基于無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、基于無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要無(wú)線Mesh網(wǎng)（又稱無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)WMN）是近年被高度重視和快速發(fā)展的新型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，支持寬帶高速多媒體業(yè)務(wù)服務(wù)。本文結(jié)合無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控發(fā)展的新方向，介紹視頻監(jiān)控的發(fā)展歷程和人們對(duì)無(wú)線視頻監(jiān)控提出的新需求，深入分析了無(wú)線Mesh網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、優(yōu)點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)及基礎(chǔ)知識(shí)。利用無(wú)線Mesh網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)、特性，把視頻監(jiān)控技術(shù)融入到該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)計(jì)了基于無(wú)線MESH網(wǎng)的大學(xué)校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)。在網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室利用無(wú)線路由器的橋接構(gòu)建簡(jiǎn)單無(wú)線Mesh，實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的小范圍的視頻監(jiān)控。從而論證了在無(wú)線Mesh網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控的可行性、實(shí)效性、前瞻性。隨著未來(lái)無(wú)線分布技

2、術(shù)和無(wú)線分布網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，基于無(wú)線Mesh網(wǎng)的視頻監(jiān)控將會(huì)成為未來(lái)無(wú)線監(jiān)控的主力軍，為視頻監(jiān)控的發(fā)展提供更為廣闊的空間。關(guān)鍵字：視頻監(jiān)控，無(wú)線Mesh網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)視頻目錄1引言12視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展概述12.1模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)階段22.2基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)22.2.1覆蓋范圍廣闊22.2.2系統(tǒng)具有無(wú)限的擴(kuò)展能力22.2.3可以組成復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)32.3無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)32.3.1無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述32.3.2無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展前景32.3.2無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)32.4目前人們對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的主要需求32.4.1高清晰監(jiān)控深受人們追求32.4.2無(wú)線移動(dòng)更具有優(yōu)勢(shì)42.4.3視頻

3、智能存儲(chǔ)、智能檢索成為關(guān)注熱點(diǎn)42.4.4綜合應(yīng)用平臺(tái)引領(lǐng)信息全面整合43無(wú)線Mesh網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)介53.1無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的起源53.2 Mesh網(wǎng)絡(luò)概念63.3無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)其他無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別73.4無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)83.5無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)83.5.1 平面結(jié)構(gòu)93.5.2多級(jí)模式93.5.3混合模式103.6無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)104基于無(wú)線Mesh網(wǎng)的視頻監(jiān)控技術(shù)114.1組網(wǎng)模式124.2安全技術(shù)124.3路由技術(shù)124.4設(shè)備選取134.4.1Mesh路由器參數(shù)134.4.2網(wǎng)絡(luò)攝像頭參數(shù)134.4.3攝像頭路由器電源選取144.4.4網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控服務(wù)器144.

4、5顯示及記錄部分144.6網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控服務(wù)器144.6.1遠(yuǎn)程視頻傳輸?shù)难訒r(shí)性154.6.2報(bào)警預(yù)觸發(fā)錄像功能154.6.3圖像壓縮算法標(biāo)準(zhǔn)154.6.4監(jiān)控中心可以同時(shí)監(jiān)控、錄像的視頻路數(shù)154.6.5 多路網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的圖像傳輸?shù)膸瑪?shù)154.6.6支持多用戶同時(shí)訪問(wèn)同一個(gè)監(jiān)控前端154.7系統(tǒng)布置164.7.1系統(tǒng)工作原理164.7.2系統(tǒng)主要功能164.7.3系統(tǒng)布局164.7.4系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)174.8實(shí)驗(yàn)室模擬監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析174.8.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?74.8.2 實(shí)驗(yàn)選用的設(shè)備184.8.3 Tp-link 無(wú)線路由器的橋接功能配置184.8.4視頻監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)244.8.5 實(shí)驗(yàn)

5、結(jié)論244.9無(wú)線Mesh網(wǎng)視頻監(jiān)控的技術(shù)展望245結(jié)束語(yǔ)2421引言 隨著科技的進(jìn)步和信息技術(shù)的發(fā)展，日益發(fā)展的社會(huì)需求使得視頻監(jiān)控越來(lái)越多的應(yīng)用于交通、校園、住宅小區(qū)、醫(yī)療等場(chǎng)所。但現(xiàn)有的基于有線網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)存在著一定的弊端，如網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的效果與實(shí)時(shí)監(jiān)控存在著一定差距、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)缺乏智能技術(shù)應(yīng)用、視頻數(shù)據(jù)不能真正實(shí)現(xiàn)共享等缺點(diǎn)。為了提高工作效率，并且克服現(xiàn)有通信系統(tǒng)的缺點(diǎn)，達(dá)到通信的“無(wú)所不在”，近年來(lái)，一種新一代無(wú)線通信網(wǎng)無(wú)線Mesh網(wǎng)(Wireless Mesh Network，WMN)技術(shù)引發(fā)業(yè)界的重視和研究。由于它具備組網(wǎng)迅速、結(jié)構(gòu)靈活、傳輸速率大、可靠性強(qiáng)、成本低等突出的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)

6、是解決“最后一公里”問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)之一，很快適應(yīng)了市場(chǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的新需求，勢(shì)必拓寬視頻監(jiān)控的應(yīng)用范圍。針對(duì)我們小組對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的興趣，結(jié)合現(xiàn)在人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的需求，深入分析了無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)和主要特點(diǎn)，提出了一種利用多個(gè)單獨(dú)視頻終端節(jié)點(diǎn)構(gòu)建基于無(wú)線Mesh技術(shù)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。2視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展概述經(jīng)濟(jì)、科技的進(jìn)一步發(fā)展，各種安全問(wèn)題已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。安全防范的概念已經(jīng)深入人心。例如：交通安全防范、社會(huì)治安安全防范、廠礦安全防范、教學(xué)系統(tǒng)監(jiān)控、病人病房監(jiān)控等。由于安全的要求性提高，視頻監(jiān)控已經(jīng)以其鮮明的特點(diǎn)深入到了人們的心中。視頻監(jiān)控系統(tǒng)也稱為電視監(jiān)控系統(tǒng)，它是安全防范的組

7、成部分，是防范能力強(qiáng)，先進(jìn)的綜合的系統(tǒng)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)是通過(guò)在某些地點(diǎn)安裝攝像頭等視頻采集設(shè)備對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拍攝監(jiān)控，然后通過(guò)一定的傳輸網(wǎng)絡(luò)將視頻采集設(shè)備采集到的視頻信號(hào)傳送到指定的監(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過(guò)人工監(jiān)控或者將視頻信號(hào)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)設(shè)備上對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行視頻監(jiān)控。視頻監(jiān)控系統(tǒng)分為前端監(jiān)控設(shè)備，包括有云臺(tái)，護(hù)罩，攝像頭，支架，鏡頭，解碼器等設(shè)備。后端監(jiān)控設(shè)備，包括有視頻監(jiān)控主機(jī)，數(shù)字視頻矩陣，監(jiān)視器等設(shè)備。前端監(jiān)控設(shè)備的功能有：攝像頭采集視頻信號(hào)或者圖像。云臺(tái)控制攝像頭的轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整監(jiān)視范圍。鏡頭可以調(diào)整攝像頭的焦距，從而起到調(diào)整圖像的清晰度和圖像的遠(yuǎn)近。解碼器是接收控制主機(jī)的控制信號(hào)，對(duì)云臺(tái)和鏡頭進(jìn)行控

