西安联合信息3G无线监控综述.doc

3G无线监控行业解决方案西安联合信息技术股份有限公司2010.4一 背景概述2009年年初，随着中国工业和信息产业化部第三代移动通信(3G)牌照的发放，制约安防行业长距离数字化无线视频监控发展的瓶颈性问题得到解决，真正实现通讯技术与安防行业的深度融合，为安防行业的发展带来了新的发展方向。在传统视频监控中，人们在“有限”网络中，观看视频以及远程访问客户端，不得不考虑传输成本的问题。比如高速公路的监测、森林火灾预防以及监控一些偏远地区，由于区域的广泛性，分部的不均匀，导致有线网络建设和室外电路的维修费用非常高，直接影响了视频监控的发展。安全监控技术，从第一代模拟，发展到第二代监测数字监控，再次升级到了第三代网络监控，视频监控的发展越来越宽广。3G技术，具备高宽带、实用性强、应用方便等有点，大大拓展了视频监控的应用场所，覆盖面积更广泛，特别是联通的3G网络，带宽大，稳定，适合进行高清图像的无线传输，可以满足行业用的高清实时监控的需求。一般而言，监控设备一般分为两种，一种是前端3G无线视频服务器，例如，3G网络摄像机设备，将视频信号采集编码的信息，由3G网络传输后，按地理位置、资源和环境等要素进行监测；另一种则是后端移动/无线、移动终端/掌上电脑，主要通过监测和管理，通过3G网络随时监控现场。 3G的无线监控应用中，我们可以分为三个领域和范围：1、无线移动视频监控主要应用于家庭、道路、交通工程的监测，平安城市的监控，甚至更高性能的部队的视频监控系统，我们称之为高端用户。高端用户现在主要是大型视频监控项目建设，它的早期监测系统，不仅包括实时图像的高需求，亦增加至无线（如交通巡逻，和平运动巡逻，城市与执法巡逻等移动市）和移动视频浏览和控制应用中的视频采集。2、家庭和企业民用视频监控 随着人们生活水平以及改善安全条件，家庭安全报警、无线视频监控服务的市场需求急增，越来越多的视频监控应用于家庭以及企业中。安全监控和生活服务的应用，全方位满足生活信息化的需求。 家庭用户的无线视频监控的需求相对简单，主要是视频图像和报警联动需求，监测和控制系统集中存储需求不高。成本因素成为无线视频监控在家庭中普及的重要愿意之一。随着家庭网络和移动网络环境的改善，用户安全意识的上升，国内家庭监控数量开始上升。当发生火灾或小偷入侵、煤气泄漏事故时，系统将采取自动报警信，并及时通知有关人员进行处理。伴随着监控产品价格的下降和运营商不断调整价格，相信民用安防将有巨大的发展潜力。3、特殊场合，如环境监测森林防火等特殊环境工业中的应用 森林防火、高速公路监测等领域，由于分散不均匀，需要很高的覆盖率，加上电缆线路建设和维护成本户外是非常高，无线视频监控发挥了重要的应用价值。二 市场需求分析1、传统行业应用 目前，行业应用的监控系统如国内的平安工程、交通的道路监控、政府热点管理、大型的运动会、世博会的电子监管视频监控等，多为大型化的城域性甚至全国性的行业视频监控系统。高端行业应用现在大多处在建设大型视频监控项目的初期，其对监控系统的要求很高，不仅包括了图像能够实时看得清、录像存得好、云台控制等指令响应得快等，同时还增加了对无线视频采集（如交通巡逻、平安城市移动巡逻、城管移动巡逻与执法等），及移动视频观看和控制的应用要求。从技术上讲，只有3G无线传输才能满足上述多样化的高要求，3G无线网络视频监控与具体行业的深度融合，将成为网络视频监控市场发展的必然趋势。2、家庭安防监控 在公众家庭安全方面，视频监控主要是应用于住宅的安全防范和财产的监控。用户可以通过在家中安装摄像头，利用家庭网关作为视频服务器，用户在远端通过Internet实时监控家庭安全。