校園無線監(jiān)控呼之欲出 帶寬仍是瓶頸

　　雖然傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控仍然占據(jù)約60％的市場份額，但IP監(jiān)控（IPSurveillance）的發(fā)展勢頭誰都無法回避：短短2年間就已囊括將近一半的市占率。通過網(wǎng)絡傳輸?shù)腎Pcamera監(jiān)控方式，除了利用有線方式連接，無線應用也開始盛行。在無線校園網(wǎng)建設全面鋪開的今天，無線監(jiān)控使一些學校躍躍欲試，但其高額設備成本又讓他們望而卻步。沒關(guān)系，讓我們一邊等著技術(shù)成熟、產(chǎn)品降價，一邊了解一下無線監(jiān)控的前世今生。 

　　下一代監(jiān)控方式

　　傳輸介質(zhì)的種類很多。包括有線網(wǎng)絡、2.5G/3G網(wǎng)絡、WLAN網(wǎng)絡、專用無線電等等，各種最需要公眾安全和應急通訊的機構(gòu)（如醫(yī)院、學校、銀行）通過網(wǎng)絡，進行語音/數(shù)據(jù)/視頻的通訊協(xié)作。

　　調(diào)查顯示，某些情況下使用有線方式，監(jiān)控系統(tǒng)的實施成本將遠遠超過購買監(jiān)控設備所花費的費用。例如，在一個廣闊區(qū)域內(nèi)實施監(jiān)控系統(tǒng)時，視頻傳輸?shù)竭h程監(jiān)控中心及所有數(shù)據(jù)的遠程備份，都是一筆龐大的開支，維護成本更是驚人。即便拋開成本不談，在一些傳統(tǒng)電纜很難延伸到的偏僻區(qū)域?qū)嵤┍O(jiān)控系統(tǒng)，有線監(jiān)控更是無能為力。該是無線監(jiān)控登場的時候了。

　　表1列舉了目前常用的遠程聯(lián)網(wǎng)方式。作為有線傳輸?shù)奶娲侄?，Wi-Fi和WiMAX比其他手段更加突出。WirelessSurveillance結(jié)合了寬帶無線和網(wǎng)絡數(shù)字監(jiān)控兩種技術(shù)，以其價格合理、高性能、安全靈活布局，成為名副其實的“下一代監(jiān)控方式”。

　　在技術(shù)已臻成熟的Wi-Fi之外，無線寬帶，包括intel力推的WiMAX也開始被導入。此二者因傳輸距離不同，而在安全監(jiān)控領(lǐng)域有著不同的應用。由于Wi-Fi的傳輸距離較短（802.11b在100米、802.11g在30米之內(nèi)），因此，Wi-Fi多半被應用于建筑物內(nèi)部；至于傳輸距離可達數(shù)十公里的無線寬帶和WiMAX，多被使用在戶外，例如高速公路沿線、學校校區(qū)、碼頭等地。

　　在WiMAX未開放之前，現(xiàn)階段安全監(jiān)控所采用的無線技術(shù)規(guī)格，都以Wi-Fi和寬帶無線為主。許多寬帶無線技術(shù)，也就是“準WiMAX”技術(shù)，在國外已不乏成功應用案例。具有WiMAX傳輸技術(shù)的安全監(jiān)控系統(tǒng)，距離普及之日已不遙遠。將WiMAX導入安全監(jiān)控領(lǐng)域，將是廠商拓展市場最有效的方法之一。

　　國外使用寬帶無線作為傳輸安全監(jiān)控系統(tǒng)的地點可粗分為5種，包括建筑工地、社區(qū)、高速公路、油管電路、街道等。這些場所之所以采用寬帶無線傳輸，是因為考慮到布線成本、長距離高帶寬的圖像傳輸、對惡劣環(huán)境的抵抗力、可同時進行一對多點的存取等等。

　　加拿大的艾伯塔省，就已通過寬帶無線網(wǎng)建立起教育網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)。這套安全監(jiān)控系統(tǒng)的兩端，最遠距離達到220公里，單一聯(lián)機最遠的距離是30.6公里，整套系統(tǒng)覆蓋區(qū)域為14,978平方公里。由于采用區(qū)域式網(wǎng)絡，因此在傳輸速率上相當穩(wěn)定，覆蓋區(qū)域內(nèi)的任意一點，都可達到20余兆的理想速率。目前這套系統(tǒng)除了提供校園網(wǎng)接入外，最主要的目標就是安全監(jiān)控。

　　帶寬仍是瓶頸

　　過去，設限于攝像頭功能，大家對安全監(jiān)控的影像畫質(zhì)無法要求太高，但是隨著設備與影音壓縮技術(shù)的快速進步，不僅影像畫素提升很快，主機端的處理效能也不成問題。

