無線網(wǎng)橋數(shù)字監(jiān)控方案報(bào)告

1、西安博森軟件科技有限公司線數(shù)字監(jiān)控2010 年工 2 月 23 日一、系統(tǒng)綜合分析 31 、 項(xiàng)目背景 32 、設(shè)計(jì)原則 31 、穩(wěn)定性 32 、安全性 43 、擴(kuò)充擴(kuò)展性 54、先進(jìn)性 55 、應(yīng)用對(duì)象 5二、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng) 6三、無線監(jiān)控方案描述 8無線監(jiān)控系統(tǒng)圖 8四、數(shù)字監(jiān)控部分介紹 10五、無線傳輸產(chǎn)品介紹 11、系統(tǒng)綜合分析隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展， 城市化進(jìn)程日益加快， 我們開始處于社會(huì)的轉(zhuǎn)型期， 社會(huì)治安問題也成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn)， 監(jiān)控開始進(jìn)入系統(tǒng)性的規(guī)劃和大規(guī)模實(shí)施階段。 隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展， 利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來加強(qiáng)保衛(wèi)的工作， 對(duì)復(fù)雜地形、 特殊場(chǎng)合投入監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視

2、、 存儲(chǔ)、管理和智能化聯(lián)動(dòng)，在提高安全設(shè)備投入使用價(jià)值的基礎(chǔ)上，給集中管理部門提供更多的管理途徑，同時(shí)也提升現(xiàn)有安防設(shè)備的性能。1 、 項(xiàng)目背景數(shù)字監(jiān)控技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在現(xiàn)代城市平安監(jiān)控中正日益緊密的結(jié)合在一起。 在很多情況下， 監(jiān)控點(diǎn)和中央控制中心相距較遠(yuǎn)并且位置較分散， 利用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)布線的方式不但成本非常高， 而且一旦遇到河流山脈等障礙時(shí)， 有線網(wǎng)絡(luò)更是束手無策， 且可擴(kuò)充性、靈活性差，一旦要增加或者減少被監(jiān)測(cè)點(diǎn)， 將會(huì)帶來新的施工周期。 此時(shí)，無線數(shù)字監(jiān)控?zé)o可比擬的優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)了出來， 利用無線數(shù)字監(jiān)控技術(shù)， 可以將多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)與中央控制中心連接起來，且搭建迅速，可以在最短的時(shí)間內(nèi)迅速建立

3、起無線數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)。2 、設(shè)計(jì)原則1 、穩(wěn)定性以往的模擬視頻信號(hào)經(jīng)過較長(zhǎng)距離傳輸， 信號(hào)就會(huì)衰減， 而且由于線路的問題經(jīng)常導(dǎo)致整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。無線數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)采用無線傳輸設(shè)備 （包括無線網(wǎng)橋和擴(kuò)頻微波設(shè)備） ， 即利用一對(duì)無線傳輸設(shè)備， 將兩個(gè)分離的網(wǎng)絡(luò)連接起來， 并通過無線傳輸設(shè)備進(jìn)行數(shù)字信號(hào)傳輸， 完全能夠保證采用 H.263/ MPEG-1/2/4 等格式的數(shù)字視頻流穩(wěn)定可靠地進(jìn)行傳輸， 達(dá)到無線視頻監(jiān)控的目的。無線網(wǎng)橋采用 IEEE802.11b/g/a 的無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品支持 11 、 54Mbps 及更高的網(wǎng)絡(luò)帶寬，適應(yīng)于短距離無線傳輸（距離在30 公里內(nèi)），帶寬隨傳輸距離的增

4、加而減少；擴(kuò)頻微波設(shè)備采用 FDD 頻分雙工方式支持 8 、 16Mbps 的網(wǎng)絡(luò)帶寬，能提供真正的全雙工通信，具有極強(qiáng)的抗干擾能力，適應(yīng)于遠(yuǎn)距離無線傳輸（傳輸距離超過70 公里），帶寬不會(huì)隨傳輸距離的增加而減少。2 、 安全性由于無線局域網(wǎng)采用公共的電磁波作為載體，因此與有線線纜不同，任何人都有條件竊聽或干擾信息，因此在無線局域網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)安全很重要。常見的無線網(wǎng)絡(luò)安全分幾種：物理地址（ MAC ）過濾：每個(gè)無線工作站網(wǎng)卡都由唯一的物理地址標(biāo)示，因此可以在無線產(chǎn)品中手工維護(hù)一組允許訪問的 MAC 地址列表，實(shí)現(xiàn)物理地址過濾。物理地址過濾屬于硬件認(rèn)證，而不是用戶認(rèn)證。這種方式要求無線產(chǎn)品中的 M

