—分析无线监控系统的技术问题和应用前景
北京宽讯时代 陈宇
无线数字监控是基于无线局域网技术的一种较为广泛的应用方式。它是在原有以太网监控系统的基础上，用无线微波作介质进行数据传输。此时，有人要问，目前的无线技术可以满足监控系统的质量要求吗？视、音频数据如何通过无线局域网进行稳定传输？远距离供电问题怎样解决？而无线监控系统又适用于哪些行业呢？
传统的视频监控系统采用模拟视频传输和存储技术，可以达到令人满意的图像质量，成本也相对较低。随着数字视频编码技术以及互联网技术的发展，出现了基于以太网传输技术的数字视频监控系统，并通过网络传输。
近几年，无线以太网出现而且得到快速发展，给监控系统带来了新的应用模式。无线数字监控系统在原有以太网监控系统的基础上，用无线微波进行数据传输，摒弃了电缆的束缚，降低了网络布线的成本，增强了监控系统的灵活性和可扩充性。几种监控技术机制的横向比较如表1所示。
莫要忽视技术软肋
通常情况下，被监控点和中央控制中心相距较远且位置较分散，利用传统网络布线的方式不但成本高，而且一旦遇到河流山脉等障碍时，有线网络更是束手无策。此时，利用无线网桥技术，可以将多个被监控点与中央控制中心连接起来，可以在最短的时间内迅速建立无线网络链路。在条件许可的情况下，利用无线网桥最远连接距离可以达到50公里以上。
在监控系统中，无线网络主要负责连接被监控点和监控中心，或者将远程的多个监控点设备连接起来，同时确保数据在链路上的稳定传输。在传输带宽方面，基于IEEE 802.11b/g/a协议的无线网络产品支持11Mbps、54Mbps或更高的网络带宽，足以保证采用H.263/MPEG-1/2/4等格式的数字视频流稳定可靠地进行传输，达到无线视频监控的目的。然而，由于监控系统对视频质量要求较高，如何在无线网络中传输稳定高质量的视频信息也是无线数字监控系统中需要解决的关键技术之一。此外，从工程实现的角度考虑，桥接设备往往安装在室外，如何对这些设备进行远距离供电以及设备管理也是值得关注的问题。
如何搭建链路
众所周知，视频监控的核心思想就是如何将实时采集的关于被监控点的视频文件及时地传输给监控中心，进而开展工作。通常情况是利用传统的有线连接方式，然而其成本高、施工困难、建设周期长，而且可扩充性、灵活性差，一旦要增加或者减少被监测点，将会带来新的施工周期。
现今的无线产品所提供的无线链路基本都能达到的11Mbps/54Mbps的高网络带宽，可以保证视频流稳定持续地传输。其中无线桥接技术是利用一对无线桥接器，将两个分离的网络连接起来，并通过无线网桥进行数据传输，进而可以迅速地建立数字视频监控系统的信号传输链路。使用无线网桥，没有布线的烦恼，不破坏原有环境设施，施工周期短，性价比高，且扩充性强，只要增加或减少被监控点的无线桥接器，就可以完成被监控点的增减。
另外，为了保证流媒体文件的稳定传输就必须有足够的网络带宽，不同的流媒体文件对网络带宽的要求各不相同，为了达到更好的视频质量，网络带宽就显得更为重要。无线网络标准协议IEEE802.11定义的网络带宽包括多种标准：11Mbps/22 Mbps/54Mbps，尽管其中有效数据传输带宽分别为5Mbps/10Mbps/22Mbps，也足以满足各种类型的多个并发流媒体文件稳定传输，保证高质量的视频信息。
在无线数字监控系统中，被监控点和监控中心之间由无线网桥进行连接，在一般情况下，被监控点数量较多，且分布较分散。针对这种情况，建议采用点对多点的桥接方式，也就是一个中心点的桥接器与多个被监控点的桥接器同时通信。由于点对多点的组网结构中，各条链路共享无线网络的可用带宽，因此为了保证每个被监控点能够稳定地传输视频信息，就必须保证每条线路有一定的带宽。因此，无线桥接器还需具有带宽分配的功能，可以方便地针对各接入点的不同需要，进行网络带宽的配置，解决QoS的问题，以达到合理有效运用网络带宽的目的。此外，在监控点数量较多的情况下，适当地增加监控中心的桥接器数量，组成多个点对多点的无线桥接模式，不但可以提高无线网络的性能，而且保证了单路信号的带宽。
尽管点对多点可以解决很多问题，然而在某些情况下，如对大型生产线的监控，被监控点的位置随时在改变，这时就需要将无线信号进行全方位的覆盖，在覆盖范围内的所有位置放置无线设备，就可以完成网络连接进行监控。这种方式灵活性、可扩充性强，被监控点可以临时安排在无线信号覆盖范围内的任何角落。
远距离供电 确保零中断
在架设无线网桥的时候，安装在室外的桥接设备与电源之间存在一定的距离，利用远距离供电技术可以解决这一难题。通常情况下，选取设备时注意室外型无线桥接器是否内置远程供电模块，而且具有远程供电能力？另外，还可以配合以太网供电适配器，通过5类线进行远距离的设备供电。通过远距离供电方式，无需室外电源，大大节省了建设成本。
谨慎选取监控设备
在监控系统中，不能忽略监控设备的选取。选择不同类型的监控摄像头就需辅以不同的网络结构。有些监控点采用的是模拟摄像头，这时就需要采用独立的计算机，对信号进行采集、编码、压缩，然后再通过无线网络进行传输。而数字网络摄像头已经内建了数字视频压缩编码功能，无需额外的视频采集压缩设备，直接与桥接器相连，传输数字信号。现在，最新型的无线网络摄像终端已经集成了摄像头和无线桥接器的功能，内置了802.11的网络摄像头只要一个单独的设备就可以完成视频数据采集和无线网络桥接、数据传递的功能。
在无线数字监控系统中，被监控点通常在室外，因此，复杂的天气状况会对安装在室外的无线设备产生一些影响，雷击、日晒、雨淋都会在不同程度上降低设备的寿命。为了适应这种环境，在无线设备选择上，需要充分考虑天气因素的影响，选用具有全天候特性，具有防水、防尘及散热设计功能的无线网络设备，确保在各种天气状况下都能正常工作。而另外一个办法就是为室外设备装配避雷器，可以有效地防止雷击对无线设备造成的损害。
行业应用前景
如今，无线数字监控作为无线网络的一个特殊使用方式也逐渐被广大用户看好。其安装方便、灵活性强、性价比高等特性使得更多行业的监控系统采用无线方式，建立被监控点和监控中心之间的连接。无线数字监控技术已经在现代化小区、交通、运输、水利、航运、治安、消防等领域得到了广泛的应用。图1为AboveCable在某城市火车站的无线监控系统拓扑图。
摘自 计算机世界报
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