有線無線一體化是安防未來趨勢

    當前，隨著大安防時代的來臨，有線無線一體化成為了必然趨勢。越來越多的無線應用豐富了安防監控場景，開拓了安防監控市場的同時也帶來了穩定性、安全性等一系列問題。

    恒業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體系視頻終端開發部部長張巍、金三立視頻科技(深圳)有限公司產品經理張敬武、蘇州科達科技有限公司產品經理陳文勰、北京漢邦高科數字技術有限公司北京研發中心總經理艾奇共同探討安防行業有線無線一體化的應用以及對安防產業的影響。

    隨著城市大型綜合安防項目的增加以及安防監控智能化、網絡化的需求，單純的有線監控已經不能滿足安防的全部要求，無線監控作為有線網絡的一種補充，應用越來越廣泛。安防行業的有線無線一體化趨勢日漸明顯。

    王林：現代社會掌握信息權就是掌握領導權，就是掌握未來。視頻監控這個行業發展到現在，已經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小區域的數字化、網絡化的視角，跳到一個更宏觀的角度來觀察視頻監控的技術發展。目前最強大的信息交互控制系統是C4ISR系統，7個子系統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、監視Surveillance、偵察Reconnaissance。C4ISR，就是美國人開發的一個綜合交互式系統。視頻監控的技術發展應該完全和整個社會的信息化、網絡化同步。隨著數字化城市、物聯網概念的興起，視頻監控平臺化、大融合的趨勢也越來越明顯。未來的監控系統將會利用先進的互聯網技術、計算機技術、通信技術形成一個全國統一的監控網絡，各個部門共享資源，不但將在“平安城市”中大規模使用，還將在數字城管、城市應急、數字社區、數字家庭、政務督察、環境監測、應急指揮、災害控制、智能交通等等領域發揮重要作用。拋去建立在上層的各種應用，視頻監控仍然是由前端圖像采集、圖像傳輸、圖像存儲、圖像監看分析四個基本部分組成。前端圖像采集現在正在向高清、數字化發展;圖像存儲、圖像分析向著分布式、智能化發展;而圖像傳輸技術也在向多網融合的方面發展。無論是從整個技術發展的趨勢還是市場競爭的結果來看，圖像傳輸技術融合是必然的趨勢;攝像機數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品會融合在一起。

    張巍：當前，感知網、M2M、物聯網是非常熱門的話題，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絡。安防行業未來將向智能化和網絡化方向發展。實現網絡化，首先需要解決傳輸方面的問題，由于無線網絡具有安裝簡便的特征，隨著其成本的降低，必將會成為有線網絡越來越有力的補充，其發展也會加速網絡化的進程。特別是在車載監控等有線難以覆蓋的場合，無線的出現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絡覆蓋，對智能化無疑是有所促進的。

有線與無線一體化依賴多項技術的應用

    以往的安防監控多采用有線傳輸，傳輸介質從同軸電纜、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展起來，令安防監控的傳輸方式更加多樣化。

    陳文勰：有線網絡監控采用的是以太網傳輸技術，其特點是帶寬穩定，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，這種傳輸方式仍然會占據視頻監控中絕大部分的市場份額;而無線監控的特點是靈活，主要的傳輸方式采用3G、微波、衛星傳輸等技術，能夠在有線監控無法部署的場合進行視頻監控，是有線監控的有力補充。

    有線網絡監控的不斷發展對視頻監控意義重大，帶動了視頻監控圖像質量質的飛躍，使視頻監控達到了一個新的高度;無線監控的發展能夠更大地拓展監控的區域和范圍，實現隨時隨地的視頻監控。

    作為當前比較主流的無線技術，3G監控由于覆蓋面廣，費用和造價相對低廉，逐漸變成非軍用無線監控的主流應用，其未來發展趨勢會從現在的追求看的見到看得清，從高端行業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，適合小范圍的室內監控。隨著運營商Wi-Fi熱點的不斷增加，也可以成為有線監控網絡的補充。比如車載監控使用3G無線監控，Wi-Fi監控作為有線監控的延展監控方式。

    張敬武：3G無線和有線監控最主要的技術區別是對音視頻流在不同網絡中的處理方式不同;3G網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，如執法車輛監控、偏遠工地等，它是有線網絡監控的一個延伸，將視頻監控的應用范圍擴大。

    張巍：有線無線一體化涉及的無線技術包括無線網絡傳輸技術;基于無線網絡的數據傳輸技術，比如傳輸優化等;傳統的監控技術，包括采集、編碼、數據處理等。我們可以將無線監控看做有線監控技術的一種擴展。對于目前應用較為普遍的兩種技術，我認為Wi-Fi將取代部分有線監控成為主流傳輸網絡。在監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：漢邦的產品以有線為主，無線主要是3G和Wi-Fi的產品。總體來看，3G較Wi-Fi產品應用多一些。Wi-Fi產品傳輸距離較短，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控的通用場合中來。預計安防大碼流發展起來以后，4G也會是比較好的無線載體，也可能會有比較好的發展。