5、AC 地址列表必需隨時(shí)更新。連線對(duì)等保密（ WEP ） ：在鏈路層采用RC4 對(duì)稱加密技術(shù)，鑰匙長(zhǎng) 40 位，從而防止非授權(quán)用戶的監(jiān)聽以及非法用戶的訪問。 用戶的加密鑰匙必需與無線產(chǎn)品的鑰匙相同， 并且一個(gè)服務(wù)區(qū)內(nèi)的所有用戶都共享同一把鑰匙。 WEP 雖然通過加密提供網(wǎng)絡(luò)的安全性，但也存在許多缺陷：一個(gè)用戶丟失鑰匙將使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)不安全； 40 位的鑰匙在今天很容易被破解；鑰匙是靜態(tài)的，并且要手工維護(hù)，擴(kuò)展能力差。擴(kuò)充擴(kuò)展性有了分布式圖像處理結(jié)構(gòu)， 使每個(gè)前端設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不依賴集中控制點(diǎn)， 它是基于聚合而不是分層原則的。 這樣， 您在需要添加或者減少監(jiān)視點(diǎn)時(shí)可在所需的地方添加前端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)逐階

6、段擴(kuò)展。并且在高度分布式監(jiān)視點(diǎn)中，所有前端設(shè)備均跨多個(gè)設(shè)備進(jìn)行管理，即單機(jī)獨(dú)立可成系統(tǒng)，也可以互聯(lián)輕松架設(shè)大型的流媒體系統(tǒng)。4、先進(jìn)性使用無線傳輸設(shè)備，沒有布線的煩惱，不破壞原有環(huán)境設(shè)施，施工周期短，性價(jià)比高，且擴(kuò)充性強(qiáng)，只要增加或減少被監(jiān)控點(diǎn)的無線橋接器，就可以完成被監(jiān)控點(diǎn)的增加或減少。在條件許可的情況下，利用無線傳輸設(shè)備最遠(yuǎn)可以支持80 公里的橋接。該系統(tǒng)使用最節(jié)省的圖像傳輸手段實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控， 讓所有相關(guān)的工作人員不管身在何處， 只要通過電腦和互聯(lián)網(wǎng)就可以實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視的任何監(jiān)視點(diǎn)， 達(dá)到人人可以遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控視點(diǎn)的情況。模擬監(jiān)控、有線以太網(wǎng)監(jiān)控、無線數(shù)字監(jiān)控對(duì)比：監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

7、模擬監(jiān)控設(shè)備成本低、視頻圖像清晰可監(jiān)控距離短、大量錄像資料存儲(chǔ)檢索困難有線以太網(wǎng)監(jiān)控監(jiān)控距離長(zhǎng)、范圍、數(shù)字視頻質(zhì)量可調(diào)、存儲(chǔ)檢索方便網(wǎng)絡(luò)布線成本高、收地形影響較大無線數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)不受山川、河流、橋梁道路燈 復(fù)雜地形限制，降低網(wǎng)絡(luò)布線 成本、加快建設(shè)周期、滿足靈 活機(jī)動(dòng)的應(yīng)用需求在小區(qū)域內(nèi)的監(jiān)控項(xiàng)目成本 比前兩者要高，適合于野外長(zhǎng) 距離或無法布線的場(chǎng)合，也非 常適合十要求機(jī)動(dòng)靈活的特 殊場(chǎng)合。5、應(yīng)用對(duì)象典型行業(yè)無線數(shù)字監(jiān)控應(yīng)用住宅小區(qū)保持小區(qū)綠化完整、無需因?yàn)椴季€而破壞現(xiàn)有環(huán)境； 方便地連接各幢住宅樓之間的無線數(shù)字監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)； 隨時(shí)監(jiān)控小區(qū)的各個(gè)角落，保障居民的安全；交通運(yùn)輸將分散在各個(gè)路口的被

