無(wú)線(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)在小區(qū)安防智能化的應(yīng)用

1、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)在小區(qū)安防智能化的應(yīng)用來(lái)源：通信產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 時(shí)間:2010年06月19日 字 體: 大 中 小關(guān)鍵詞: 住宅小區(qū)住宅小區(qū)安防智能化是目前的發(fā)展趨勢(shì)，由于小區(qū)住宅監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)成本非常敏感，采用無(wú)線(xiàn)技術(shù)可以比采用有線(xiàn)方案節(jié)省90%以上的成本。本文將討論無(wú)線(xiàn)Mesh技術(shù)用于構(gòu)建住宅小區(qū)安防智能化的方案和分析。分布式視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)助力小區(qū)安防智能化系統(tǒng)建設(shè)Strix無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)令大規(guī)模部署和戰(zhàn)略性的IP視頻監(jiān)控成為可能，尤其無(wú)論是用于政府、市政、公共安全或者企業(yè)安防，視頻監(jiān)控都是關(guān)鍵的應(yīng)用系統(tǒng);也非常適合價(jià)格敏感的住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)。分布式視頻監(jiān)控提供了強(qiáng)大的查看、共享和分發(fā)視頻的能力，與類(lèi)

2、似門(mén)禁系統(tǒng)或者入侵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)信息和集成信息配合，消除了集中式服務(wù)器群和單點(diǎn)故障的隱患。Strix提供了完全分布式的無(wú)線(xiàn)Mesh視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括了視頻攝像頭、視頻服務(wù)器、存儲(chǔ)集群、客戶(hù)應(yīng)用系統(tǒng)和遠(yuǎn)程查看等部分。此外，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控同諸如遠(yuǎn)程告警系統(tǒng)等應(yīng)用配合，進(jìn)一步的提高了安防部門(mén)的效率，也降低了誤告警的響應(yīng)成本，據(jù)統(tǒng)計(jì)對(duì)于大部分政企單位來(lái)說(shuō)，該功能降低了90%誤告警率。IP視頻監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)l 根據(jù)用戶(hù)需求可擴(kuò)展的部署l 充分利用無(wú)線(xiàn)和其它架構(gòu)，可利用現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備l 同其它安全系統(tǒng)協(xié)同工作，與其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備良好的互操作性l 優(yōu)化視頻流減少存儲(chǔ)空間，傳統(tǒng)視頻壓縮技術(shù)需要更多的存儲(chǔ)空間l 利用

3、無(wú)線(xiàn)技術(shù)可將視頻分發(fā)到多個(gè)地點(diǎn)，降低時(shí)間和人力成本l 提高安防覆蓋區(qū)域和提高視頻傳輸質(zhì)量l 手持終端可在任意地點(diǎn)任意時(shí)間查看視頻監(jiān)控信息l 安裝更快速便捷，易于升級(jí)和遷移解決方案評(píng)估為了做出最準(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)評(píng)估，有幾個(gè)因素是非常關(guān)鍵的，包括視頻壓縮算法、攝像頭數(shù)量、視頻服務(wù)器位置和遠(yuǎn)程查看位置等。不要同模擬監(jiān)控中的NTSC和PAL混淆，VGA標(biāo)準(zhǔn)定義了IP視頻監(jiān)控的分辨率。視頻壓縮算法決定了視頻質(zhì)量、圖像尺寸、楨數(shù)，同圖像更新技術(shù)一起決定了視頻監(jiān)控的帶寬要求。視頻監(jiān)控的帶寬可以從每秒幾百K到幾兆，以每秒最高30楨數(shù)來(lái)傳輸。為了降低帶寬消耗，智能攝像頭和帶寬優(yōu)化特性可以減少圖像傳輸?shù)拇笮『退俣?，同時(shí)

4、也要考慮遠(yuǎn)程查看和PTZ功能的帶寬和延時(shí)。根據(jù)所用攝像頭的不同，PTZ控制延時(shí)一般小于250ms，并且在模擬配置中，編碼/解碼過(guò)程會(huì)鄭家150-200ms。由于與視頻服務(wù)器連接進(jìn)行監(jiān)控，遠(yuǎn)程查看應(yīng)用也會(huì)消耗一部分視頻傳輸帶寬;盡管管理人員可以直接訪問(wèn)攝像頭。每個(gè)廠家的遠(yuǎn)程查看技術(shù)使用戶(hù)可以選擇查看視頻監(jiān)控?cái)z像頭的數(shù)量、攝像頭編組、分辨率、楨數(shù)和PZT控制。為了充分地解決帶寬問(wèn)題，需要更進(jìn)一步的討論視頻壓縮、IP攝像頭和網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器等設(shè)備。視頻壓縮方法不經(jīng)壓縮的普通模擬視頻流可以消耗高達(dá)165Mb/s帶寬，而百萬(wàn)像素的IP攝像頭可以消耗多大幾個(gè)G的帶寬。因此，必須采用視頻壓縮激素，以便降低圖像