8、制，以達(dá)到控制云臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向以及控制鏡頭的焦距從而保證監(jiān)控中心對(duì)現(xiàn)場(chǎng)可以進(jìn)行全方位的實(shí)時(shí)監(jiān)控。后端監(jiān)控設(shè)備的功能有：視頻監(jiān)控主機(jī)負(fù)責(zé)對(duì)前端監(jiān)控設(shè)備發(fā)送指令，獲取前端監(jiān)控設(shè)備的反饋的一些參數(shù)，從而達(dá)到控制前端監(jiān)控設(shè)備的作用，監(jiān)視器則是用來(lái)顯示視頻信號(hào)的設(shè)備。由于監(jiān)視器價(jià)格昂貴，如果要每一個(gè)攝像頭都相應(yīng)的連接一臺(tái)監(jiān)視器的話，相應(yīng)成本就非常的高，而且監(jiān)控中心的工作人員也不能完全可以兼顧到如此多的監(jiān)視器，所以就使用數(shù)字視頻矩陣來(lái)對(duì)攝像頭和監(jiān)視器進(jìn)行切換，從而使得既可以監(jiān)控到所有的現(xiàn)場(chǎng)，又可以節(jié)約成本。視頻監(jiān)控信號(hào)進(jìn)行傳輸可以分為模擬傳輸和數(shù)字傳輸，現(xiàn)在隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)更加深入的各行各業(yè)，數(shù)

9、字技術(shù)的日益發(fā)展，模擬傳輸現(xiàn)在已經(jīng)基本淘汰。數(shù)字傳輸又可以分為通過(guò)電話線傳輸，DDN線路傳輸，ISDN線路傳輸，光纖信道傳輸，無(wú)線信道傳輸，衛(wèi)星線路傳輸，現(xiàn)在隨著TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的帶寬越來(lái)越大，越來(lái)越多的通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)也隨著時(shí)間的推移發(fā)生著翻天覆地的變化，縱觀真?zhèn)€過(guò)程我國(guó)的視頻監(jiān)控發(fā)展經(jīng)歷了以下三個(gè)過(guò)程：2.1模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)階段傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)一般由前端設(shè)備、傳輸電纜、切換控制設(shè)備以及顯示設(shè)備幾個(gè)部分組成。前段一般由實(shí)時(shí)圖像攝入設(shè)備（攝像頭）、環(huán)境傳感器（濕度、溫度檢測(cè)器）、報(bào)警按鈕和門控系統(tǒng)，傳輸電纜一般是傳輸視頻的同軸電纜，傳輸控制信號(hào)的

10、控制信號(hào)電纜。顯示設(shè)備包括示圖像的監(jiān)視器、顯示傳感狀態(tài)信息的報(bào)警器。切換設(shè)備在模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，一般包括視頻切換矩陣，音頻切換矩陣。由于模擬監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控中心不可能，當(dāng)然也不需要對(duì)每一個(gè)前端的攝像頭均配置相應(yīng)的視頻監(jiān)視器，所以往往需要在同一個(gè)監(jiān)視器上對(duì)若干攝像頭進(jìn)行輪循顯示，視頻切換就版主用戶完成該功能。隨著人們生活水平的提高，對(duì)安全、安保要求的提高，監(jiān)控要求就越來(lái)越嚴(yán)格，模擬監(jiān)控系統(tǒng)的缺點(diǎn)和弊病也就暴露出來(lái)，越來(lái)越難以適應(yīng)技術(shù)需求的發(fā)展。尤其是在信息化、數(shù)字化的沖擊下，模擬監(jiān)控系統(tǒng)正慢慢的退出人們的生活。2.2基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)是新型產(chǎn)品，它將

11、數(shù)字化視頻圖像記錄與多畫面圖像顯示功能和智能報(bào)警功能緊緊的融合在一起，它將取代傳統(tǒng)的模擬式多畫面分割和長(zhǎng)時(shí)間錄像，具有靈活的方便的特點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，高檔次的計(jì)算機(jī)、pc工作站或pc服務(wù)器都發(fā)揮著重要作用。在系統(tǒng)中增加攝像頭圖像輸入路數(shù)，提高畫面質(zhì)量，提高畫面顯示速率，增加對(duì)云臺(tái)、鏡頭的控制，加入良好的人機(jī)交互界面。利用簡(jiǎn)單的操作完成最大的控制。網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化的硬盤存儲(chǔ)及視頻壓縮功能，可以完整記錄下攝像頭的高清晰畫面，使畫面實(shí)時(shí)回放并也能達(dá)到極高的清晰度。圖像經(jīng)過(guò)壓縮調(diào)制解調(diào)后可以通過(guò)電話線、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)進(jìn)行傳輸，在通過(guò)軟件解壓后 實(shí)現(xiàn)視頻重現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到了今天，可以說(shuō)是無(wú)處不在，深

12、入到了人們生活的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，全數(shù)字化的視頻監(jiān)控以網(wǎng)絡(luò)為平臺(tái)，采用全新的設(shè)計(jì)理念，集成當(dāng)今世界最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字處理技術(shù)等。全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)用IP地址來(lái)標(biāo)示網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備，將數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中采用網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議（TCP/IP）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互和流通。在網(wǎng)絡(luò)中圖像、語(yǔ)音等數(shù)據(jù)都實(shí)現(xiàn)了綜合控制和使用。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)化和全數(shù)字化，其主要特點(diǎn)：2.2.1覆蓋范圍廣闊網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)沒(méi)有了電纜長(zhǎng)度、信號(hào)衰減的限制，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控是一個(gè)沒(méi)有距離里的概念。由于全數(shù)字化數(shù)據(jù)采用網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳輸，只要有網(wǎng)絡(luò)的地方都可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。2.2.2系統(tǒng)具有無(wú)限的擴(kuò)展能力所有的設(shè)備都是由網(wǎng)絡(luò)IP 地址進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)識(shí)

13、，增加設(shè)備只需要至網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行IP地址擴(kuò)充，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)升級(jí)提高網(wǎng)絡(luò)帶寬即可。如果監(jiān)控中心同時(shí)觀察網(wǎng)絡(luò)中攝像頭的個(gè)數(shù)有限的話，我們不需要提高網(wǎng)絡(luò)帶寬也能增加網(wǎng)絡(luò)中的監(jiān)控設(shè)備。2.2.3可以組成復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)由于網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)已經(jīng)完成了模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換，采用統(tǒng)一的協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，系統(tǒng)具有良好的兼容性，可以滿足用戶任何特殊的、靈活的、復(fù)雜的要求。2.3無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)2.3.1無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用最多的領(lǐng)域之一。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要用于對(duì)重要區(qū)域或遠(yuǎn)程地點(diǎn)的監(jiān)視和控制，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)在電力系統(tǒng)、電信機(jī)房、工廠、城市交通、水利系統(tǒng)、小區(qū)治安等領(lǐng)域正得到

14、越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控由前端圖像采集系統(tǒng)，無(wú)線傳輸系統(tǒng)，監(jiān)控管理中心等組成。2.3.2無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展前景未來(lái)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的整體方向是：數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)化是監(jiān)控系統(tǒng)的主流趨勢(shì)，它大大地簡(jiǎn)化和提高了信息傳遞的方式和速度。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展以及市場(chǎng)應(yīng)用環(huán)境的逐步成熟，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展方向。對(duì)于有線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，需要考慮到線纜布局的合理性，比如特殊地理環(huán)境、工作內(nèi)容、開(kāi)闊地等環(huán)境，鋪設(shè)線纜將耗費(fèi)大量人力與物資或者無(wú)法布線等。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)不需布線，組網(wǎng)方式靈活，具備遠(yuǎn)距離監(jiān)控，良好的擴(kuò)充性，可管理性，易于與其它系統(tǒng)集成等

15、優(yōu)勢(shì)。2.3.2無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)1、綜合成本低，性能更穩(wěn)定。只需一次性投資，無(wú)須挖溝埋管，特別適合室外距離較遠(yuǎn)及已裝修好的場(chǎng)合。2、組網(wǎng)靈活，可擴(kuò)展性好，即插即用。根據(jù)用戶實(shí)際情況采取點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)模式組網(wǎng)，最大限度地使用鏈路帶寬，管理人員可以迅速將新的無(wú)線監(jiān)控點(diǎn)投入到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中，不需要為新建的傳輸鏈路鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)、增加設(shè)備，輕而易舉地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控。3、維護(hù)費(fèi)用低。無(wú)線設(shè)備管理方式以及安裝非常便利，前端設(shè)備是即插即用、免維護(hù)系統(tǒng)。 4、無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)是監(jiān)控和無(wú)線傳輸技術(shù)的結(jié)合，它可以將不同地點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)信息實(shí)時(shí)通過(guò)無(wú)線通訊手段傳送到無(wú)線監(jiān)控中心，并且自動(dòng)形成視頻數(shù)據(jù)庫(kù)便于日后的檢索。5、監(jiān)控