8、監(jiān)控點(diǎn)與監(jiān)控中心連接起來；隨時(shí)改變、增加被監(jiān)控路口的監(jiān)控設(shè)施；建設(shè)周期短，被監(jiān)控點(diǎn)的設(shè)立靈活性大，可以快速投入使用；水利系統(tǒng)將網(wǎng)絡(luò)架設(shè)到不方便布線的港口、碼頭，隨時(shí)監(jiān)控船只出入情況； 可以在移動(dòng)船只上建立被監(jiān)控點(diǎn)，并對(duì)運(yùn)行中的船只進(jìn)行監(jiān)控；消防治安可以將被監(jiān)控點(diǎn)設(shè)立在森林、大樓、野外的任何地點(diǎn)；監(jiān)控范圍廣，被監(jiān)控點(diǎn)的信息可以穩(wěn)定地傳輸?shù)綆资锿獾谋O(jiān)控中心；大型場(chǎng)館隨時(shí)建立臨時(shí)的無線數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)；建設(shè)快速、成本低，滿足各種不向活動(dòng)的監(jiān)控需求；無線設(shè)備可以反復(fù)使用，不用擔(dān)心監(jiān)控點(diǎn)的改變而造成網(wǎng)絡(luò)布線的修改；銀行金融將分布于各地的營業(yè)所通過無線產(chǎn)品進(jìn)行連接，成本低、建設(shè)快；通過無線數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，可

9、以對(duì)各營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控；被監(jiān)控的ATM設(shè)備可以隨時(shí)改變位置、增加或是減少，而不會(huì)對(duì)現(xiàn)有監(jiān) 控網(wǎng)絡(luò)造成影響；二、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)1 無線局域網(wǎng)的幾個(gè)主要工作過程掃頻： STA 在加入服務(wù)區(qū)之前要查找哪個(gè)頻道有數(shù)據(jù)信號(hào)，分主動(dòng)和被動(dòng)兩種方式。主動(dòng)掃頻是指STA 啟動(dòng)或關(guān)聯(lián)成功后掃描所有頻道；一次掃描中， STA 采用一組頻道做為掃描范圍，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)頻道空閑，就廣播帶有ESSID 的探測(cè)信號(hào)；無線產(chǎn)品根據(jù)該信號(hào)做響應(yīng)。 被動(dòng)掃頻是指無線產(chǎn)品每100 毫秒向外傳送燈塔信號(hào)， 包括用于 STA 同步的時(shí)間戳，支持速率以及其它信息， STA 接收到燈塔信號(hào)后啟動(dòng)關(guān)聯(lián)過程。關(guān)聯(lián)( Associate

10、) ： 用于建立無線訪問點(diǎn)和無線工作站之間的映射關(guān)系，實(shí)際上是把無線變成有線網(wǎng)的連線。 分布式系統(tǒng)將該映射關(guān)系分發(fā)給擴(kuò)展服務(wù)區(qū)中的所有無線產(chǎn)品。 一個(gè)無線工作站同時(shí)只能與一個(gè)無線產(chǎn)品關(guān)聯(lián)。 在關(guān)聯(lián)過程中， 無線工作站與無線產(chǎn)品之間要根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)弱協(xié)商速率。重關(guān)聯(lián)( Reassociate ) ： 當(dāng)無線工作站從一個(gè)擴(kuò)展服務(wù)區(qū)中的一個(gè)基本服務(wù)區(qū)移動(dòng)到另外一個(gè)基本服務(wù)區(qū)時(shí)， 與新的無線產(chǎn)品關(guān)聯(lián)的整個(gè)過程。 重關(guān)聯(lián)總是由移動(dòng)無線工作站發(fā)起。漫游： 指無線工作站在一組無線訪問點(diǎn)之間移動(dòng)， 并提供對(duì)于用戶透明的無縫連接， 包括基本漫游和擴(kuò)展漫游?；韭问侵笩o線STA 的移動(dòng)僅局限在一個(gè)擴(kuò)展服務(wù)區(qū)內(nèi)部。

11、三、無線數(shù)字監(jiān)控具體方案描述根據(jù)客戶需求信息，要傳輸 100 公里，考慮到又是沙漠地帶，風(fēng)很大，不能用太大的天線，又加上傳100 公里，必須建120 米以上的塔，才能保證設(shè)備之間的通視。建議： 因?yàn)槭沁h(yuǎn)距離傳輸，在氣候惡劣的地帶，必須采用抗干擾能力強(qiáng)，衰減小的擴(kuò)頻微波設(shè)備，以 50 公里為一段，用兩跳擴(kuò)頻微波傳輸100 公里(用一跳擴(kuò)頻微波設(shè)備作中繼) ，深圳艾賽通訊公司可以提供，總帶寬為 8Mbps 和 16Mbps 的兩種擴(kuò)頻微波設(shè)備，該設(shè)備帶寬不會(huì)隨傳輸距離的增加而減少。無線監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖其具體的應(yīng)用示利用擴(kuò)頻微波設(shè)備可以迅速地建立數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)傳輸鏈路,意圖如下:中繼站Efin