5、尺寸保留更多的帶寬。壓縮程度會(huì)影響射頻監(jiān)控質(zhì)量，導(dǎo)致視頻不清洗或者失真，因此要在壓縮視頻圖像尺寸和保持視頻清晰之間做好平衡。通常，IP視頻監(jiān)控頭和視頻服務(wù)器廠家的方案都已經(jīng)達(dá)到了這種平衡，并且廠家可以采用的標(biāo)準(zhǔn)也早已確立。目前有多種壓縮方式，主要包括H.264、MPEG4和MJPEG;可以分為兩類(lèi)，即每楨壓縮編碼方式以及動(dòng)態(tài)編碼方式。當(dāng)考慮視頻壓縮方法時(shí)，MJPEG是最為廣泛使用的每楨壓縮技術(shù)，完全是針對(duì)每個(gè)視頻楨進(jìn)行壓縮。這項(xiàng)技術(shù)允許可預(yù)測(cè)的確定視頻需求，但是在此同時(shí)，MJPEG的帶寬效率不高，尤其是在類(lèi)似樹(shù)葉移動(dòng)等情況下。H.263、H.264和MPEG4技術(shù)得以不斷普及并且廣泛的應(yīng)用于帶

6、寬略低并且允許圖像質(zhì)量略低的視頻部署。動(dòng)態(tài)壓縮全部的關(guān)鍵楨，對(duì)于后面的枕就不是全部壓縮了，存在變化的楨會(huì)被壓縮和傳輸。因此，這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)就是僅發(fā)送關(guān)鍵楨之外存在變化的部分，這樣可以節(jié)省50-80%的帶寬。StrixAccess/One增加了性能優(yōu)勢(shì)，并且增加網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性。IP視頻監(jiān)控?cái)z像頭目前的IP攝像頭不僅提高了傳統(tǒng)技術(shù)并且增加了網(wǎng)絡(luò)接口，而且在采用新的模擬轉(zhuǎn)換技術(shù)上取得了巨大的進(jìn)步。在過(guò)去的幾年里，CMOS技術(shù)促進(jìn)了低成本的IP視頻傳輸?shù)臄?shù)模轉(zhuǎn)換。逐行掃描更好的顯示了移動(dòng)物體，而模擬攝像頭在4CIF高分辨率下會(huì)產(chǎn)生隔行掃描問(wèn)題，導(dǎo)致移動(dòng)物體模糊。模擬視頻圖像是線(xiàn)組成的，并且每幅圖像是逐行

7、掃描形成，當(dāng)圖像包含了很多移動(dòng)物體，圖像就會(huì)在逐行掃描處變得模糊。IP視頻監(jiān)控?cái)?shù)字像素圖像采樣的先進(jìn)技術(shù)超越了傳統(tǒng)的模擬CCD技術(shù)。通過(guò)數(shù)字像素圖像采用技術(shù)，可以一次性獲取一幅圖像，即使是在高度移動(dòng)情況下，仍然可以提供清晰的圖像。最新的像素圖像采樣技術(shù)支持低亮度和特殊的燈光條件，完全實(shí)現(xiàn)了CCD技術(shù)的所有功能。內(nèi)嵌智能算法包括內(nèi)建的動(dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)、自動(dòng)壓縮選擇、帶寬和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化控制，以及視頻發(fā)送決策流程。新一代的視頻攝像頭包括可編程的API接口和DSP，DSP可以被直接訪問(wèn)或者通過(guò)NVR的編程接口來(lái)訪問(wèn)。這樣，可以通過(guò)編程令PTZ攝像頭識(shí)別物體，放大以獲取高分辨率圖像然后向安防人員觸發(fā)告警，電話(huà)或者電

