无线监控技术及其应用

    迈向网络数字监控

    监控系统主要用于对重要区域或远程地点的监视和控制，在银行、金融、水利、航运、大型企业、治安、消防、小区安保等领域具有举足轻重的地位。一套优秀的监控系统可以实时动态地汇报被监测点的情况，及时发现问题并进行处理，完整的备份资料可以随时进行分析调查。

    传统的视频监控系统采用模拟视频传输和存储技术，可以实现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，出现了基于以太网为传输介质的数字视频监控系统，也就是将原来的模拟信号采用数字编码压缩技术，并且通过计算机互联网络传输。网络监控系统的优势在于视频数据通过以太网进行传输，监控范围非常广泛，且在高带宽环境下，依然可以提供高质量视频，同时视频内容存储检索非常方便。

    无线以太网的出现，给监控系统带来了新的应用方式。无线数字监控系统在原有的以太网监控系统的基础上，抛弃了网络电缆，用无线微波进行数据传输，降低了网络布线的成本，大大增强了监控系统的灵活性和可扩充性。

监控系统	监控设备	传输介质	显示设备	存储介质
模拟监控	模拟摄像设备	视频/射频电缆	模拟监视器	录像磁带
数字监控	模拟/数字摄像设备	网络电缆	计算机终端	硬盘、CD-ROM
无线数字监控	模拟/数字摄像设备	空气(微波)	计算机终端	硬盘、CD-ROM

    模拟监控系统

    模拟监控系统是一种传统的监控方式，由模拟摄像设备组成。模拟系统由模拟摄像头采集视频信息，并通过视频线或射频线路直接输出到监视器，同时由录像机实时将模拟数据记录下来存档。这种方式简单直接，成本低，适合短距离本地监控系统。

    数字监控系统

    以太网技术的日益成熟，使得网络已经深入到各个生产、生活领域。数字监控系统在某些领域已经取代了原有的模拟监控系统，并充分发挥了网络监控的优势。网络监控系统是由数字摄像设备采集视频信息，并以数字的方式通过有线网络传输到监控中心的设备，百兆以及千兆网络可以提供足够的网络带宽，以支持多个高质量并发视频流稳定地传输。

    无线数字监控系统

    无线网络技术的产生给人们的生活带来了全新的理念。自从1997年Wireless LAN（IEEE802.11）标准确定以来，无线网络以其无需布线、灵活性强等优点迅速赢得了市场的认可。如今每天大约有25万人成为新的无线用户，截止2002年，全球范围内的无线用户数量已经超过2亿。

    无线数字监控是无线网络发展至今最为广泛的应用之一。在通常情况下，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非常高，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，无线网络无可比拟的优势就体现了出来，利用无线网桥技术，可以将多个被监测点与中央控制中心连接起来，且搭建迅速，可以在最短的时间内迅速建立起无线网络链路。在条件许可的情况下，利用无线网桥最远可以支持50公里以上的桥接。IEEE802.11b/g/a的无线网络产品支持11、22/54Mbps及更高的网络带宽，完全能够保证采用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。

监控系统	优点	缺点
模拟监控	设备成本低、视频图像清晰	可监控距离短、大量录像资料存储检索困难
以太网监控	监控距离长、范围广、数字视频质量可调、存储检索方便	网络布线成本高、受地形影响较大
无线数字监控	不受山川、河流、桥梁道路等复杂地形限制；降低网络布线成本、加快建设周期、满足灵活机动应用需求

    无线数字监控的关键技术

    在监控系统中，无线网络主要扮演连接被监控点和监控中心数据传输链路的角色。通过无线网络可以将远程的多个监控点设备连接起来，进行视频传输；同时，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。

    建立监控系统的无线网络链路

    视频监控系统主要完成如何将被监控点实时采集的视频文件及时地传输给监控中心的工作。通常，被监控点和监控中心之间相隔较远，且被监控点分布较分散，利用传统的有线连接方式，不但成本高、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。在这种情况下，无线桥接技术就显露出其优越的特性。

    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。无线链路所能达到的11Mbps/54Mbps的高网络带宽，完全可以保证视频流稳定持续的传输。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加或减少。

利用无线网桥可以迅速地建立数字视频监控系统的信号传输链路

    监控系统中的实时数字视频传输

    数字视频监控系统是计算机、网络和视频编码技术的结合，它可以将不同地点的现场信息实时通过无线通讯手段传送到监控中心，并自动形成视频数据库便于日后的检索。

    在监控系统中，监控中心需要实时得到被监控点的视频信息，并且该视频信息必须是连续、清晰的。在被监控点，通常使用网络摄像头对现场情况进行实时采集，网络摄像头与无线桥接器设备相连，并通过由无线桥接器组成的无线网桥将数据信号发送到监控中心。

    数字视频编码及传输 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，网络带宽就更为重要。无线网络标准协议IEEE802.11b/g/a定义的网络带宽包括多种标准：11Mbps/22 Mbps/54Mbps，其中有效数据传输带宽分别为5Mbps/10Mbps/22Mbps，完全可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。

不同数字视频编码格式在无线网络中所能达到的并发流数

    监控摄像设备的选择 监控系统中，选择不同类型的监控摄像头就会产生不同的结构。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。而数字网络摄相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。

    无线数字监控的设备安装与实施

    无线设备的安装在无线数字监控系统中，被监控点通常为室外监控，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，AboveCable在无线设备选择上，充分考虑到了天气因素的影响，采用 ACAP2020-11/ BW无线桥接器作为室外桥接设备。该桥接器具有全天候的特性，独特的防水、防尘及散热设计确保设备在室外不受天气因素的影响，为室外设备配备避雷器更能防止雷击对无线设备造成的损害。

    无线设备的供电在构架无线网桥的时候，安装在室外的桥接设备与电源之间存在一定的距离，AboveCable利用远距离供电技术解决了这一难题。

    AboveCable ACAP2020-11/BW室外型无线桥接器内置远程供电模块，配合AboveCable ACWA2248/PA以太网供电适配器，通过5类线进行远距离的