12、k-nE攝像機(jī)視頻編碼器視頻解伺患監(jiān)控主機(jī)交換機(jī)系統(tǒng)流程說明：根據(jù)上圖可以看到監(jiān)控音視頻的數(shù)據(jù)流向，系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)流向如下：A （擴(kuò)頻微波設(shè)備）1）視頻數(shù)據(jù)：攝像頭一（音視頻線）一視頻編碼器一（網(wǎng)口）一局域網(wǎng) 一局域網(wǎng)B （擴(kuò)頻微波設(shè)備）一監(jiān)控中心2）控制信號(hào)：監(jiān)控中心一局域網(wǎng) B （擴(kuò)頻微波設(shè)備）一局域網(wǎng) A （擴(kuò)頻微波設(shè)備）一視頻 服務(wù)器一云臺(tái)無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般是分成無線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)和視頻監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)兩套設(shè)備，深圳 艾賽通訊公司是一個(gè)提供無線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)設(shè)備的專業(yè)廠商。四、數(shù)字監(jiān)控部分介紹前端攝像機(jī)、拾音器等設(shè)備采集到的模擬視頻信號(hào)需轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)在無線網(wǎng)絡(luò)中傳輸這之間的到后端控制中心，

13、同時(shí)后端控制中心要將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)輸出至電視上。過程即是由視頻服務(wù)器（編碼器、解碼器）來實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成可分為前端設(shè)備、線路、通信設(shè)施、后端設(shè)備、服務(wù)器等組成。前端設(shè)備又由前端數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)壓縮設(shè)備、中繼傳輸設(shè)備等組成。其中前端數(shù)據(jù)采集設(shè)備一般為球機(jī)、云臺(tái)、普通攝像機(jī)、槍機(jī)、探頭等設(shè)備組成，數(shù)據(jù)壓縮設(shè)備由網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器組成，中繼傳輸設(shè)備包括路由器、交換機(jī)、無線產(chǎn)品等等網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備。圖1監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱Dm絡(luò)乜陸強(qiáng)為圖出用m衣裙硬眼片ah；了1網(wǎng)喏汽妣小的器用判由網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器群組組成的前端設(shè)備，能夠充分滿足現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的要求，由于網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展越來越健全，網(wǎng)絡(luò)音視頻傳輸較

14、傳統(tǒng)的本地存儲(chǔ)的設(shè)備更具備眾多優(yōu)勢(shì)。由上圖可以看出，整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)采集層、 數(shù)據(jù)交換處理層、數(shù)據(jù)應(yīng)用層等三個(gè) 層次，每個(gè)層次獨(dú)立完成相應(yīng)的功能。每個(gè)層次技術(shù)上完全獨(dú)立，并具相互關(guān)聯(lián)，完成由下至上的數(shù)據(jù)服務(wù)，可以簡(jiǎn)單的理解為下一層次為上一層次提供數(shù)據(jù)服務(wù)，上一層次控制或者受控于下一層次。本系統(tǒng)可以采用分布式管理（根據(jù)不同的片區(qū)，設(shè)立分控中心） ，也可以采用集中管理 （只建立一個(gè)中心），由于采用模塊化設(shè)計(jì)，不管是哪一種方式，管理和操作都是一樣，沒有本質(zhì)的區(qū)別，唯一的區(qū)別是：前者把設(shè)備分區(qū)域擺放， 可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源； 后者對(duì)監(jiān) 控中心的網(wǎng)絡(luò)資源要求較高。五無線傳輸產(chǎn)品介紹1 產(chǎn)品簡(jiǎn)介：世界