8、子郵件。另外，通過(guò)進(jìn)入百萬(wàn)像素成像技術(shù)，IP攝像頭可以超越業(yè)界傳統(tǒng)的NTSC/PAL的高分辨率方案。同今天的數(shù)字/模擬攝像頭(像素越為40萬(wàn))比較,百萬(wàn)像素級(jí)別的攝像頭可以提供100萬(wàn)到500萬(wàn)像素圖像，未來(lái)可實(shí)現(xiàn)更高的像素水平。新的帶寬優(yōu)化技術(shù)，例如楨速率控制技術(shù)，已經(jīng)成為內(nèi)建的功能，而傳統(tǒng)的模擬攝像頭卻總是發(fā)送所有的視頻。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的楨速率控制技術(shù)意味著IP攝像頭/視頻服務(wù)器僅以特定的楨數(shù)發(fā)送視頻，沒(méi)有不必要的視頻在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，IP視頻攝像頭/視頻服務(wù)器可以配置為發(fā)現(xiàn)移動(dòng)目標(biāo)后增加楨數(shù)，或者為不同的接收者發(fā)送不同的楨數(shù)等等，這些特性對(duì)于遠(yuǎn)程地點(diǎn)帶寬不高的情況下非常適合。另外一項(xiàng)重要的開(kāi)發(fā)

9、工作是VMD(可變運(yùn)動(dòng)發(fā)現(xiàn))技術(shù)。VMD是IP攝像頭和NVR的集成功能，提供了了優(yōu)于DVR的很多優(yōu)點(diǎn)。VMD作為IP攝像頭或者視頻服務(wù)器內(nèi)建功能，減輕了錄像設(shè)備的負(fù)荷，使基于事件的視頻監(jiān)控成為可能。在視野內(nèi)沒(méi)有運(yùn)動(dòng)發(fā)生時(shí)，不會(huì)有任何視頻發(fā)送給操作員或者錄像設(shè)備。關(guān)于活動(dòng)信息的VMD數(shù)據(jù)可以包含在視頻流中，以簡(jiǎn)化在存儲(chǔ)中尋找活動(dòng)。VMD也可以位于視頻管理軟件，為不具備VMD功能的IP攝像頭提供該功能。IP攝像頭和視頻服務(wù)器本地的VMD功能的優(yōu)勢(shì)包括：節(jié)省帶寬、降低錄像設(shè)備的CPU負(fù)載、節(jié)約存儲(chǔ)空間，并且攝像頭可以同其他系統(tǒng)通過(guò)輸入/輸出端口配合(例如觸發(fā)告警)?；谝陨系膭?dòng)態(tài)特性，估算監(jiān)控系統(tǒng)所

10、需帶寬會(huì)非常困難，因此下表中列出了根據(jù)分辨率計(jì)算帶寬的通用參考依據(jù)。這樣，通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算圖像的大小，并且乘以每秒楨數(shù)就可以確定帶寬需求。網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)是分布式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要組分，可以位于網(wǎng)絡(luò)的任意位置，NVR具有今天DVR的全部特性，但本質(zhì)的區(qū)別在于NVR是完全數(shù)字化的系統(tǒng)，并且專(zhuān)為IP視頻傳輸而設(shè)計(jì)的。NVR令管理人員可以在網(wǎng)絡(luò)任意位置訪問(wèn)、查看和控制視頻攝像頭。NVR基本上來(lái)說(shuō)是軟件方案，幫助最終用戶(hù)做了硬件決策，包括服務(wù)器、存儲(chǔ)、編碼器和解碼器以及攝像頭。NVR可以支持多個(gè)廠家的傳統(tǒng)模擬和IP視頻攝像頭，包括先進(jìn)的百萬(wàn)像素?cái)z像頭，并且絕大部分提供先進(jìn)的可編程接口API，

11、可用于控制和自定制功能的開(kāi)發(fā)。NVR系統(tǒng)是完全的數(shù)字化IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)，將矩陣控制器、交換機(jī)、控制板和帶有存儲(chǔ)能力的DVR集成到同一的系統(tǒng)內(nèi)。作為基于軟件的企業(yè)及視頻、語(yǔ)音和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，NVR提供了圖形用戶(hù)界面、監(jiān)控、錄像和分析功能，為管理人員提供了及時(shí)、準(zhǔn)確地信息。NVR是多站點(diǎn)監(jiān)控的最佳選擇，即提供了分布式的監(jiān)控系統(tǒng)，也提供了遠(yuǎn)程安裝和離線(xiàn)存儲(chǔ)錄像的集中式控制。 在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控環(huán)境，NVR提供錄像和視頻管理功能。根據(jù)所需性能選擇NVR，通常采用每秒楨數(shù)作為指標(biāo)。如果每個(gè)攝像頭都需要每秒30楨，一個(gè)服務(wù)器可能只能為25個(gè)攝像頭錄像。如果每秒2楨是足夠的，那么一臺(tái)服務(wù)器就可以管理300個(gè)攝像

