適應(yīng)新形式下的無線數(shù)字城市視頻監(jiān)控方案

   摘要：本文主要對無線數(shù)字城市視頻監(jiān)控提出綜合的監(jiān)控方案，方案中融合了衛(wèi)星、4G、CDMA、智能手機(jī)終端、指揮中心等各項(xiàng)技術(shù)，是適應(yīng)新形式下城市新發(fā)展的無線移動視頻監(jiān)控方案。

    根據(jù)政府應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成現(xiàn)狀及區(qū)段通信的特點(diǎn)，為建立政府應(yīng)急平臺中不確定的事件發(fā)生地點(diǎn)的應(yīng)急接入手段，并滿足政府應(yīng)急通信系統(tǒng)快速，不受時間、空間和地域限制進(jìn)行信息傳輸和使決策者在第一時間掌控全局的功能要求，樂圖技術(shù)（LOTOO）在國內(nèi)率先推出衛(wèi)星+4G（McWiLL）+CDMA+Intnet城市網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控覆蓋方案來組建政府應(yīng)急通信系統(tǒng)。

    隨著城市發(fā)展需求，公安、交警、交通、城管、消防部門業(yè)務(wù)交叉日益增多，為了能夠現(xiàn)有的資源可以互通互聯(lián)，不同的職能部門需要建立一個部門之間公共的無線有線兼容的局域網(wǎng)絡(luò)，并可通過網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)連接，實(shí)現(xiàn)有線、無線、個人便攜、GPS、公共網(wǎng)絡(luò)的互通。方案主要實(shí)現(xiàn)以下功能：

    在應(yīng)急狀況下，提供衛(wèi)星緊急通信手段，提供視頻、語音、IP等通信服務(wù)；
    車載、有線4G（McWiLL）高帶寬視頻監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)無線與有線無障礙互通；
    個人手持CDMA視頻采集，指揮中心可觀看人員所在地任意點(diǎn)視頻情況；
    實(shí)時監(jiān)控流動體GPS功能，跟蹤、管理、指揮一目了然；
    具備完整的數(shù)字城市GIS系統(tǒng)、視頻轉(zhuǎn)發(fā)（管理）服務(wù)器；
    具備多網(wǎng)絡(luò)報警聯(lián)動功能；
    建立多個網(wǎng)絡(luò)互通互聯(lián)的中心平臺，實(shí)現(xiàn)城市綜合管理全數(shù)字化。

    一、實(shí)施衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)

    應(yīng)急通信系統(tǒng)是在發(fā)生重大公共突發(fā)事件時，為保證突發(fā)事件現(xiàn)場和指揮中心之間的通信而應(yīng)運(yùn)而生的。應(yīng)急通信系統(tǒng)是政府各部門和各行業(yè)建設(shè)的一項(xiàng)重要工程，它的建立和實(shí)施，將為各級政府、各個行業(yè)在突發(fā)事件的處理上提供暢通的通信、完備的數(shù)據(jù)，讓指揮中心能夠依據(jù)現(xiàn)場不斷變化的情況做出正確的決策、到位的指揮，對保障國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展、社會穩(wěn)定和人民生命財產(chǎn)安全起到重要的作用。但是為了做到資源的最大化利用，應(yīng)急通訊系統(tǒng)不應(yīng)該只能提供在事件發(fā)生后進(jìn)行通訊保證這一單一功能。它的系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)該立足于平災(zāi)結(jié)合的原則，既要滿足應(yīng)急值班室日常工作的需要，又能夠承擔(dān)起緊急狀態(tài)下應(yīng)急指揮的職能。

    只有使用衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)作為應(yīng)急通信系統(tǒng)，才能完全滿足緊急狀態(tài)下應(yīng)急指揮的需求。

    樂圖數(shù)字推薦使用發(fā)射于法國圭亞那的某低成本高帶寬的基于衛(wèi)星的IP通信網(wǎng)絡(luò)，該衛(wèi)星寬帶系統(tǒng)是由衛(wèi)星、關(guān)口站和用戶終端有機(jī)結(jié)合的一個天地一體的全I(xiàn)P寬帶接入網(wǎng)絡(luò)。常規(guī)衛(wèi)星VSAT系統(tǒng)建立在傳統(tǒng)通信衛(wèi)星上，衛(wèi)星、VSAT系統(tǒng)設(shè)備分別由不同的廠商提供，往往不能做到最優(yōu)化的配置。而自該衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目之始，衛(wèi)星載荷、關(guān)口站和用戶終端既是作為整個系統(tǒng)的子系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計的，因此相互之間可以做到有機(jī)的結(jié)合和協(xié)調(diào)。