伴随着家庭网络和移动网络环境不断改善，用户消费能力的提升，安防意识的增强，独立式居住家庭增多，国内家庭监控将开始兴起。当出现盗贼入侵、意外失火或是煤气泄漏等状况，3G安防监控系统会把报警信息发送到主人手机上，让主人及时获悉并做出处理。3G家庭终端还可以根据指令拍摄下家中的实时视频画面，并发到主人手机中供以后取证。对于中高端家庭，具有相当的诱惑力。 随时随地获得报警信息，随时随地访问监控视频，将视频监控由有限的行业市场推向了广阔的公众市场，尤其是家庭市场。而这一市场随着3G监控的到来即将成为视频监控的下一个爆发型增长点。 3、中小企业、商铺 中国有4000多万中小企业，他们对于公司的安全存在很大需求，除此之外对于商铺的管理也是他们的核心需求，比如老板开办多家连锁店铺，但由于处理一些业务关系，整天到处奔波，每天很难光顾一些店面，而安装视频监控后，不但可以作为安防监控，还可以作为店员管理应用，可以通过3G手机观看员工的每天作业情况，管理店面。 4、对传统安防的替代性 3G安防的到来，应该是安防产业扩大应用的契机，特殊行业化、民用化将是融合的成果，同时，运营商的介入，在技术、资金方面给安防行业带来比较大的影响。 3G网络的部署与实施，给安防提供了一个发展的方向：无线替代有线是一个不可逆转的过程，将来的安防在应用上必须要适应这种替代过程。3G作为电信运营商的一个业务平台，而3G业务一个突出的性能就是网络带宽的改善，但是如何应用这个带宽增加运营商业务黏着度一直是运营商关注的焦点，而移动监控恰恰是一个非常好的着眼点，能消耗其带宽增加业务粘着度，未来安防产业的趋势将从有线向无线过渡，替代传统的安防作业。三 3G无线监控应用特点3G安防普及应用给普通家庭、中小企业、商铺带来诸多好处，具体如下几点： 1、易部署 3G的这一特性将解决大量的用户监控点部署难题，几乎所有行业都可以从中受益。尤其是3G安防中的标准化产品，都实现零配置，用户不需要太多的操作，买回家直接就可以使用，不需要专业的施工人员上门安装和操作，降低用户的人工成本。 2、成本低廉 传统的安防项目需要投入很大的资源，而3G安防是SAAS业务模式，用户购买一部分标准的产品，租赁一部分平台使用，支付一部分平台使用费用，不像传统安防还要投入专门的服务器，专门的看护人员。3、联动报警通知 3G安防最大的特色是联动报警，就是家庭或商铺中有异常情况就会触发报警，生成报警短信通知用户家庭有异常情况发生，提示用户用手机登陆WAP或拨打特服号观看家庭视频异常情况，如果真发现有非法入侵者可以及时报警，确保家庭财产安全。 4、布防撤防容易 3G安防产品是标准化、智能化的产品，采用国际3GPP标准规范的通信协议，用户可以通过手机或者PC远程操作，实现布防和撤防。 5、标准的通信协议、兼容性好3GPP通信协议作为国际标准，同时兼容3种3G制式的手机，3G安防运营平台和前端设备遵循3GPP标准，即能够直接支持手机内置的播放器直接观看。 对于现有的监控设备来说，前端视频编码或网络摄像机可以通过软件升级，兼容3GPP的网络平台，而原有的软件系统平台则需要重新更新，需要能够支持3GPP标准的流媒体监控运营平台。四 3G移动视频服务器介绍4.1 3G移动视频服务器（便携）便携设备外观产品功能l 透明传输本产品提供透明数据传输的功能。带有RS-232串口的设备可通过设备提供的标准接口进行互联，举例如下：1.通过带有RS-232接口的云台连接至设备提供的串口，进而对摄像头进行控制；2.工业自动化设备的温度控制、湿度控制、压力控制等可与本产品进行连接。