12、頭。這就意味著系統(tǒng)性能得以充分使用和優(yōu)化。對(duì)于大型部署，IP網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)是最易于擴(kuò)展的。當(dāng)系統(tǒng)需要支持高錄像楨率或者更長(zhǎng)的錄像四濺，通過(guò)增加處理器容量和內(nèi)存到網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器就可以完成了。或者更簡(jiǎn)單的方式就是加入另外一臺(tái)NVR設(shè)備，即可以位于中心站點(diǎn)也可以位于遠(yuǎn)端站點(diǎn)。IP視頻監(jiān)控?cái)z像頭執(zhí)行編碼功能，或者模擬攝像頭可以同獨(dú)立的編碼/解碼設(shè)備配合，NVR可以放置在網(wǎng)絡(luò)中的任意位置，與編碼設(shè)備物理上的獨(dú)立簡(jiǎn)化了管理工作并且提高了可用性，NVR不需要為管理視頻卡或者壓縮貢獻(xiàn)系統(tǒng)處理能力。NVR提供了視頻流管理和視頻存儲(chǔ)管理。不容忽視的是存儲(chǔ)管理也是非常重要的因素，滿(mǎn)足用戶(hù)24小時(shí)錄像的存儲(chǔ)要求。NVR

13、能夠根據(jù)動(dòng)態(tài)或者其他標(biāo)準(zhǔn)來(lái)剪輯存儲(chǔ)的視頻，進(jìn)一步降低了日常的維護(hù)工作，并且潛在的降低了視頻存儲(chǔ)容量的需要。今天，政府和企業(yè)為遠(yuǎn)程DVR維護(hù)多個(gè)獨(dú)立的服務(wù)器;當(dāng)使用網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任意部署的NVR時(shí)，集中式的管理遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)的視頻變成更加簡(jiǎn)單，遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)庫(kù)可以復(fù)制到中心安防機(jī)房。將視頻監(jiān)控功能分離也幫助了提供工作效率，IT部分在維護(hù)其他關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)器的同時(shí)，可以承擔(dān)維護(hù)視頻監(jiān)控服務(wù)器和存儲(chǔ)的責(zé)任，確保邊緣視頻設(shè)備可以穩(wěn)定的連接到網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器也可以定期的維護(hù)，提供持續(xù)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)財(cái)產(chǎn)的能力。此外，IT部分根據(jù)安全策略提供資源的合理訪問(wèn)，這樣安保人員可以集中精力在安全事件，而不是維護(hù)存儲(chǔ)設(shè)備。作為結(jié)果，不僅降

14、低了重復(fù)的設(shè)備投入用于網(wǎng)絡(luò)傳輸和視頻訪問(wèn)，而且優(yōu)化了組織角色和責(zé)任。利用NVR完全分布式的能力，非常適合同無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)的配合，進(jìn)一步降低最初的設(shè)備部署成本和使用后的運(yùn)營(yíng)成本。Strix高性能Mesh架構(gòu)大幅度的降低了住宅小區(qū)智能化成本分布式視頻監(jiān)控系統(tǒng)是住宅小區(qū)安防的重要手段，Strix分布式無(wú)線(xiàn)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)為類(lèi)似部署帶來(lái)極大的價(jià)值Strix無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)提供了與有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)?shù)男阅芎蛷椥裕浅＿m合住宅小區(qū)的視頻監(jiān)控，并且可以與告警、接入控制、邊界系統(tǒng)等小區(qū)安防智能化配合快速部署方法1) 為Mesh節(jié)點(diǎn)和攝像頭供電在室內(nèi)或室外安裝Strix Mesh節(jié)點(diǎn)每個(gè)節(jié)點(diǎn)Mesh支持多個(gè)視頻攝像頭，通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)連接Mesh節(jié)點(diǎn)，室外可支持太陽(yáng)能供電方式2) 確定無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)最少需要幾個(gè)光纖落地點(diǎn)確定攝像頭數(shù)量和位置，計(jì)算所需的帶寬先確定攝像頭位置、視頻監(jiān)控中心設(shè)備位置，然后再確定Mesh節(jié)點(diǎn)位置在大型部署中，必須考慮攝像頭的最大帶寬，并且以此進(jìn)行計(jì)算總體帶寬