16、中心的交換機(jī)必須具備組播轉(zhuǎn)發(fā)控制功能，防止廣播風(fēng)暴發(fā)生。通過(guò)無(wú)線設(shè)備特性管理，組播方式傳輸碼流緩解鏈路帶寬壓力。2.4目前人們對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的主要需求目前，高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、基于3G的移動(dòng)監(jiān)控、視頻智能分析、視頻智能存儲(chǔ)、異構(gòu)系統(tǒng)的整合、綜合應(yīng)用平臺(tái)等成為大家共同關(guān)注的熱點(diǎn)，這些技術(shù)如何走向?qū)嵱?，更好地服?wù)各行業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，引發(fā)了大家的共同思考。2.4.1高清晰監(jiān)控深受人們追求高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控需求突顯“讓我們看得更寬廣，讓我們看得更清楚，讓我們看得更舒服”，這已是視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)非常迫切的需求。美國(guó)權(quán)威IT市場(chǎng)調(diào)研公司的總裁馬克·柯?tīng)査固固岢隽送苿?dòng)視頻監(jiān)控設(shè)備市場(chǎng)發(fā)展的四大技術(shù)因素：百萬(wàn)像

17、素?cái)z像頭、高性能編解碼器、強(qiáng)大的分析技術(shù)、以及便于從閉路電視(CCTV)遷移到IP/聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控的所有底層技術(shù)。由此我們可以看到，這四大技術(shù)因素中的百萬(wàn)像素?cái)z像頭、高性能編解碼器以及IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，都與高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控密切相關(guān)，代表了高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中采集、編解碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸方面的發(fā)展趨勢(shì)。2.4.2無(wú)線移動(dòng)更具有優(yōu)勢(shì)但是能擺脫線纜的束縛，安裝周期短、維護(hù)方便、擴(kuò)容能力強(qiáng)，使用簡(jiǎn)單方便，高性能仍然是人們追求和關(guān)注的焦點(diǎn)。在移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)中，微波、CDMA、GSM、3G等網(wǎng)絡(luò)主要扮演連接監(jiān)控點(diǎn)和監(jiān)控中心數(shù)據(jù)傳輸鏈路的角色。通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可以將遠(yuǎn)程的多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)設(shè)備連接起來(lái)，進(jìn)行視頻傳輸;相對(duì)于傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)

18、監(jiān)控來(lái)說(shuō)，移動(dòng)監(jiān)控采用了更新的技術(shù)和方法，不受山川、河流、橋梁道路等復(fù)雜地形限制，無(wú)需布線，建設(shè)周期快，維護(hù)方便，可較好滿足靈活機(jī)動(dòng)的應(yīng)用需求。2.4.3視頻智能存儲(chǔ)、智能檢索成為關(guān)注熱點(diǎn)在當(dāng)前主流的視頻監(jiān)控應(yīng)用中，存儲(chǔ)的視頻數(shù)據(jù)不再是簡(jiǎn)單的錄像數(shù)據(jù)，而是視頻監(jiān)控資源使用部門對(duì)圖像進(jìn)行分析的數(shù)據(jù)源。隨著安防系統(tǒng)建設(shè)的不斷推進(jìn)，各地建設(shè)的監(jiān)控點(diǎn)已數(shù)以千計(jì)、萬(wàn)計(jì)，系統(tǒng)保存的圖像信息可以說(shuō)是海量的，但由于傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)缺乏智能因素，錄像數(shù)據(jù)通常采用分布式存儲(chǔ)，無(wú)法被有效的分類存儲(chǔ)，最多只能打上時(shí)間標(biāo)簽，因此圖像檢索及其耗時(shí)，并且很難獲得需要的、有價(jià)值的信息。因此，視頻存儲(chǔ)系統(tǒng)如何利用視頻智能分析技

19、術(shù)、人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控對(duì)象特征提取并進(jìn)行智能存儲(chǔ);如何對(duì)海量圖像信息快速、有效的進(jìn)行檢索、回放;如何支持高級(jí)別的安全性、豐富的權(quán)限管理功能、數(shù)據(jù)的高共享性已成為亟需解決的一個(gè)重要課題。眾所周知，智能化技術(shù)能夠及時(shí)、自動(dòng)地從原始視頻信息中提取大量有價(jià)值信息，完成視頻信息的保存和檢索，也可以驅(qū)動(dòng)其他數(shù)據(jù)、觸發(fā)其他行為，從而大大增強(qiáng)系統(tǒng)功能，提高系統(tǒng)應(yīng)用的成效。為實(shí)現(xiàn)基于特征識(shí)別、行為分析和事件記錄的智能查詢和回放，首先要實(shí)現(xiàn)智能存儲(chǔ)，即只存儲(chǔ)有價(jià)值的相關(guān)視頻圖像，實(shí)現(xiàn)重要圖像信息的長(zhǎng)期保存;并在控制中心建立視頻數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)每個(gè)錄像的索引信息，如目標(biāo)進(jìn)入、離開(kāi)、出現(xiàn)于警戒區(qū)域，目標(biāo)奔跑、快速移動(dòng)，

20、人員聚集等，為智能檢索、回放提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。視頻智能檢索則力求通過(guò)檢索目標(biāo)照片，方便地檢索到該目標(biāo)在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的所有活動(dòng)的錄像或基于目標(biāo)的重要特征(如身著紅色衣服的女子、黑色的小轎車)檢索指定時(shí)間、活動(dòng)范圍內(nèi)的錄像資料，從而大大節(jié)省辦案人員挖掘線索、辦案取證的時(shí)間、人力、物力和財(cái)力，提高案件的偵破率和視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用效能。2.4.4綜合應(yīng)用平臺(tái)引領(lǐng)信息全面整合目前，視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、管理和應(yīng)用平臺(tái)產(chǎn)品已非常普遍，國(guó)內(nèi)外很多行業(yè)用戶的監(jiān)控管理綜合性解決方案。平臺(tái)大都采用分級(jí)分布式架構(gòu)，可在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)十萬(wàn)甚至上百萬(wàn)臺(tái)攝像頭進(jìn)行圖像顯示、管理、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)，且具有廣泛的設(shè)備兼容性。但

21、大部分平臺(tái)產(chǎn)品更多的偏重于圖像接入、系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、綜合管理等方面的功能，真正貼近行業(yè)用戶的業(yè)務(wù)，可較好滿足其行業(yè)性應(yīng)用需求的產(chǎn)品較少，對(duì)系統(tǒng)效能的提升程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。另外，當(dāng)前視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)已相當(dāng)普及，涉及到各行各業(yè)，比如金融網(wǎng)點(diǎn)、企事業(yè)單位、政府機(jī)關(guān)、購(gòu)物廣場(chǎng)、零售商店、旅游景點(diǎn)、學(xué)校等等，我們要認(rèn)識(shí)到圖像的接入僅僅是一個(gè)方面，更重要的是圖像如何作為一個(gè)資源共享的公共信息，供其他政府管理部門共享。因此，如何整合其他社會(huì)圖像監(jiān)控資源，建立圖像監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，綜合利用各種圖像監(jiān)控資源，包括音視頻監(jiān)控設(shè)備、報(bào)警探測(cè)設(shè)備，在城市范圍內(nèi)構(gòu)建能夠?qū)υO(shè)防區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控和歷史圖像查閱以及報(bào)警聯(lián)動(dòng)的功能全面、反