通过无线网络及设备智能控制，以此节省大量的人力和物力。l 提供联网 单机联网本产品正常运行后，可通过单根网线与需要联网的计算机进行互联，完成计算机相应的IP及DNS设置后，即可登陆Internet网络。 多机联网本产品可与交换机或路由器进行互联，从而使多台计算机登陆Internet网络。l 独立服务器本产品可作为独立的服务器进行工作。用户只需手机向设备发送短信，获取登陆IP,通过系统配置工具，按操作说明将登陆IP配置到设备中，就可以实现独立服务器功能。实现步骤如下：1. 手机发送短信至设备，获取登陆IP:6。2. 完成登陆IP在设备中的配置工作。3. 将服务器与家中的摄像头进行互联作。依次完成上述的三个步骤，本产品即可实现服务器功能。用户只需在联网计算机的IE的地址栏里输入：”6”，就可以看到自己家中的监控画面；其次，本产品还可通过手机或PDA访问 服务器观看监控画面。l 短信启动本产品可在条件恶劣、无人值守的环境下独立正常运行，通过发送短信指令，设备便可独立完成开、关机功能。从而最大程度利用无线网络资源，节省人力、物力。l GPS定位（需定制）在设备的前面板上有一个GPS的接口，接上GPS的接收器接收到卫星信号后，由3G移动视频服务器通过无线网络传输到GPS服务器上后，用户可以在GIS地图系统就可以进行定位了。这时候就可以达到GIS地图系统和视频监控系统的完美结合，即通过GIS地图系统看到定位点再通过视频监控系统看到图像。解决了传统的定位系统只能定位而不能看到现场的实时画面的缺点。l 云台控制设备可以适配各种云台，通过客户端，控制云台的角度、方向、焦距等，可以对车体周边进行全面监控。l 本地存储通过插入SD卡进行本地录像存储。l 语音通话支持音频双向通话。可以在客户端和设备前端，进行通话，方便后台指挥。l 断点续传采用断点续传、保持心跳、自动重连等多种方式来保证视频数据传输畅通；l 图像调节调节图像的大小、质量，并自动按照无线链路的带宽情况调整编码速率；l 通过网口进行系统配置，通过客户端进行远程系统配置；l 监控设备具备硬件看门狗设计，防止死机；l 支持设备上SD卡录像，支持手动、报警触发和计划等录像方式；l 可以与电子报警设备配合使用，实现无人值守情况下的视频监控功能；产品性能l 利用3G传输视频数据，用户可随意部署前端监控设备，l 无需布线，安装方便；l 3G模块/视频编码模块一体化设计，可靠性高；l 采用断点续传、保持心跳、自动重连等多种方式来保证l 视频数据传输畅通；l 支持始终在线和激活（拨号/短信）两种工作方式，节省通信费用；l 采用独有的加密手段，保证数据在公网上传输的安全性；l 可以调节图像的大小、质量，并自动按照无线链路的带宽情况调整编码速率；l 可通过网口进行系统配置，也可通过远程进行系统配置；l 监控设备具备硬件看门狗设计，防止死机；l 支持设备上SD卡录像，支持手动、报警触发和计划等录像方式l 可以与电子报警设备配合使用，实现无人值守情况下的视频监控功能；l 系统监控中心建成后，只需要增加前端监控设备即可实现系统扩容；l 支持透明串口数据传输，方便与其他系统接口。l 支持设备端局域网数据透明传输。l 支持PDA或智能手机（WindowsCE Mobile系统）点对点访问设备。l 支持音频双向通话，支持字幕显示。l 支持WCDMA，3G，TD-SWCDMA三种3G网络，以及WIFI网络，并可根据网络情况智能选择，（三网设备）。