    二、4G（McWiLL）通信網(wǎng)絡(luò)

    4G McWiLL（Multi-Carrier Wireless Information Local Loop），是多載波無線信息本地環(huán)路。McWiLL綜合無線接入系統(tǒng)是集智能天線、CS-OFDMA、增強(qiáng)零陷、動態(tài)信道分配等核心技術(shù)為一體的移動寬帶無線接入（BWA）系統(tǒng)，也是SCDMA綜合無線接入技術(shù)的寬帶演進(jìn)版。
McWiLL為全I(xiàn)P架構(gòu)，全面支持固定、便攜以及全移動模式下的話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)，支持切換和漫游。

    McWiLL網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，基站（BTS）通過10/100 BaseT與IP網(wǎng)相連。終端與基站之間的通信是通過SWAP+（Sync hronous Wireless Access Protocol）協(xié)議作為空中接口信令。

    McWiLL綜合無線接入系統(tǒng)提供了一套完整的端到端的無線解決方案，提供視頻監(jiān)控、寬帶internet服務(wù)，語音業(yè)務(wù)，行業(yè)數(shù)據(jù)傳輸，中繼傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)。

    寬帶無線接入作為數(shù)據(jù)光纖有線網(wǎng)絡(luò)的有力補(bǔ)充和延伸，能夠方便的解決“最后一公里接入”問題，使得終端的接入不再拘泥于管線資源的限制，接入更加靈活方便快捷。

    樂圖數(shù)字推薦使用4G（McWiLL）通信網(wǎng)絡(luò)作為城市網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控覆蓋方案重要組成部分，是因?yàn)椋?BR>
    （1）McWiLL通過了2006年奧運(yùn)應(yīng)用中的各項(xiàng)測試，正式服務(wù)于青島奧運(yùn)和北京奧運(yùn)。目前正在為“好運(yùn)北京－2007青島國際帆船賽”的視頻監(jiān)控服務(wù)。

    （2）McWiLL寬帶無線接入系統(tǒng)得到了主導(dǎo)運(yùn)營商的認(rèn)可和推廣，有力地證明了McWiLL是現(xiàn)有技術(shù)中最好的也是最實(shí)用的城域無線接入技術(shù)，具有業(yè)務(wù)、產(chǎn)品和技術(shù)方面的優(yōu)勢。

    （3）McWiLL是目前可商用的寬帶無線接入系統(tǒng)中最適合城市信息化和農(nóng)村信息化的接入手段，具有良好的可持續(xù)發(fā)展能力。

    （4）McWiLL是一個性價比很高的寬帶無線接入系統(tǒng)，可以根據(jù)運(yùn)營者面臨的不同競爭環(huán)境和應(yīng)用場景提供不同組合的業(yè)務(wù)模式：

    人與人之間的通信
    設(shè)備與設(shè)備之間的通信
    設(shè)備與人之間的通信

    三、CDMA通信網(wǎng)絡(luò)

    利用CDMA通信網(wǎng)絡(luò)傳輸視音頻實(shí)現(xiàn)無線視頻監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)在多個城市成熟應(yīng)用。由于CDMA信道屬于公共網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的帶寬是有限制、不可控性，并且此類產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)本地、遠(yuǎn)程2路編碼，對編碼碼率要求極高。

   四、智能手機(jī)終端

    智能手機(jī)終端無線傳輸視音頻信息，這也是隨著技術(shù)的發(fā)展而逐漸被客戶所接受的一種無線移動視頻監(jiān)控手段之一。采用智能手機(jī)終端來無線傳輸視音頻信息的最大優(yōu)點(diǎn)在于，此終端隨身攜帶非常便利。

    采用目前市場上主流廠家的中高端智能手機(jī)，實(shí)現(xiàn)信息采集員現(xiàn)場拍發(fā)時間圖片，并可通過文字簡要描述事發(fā)現(xiàn)場的情況，或通過錄音方式將現(xiàn)場情況以各種方式上傳至市級指揮中心的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收服務(wù)器，并根據(jù)終端所在地區(qū)轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)地區(qū)的指揮中心，經(jīng)受理人員派發(fā)至相關(guān)單位。

    此功能可支持的手機(jī)操作系統(tǒng)包括Windows Mobile系列手機(jī)、Linux、Brew等操作系統(tǒng)。

    五、指揮中心

    作為城市網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控覆蓋方案下的政府應(yīng)急通信系統(tǒng)，指揮中心就如同人的大腦一樣重要，它既是信息中心，也是發(fā)送各種指令的決策中心。作為數(shù)字化城市的指揮中心，需要建立多個子系統(tǒng)，來運(yùn)營支撐數(shù)字化城市。