22、應(yīng)靈敏、高效運(yùn)轉(zhuǎn)的城市圖像信息綜合應(yīng)用平臺(tái)，為政府行政部門的管理和決策提供基礎(chǔ)信息支撐顯得尤為重要。各個(gè)政府管理部門根據(jù)職能的不同，管理要求、管理對(duì)象的不同，通過(guò)城市圖像信息綜合應(yīng)用平臺(tái)，各取所需，各盡其職，共同提高城市公共安全常態(tài)管理和重大事件保衛(wèi)或突發(fā)事件應(yīng)急處置能力，確保城市平安和社會(huì)和諧，這是視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)下一步需要重點(diǎn)思考的問(wèn)題。高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、移動(dòng)無(wú)線監(jiān)控、視頻智能分析等新技術(shù)和產(chǎn)品，在目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)中建設(shè)中已占據(jù)越來(lái)越重要的位置，只有盡快解決其進(jìn)一步推廣和大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸，才能不斷創(chuàng)造新的價(jià)值，逐步為市場(chǎng)所接受和認(rèn)可，從而更好服務(wù)用戶，也引導(dǎo)視頻監(jiān)控系統(tǒng)新的發(fā)展。3無(wú)線Mesh

23、網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)介3.1無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的起源Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在寬帶無(wú)線接入領(lǐng)域，各種無(wú)線通信技術(shù)蓬勃發(fā)展的同時(shí)，一種新的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)也逐漸發(fā)展起來(lái)，引起了人們廣泛的注意。無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)（WMN， Wireless Mesh Network），又稱作無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)，無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)。在上世紀(jì)90年代中期出現(xiàn)了這個(gè)名詞，直到前幾年才引起了人們的特別關(guān)注。WMN的出現(xiàn)不是偶然的，它的出現(xiàn)于其他的新技術(shù)有著一樣的背景，它的出現(xiàn)是技術(shù)發(fā)展和需求的結(jié)果。傳統(tǒng)的基于基站的無(wú)線通信如圖1 為用戶提供無(wú)線接入服務(wù)，但是隨著無(wú)線用戶的數(shù)量的增加，系統(tǒng)有限的資源制約著系統(tǒng)的通信容量。于是出現(xiàn)了空間資源復(fù)用概念的蜂

24、窩移動(dòng)通信系統(tǒng)出現(xiàn)了，大大緩解了用戶的信息需求與系統(tǒng)資源之間的矛盾。圖 1 基于基站的無(wú)線通信蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)如圖 2 在其應(yīng)用中也有它的局限性。投資角度來(lái)看，它只適合運(yùn)用在人口稠密的地區(qū)、擁有永久性業(yè)務(wù)需求的地區(qū)。對(duì)于用戶移動(dòng)性較大、不適合建立永久性的大功率的基站的場(chǎng)合，例如未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)中的臨時(shí)通信。然而Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一直和蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)一樣快速發(fā)展，然而Ad hoc網(wǎng)絡(luò)由于其應(yīng)用環(huán)境和技術(shù)成本不適合應(yīng)用于現(xiàn)代民用通信領(lǐng)域。無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN ，Wireless Local Area Network，Wi-Fi ）的發(fā)展技術(shù)已近相當(dāng)成熟，它有效的延伸了因特網(wǎng)的覆蓋范圍，賦予了用戶一定

25、的移動(dòng)性。運(yùn)營(yíng)商于是通過(guò)布置熱點(diǎn)（AP ，Access Point）將WLAN技術(shù)推向了市場(chǎng)，3G家族（WCDMA cdma2000 TD-SCDMA）在近幾年的帶了人們的重視，得到了快熟發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)也在各個(gè)城市的到了很好的覆蓋，4G通信在市場(chǎng)上還沒(méi)有得到商業(yè)化的推廣，僅僅在實(shí)驗(yàn)室的到了驗(yàn)證。圖 2 蜂窩移動(dòng)通信無(wú)線Mesh網(wǎng)（ 如圖 3）在實(shí)質(zhì)上屬于移動(dòng) Ad hoc網(wǎng)絡(luò)，WMN與Ad hoc的主要區(qū)別在于Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)對(duì)于用戶終端相對(duì)于WMN移動(dòng)性較低，然而WMN不作為一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)而存在，而是因特網(wǎng)核心的一個(gè)延伸。它通常會(huì)存在一個(gè)或者幾個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)（Get way）與因特網(wǎng)高速相連。用戶

26、通過(guò)自身的無(wú)線接入點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)相連實(shí)現(xiàn)信息交互，如果用戶自身的節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍外，用戶節(jié)點(diǎn)就負(fù)責(zé)中繼和轉(zhuǎn)發(fā)。這樣就實(shí)現(xiàn)了大范圍的覆蓋，這種方式組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了廉價(jià)，不需要網(wǎng)絡(luò)昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。圖 3 無(wú)線Mesh網(wǎng)通信3.2 Mesh網(wǎng)絡(luò)概念WMN是從移動(dòng) Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中分離出來(lái)的，并承襲了WLAN的技術(shù)?？傊甅esh網(wǎng)絡(luò)是一種無(wú)線多跳網(wǎng)狀拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，是一種非常有前途的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。嚴(yán)格的將講，WMN是一種新型寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，是一種高容量、高速率的分布式網(wǎng)絡(luò)，它與傳統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)有很大的差別。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)它與移動(dòng) Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)相似、但是網(wǎng)絡(luò)中的大部分節(jié)點(diǎn)基本靜止不移動(dòng)，拓?fù)渥兓。辉趩翁?/p>

27、接入上，WMN可以視為一種特殊的WLAN。WMN可以作為解決無(wú)線接入“最后一公里”新方案。3.3無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)其他無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別與傳統(tǒng)的無(wú)線接入技術(shù)相比，無(wú)線 Mesh 網(wǎng)具有一些新的特點(diǎn):1) 無(wú)線Mesh網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)的目標(biāo)是在不犧牲信道容量的情況下，擴(kuò)展現(xiàn)有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。另一個(gè)目標(biāo)是在不具有直接視距無(wú)線鏈路的用戶之間，提供非視距連接。為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，不可避免的要采用多跳Mesh網(wǎng)絡(luò)。多跳Mesh網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，無(wú)線鏈路間更短，發(fā)射功率更小， 節(jié)點(diǎn)間干擾更少和頻率重用效率更高，這樣可以在不犧牲信道容量的 前提下獲得更高的系統(tǒng)容量。2) 支持Ad hoc方式網(wǎng)絡(luò)互連，具有自組織，自管理，自

28、愈能力 無(wú)線 Mesh 網(wǎng)具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活，易于部署和配置，容錯(cuò)以及網(wǎng)狀連 接多點(diǎn)到多點(diǎn)通信等特點(diǎn)，使得無(wú)線 Mesh 網(wǎng)的初始部署成本相當(dāng)?shù)停?并且可以根據(jù)需要逐步擴(kuò)容。自組織自愈能力使得無(wú)線 Mesh 網(wǎng)不需要 網(wǎng)絡(luò)管理員來(lái)手工配置網(wǎng)絡(luò)，而可以自動(dòng)發(fā)現(xiàn)新節(jié)點(diǎn)，自動(dòng)完成配置過(guò) 程，自動(dòng)維護(hù)網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行，在出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)鏈路故障時(shí)也可自動(dòng)調(diào)整完 成網(wǎng)絡(luò)自愈。3) 多種類型的網(wǎng)絡(luò)接入 在無(wú)線 Mesh 網(wǎng)中，既支持無(wú)線終端接入骨干網(wǎng)，又支持無(wú)線終端之間的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)通信。此外，把無(wú)線 Mesh 網(wǎng)技術(shù)與其他無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合， 可以通過(guò)無(wú)線 Mesh 網(wǎng)給這些無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的終端用戶提供無(wú)線接入業(yè)務(wù)。4) 移動(dòng)性以

29、及能耗限制與節(jié)點(diǎn)類型相關(guān) 無(wú)線 Mesh 網(wǎng)中，Mesh 路由器一般為靜止不動(dòng)的設(shè)備，而 Mesh 終端可以 是移動(dòng)或固定設(shè)備。同時(shí)，Mesh 路由器一般沒(méi)有能耗的限制，而 Mesh 終端則需要采用能耗較小的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。這樣，MAC 以及路由協(xié)議需要針對(duì) Mesh 路由器和 Mesh 終端設(shè)備分別設(shè)計(jì)和優(yōu)化。 與同樣具有自組織，自管理以及多跳無(wú)線 Ad hoc 拓?fù)涞?Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)相比，無(wú)線 Mesh 網(wǎng)也有自己與 Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)不同的特點(diǎn)。5) 具有無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施骨干網(wǎng) 無(wú)線 Mesh 網(wǎng)內(nèi)，由 Mesh 路由器組成一個(gè)無(wú)線骨干網(wǎng)，專門用于給終端 客戶提供可靠網(wǎng)絡(luò)連接。這個(gè)無(wú)線骨干