产品技术参数产品参数主处理器TI达芬奇系列高性能DSP操作系统嵌入式LINUX用户接口简单GUI远程配置界面视频压缩标准H.264/MPEG4/JPEG视频输入1路视频输入,1Vpp-75, RCA 阴性视频输出1路视频输入,1Vpp-75, RCA 阴性视频分辨率D1/VGA/CIF/QVGA/QCIF视频帧率PAL:25帧/秒，NTSC:30帧/秒，帧率可调视频码率32K2Mbps码率自适应音频压缩标准G.711、G.723、GSM音频码率64kbps/ 20kbps/13kbps音频输入1路，3.5mm JACK MIC IN,RCA 阴性音频输出1路，3.5mm JACK SPEAK OUT,RCA 阴性有线网络10/100M以太网,RJ-45接口无线网络支持TC-SCDMA/ 3G/WCDMA/WIFI等网络 （注：可多网组合）网络协议支持TCP/IP、UDP、RTP、DHCP，PPP协议等心跳机制支持本地存储SD卡，支持热插拔RS232接口9针，公头，支持串口的透明传输云台协议支持Pelco-D、Pelco-P等多种协议，可升级扩展协议接口标准50 SSMB射频天线接口 弹出式SIM/UIM卡座功耗5W电压DC：12V5V 温度： -20-70尺寸205*138*50mm机壳金属折弯,防氧化漆4.2 3G移动视频服务器（车载）车载设备外观产品功能l 透明传输本产品提供透明数据传输的功能。带有RS-232串口的设备可通过设备提供的标准接口进行互联，举例如下：1.通过带有RS-232接口的云台连接至设备提供的串口，进而对摄像头进行控制；2.工业自动化设备的温度控制、湿度控制、压力控制等可与本产品进行连接。通过无线网络及设备智能控制，以此节省大量的人力和物力。l 提供联网 单机联网本产品正常运行后，可通过单根网线与需要联网的计算机进行互联，完成计算机相应的IP及DNS设置后，即可登陆Internet网络。 多机联网本产品可与交换机或路由器进行互联，从而使多台计算机登陆Internet网络。l 独立服务器本产品可作为独立的服务器进行工作。用户只需手机向设备发送短信，获取登陆IP,通过系统配置工具，按操作说明将登陆IP配置到设备中，就可以实现独立服务器功能。实现步骤如下：4. 手机发送短信至设备，获取登陆IP:6。5. 完成登陆IP在设备中的配置工作。6. 将服务器与家中的摄像头进行互联作。依次完成上述的三个步骤，本产品即可实现服务器功能。用户只需在联网计算机的IE的地址栏里输入：”6”，就可以看到自己家中的监控画面；其次，本产品还可通过手机或PDA访问 服务器观看监控画面。l 短信启动本产品可在条件恶劣、无人值守的环境下独立正常运行，通过发送短信指令，设备便可独立完成开、关机功能。从而最大程度利用无线网络资源，节省人力、物力。l GPS定位在设备的前面板上有一个GPS的接口，接上GPS的接收器接收到卫星信号后，由3G移动视频服务器通过无线网络传输到GPS服务器上后，用户可以在GIS地图系统就可以进行定位了。这时候就可以达到GIS地图系统和视频监控系统的完美结合，即通过GIS地图系统看到定位点再通过视频监控系统看到图像。解决了传统的定位系统只能定位而不能看到现场的实时画面的缺点。产品性能l H.264解码；QVGA/QQVGA可选，可实现静态抓拍；l 3G无线网络接入，独有的可靠连接技术，针对3G无线网络设计，在恶劣网络条件下保障视频流畅传输。l 适合车载、船载等移动场所使用；适合应急、临时指挥、新闻发布等临时场所；适合孤岛、水面、山区等布线困难的场所使用。l 支持分级用户权限管理，采用数据流加密技术，保证网络通信安全。l 支持双向语音通信，支持多种语音编码算法,平均延时小于3秒。l 采用分布式存储管理技术，实现存储的层次化、网络化，具有本地、远程、手动等多种录像方式，录像回放方便快捷。