    （1）無線采集子系統(tǒng)：用以將各類手機(jī)圖像文字、移動終端的圖像位置信息、主要街區(qū)固定位置圖像等等數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)中心。
    （2）監(jiān)督中心受理子系統(tǒng)：對各類上報信息進(jìn)行登記立案，并傳遞至指揮中心進(jìn)行派遣。
    （3）協(xié)同工作子系統(tǒng)：以BS方式將各類數(shù)據(jù)傳遞給領(lǐng)導(dǎo)、各個協(xié)作部門，以監(jiān)督管理各個環(huán)節(jié)的處理工作。
    （4）城市部件在線更新子系統(tǒng)：對城市部件的標(biāo)準(zhǔn)化管理。
    （5）大屏幕監(jiān)督指揮子系統(tǒng)：用以指揮中心集中監(jiān)督指揮管理，圖形化顯示地圖、視頻圖像、各類信息，及時下達(dá)領(lǐng)導(dǎo)批示和處理意見。
    （6）綜合評價子系統(tǒng)：對各環(huán)節(jié)各部門的工作進(jìn)行科學(xué)、綜合評定，實(shí)時或定期進(jìn)行統(tǒng)計分析，輔助領(lǐng)導(dǎo)決策。
    （7）地理編碼子系統(tǒng)：對城市空間進(jìn)行系統(tǒng)、全面、數(shù)字化的規(guī)范管理，通過地理信息系統(tǒng)，將所有城市數(shù)據(jù)以地圖方式統(tǒng)計分布顯示出來。
    （8）應(yīng)用維護(hù)子系統(tǒng)：系統(tǒng)管理員可根據(jù)業(yè)務(wù)要求對系統(tǒng)進(jìn)行管理、設(shè)置。
    （9）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)：為保證地理信息系統(tǒng)的準(zhǔn)確及時展現(xiàn)，系統(tǒng)管理員需要對地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和及時更新。
    （10）城市管理移動督辦子系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)移動監(jiān)督指揮，保證移動中數(shù)據(jù)的接入與交互。
業(yè)務(wù)短信子系統(tǒng)：短信平臺實(shí)現(xiàn)上級指令、各類信息的及時送達(dá)。
    （11）視頻監(jiān)控子系統(tǒng)：在重點(diǎn)關(guān)鍵不為設(shè)立有線或無線攝頭，實(shí)時監(jiān)控各點(diǎn)的情況。
    （12）GPS車輛調(diào)度子系統(tǒng)：可實(shí)時監(jiān)控各種車輛的位置及行駛路線，以及車輛內(nèi)部或外部的視頻圖像。
    （13）語音喊話子系統(tǒng)：對突發(fā)事件或違規(guī)行為進(jìn)行語音喊話，及時制止或調(diào)度。

    監(jiān)督指揮中心是由表現(xiàn)層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層組成的三層框架結(jié)構(gòu)。表現(xiàn)層為各類用戶提供服務(wù)；應(yīng)用層為應(yīng)用服務(wù)器(含Web服務(wù)器，業(yè)務(wù)綜合服務(wù)器等)，實(shí)現(xiàn)所有業(yè)務(wù)邏輯；數(shù)據(jù)層包括GIS服務(wù)器、通訊服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器。

    城市指揮中心通過建立統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，統(tǒng)一調(diào)派。各級建立良好的管理監(jiān)督機(jī)制，對各區(qū)各地方進(jìn)行科學(xué)評估，并對巡查人員、信息采集人員合理調(diào)配，保證城市管理無死角，地理數(shù)據(jù)及時更新。各級業(yè)務(wù)關(guān)系圖表現(xiàn)如下：

    六、結(jié)束語

    以上整個系統(tǒng)設(shè)計為一個基于網(wǎng)通的龐大的以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。整體上來看，系統(tǒng)由城市固定或移動的監(jiān)控現(xiàn)場的數(shù)字視頻終端將視頻信號編碼后傳輸?shù)绞屑壉O(jiān)控中心，再由市級監(jiān)控中心將圖象傳輸?shù)絽^(qū)級監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)多級中心聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一監(jiān)控的目標(biāo)。其中，管理中心可以是多級別任意擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。針對系統(tǒng)的規(guī)模及管理的復(fù)雜程度，可以設(shè)立多級管理中心，進(jìn)行以分布管理為基礎(chǔ)的相對集中的管理。使整個系統(tǒng)具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性和伸縮性。