30、網(wǎng)在無(wú)線域內(nèi)提供了大覆蓋范圍，連通性以及健壯性。反觀 Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)則是基于各個(gè)不可靠的終端 用戶來(lái)進(jìn)行通信，不存在專門提供網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)的基礎(chǔ)骨干網(wǎng)，這給 Ad hoc 的應(yīng)用帶來(lái)了很大的限制。6) 集成性 無(wú)線 Mesh 網(wǎng)可以通過(guò) Mesh 路由器的網(wǎng)關(guān)/橋接功能，整合現(xiàn)有多種無(wú) 線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，如 802.11，802.16，3G 移動(dòng)通信等。這樣，通過(guò) Mesh 路 由器組成的無(wú)線骨干網(wǎng)，可以把多種不同無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接到一起，形成一個(gè)"無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)"。而 Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)由于是用戶終端自組網(wǎng)，而用戶終端一般不具備這種網(wǎng)關(guān)橋接的功能。7) 路由和配置功能的專門化 在 Ad

31、 hoc 網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)終端用戶設(shè)備都要為所有其他節(jié)點(diǎn)執(zhí)行路由和 配置功能。而在無(wú)線 Mesh 網(wǎng)中，雖然 Mesh 終端也有路由轉(zhuǎn)發(fā)功能，但是主要還是由 Mesh 路由器來(lái)執(zhí)行路由和配置功能，大大減輕了普通 Mesh 終端的負(fù)載。8) 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定 Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)中，由于終端用戶的移動(dòng)性和不可靠性，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜瓦B接的變化較大，使得路由協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)配置和部署帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)。無(wú)線 Mesh 網(wǎng)中，Mesh 路由器一般是靜止不動(dòng)設(shè)備所以且較用戶終端可靠的多。9) 功耗限制減少無(wú)線 Mesh 網(wǎng)絡(luò)中，Mesh 路由器一般為靜止不動(dòng)的設(shè)備，與 Ad hoc 網(wǎng)中的移動(dòng)終端相比，基本沒(méi)有功耗限制。

32、這樣，在設(shè)計(jì) Mesh 路由器的物 理層，MAC 層以及網(wǎng)絡(luò)層路由協(xié)議時(shí)，基本可以不考慮功耗限制，這大 大簡(jiǎn)化了協(xié)議設(shè)計(jì)，同時(shí)還可以采用性能較高的設(shè)計(jì)方案。無(wú)線Mesh網(wǎng)與Ad hoc網(wǎng)絡(luò)、WLAN和無(wú)線寬帶接入網(wǎng)（WBAN）技術(shù)（比如WMAN和WWAN）的關(guān)系如圖4圖 4 Mesh網(wǎng)與Ad hoc網(wǎng)絡(luò)、WLAN和無(wú)線寬帶接入網(wǎng)（WBAN）的關(guān)系3.4無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)（1）高帶寬： 由于在無(wú)線 Mesh 網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)以無(wú)線多跳的方式傳輸，可選用較短的傳輸鏈路，數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)到6Mbit/s。(2 ) 兼容性 ：Mesh 網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)與Internet 、Wi-Fi 、局域網(wǎng) 、

33、公共電話網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)相連，Mesh網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線終端用戶也可以連接到其他網(wǎng)絡(luò)。支持非視距傳輸， 構(gòu)建無(wú)線 Mesh 網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要目標(biāo)就是為那些沒(méi)有直接視距鏈路的用戶提供非視距連接 WMN 采用無(wú)線多跳方式，用戶即便不在基站接入點(diǎn)的覆蓋范圍內(nèi)，也可以通過(guò)其他節(jié)點(diǎn)以無(wú)線多跳方式接入到目的網(wǎng)絡(luò)前期投資少鋪設(shè)一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)，首先考慮的是覆蓋范圍在無(wú)線Mesh 網(wǎng)絡(luò)中不需要基站少。了前期的基站勘測(cè)，建設(shè)基站等基礎(chǔ)設(shè)施的昂貴費(fèi)用，對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商來(lái)說(shuō)，前期投資很低。(3) 健壯性 ：由于Mesh網(wǎng)絡(luò)不需要建立大型基站及發(fā)射塔，并且具有自我修復(fù)的功能，因此消除了因各別通訊設(shè)備，如基站及發(fā)射塔的故障而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)通訊受

34、阻的隱患。這樣在發(fā)生任何重大的意外事件或自然災(zāi)害時(shí)，即使一部分網(wǎng)絡(luò)設(shè)備受損時(shí)，也不會(huì)造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。(4) 自動(dòng)平衡負(fù)載：由于Mesh網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備都可作為其他設(shè)備的路由和轉(zhuǎn)發(fā)器。意味著每個(gè)終端都能通過(guò)相鄰終端或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的路由和轉(zhuǎn)發(fā)而與距離較遠(yuǎn)的其他終端或者網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)進(jìn)行通信。因此，在某些用戶密集的地區(qū)當(dāng)接入點(diǎn)負(fù)載過(guò)重的時(shí)候，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)會(huì)利用路由和轉(zhuǎn)發(fā)的功能自動(dòng)地將一部分用戶的通信鏈接轉(zhuǎn)移到其他的接入點(diǎn)上，從而平衡了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載。3.5無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)意義上的移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有一定的差異。一般上無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)由客戶端節(jié)點(diǎn)、Mesh路由器節(jié)點(diǎn)

35、和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)組成。但是根據(jù)具體要求和配置的不同，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)也不一定包含以上所有節(jié)點(diǎn)。通常Mesh客戶端節(jié)點(diǎn)可以是筆記本電腦、PAD、wi-fi手機(jī)、無(wú)線傳感器、無(wú)線控制器等;Mesh路由器可以是普通Pc機(jī)，也可以是專用的嵌入式操作系統(tǒng)（如ARM）等。一般為了提高無(wú)線Mesh網(wǎng)的靈活性，通常Mesh路由器擁有多個(gè)無(wú)線接口，各個(gè)接口可以是相同的，也可以是不同的。與傳統(tǒng)的路由器相比較，Mesh路由器在很多方面都做了增強(qiáng)，增加了多跳環(huán)境下的路由功能，對(duì)MAC協(xié)議、功率控制等也有所改進(jìn)。Mesh客戶端也可也分為兩類，一類普通的用戶節(jié)點(diǎn)，這類節(jié)點(diǎn)不具有信息轉(zhuǎn)發(fā)功能，只作為普通終端接入網(wǎng)絡(luò)；另一類是既具

36、有普通終端的接入功能，又具有路由和信息轉(zhuǎn)發(fā)功能，但是通常不具有網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)橋節(jié)點(diǎn)的功能。若按節(jié)點(diǎn)的不同層次，網(wǎng)絡(luò)可以分為平面結(jié)構(gòu)、多級(jí)結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)，一下分別介紹。3.5.1 平面結(jié)構(gòu)如圖 5 所示為無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)最簡(jiǎn)單，最基礎(chǔ)的一種結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)。圖中所示節(jié)點(diǎn)均為對(duì)等結(jié)構(gòu)，具有完全一致的特性，每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有相同的MAC、路由、管理和安全協(xié)議，既具有客戶端節(jié)點(diǎn)的功能，也具有能夠轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)的路由器節(jié)點(diǎn)功能。這種結(jié)構(gòu)用于節(jié)點(diǎn)數(shù)目較少且不需要接入到核心網(wǎng)絡(luò)的場(chǎng)所應(yīng)用。圖 5 無(wú)線Mesh網(wǎng)的平面結(jié)構(gòu)該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也稱為終端設(shè)備網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)是具有Mesh路由功能的增強(qiáng)終端構(gòu)成。終端用戶自身配置有RF裝置