    王林：目前監控的無線傳輸技術主要有3G網絡、Wi-Fi、WiMax、衛星通信網絡等技術，主要利用上層眾-議例如TCP/IP、網關技術、路由技術進行圖像傳輸。

    3G，全稱為3rd Generation，中文含義是第三代數字通信。在室內、室外和行車的環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、中國聯通、中國電信的移動網絡都在向3.5G技術HSDPA演進，下行速率可達14.4 Mbps，上行速率可達5.76 Mbps，上網卡可以支持12.2 Mbps。

    另外占據無線視頻監控一定市場的Wi-Fi產品，目前廣泛使用的是802.11g版本眾-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網絡拓撲結構的Wi-Fi。Mesh網絡拓撲結構解決了覆蓋問題，較定向天線的結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標準眾-議是IEEE802.16，是一種無線城域網接入技術，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，還能作為有線網絡接入(Cable、DSL)的無線擴展，方便地實現邊遠地區的網絡連接。衛星接入方式是指用戶直接通過衛星來訪問Internet。

    目前衛星寬帶接入速率一般為400kbps，下載多媒體時速率可高達3Mbps。優點是接入速率高，不受地域限制，真正實現了Internet的無縫接入，同時還可接收衛星電視。相對其他無線通訊，衛星網絡覆蓋范圍最廣，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。

安防有線無線一體化要因地制宜

    有線、無線技術各異，安防監控場合各有特點。針對不同的環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：有線網絡監控的優勢是傳輸成本低、網絡帶寬大、傳輸效果好，但它無法實現移動行業的監控需求。3G無線監控的優勢是可實現移動中的音視頻監控，易于臨時性監控，但傳輸成本高，網絡帶寬低，傳輸效果受多方因素影響。在網絡化監控領域，有線網絡監控占90%，3G無線網絡監控占10%。無線網絡監控是有線網絡監控的一個延伸。目前常見的監控項目中，同時使用無線監控和有線監控大部分是執法項目。以某城管項目為例，重要的監控道路監控點采用網絡攝像機(ST-NT8269H)通過公網接入，執法部門大樓內監控點采用網絡視頻服務器(ST-NT208H)通過局域網接入，執法車輛的移動監控點采用車載DVR(ST-HD7004A)通過3G網絡接入，執法人員手持單兵(ST-NT3032H)通過3G網絡接入。在機房搭建監控平臺(網絡監控中心平臺E-NVS)，接收前端通過不同網絡傳輸的音視頻及各種報警信號，使用者在遠程通過PC電腦安裝的監控客戶端監視各路視頻信息。

    陳文勰：有線監控的優勢在于線路相對可靠，圖像質量傳輸有保證，能夠看到更清晰和連貫的圖像，劣勢是不夠靈活，監控范圍受到線纜的限制，不能夠在運動環境下進行監控。無線監控的優勢在于能夠不受監控線纜的限制，并且隨著3G網絡的大規模覆蓋，其可監控的范圍之大是有線監控所難以企及的，無線能夠用在人員大范圍移動的監控場景，也是有線網絡所不能做到的。無線網絡的劣勢在于由于采用無線信號傳輸，容易受到干擾，圖像質量和流暢度會比有線網絡要差，并且無線網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控的主流應用，其未來發展趨勢會從現在的追求看的見到看得清，從高端行業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，適合小范圍的室內監控，隨著運營商Wi-Fi熱點的不斷增加，也可以成為有線監控網絡的補充。

    按照現在目前的發展趨勢，無線監控的需求雖然正逐步增加，但相對于有線網絡，無線網絡依然處于起步階段，其市場份額相對于有線網絡來說很少，主流的監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合，形成一個真正符合用戶需求的完整監控解決方案，有線網絡的發展趨勢是有更高的清晰度和更智能的應用，無線網絡的發展趨勢是更廣的覆蓋面積，更好的圖像質量和可靠性更高的網絡。有線監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、視野和環境的變化是否能達到其監控要求。而3G無線監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控，要考慮硬盤的防震、在車上取電、延時關機、雙向對講等方面;而隨身攜帶的便攜式無線監控要考慮到電池時間、散熱、重量等方面。

    張巍：有線監控比較穩定，發展時間長，技術成熟。無線使用方便，有潛力，但是并不成熟。總的來說，如果監控點比較固定，方便有線安裝的，優先使用有線，如平安城市工程中的重要治安場景監控多使用有線方式;而對于移動執法車等流動監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，特別是無線車載監控增長非常迅速。

    王林：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，但是本質上依然無法脫離無線通信和有線通信的范疇。傳統的視頻監控方式依賴于有線介質進行信號傳輸，有線對于部署攝像機區域視頻監控網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、處于偏僻地區的單點模式、快速移動的物體、需要臨時部署的視頻監控，使用有線是根本不現實的。這種情形下使用無線網絡進行視頻傳輸成為唯一的選擇。