15、領(lǐng)先的新一代大容量遠(yuǎn)距離點(diǎn)對(duì)點(diǎn)分體式擴(kuò)頻微波傳輸產(chǎn)品。 它融合了網(wǎng)絡(luò)通信和無線傳輸?shù)淖钚录夹g(shù)與成果，綜合了市場(chǎng)上擴(kuò)頻設(shè)備的一些主要功能,使用非常靈活,采用無線擴(kuò)頻體制、全雙工傳輸、可靈活配置、 工程安裝方便的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無線接入系統(tǒng)，傳輸距離可達(dá) 80 公里。該系統(tǒng)設(shè)備工作于 2.4GHZ 和 5.8GHZ 的 ISM 頻段：采取 E1 優(yōu)先 , 數(shù)據(jù)總?cè)萘?8M-16M, 未用的 E1 速率由 IP 通道使用， 傳輸速率不會(huì)隨傳輸距離的增加而減少： 可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)E1 數(shù)據(jù)或 IP 數(shù)據(jù)的全透明傳輸。產(chǎn)品主要功能特點(diǎn)：< 一 > ：采用 FDD （頻分雙工）傳輸方式，提供真正的全雙工通信

16、；< 二 > ：設(shè)備自帶在線誤碼測(cè)試功能，能對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行完備的診斷；< 三> ：提供多種數(shù)字接口： E1 （即 2 兆口） 、 10Base-T ，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)E1 數(shù)據(jù)和 IP數(shù)據(jù)的全透明傳輸；< 四 > ： SNMP 管理便于遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制；< 五 > ：分體式結(jié)構(gòu)（包括室內(nèi)單元和室外單元兩部分） ，減少射頻電纜的衰耗；< 六 > ：具有 PHONE （勤務(wù)電話）接口，極大的方便了工程安裝調(diào)試；< 七 > ：傳輸距離可達(dá)80km ，性能可靠；< 八 > ：采用業(yè)界RF 傳輸標(biāo)準(zhǔn)中的直接序列擴(kuò)頻標(biāo)準(zhǔn)、 Q

17、PSK 調(diào)制技術(shù)，具有極強(qiáng)的抗干擾能力，保密性好、可靠性高；< 九 > ：具有本地、遠(yuǎn)端環(huán)回測(cè)試功能；液晶屏顯示本地及遠(yuǎn)端各種工作狀態(tài)。2 .設(shè)備工作原理發(fā)送端： 用戶終端的數(shù)據(jù)通過E1 接口（或以太網(wǎng)接口）進(jìn)入室內(nèi)單元，室內(nèi)單元對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制擴(kuò)頻， 將基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為中頻信號(hào)， 中頻信號(hào)通過中頻饋線傳送到室外單元，室外單元將中頻信號(hào)上變頻變成射頻信號(hào)并放大，再通過天饋系統(tǒng)發(fā)送出去;接收端：天饋系統(tǒng)將接收的射頻信號(hào)送入室外單元，室外單元將射頻信號(hào)下變頻變成中頻信號(hào)，中頻信號(hào)通過中頻饋線傳送到室內(nèi)單元，室內(nèi)單元對(duì)中頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)解擴(kuò)，把中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)通過E1接口(或以太網(wǎng)口

18、)傳送給用戶終端。3 .產(chǎn)品圖片:4 .技術(shù)資料室內(nèi)單兀技術(shù)指標(biāo)(1)、E1 接口標(biāo)準(zhǔn)：ITU-T G.703 E1速率：2048kbps 50Ppm碼型：HDB3碼抖動(dòng)特性：滿足G.745 、G.823要求接口： 75 BNC輸入口允許衰減：0 6dBm(2)、中頻接口：中心頻率：70MHz帶寬：20 MHz接口 ： 50 N型輸出功率：0dBm 1dBm輸入功率：0 20dBm(3)、LAN 接口接口標(biāo)準(zhǔn)：10/100Base-T自適應(yīng)。接頭類型：RJ45接頭接口速率：n x 2048kbps (n=0、1、2、3、4)(4)、其它：監(jiān)控口： RS232 , DB9數(shù)據(jù) 口 ： RS232DB9網(wǎng)管接口： RJ45接頭勤務(wù)話接口： RJ11接頭工作電壓：-48V （-36V 72V ）功耗：< 15W工作溫度：-5 C +55 C長(zhǎng)X 寬X深：440 X 200 X44mm重量：1.7kg2.4GHz/5.8GHz室外單元技術(shù)指標(biāo)RF技術(shù)指標(biāo)2.4 GHz5.7 GHz輸出功率20dBm20dBm頻率范圍2400 to 2483.4 MHz5725 to 5850