37、，通過(guò)無(wú)線信道的；連接形成以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)。是一種任意網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)可以任意移動(dòng)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以任意變換。但是在這種環(huán)境中由于通信節(jié)點(diǎn)的無(wú)線覆蓋范圍有限，兩個(gè)無(wú)法直接通信的用戶終端可以借助其他終端的分組轉(zhuǎn)發(fā)功能進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。它可以不利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的情況下提供一種通信支撐環(huán)境。3.5.2多級(jí)模式如圖 6 所示無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的典型多級(jí)結(jié)構(gòu)，分為上層和下層兩個(gè)部分。在這種結(jié)構(gòu)中，終端節(jié)點(diǎn)可以是普通的無(wú)線筆記本電腦、普通的VoIP手機(jī)和無(wú)線PDA等。這些終端節(jié)點(diǎn)設(shè)備通過(guò)Mesh路由器接入到上層Mesh結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的互連互通。圖 6 無(wú)線Mesh網(wǎng)的多級(jí)結(jié)構(gòu)該模式在接入點(diǎn)（Mesh路

38、由器）與終端用戶之間形成無(wú)線回路。移動(dòng)終端通過(guò)Mesh路由器的路由選擇和中繼功能與網(wǎng)關(guān)形成無(wú)線鏈路，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通過(guò)路由選擇及管理控制的功能為移動(dòng)終端選擇與目的節(jié)點(diǎn)通信的最佳路徑，從而形成無(wú)線回路。同時(shí)移動(dòng)終端可以通過(guò)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與其他網(wǎng)絡(luò)相連，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)線寬帶接入。這樣的結(jié)構(gòu)降低了系統(tǒng)建設(shè)成本，提高了網(wǎng)絡(luò)覆蓋率和可靠性。3.5.3混合模式如圖7所示的混合結(jié)構(gòu)為以上兩種結(jié)構(gòu)的混合。終端節(jié)點(diǎn)已經(jīng)不是僅僅支持VLAN的普通設(shè)備，而是增加了具有轉(zhuǎn)發(fā)和路由功能的Mesh設(shè)備，設(shè)備之間可以以Ad Hoc方式互聯(lián)，直接通信。要求具有同時(shí)能夠支持接入上層網(wǎng)絡(luò)Mesh路由器和本層網(wǎng)絡(luò)對(duì)等節(jié)點(diǎn)的功能。圖 7 無(wú)線Mes

39、h網(wǎng)的混合模式 3.6無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)無(wú)線Mesh網(wǎng)作為一種新的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，需要考察影響其性能的關(guān)鍵技術(shù)。這些技術(shù)因素如下:（1） 物理層無(wú)線電技術(shù)新興的物理層無(wú)線電技術(shù)如定向智能天線、自適應(yīng)調(diào)制編碼、MIMO技術(shù)以及多無(wú)線電/多信道系統(tǒng)已經(jīng)成為下一代無(wú)線接入系統(tǒng)的不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。此外，為了進(jìn)一步改善無(wú)線射頻性能以及高層協(xié)議的控制，更先進(jìn)的可重配置無(wú)線電、感知無(wú)線電、甚至軟件無(wú)線電技術(shù)都已開(kāi)始在無(wú)線系統(tǒng)中有所運(yùn)用。這些高級(jí)物理層無(wú)線電技術(shù)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)不僅對(duì)物理層性能起著決定性作用，而且要求進(jìn)行整合物理層、MAC層和網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，以便最大限度的提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能。(2) M

40、AC層多址訪問(wèn)機(jī)制無(wú)線Mesh網(wǎng)是分布式無(wú)線多跳網(wǎng)狀網(wǎng)?，F(xiàn)有的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)MAC機(jī)制大多都是針對(duì)單跳無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的，這種面向單跳無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的MAC機(jī)制并不適于分布式無(wú)線多跳網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，如802。11WLAN的MAC機(jī)制在無(wú)線鏈路跳數(shù)達(dá)到四跳時(shí)，性能下降非常大。同時(shí)，在無(wú)線Mesh網(wǎng)這種分布式無(wú)線多跳網(wǎng)狀網(wǎng)中，由于實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步和碼管理困難，采用TDMA和CDMA多址接入也比較復(fù)雜。此外，在無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，還要求能夠有效的進(jìn)行空間頻率重用，以提高網(wǎng)絡(luò)容量。這樣， MAC層機(jī)制設(shè)計(jì)將成為影響無(wú)線Mesh網(wǎng)性能和成功與否的關(guān)鍵技術(shù)因素之一。（3）Mesh拓?fù)溥B接的維持無(wú)線Mesh網(wǎng)的很多技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

41、來(lái)自于其Mesh網(wǎng)狀連接，Mesh連接的維護(hù)也就成為無(wú)線Mesh網(wǎng)的MAC和路由協(xié)議設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵。一般來(lái)說(shuō)，需要在無(wú)線Mesh。（4）Mesh路由協(xié)議無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，Mesh路由協(xié)議的設(shè)計(jì)是一個(gè)關(guān)鍵。首先，在無(wú)線多跳Mesh網(wǎng)絡(luò)中，路由協(xié)議不能僅僅根據(jù)“最小跳數(shù)”來(lái)進(jìn)行路由選擇，而要綜合考慮多種性能度量指標(biāo)來(lái)進(jìn)行路由選擇。其次，Mesh路由協(xié)議要提供網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)性和健壯性支持，能夠在無(wú)線鏈路失效時(shí)，迅速選擇替代鏈路避免業(yè)務(wù)提供中斷。第三，Mesh路由協(xié)議要能夠利用流量工程技術(shù)，在多條路徑間進(jìn)行負(fù)載均衡，盡量最大限度利用系統(tǒng)資源。第四，路由協(xié)議要求能同時(shí)支持Mesh路由器和Mesh終端。對(duì)于

42、靜止不動(dòng)的Mesh路由器，由于沒(méi)有功耗限制，可以采用比現(xiàn)有Ad hoc路由協(xié)議簡(jiǎn)單得多的路由協(xié)議;而對(duì)于Mesh終端，則需要采用類似Ad hoc的路由協(xié)議。這樣，就需要一種行之有效的路由協(xié)議能夠自適應(yīng)支持Mesh路由器和Mesh終端。（5）寬帶Qos業(yè)務(wù)支持與Ad hoc網(wǎng)絡(luò)不同，無(wú)線Mesh網(wǎng)的大多數(shù)應(yīng)用都是具有不同Qos要求的寬帶業(yè)務(wù)。這樣，除了端到端時(shí)延和公平性以外，還需要在通信協(xié)議中考慮時(shí)延抖動(dòng)、聚合吞吐量、每節(jié)點(diǎn)吞吐量以及分組丟失率等性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。（6）兼容性和互操作性支持對(duì)于無(wú)線Mesh網(wǎng)來(lái)說(shuō)，最好不僅能支持Mesh終端，還能支持傳統(tǒng)的無(wú)線終端。這就需要無(wú)線Mesh網(wǎng)能夠后向兼容傳

43、統(tǒng)無(wú)線終端。此外，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)需要能夠包容整合多種異構(gòu)類型無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)，因而要求Mesh路由器在不同異構(gòu)無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)中具有互操作性。4基于無(wú)線Mesh網(wǎng)的視頻監(jiān)控技術(shù)例如近年來(lái)，隨著人們對(duì)大學(xué)校園的安全性的要求不斷提高，通過(guò)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)來(lái)提高校園的管理與安全防范水平已成為各大學(xué)新的安防要求。隨著校園網(wǎng)的不斷發(fā)展、信息化建設(shè)的不斷深入，教育行業(yè)對(duì)學(xué)校內(nèi)部信息平臺(tái)的建設(shè)非常重視，大多大數(shù)學(xué)校已經(jīng)專門鋪設(shè)了內(nèi)部的局域網(wǎng)，并且已經(jīng)或者逐步轉(zhuǎn)向利用網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)信息處理速度快和資源共享的優(yōu)勢(shì)，注重在老師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)、校園管理等領(lǐng)域充分使用信息化手段。我們擬定在校園園區(qū)內(nèi)主要公共場(chǎng)所如教