    3G產品主要有3G攝像機、3G車載執法系統、3G單兵執法系統、3G車載硬盤錄像機等等應用。主要是由運營商的網絡來進行視頻信號等數據的傳輸。3G產品將大大擴展移動監控的范圍，靈活機動地響應各類突發事件，并擁有臨時組網方便、可移動性強、支持高速移動等特點，可隨時進行網絡監控。

    Wi-Fi產品目前主要是用于固定點的無線監控，通過在網絡攝像機和視頻服務器內加裝無線通訊模塊，實現短距離視頻數據無線傳輸。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保、油田、氣象、水利、國土、礦山、高速公路、電力、安保等行業，設備大多部署在人員難以到達或線纜布設有難度的區域。

    由于WiMax網絡的建設問題，目前WiMax的產品市場較為少見。其中最主要的診-因就是WiMax的盈利模式暫不清晰。WiMax只能提供數據業務，因此話音業務的提供需要借助VoIP技術來實現。盡管WiMax建立了實驗性網絡，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、穩定性是最為急迫的問題。

    張巍：有線的整個產業鏈比較完整，兼容性比較好。無線監控缺乏統一標準，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。無線網絡穩定性是無線應用的最大困難，其次就是無線設備本身的穩定性。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：穩定性上的問題主要和三個方面有關，網絡、前端環境和存儲安全。由于采用IP網絡傳輸，其穩定性受IP網絡的制約，因此專業的網絡施工和維護非常重要;第二個就是前端環境。監控前端場景環境有時會很惡劣，要求產品對環境的適應性非常好，所以產品在設計時要更多考慮到現場環境的各個方面;最后是存儲。存儲的穩定性至關重要，作為事發現場的重要資料，存儲穩定性易受到高清大流量的數據沖擊，變得脆弱，因此廠家在設計存儲設備時，需要更好地優化算法，并且在現場安裝和施工時做好容災備份。

    張敬武：3G無線是有線應用領域的延伸，兩者結合目前只停留在公網環境中。如果一個監控項目在區域范圍內，客戶考慮到傳輸成本，會優先考慮局域網傳輸，因為有線監控的局域網很容易建設。但是3G無線網絡除了移動、聯通、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控在區域局域網的融合問題。局域網中無線傳輸也可以采用Wi-Fi網絡解決以上問題，但是又引入了新的問題，如移動監控時網絡的無縫切換。無線監控和有線監控主要的安全隱患就是網絡安全，很多對安全等級要求非常高的項目，客戶直接采用專網傳輸。但是，對于3G無線網絡監控很難確保網絡安全。雖然運營商的3G網絡已綷-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據安全。

    王林：目前市場上面對無線視頻監控的技術安全性還存在疑問，無線網絡以微波為傳輸介質，易被他人竊取，影響整個系統安全。另外一個是費用問題。無線視頻監控系統成本壓力過大也是目前制約無線視頻監控發展的關鍵問題。但是隨著技術進步，這些問題正得到逐步解決。

安防監控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，其優點是布線、施工的便捷性好。但無線的發展可能還需要一定的時間。未來安防將逐步轉向民用化，無線產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控等等。無線的系統比有線要復雜，所以無線系統的加入會帶來整個系統管理成本的提高，但隨著無線產品價格的逐步下降，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展后，成本會降低。目前添加3G無線模塊給視頻監控增加了10%的安裝成本，而無線傳感器售價更高一些。總的來說，無線成本并非診-料價格高，而是從事的企業不多，產量不高所導致的。隨著無線產品應用面的增加，無線網絡成本將會降低。理論上說，無線能彌補有線的一些缺陷，未來會有較好的發展。但從實際接觸的項目上看，目前除了無線車載監控有明顯增長外，他方面的應用還不太明朗。

    王林：無論是視頻監控系統、電子警察系統，還是門禁系統、家居系統，恒業國際都將向更安全、更方便、更舒適的方向努力。恒業國際旗下的日安電子在無線監控應用技術上不斷探索，推出了越來越多貼合行業應用需求的無線監控設備和解決方案，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、車載動態取證系統、單兵取證系統等系列無線視頻監控產品。很多優秀的產品和方案以穩定的產品質量、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控設施和有線監控設施無縫整合，形成一個有機的、可以動態調節的、融合的平臺網絡。相信將來必將形成一個以有線網絡為基礎，無線網絡為延伸的的大融合視頻監控平臺，真正做到全面覆蓋與大融合，最終和物聯網整合在一起。

    結束語

    本次采訪中，我們感到，安防業內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，目前無線產品的應用場景并不是太豐富，無線產品較高的安裝成本也一定程度上阻癨-了無線產品的推廣。有線無線一體化將在何時到來，會給安防行業帶來哪些改變，大家都在拭目以待。