網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻傳輸?shù)幕緱l件就是寬帶網(wǎng)絡(luò),在政府機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位、商鋪、公司、工廠等各種具備有線(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò)條件的環(huán)境,網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以直接接入寬帶網(wǎng)絡(luò)即可實(shí)現(xiàn)視頻的遠(yuǎn)程傳輸。但是在沒(méi)有寬帶網(wǎng)絡(luò)條件的各種環(huán)境,如倉(cāng)庫(kù)、建筑工地、道路橋梁等施工現(xiàn)場(chǎng)以及無(wú)人職守的電力變電站、自來(lái)水泵站、油田油井、野外防汛設(shè)施、臨時(shí)性的環(huán)境安全監(jiān)控、展會(huì)環(huán)境監(jiān)控、以及物流車(chē)輛等流動(dòng)環(huán)境,都是沒(méi)有有線(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò)傳輸條件的。在這些沒(méi)有有線(xiàn)寬帶條件的環(huán)境下如何實(shí)現(xiàn)視頻的遠(yuǎn)程傳輸,一般有以下幾種解決方案,我們分別進(jìn)行一下對(duì)比和分析。
1、協(xié)調(diào)運(yùn)營(yíng)商單獨(dú)拉專(zhuān)用通訊線(xiàn)路到現(xiàn)場(chǎng):
優(yōu)點(diǎn):網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定,網(wǎng)絡(luò)帶寬和質(zhì)量比較有保證;
缺點(diǎn):由于環(huán)境位置等原因,協(xié)調(diào)運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行遠(yuǎn)距離專(zhuān)線(xiàn)架設(shè)是比較困難的。本文作者曾經(jīng)參加解放軍某師訓(xùn)練基地與師部直接的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控項(xiàng)目,當(dāng)時(shí)就是采用的這種方法。師部與訓(xùn)練基地之間大約有20多公里的距離,但是通過(guò)師部與聯(lián)通市公司總經(jīng)理進(jìn)行直接協(xié)調(diào)。征用了聯(lián)通公司兩條專(zhuān)用光纖,并進(jìn)行了局部線(xiàn)路的改造和重新架設(shè),來(lái)解決師部與訓(xùn)練基地直接的遠(yuǎn)程視頻傳輸問(wèn)題。但對(duì)于一般性的普通項(xiàng)目的遠(yuǎn)程視頻傳輸要求,通常都是不具備運(yùn)營(yíng)商單獨(dú)協(xié)調(diào)器通訊資源來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題的條件的。所以對(duì)于絕大部分的視頻監(jiān)控遠(yuǎn)程傳輸項(xiàng)目通常都是無(wú)法按照這種方式來(lái)執(zhí)行的,方案的整體可行性是很低的。
2、采用射頻無(wú)線(xiàn)傳輸方法:
短距離無(wú)線(xiàn)射頻實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的傳輸是傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)近距離視頻傳輸?shù)淖畛S玫囊环N解決方案,傳輸距離一般從幾十米到幾公里之間。
優(yōu)點(diǎn):技術(shù)相對(duì)成熟,配套設(shè)備容易購(gòu)買(mǎi),標(biāo)準(zhǔn)模擬視頻接口,方便各種模擬攝像機(jī)的連接使用。
缺點(diǎn):傳輸距離比較近,使用開(kāi)放頻段,在其信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)與其他使用相同頻率的射頻設(shè)備會(huì)產(chǎn)生同頻干擾。產(chǎn)生同頻干擾的情況下,會(huì)影響到其他設(shè)備的使用,同事也會(huì)受到其他設(shè)備的干擾,視頻無(wú)線(xiàn)傳輸質(zhì)量難以保障。而且成本無(wú)線(xiàn)傳輸設(shè)備成本較高。
3、通過(guò)衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)視頻傳輸:
優(yōu)點(diǎn):不受地域限制,信號(hào)比較穩(wěn)定可靠。
缺點(diǎn):我國(guó)的北斗主要是服務(wù)于軍用通訊的,在民用方面剛剛開(kāi)放使用,提供的功能服務(wù)基本限于定位、導(dǎo)航、短消息等,視頻信號(hào)傳輸功能還沒(méi)有應(yīng)用于民用市場(chǎng)。而且衛(wèi)星通訊設(shè)備價(jià)格比較昂貴,衛(wèi)星信號(hào)在移動(dòng)程度上也會(huì)受到天氣的影響。因此在普通的民用項(xiàng)目上應(yīng)用衛(wèi)星通訊技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻的遠(yuǎn)程傳輸在一定是時(shí)期內(nèi)還是不太現(xiàn)實(shí)的。
4、通過(guò)運(yùn)營(yíng)商的3G或者4G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)視頻遠(yuǎn)程傳輸:
近幾年國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商的3G和4G網(wǎng)絡(luò)快速建設(shè),覆蓋范圍基本已經(jīng)覆蓋了全國(guó)的城市和鄉(xiāng)村;而且3G和4G的網(wǎng)絡(luò)通訊終端設(shè)備大量出現(xiàn),已經(jīng)成為無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊的主流產(chǎn)品;而且隨著無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)的不斷增加,運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)成本也不斷下降,3G和4G的網(wǎng)絡(luò)通訊費(fèi)用也大幅度地下調(diào),大大減輕了用戶(hù)的流量費(fèi)用負(fù)擔(dān)。因此對(duì)于沒(méi)有有線(xiàn)寬帶的使用環(huán)境,通過(guò)3G和4G的網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻的遠(yuǎn)程傳輸是目前最方便、最容易實(shí)現(xiàn)的方法,也是目前應(yīng)用最普遍的方法。
通過(guò)3G和4G的網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻的遠(yuǎn)程傳輸是一個(gè)比較好的解決方案,但實(shí)際應(yīng)用中也存在一些問(wèn)題。具體問(wèn)題和我們的建議解決方案如下:
?。?)4G網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀:
國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商的4G網(wǎng)絡(luò)目前處于建設(shè)初期,剛剛開(kāi)始在部分城市商用,覆蓋范圍還不夠理想,有很多中小城市及農(nóng)村還都無(wú)法使用。但沒(méi)有有線(xiàn)寬帶的工作環(huán)境往往都是在城市以外的偏遠(yuǎn)地方,4G網(wǎng)絡(luò)還覆蓋不到,所以在這些地方實(shí)現(xiàn)視頻遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸短期內(nèi)不建議使用4G網(wǎng)絡(luò);
(2)三大運(yùn)營(yíng)商3G網(wǎng)絡(luò)對(duì)比分析:
我們分別對(duì)三大運(yùn)營(yíng)商的3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了網(wǎng)速測(cè)試,基本情況如下:
○1、中國(guó)移動(dòng)的3G網(wǎng)絡(luò)采用的TD-SCDMA技術(shù),相比WCDMA和EVDO技術(shù)在通訊的穩(wěn)定性、網(wǎng)絡(luò)速率、技術(shù)的成熟度等方面是存在一定的缺陷的。我們配合中國(guó)移動(dòng)做物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目時(shí)和移動(dòng)的項(xiàng)目組人員一起做過(guò)現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試,當(dāng)時(shí)測(cè)出有效的網(wǎng)速基本上保持在50Kbps左右。由于實(shí)際網(wǎng)速與理論值相差較大,難以支撐網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸。
○2、中國(guó)電信的EVDO我們?cè)诮K、上海等地進(jìn)行的測(cè)試,實(shí)際網(wǎng)速一般在300Kbps至2Mbps之間,網(wǎng)速比較快,網(wǎng)絡(luò)也比較穩(wěn)定。連接了網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)進(jìn)行測(cè)試,視頻流比較穩(wěn)定,手機(jī)上觀看視頻圖像比較流暢,支撐網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸是基本可以滿(mǎn)足要求的;
○3、中國(guó)聯(lián)通的3G采用的是WCDMA技術(shù),是全球最成熟的3G技術(shù)。WCDMA網(wǎng)絡(luò)支持7.2M、14.4M、21M、42M等網(wǎng)速,我們采用7.2M的華為上網(wǎng)卡在江蘇、上海等多個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行的現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試。實(shí)際測(cè)出的網(wǎng)速在1Mbps至3Mbps之間,網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定。連接了相同的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)進(jìn)行測(cè)試,視頻流穩(wěn)定,手機(jī)上觀看視頻圖像流暢,延遲較小,支撐網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸是可以滿(mǎn)足要求的;
在沒(méi)有有線(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)視頻的遠(yuǎn)程傳輸,既要保證網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋沒(méi)有問(wèn)題,又要保證網(wǎng)絡(luò)速度和穩(wěn)定性。因此基于以上的對(duì)不和分析,我們建議解決視頻無(wú)線(xiàn)傳輸問(wèn)題時(shí)優(yōu)先選擇使用中國(guó)聯(lián)通或者中國(guó)電信的3G網(wǎng)絡(luò)。
?。?)網(wǎng)絡(luò)攝像頭接入3G網(wǎng)絡(luò)存在的問(wèn)題:
大部分的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)都是標(biāo)準(zhǔn)的RJ45網(wǎng)絡(luò)接口和WIFI無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接口的,無(wú)法直接連接USB接口的3G上網(wǎng)卡。少數(shù)的網(wǎng)絡(luò)攝像頭可能有USB接口,但如果需要連接3G無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)卡,就需要對(duì)攝像機(jī)的軟件進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的定制化開(kāi)發(fā)。需要在網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)中寫(xiě)好各種3G無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)程序和撥號(hào)程序,并且需要在攝像機(jī)軟件中實(shí)現(xiàn)對(duì)各種3G上網(wǎng)卡的自動(dòng)識(shí)別、驅(qū)動(dòng)和撥號(hào)。單從技術(shù)實(shí)現(xiàn)的角度來(lái)講,這種方法是可以實(shí)現(xiàn)的,但軟件的開(kāi)發(fā)工作量會(huì)增加很多。而且也具有一定的技術(shù)難度,絕大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)生產(chǎn)廠家是比較難完成的。因此對(duì)于用戶(hù)或者施工方來(lái)說(shuō),采用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)直接連接3G無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)卡的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻傳輸在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中就很難找到復(fù)合要求的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品,方案的可行性也就很低了。

通過(guò)以上分析,我們得出結(jié)論------在沒(méi)有有線(xiàn)寬帶的環(huán)境通過(guò)中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)電信的3G網(wǎng)絡(luò)來(lái)支撐遠(yuǎn)程視頻傳輸是比較可行的方案;但是由于軟硬件接口的匹配性問(wèn)題,網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)一般不能與3G網(wǎng)卡直接連接來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻的傳輸。因此,我們需要解決的核心問(wèn)題就是如何以一種簡(jiǎn)單易行的方法建立起網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)與3G無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)卡直接的有效連接。
針對(duì)這個(gè)核心問(wèn)題,我們采用開(kāi)發(fā)一款便攜式無(wú)線(xiàn)路由器作為中轉(zhuǎn)設(shè)備。該設(shè)備的接口如下圖:具有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)USB接口,用于連接USB接口的標(biāo)準(zhǔn)3G上網(wǎng)卡;一個(gè)RJ45標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口,用于連接網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī);一個(gè)迷你USB接口,用于給路由器供電。

這個(gè)便攜式路由器內(nèi)置約200種國(guó)內(nèi)外3G無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)程序,可以自動(dòng)識(shí)別上網(wǎng)卡的型號(hào)并自動(dòng)向3G網(wǎng)卡發(fā)送上網(wǎng)撥號(hào)命令。路由器與網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)直接連接,或者路由器通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)連接一臺(tái)交換機(jī),交換機(jī)可以連接多臺(tái)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(根據(jù)我們的實(shí)際測(cè)試經(jīng)驗(yàn),建議攝像機(jī)數(shù)量控制在4臺(tái)以?xún)?nèi)比較合理)。
這樣,任何網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)就都可以通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)連接到路由器,然后再通過(guò)路由器連接的3G無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)卡連接到寬帶網(wǎng)絡(luò),從而實(shí)現(xiàn)任何網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)簡(jiǎn)單方便地接入3G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻傳輸?shù)哪康摹?/p>
這個(gè)通用的解決方案幾乎可以適用于所有的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),而且通訊設(shè)備成本投入方面具有較大的優(yōu)勢(shì)。