44、室、操場(chǎng)、學(xué)校大門、教學(xué)教務(wù)樓主要出入口、圖書(shū)館、食堂和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館等位置安裝無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)成熟的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)學(xué)校內(nèi)的每個(gè)角落一覽無(wú)余，集教學(xué)、管理于一身。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用模擬視頻傳輸和存儲(chǔ)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)令人滿意的圖像質(zhì)量，成本也相對(duì)較低。隨著數(shù)字視頻編碼技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了基于以太網(wǎng)為傳輸介質(zhì)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，也就是將原來(lái)的模擬信號(hào)采用數(shù)字編碼壓縮技術(shù)，并且通過(guò)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)傳輸。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于視頻數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行傳輸，監(jiān)控范圍非常廣泛，且在高帶寬環(huán)境下，依然可以提供高質(zhì)量視頻，同時(shí)視頻內(nèi)容存儲(chǔ)檢索非常方便。無(wú)線Mesh網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，給監(jiān)控系統(tǒng)

45、帶來(lái)了新的應(yīng)用方式。無(wú)線數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)在原有的以太網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，拋棄了網(wǎng)絡(luò)電纜，用無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，降低了網(wǎng)絡(luò)布線的成本，大大增強(qiáng)了監(jiān)控系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)充性。隨著無(wú)線技術(shù)的日益發(fā)展，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來(lái)越被各行各業(yè)所接受。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控作為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)特殊使用方式也逐漸被廣大用戶看好。其安裝方便、靈活性強(qiáng)、性價(jià)比高等特性使得更多行業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)采用無(wú)線的方式，建立被監(jiān)控點(diǎn)和監(jiān)控中心之間的連接。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)在現(xiàn)代化小區(qū)、交通、運(yùn)輸、水利、航運(yùn)、治安、消防等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。無(wú)線Mesh監(jiān)控系統(tǒng)具有自動(dòng)組網(wǎng)、自動(dòng)配置、自動(dòng)調(diào)節(jié)性能、自動(dòng)修復(fù)故障的能力，提供多跳后穩(wěn)定的高寬

46、寬、低時(shí)延，非常適合大規(guī)模無(wú)線視頻監(jiān)控的組網(wǎng)。無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控和傳統(tǒng)的監(jiān)控方案相比，具有以下三大優(yōu)點(diǎn)： 1、綜合成本低，只需一次性投資，無(wú)須挖溝埋管，特別適合室外距離較遠(yuǎn)及已裝修好的場(chǎng)合；在許多情況下，用戶往往由于受到地理環(huán)境和工作內(nèi)容的限制，例如山地、港口和開(kāi)闊地等特殊地理環(huán)境，對(duì) 有線網(wǎng)絡(luò)、有線傳輸?shù)牟季€工程帶來(lái)極大的不便，采用有線的施工周期將很長(zhǎng)，甚至根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。這時(shí) ，采用無(wú)線網(wǎng)可以擺脫線纜的束縛，有安裝周期短、維護(hù)方便、擴(kuò)容能力強(qiáng)，迅速收回成本的優(yōu)點(diǎn)。 2、組網(wǎng)靈活，可擴(kuò)展性好，即插即用，網(wǎng)絡(luò)管理人員可以迅速將新的監(jiān)控點(diǎn)加入到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中，不需要為新建傳輸鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)、增加設(shè)備，

47、輕而易舉地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控。 3、維護(hù)費(fèi)用低，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)維護(hù)由網(wǎng)絡(luò)提供商維護(hù)，前端設(shè)備是即插即用、免維護(hù)系統(tǒng)。 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和視頻編碼技術(shù)的結(jié)合，它可以將不同地點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)信息實(shí)時(shí)通過(guò)無(wú)線通訊手段傳送到監(jiān)控中心，并自動(dòng)形成視頻數(shù)據(jù)庫(kù)便于日后的檢索。 在監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控中心需要實(shí)時(shí)得到被監(jiān)控點(diǎn)的視頻信息，并且該視頻信息必須是連續(xù)、清晰的。在被監(jiān)控點(diǎn)，通常使用攝像頭對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，攝像頭通過(guò)視頻服務(wù)器與無(wú)線網(wǎng)橋設(shè)備相連，并通過(guò)由無(wú)線橋接器組成的無(wú)線網(wǎng)橋?qū)?shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送到監(jiān)控中心。 該設(shè)備可以廣泛應(yīng)用于范圍廣、分布散的安全監(jiān)控、交通監(jiān)控、工業(yè)監(jiān)控、家庭監(jiān)控等眾多領(lǐng)域。4.1組網(wǎng)

48、模式 本次組建的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)是在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)模式下，系統(tǒng)有一個(gè)或多個(gè)Mesh網(wǎng)路由器作為網(wǎng)關(guān)， 所有的信號(hào)都被匯聚到該接入點(diǎn)中，因此無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的可靠性依賴于Mesh網(wǎng)路由器和終端之間射頻連接的質(zhì)量。因此，該中央Mesh路由器的性能需要我們慎重考慮。無(wú)線Mesh網(wǎng)是一種基于多跳路由、對(duì)等網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的高速率、高容量的新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)， 其本身是可以動(dòng)態(tài)地不斷擴(kuò)展、自組網(wǎng)、自配置、自動(dòng)修復(fù)、自我平衡的。針對(duì)以上特點(diǎn)，工業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)化組織已經(jīng)開(kāi)始著手為其制定新的標(biāo)準(zhǔn)，以滿足各種覆蓋與網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)方面的需要。其中，IEEE 802. 11， IEEE 802. 15 以及IEEE 802. 16 等都建立了為無(wú)線Me

49、sh網(wǎng)制定新標(biāo)準(zhǔn)的工作組。下面將就802. 11 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)無(wú)線Mesh網(wǎng) 結(jié)構(gòu)的支持進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。最初的IEEE 802. 11業(yè)務(wù)主要限于數(shù)據(jù)傳輸，速率最高只能達(dá)到2 Mb/ s，但是， IEEE 802. 11 b 和802. 11 a/ g 的峰值速度可以分別達(dá)到11 Mb/ s 和54 Mb/ s，而IEEE802. 11n 則期望可以達(dá)到100 Mb/ s， 這就使得我們的無(wú)線監(jiān)控速率更快。在IEEE 802.11s 工作組中，Mesh 網(wǎng)絡(luò)可以是兩種基本結(jié)構(gòu)： 基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。IEEE 802.11s 工作組為支持這兩種結(jié)構(gòu)制定了新的規(guī)范。在基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

50、中， IEEE 802. 11s 工作組定義了一個(gè)基于IEEE 802. 11 MAC 層的結(jié)構(gòu)和協(xié)議，來(lái)建立一個(gè)同時(shí)支持在MAC 層廣播/多播和單播的IEEE802.11 無(wú)線分布式系統(tǒng)（WDS），而在終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中， 所有設(shè)備工作在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式下的同一平面結(jié)構(gòu)上，使用IP 路由協(xié)議。為此在這次監(jiān)控系統(tǒng)中我們采用同IEEE 802.11s構(gòu)建有基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。4.2安全技術(shù)多跳網(wǎng)絡(luò)不可避免的問(wèn)題就是安全問(wèn)題，在我們組建的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中更是重中之重。眾所周知，無(wú)線通信很容易受到被動(dòng)攻擊(如竊聽(tīng))，以及主動(dòng)攻擊(如信息篡改、拒絕服務(wù)攻擊)。我們?cè)诮M網(wǎng)中考慮網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和入侵檢測(cè)，避免路由器中的

51、信息被修改，保證空中接口的安全，保證授權(quán)的安全、保證身份驗(yàn)證。其中我們會(huì)采用信息加密、數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)和數(shù)字簽名等安全技術(shù)。4.3路由技術(shù)由于基站是通過(guò)無(wú)線相連接的，所以基站作為無(wú)線路由器時(shí)同樣存在路由問(wèn)題，并且由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，基站間的路由管理、路由配置會(huì)更加復(fù)雜，建立路由的開(kāi)銷也會(huì)相應(yīng)增加。雖然Mesh構(gòu)架中的基站位置是固定的，相應(yīng)的路由選擇也近似固定，但是無(wú)線環(huán)境、負(fù)載的變化，同樣會(huì)導(dǎo)致重選最佳路由的處理開(kāi)銷。雖然有多種無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議，如單一判據(jù)路由協(xié)議、多信道路由協(xié)議、多徑路由協(xié)議、分級(jí)路由協(xié)議、跨層路由協(xié)議、QoS路由、基于地理位置信息的路由等。在本次Mesh網(wǎng)視頻監(jiān)控中