l 支持多种PTZ协议，协议可扩展。l 采用嵌入式结构设计，内置硬件狗，保证系统运行稳定可靠。产品技术参数技 术 参 数视频视频输入1路视频输入,1Vpp-75, BNC 阴性压缩标准H.264 Base Line分辨率QVGA: 320240 CIF：352288 QQVGA: 160120 QCIF：176144传输性能最高可达15帧/秒,平均延时2-5秒码率控制无线信道自适应码率控制算法图像质量25-35 网络接口标准以太网10/100Base-TX,RJ-45接口网络协议支持TCP/IP、UDP/IP、HTTP等无线接口标准50 SSMB射频天线接口 弹出式SIM/UIM卡座，单卡、双卡(选配)传输认证加密支持VPDN虚拟拨号专网功耗15W外接设备接口标准RS-2329针GPSSAM头 （注：可选）环境电压AV： 220V5V温度： -20-70外观尺寸180*121*44.5mm机壳金属折弯,烤漆4.3 3G移动视频服务器（单兵）单兵设备图片产品功能l 视频采集本产品提供标准 VIDEO 接口，可与摄像机、摄像头等采集工具进行互联，完成视频采集工作。l 无线传输本产品提供标准 UIM 卡槽，设备开启后自动进行拨号操作，同时将视频采集数据发送至服务器接收端。l 本地配置本产品提供标准 RS-232 串口(交叉线)。可通过该串口与计算机进行互联，完成服务器端的 IP 以及其他相关参数的配置。l GPS 定位（选配）在设备的前面板上有一个 GPS 的接口，接上 GPS 的接收器接收到卫星信号后，由 3G 移动视频服务器通过无线网络传输到GPS 服务器上后，用户可以在 GIS 地图系统就可以进行定位了。这时候就可以达到 GIS 地图系统和视频监控系统的完美结合，即通过 GIS 地图系统看到定位点再通过视频监控系统看到图像。解决了传统的定位系统只能定位而不能看到现场的实时画面的缺点。l 双向语音传输（可扩展）本产品可扩展双向语音传输功能，提供单路音频输入、输出，采用标准 RCA 接口、麦克风输入。产品性能l H.264解码；CIF/QCIF、QVGA/QQVGA可选，可实现静态抓拍；l 3G无线网络接入，独有的可靠连接技术，针对3G无线网络设计，在恶劣网络条件下保障视频流畅传输；l 适合应急、临时指挥、新闻发布等临时场所；适合孤岛、水面、山区等布线困难的场所使用；l 支持分级用户权限管理，采用数据流加密技术，保证网络通信安全；l 支持双向语音通信，支持多种语音编码算法,平均延时小于3秒；l 采用分布式存储管理技术，实现存储的层次化、网络化，具有本地、远程、手动等多种录像方式，录像回放方便快捷；l 采用嵌入式结构设计，内置硬件狗，保证系统运行稳定可靠。产品参数技 术 参 数视频视频输入1路视频输入,1Vpp-75, BNC 阴性压缩标准H.264 Base Line分辨率QVGA: 320240 CIF：352288QQVGA: 160120 QCIF：176144传输性能最高可达25帧/秒,平均延时2-5秒码率控制无线信道自适应码率控制算法图像质量25-35 音频压缩标准G.723.1 (6.3kbps)等音频输入RCA接口(阴性,即莲花座) 音频输出RCA接口(阴性,即莲花座)网络网络协议支持TCP/IP、UDP/IP、HTTP等无线接口标准50 SSMB射频天线接口 弹出式UIM卡座，单卡传输认证加密支持VPDN虚拟拨号专网功耗功耗15W外接设备接口标准接口标准航空 XS8JK-2P/YGPSSAM头 （注：可选）环境电压AV： 220V5V温度-2070 外观尺寸13013550mm机壳金属折弯,烤漆4.4 3G图传一体机3G图传一体机设备图片产品功能l 视频采集本产品可独立完成视频采集工作。