　　大多數(shù)網(wǎng)絡攝像機采用先進的MPEG-4壓縮技術(shù)，可以提供更高壓縮率和更低的網(wǎng)絡帶寬要求。所以盡管無線帶寬非常有限，網(wǎng)絡攝像機如CAM-6200產(chǎn)品，仍然可以傳輸出比M-JPEG產(chǎn)品更優(yōu)質(zhì)及連續(xù)的影像畫面來。

　　其實，真正的困難在于兩端之間的聯(lián)機方面，尤其是無線技術(shù)快速導入安全監(jiān)控系統(tǒng)后，其帶寬是否夠用更是受到購買者的普遍質(zhì)疑。

　　目前，雖然安全監(jiān)控技術(shù)有逐漸朝H.264靠攏的跡象，但是主流格式仍為MPEG4。以目前MPEG4的壓縮比來看，終端攝像機要將每秒30楨圖像順暢地傳送到后端主機，其帶寬大約要11.2M左右，而且這是在處于單點對單點的狀況下。如果是多點對單點，帶寬還要再往上加。因此，有意采購無線安全監(jiān)控系統(tǒng)的MIS人員，必須視實際傳輸路數(shù)，來選用無線傳輸技術(shù)。現(xiàn)在，較好的寬帶無線設備可以提供200M以上的傳輸帶寬，普通的只能提供6M左右。

　　此外，安全監(jiān)控的傳輸方式也與一般網(wǎng)絡傳輸不同。平時網(wǎng)際網(wǎng)絡的應用是下載多而上傳少，因此多采用ADSL的不對等傳輸方式，但是安全監(jiān)控恰恰相反，終端的攝影機必須24小時不間斷地將影像送回主機，因此是上傳多而下載少，這點也是MIS人員必須注意之處。

　　校園選擇無線監(jiān)控

　　盡管目前國內(nèi)部署無線監(jiān)控系統(tǒng)的學校還不多，但在國外，無線監(jiān)控已在教育科研機構(gòu)得到廣泛應用。如密蘇里學校董事會（MissouriSchoolBoards’Association，簡稱MSBA）就選擇了proxim無線設備布設安全監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)用來防止故意破壞和偷竊行為，鼓勵學生自律，檢查教員、學生和嘉賓的到場情況。該系統(tǒng)還允許社會團體進入，如給本地警察局提供學校附近的實時傳輸圖像。網(wǎng)絡攝像機還放在學校的公共場合，比如餐廳和走廊，這些是學校事故經(jīng)常發(fā)生的地方。該校的首席官員TimBeerup說：“監(jiān)控系統(tǒng)在現(xiàn)代學校扮演著極其重要的角色，幫助學生，教員和職工免受各種傷害”。

　　在傳統(tǒng)電纜很難延伸到的偏僻地帶，無線監(jiān)控更可大顯身手。比爾.威爾金（BillWieching）博士在夏威夷市內(nèi)一個大島上成立了無線“會”（hui，意指自由俱樂部）。這個“會”是一個無線寬帶網(wǎng)絡，它可以使所有的參與者在方圓300平方公里內(nèi)的任何地方無線登錄到互聯(lián)網(wǎng)或其他在線資源。該網(wǎng)絡的一個主要用途是幫助進行島上的環(huán)境研究，包括陸地和海洋生物。采用無線網(wǎng)絡，一些偏僻區(qū)域的數(shù)據(jù)和視頻圖像就可以立即傳回教研室。學生也可以在這個區(qū)域隨時登錄網(wǎng)絡或互聯(lián)網(wǎng)。“直接采用802.11網(wǎng)絡的方式并不適合這種環(huán)境。它們沒有無線網(wǎng)橋一樣的工作性能，而且它們相當不安全。”他們說。

　　為了研究當?shù)氐暮｝?，他們在水上和水下都安裝了攝像機。實時的視頻圖像通過無線網(wǎng)橋傳回學校，信號首先送到岸上，然后送至1公里外的山頂?shù)闹欣^器，最后送至22公里外的學校。岸上的無線中繼器同時支持802.11AP，如果現(xiàn)場有學生，他們可以通過自己的手提電腦來調(diào)控這些攝像機。最美妙的地方就是學生可以在20公里外，或者在世界上與互聯(lián)網(wǎng)連接的任何地方，通過拍攝的視頻圖像來研究海龜受到侵害的情況。

　　觀測站還通過無線攝像機來研究稀有鳥類。為了更好地研究正面臨滅絕的夏威夷雁，美國漁業(yè)與野生動物部門在該州內(nèi)最大的島嶼，海拔為4205米的莫納克亞山的半山腰安裝了太陽能的無線基站和攝像機。

　　遙控的無線攝像機可以和動作監(jiān)測器同時使用。如果野生動物進到該區(qū)域，其動作就會被檢測到，攝像機就會自動進行紀錄。這樣就可以避免在沒有任何情況發(fā)生的情況下浪費數(shù)小時的膠片。

　　隨著校園數(shù)字化建設的加快，各種無線應用呼之欲出。無線監(jiān)控將是其中最為出眾的一環(huán)。