52、我們采用多徑路由協(xié)議?？紤]到設(shè)計(jì)要求的靈活性，在本文我們實(shí)現(xiàn)了基于校園的的無(wú)線Mesh網(wǎng)視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，采用由多個(gè)Mesh路由器搭建扁平多層的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)。多個(gè)具有路由功能的路由器互聯(lián)構(gòu)成Mesh網(wǎng)，在各點(diǎn)接人范圍內(nèi)分布有多個(gè)視頻監(jiān)控終端，完成現(xiàn)場(chǎng)視頻采集和壓縮，并將視頻流經(jīng)最近的Mesh網(wǎng)絡(luò)路由器傳輸?shù)脚c監(jiān)控主機(jī)相連的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；監(jiān)控主機(jī)匯集了所有監(jiān)控終端的視頻流，進(jìn)行解壓、處理和同步播放，同時(shí)實(shí)現(xiàn)本地存儲(chǔ)或通過(guò)網(wǎng)絡(luò)完成視頻轉(zhuǎn)發(fā)。4.4設(shè)備選取4.4.1Mesh路由器參數(shù)所采用的Mesh網(wǎng)路由器為上海寰創(chuàng)通信設(shè)備有限公司自主研發(fā)的無(wú)線WIFI-MESH網(wǎng)狀網(wǎng)路由器，其主要參數(shù)為：室外型無(wú)

53、線MESH路由器系列是由寰創(chuàng)通信研發(fā)的新一代高可靠的室外型無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)產(chǎn)品，用于將多個(gè)分離的LAN連接在一起，或者將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)回傳到有線網(wǎng)絡(luò)，配置AP模塊的產(chǎn)品同時(shí)用于WiFi無(wú)線終端的接入。其主要特點(diǎn)包括：14個(gè)802.11無(wú)線模塊，用于WiFi接入與MESH回傳。采用一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到IP67的防護(hù)等級(jí)。內(nèi)置以太網(wǎng)防雷、電源防雷，各組件均采用高等級(jí)的工業(yè)級(jí)器件。外部接口采用航空級(jí)連接器，保證可靠的電源和網(wǎng)絡(luò)連接。適應(yīng)嚴(yán)酷的室外環(huán)境，可廣泛應(yīng)用于港口、油田、無(wú)線校園、無(wú)線城市等領(lǐng)域。隨機(jī)附帶安裝套件，能夠支持掛墻安裝、抱橫桿安裝、抱豎桿安裝。隨機(jī)附帶專用遮陽(yáng)板，以確保設(shè)備在高溫烈日情況下穩(wěn)定工

54、作?？蛇x多種供電方式：220VAC/48VDC POE/12VDC。優(yōu)化的MAC層協(xié)議，提高無(wú)線鏈路層的抗干擾能力和帶寬穩(wěn)定性。室外型無(wú)線MESH路由器系列常用產(chǎn)品型號(hào)及其說(shuō)明如下：4.4.2網(wǎng)絡(luò)攝像頭參數(shù)網(wǎng)絡(luò)攝像頭采用深圳宇達(dá)電子有限公司產(chǎn)品其型號(hào)參數(shù)如下：型號(hào)：530 H.264 支持802.11無(wú)線支持 SD卡存儲(chǔ)（32G）傳感器: 高解晰度1/4" CMOS圖像傳感器無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像頭鏡 頭：高清晰度紅外鏡頭(f=4.5mm)紅外補(bǔ)光： 支持8個(gè)紅外LED，低照度下自動(dòng)開(kāi)啟圖像分辨率: (640x480) / (320x240) / (160x120)可選圖像壓縮: H.26

55、4圖像幀率:在帶寬允許的情況下，視頻圖像傳輸均可達(dá)到30幀/秒云 臺(tái): 支持水平350°、上下100°范圍轉(zhuǎn)動(dòng)，外型小巧美觀，安裝方便，適合各種場(chǎng)合；無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像頭存儲(chǔ)方式:預(yù)留SD卡插槽，支持最大容量32GB傳感與控制:支持外接2個(gè)開(kāi)關(guān)量傳感器，1個(gè)繼電器開(kāi)關(guān)量輸出移動(dòng)偵測(cè):支持四個(gè)區(qū)域移動(dòng)偵測(cè)，并可觸發(fā)報(bào)警(EMAIL/FTP/SD存儲(chǔ)/外部告警)視頻流傳輸:網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像頭最多可支持10個(gè)用戶同時(shí)訪問(wèn).用戶訪問(wèn):內(nèi)置Web Server，允許遠(yuǎn)程用戶通過(guò)Web瀏覽器直接訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)攝像頭認(rèn)證/加密:用戶憑密碼訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)攝像頭，3級(jí)訪問(wèn)權(quán)限設(shè)置，保證用戶使用安全網(wǎng)絡(luò)協(xié)議:

56、TCP/IP，UDP，IMCP，SMTP，HTTP，F(xiàn)TP，DNS，DDNS，DHCP，PPPoE等網(wǎng)絡(luò)連接: 10-100Base-T以太網(wǎng)接口，RJ45連接器電 源: DC 12V/1A外接電源凈重: 358g如表 1表 1 攝像頭參數(shù)產(chǎn)品型號(hào)說(shuō)明備注產(chǎn)品型號(hào)說(shuō)明備注HB4-B1100e單模塊回傳HB4-B3300e3模塊回傳HB4-B2101e1個(gè)模塊回傳、1個(gè)模塊覆蓋HB4-B4103e1個(gè)模塊回傳、3個(gè)模塊覆蓋HB4-B2200e2模塊回傳HB4-B4202e2個(gè)模塊回傳、2個(gè)模塊覆蓋HB4-B3102e1個(gè)模塊回傳、2個(gè)模塊覆蓋HB4-B4301e3個(gè)模塊回傳、1個(gè)模塊覆蓋HB4-

57、B3201e2個(gè)模塊回傳、1個(gè)模塊覆蓋HB4-B4400e4模塊回傳4.4.3攝像頭路由器電源選取攝像頭電源的好壞直接影響攝像頭的工作狀態(tài)，所以電源也是一個(gè)關(guān)鍵。由于本項(xiàng)目比較特殊（主要是學(xué)校，安全是重中之重），采用的電源全部都是12V穩(wěn)壓電源，所有敷設(shè)的線纜都是弱電（攝像頭的電源從監(jiān)控室直接走12V到前端給攝像頭），這樣既不影響使用也保證了學(xué)校的安全（沒(méi)有強(qiáng)電壓）。4.4.4網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控服務(wù)器HP ProLiant DL580 G7(595241-AA1)所屬：HP DL580 G7系列產(chǎn)品類別：機(jī)架式產(chǎn)品類型：企業(yè)級(jí)CPU型號(hào)：Xeon E7520 1.866GHz標(biāo)配CPU：2顆內(nèi)存容量：16GB DDR3標(biāo)配硬盤：標(biāo)配不提供內(nèi)部硬盤：最大支持8塊4.5顯示及記錄部分顯示及記錄部分有幾臺(tái)或多臺(tái)監(jiān)視器、攝像頭等設(shè)備組成。在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中，特別是在有多臺(tái)攝像頭組成的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，一般都不是一臺(tái)監(jiān)視器對(duì)應(yīng)一臺(tái)攝像頭進(jìn)行顯示，而是通過(guò)畫面分割器把幾臺(tái)攝像頭送來(lái)的圖像信號(hào)進(jìn)行合成同時(shí)顯示在一臺(tái)監(jiān)視器上，也就是在一臺(tái)較大屏幕的監(jiān)視器上，把屏幕分成幾個(gè)面積相等的小畫