l 无线传输本产品内置UIM 卡槽，设备开启后自动进行拨号操作，同时将视频采集数据发送至服务器接收端。l 本地配置本产品提供标准RS-232 串口(交叉线)。可通过该串口与计算机进行互联，完成服务器端的IP 以及其他相关参数的配置。l 短信启动本产品可在条件恶劣、无人值守的环境下独立正常运行，通过发送短信指令，设备便可独立完成开、关机功能。从而最大程度利用无线网络资源，节省人力、物力。产品性能l H.264解码；CIF/QCIF、QVGA/QQVGA可选，可实现静态抓拍；l 3G无线网络接入，独有的可靠连接技术，针对3G无线网络设计，在恶劣网络条件下保障视频流畅传输；l 适合应急、临时指挥、新闻发布等临时场所；适合孤岛、水面、山区等布线困难的场所使用；l 支持分级用户权限管理，采用数据流加密技术，保证网络通信安全；l 支持双向语音通信，支持多种语音编码算法,平均延时小于3秒；l 采用分布式存储管理技术，实现存储的层次化、网络化，具有本地、远程、手动等多种录像方式，录像回放方便快捷；l 采用嵌入式结构设计，内置硬件狗，保证系统运行稳定可靠。技 术 参 数视频视频输入1路视频输入,1Vpp-75, BNC 阴性压缩标准H.264 Base Line分辨率QVGA: 320240 CIF：352288QQVGA: 160120 QCIF：176144传输性能最高可达25帧/秒,平均延时2-5秒码率控制无线信道自适应码率控制算法图像质量25-35 网络网络协议支持TCP/IP、UDP/IP、HTTP等无线接口标准50 SSMB射频天线接口 弹出式UIM卡座，单卡传输功耗功耗5W环境电压AV： 220V5V温度-2070 五 行业解决方案3G无线音视频监控系统是现阶段对有线音视频监控的弥补和充实，随着运营商对3G布点的逐步完成，制约3G无线发展的两大瓶颈带宽不够和资费偏高也将随之慢慢消亡，最终局面将形成无线音视频监控取代有线的局面；本着此目标，我们实施了如下行业的3G无线音视频行业解决方案：（见附件）六、安全保证61无线视频监控安全本系统具有非常高的安全性，系统采用多级用户名/密码保护认证机制、嵌入式系统软件、加密传输方式等措施，保障系统稳定性及安全性，具体体现在如下六个方面：1. 系统采用自定义码流封装，即网络视频信息及录像文件无法被其他播放软件破解解析；2. 指挥中心及客户端软件需登陆后才能播放视频及录像；3. 实时用户名/密码验证，即每次通讯连接均需要通过身份验证；4. 监控端与指挥中心可采用专线接入，从而满足用户对系统安全性的更高要求；6.2无线视频监控安全机制本系统中，前端设备和中心管理平台相互之间的通讯连接都采用用户名/密码进行保护。“前端设备”、“服务器”、“用户客户端”三者之间通过网络连接,“用户”登陆“前端设备”，“中心”登陆“前端设备”，以及“用户”登陆“中心”都是需要用户名和密码验证，这些用户名和密码机制是系统安全最基本、最可靠的措施之一。其示意图如下：6.3 独有的网络传输协议本系统中，视频数字流在视频服务器中打包发送到IP网络中的时候，打包的格式以及流媒体的压缩编码格式都是独有的，只有专有的解码软件才能解出正常的图像，否则只是乱码而已。6.4 自主知识产权的嵌入式系统3G移动视频服务器车载备是个内置简单操作系统的嵌入式设备，自成一体，脱离PC单独工作，操作系统的工作模式、指令等都是自定义的，且是具备自主知识产权的机密核心产品。设备不会受到外部病毒、恶意软