線能彌補有線的一些缺陷,未來會有較好的發(fā)展。但從實際接觸的項目上看,目前除了無線車載監(jiān)控有明顯增長外,他方面的應用還不太明朗。
王林:無論是視頻監(jiān)控系統(tǒng)、電子警察系統(tǒng),還是門禁系統(tǒng)、家居系統(tǒng),恒業(yè)國際都將向更安全、更方便、更舒適的方向努力。恒業(yè)國際旗下的日安電子在無線監(jiān)控應用技術上不斷探索,推出了越來越多貼合行業(yè)應用需求的無線監(jiān)控設備和解決方案,成功研制出Wi-Fi/3G系列的攝像機、視頻服務器、車載硬盤錄像機、車載動態(tài)取證系統(tǒng)、單兵取證系統(tǒng)等系列無線視頻監(jiān)控產(chǎn)品。很多優(yōu)秀的產(chǎn)品和方案以穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量、清晰的視頻傳輸效果得到了廣大客戶的認可。公司下一步將目標鎖定在將各種無線監(jiān)控設施和有線監(jiān)控設施無縫整合,形成一個有機的、可以動態(tài)調(diào)節(jié)的、融合的平臺網(wǎng)絡。相信將來必將形成一個以有線網(wǎng)絡為基礎,無線網(wǎng)絡為延伸的的大融合視頻監(jiān)控平臺,真正做到全面覆蓋與大融合,最終和物聯(lián)網(wǎng)整合在一起。
結(jié)束語
本次采訪中,我們感到,安防業(yè)內(nèi)人士對于線無線一體化的大安防未來方向沒有異議,但同時也表示,目前無線產(chǎn)品的應用場景并不是太豐富,無線產(chǎn)品較高的安裝成本也一定程度上阻癨-了無線產(chǎn)品的推廣。有線無線一體化將在何時到來,會給安防行業(yè)帶來哪些改變,大家都在拭目以待。