近年來(lái),隨著政府推行一系列大型的安防工程建設(shè),如“平安城市”,“智慧城市”等,國(guó)內(nèi)安防監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展可謂迅猛,發(fā)展迅猛的原因除了政府的支持與大力推動(dòng)外,商業(yè)價(jià)值亦是其不可忽視的重要因素,因?yàn)榇嬖谥S厚的商業(yè)回報(bào),安防廠商們亦愿意投入巨額資金進(jìn)行技術(shù)研發(fā),從而獲得更大的商業(yè)回報(bào),如此形成一個(gè)良性的循環(huán),筆者亦是喜聞樂(lè)見的。
有線還是無(wú)線,這是個(gè)問(wèn)題
在安防行業(yè)視頻數(shù)據(jù)的傳輸領(lǐng)域中,有線的視頻數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)由于其本身已經(jīng)發(fā)展得頗為成熟,滿足當(dāng)前條件下的高清視頻數(shù)據(jù)傳輸已不成問(wèn)題,說(shuō)簡(jiǎn)單點(diǎn)就是有線視頻數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)并不是當(dāng)下安防行業(yè)發(fā)展的瓶頸,發(fā)展的瓶頸更多地體現(xiàn)在安防行業(yè)設(shè)備中的前后端產(chǎn)品以及編解碼壓縮技術(shù)上,也因此,有線的視頻數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)近年來(lái)的發(fā)展較為緩慢,這并不奇怪,一個(gè)次次考試成績(jī)皆能達(dá)到90分以上的孩子要想繼續(xù)在學(xué)業(yè)上不斷地進(jìn)步當(dāng)然是頗為艱難了。
與視頻數(shù)據(jù)的有線傳輸技術(shù)相比,無(wú)線視頻數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)就像是一個(gè)次次考試不及格的孩子,進(jìn)步的空間頗大。無(wú)線視頻傳輸技術(shù)與有線視頻傳輸技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不同,一般而言,在一些有線線路鋪設(shè)較為困難的場(chǎng)所,無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)可謂生逢其時(shí);此外在一些特殊的行業(yè)中,像車載監(jiān)控這些需要進(jìn)行大面積、長(zhǎng)距離、運(yùn)動(dòng)中的監(jiān)控應(yīng)用時(shí),無(wú)線視頻數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)幾乎成了唯一選擇,因?yàn)橐诓粩嘁苿?dòng)的車輛上實(shí)現(xiàn)有線的視頻數(shù)據(jù)傳輸,確實(shí)是相當(dāng)相當(dāng)?shù)乩щy啊!
無(wú)線傳輸知多少
那么在當(dāng)下的無(wú)線視頻數(shù)據(jù)的傳輸中,又有哪些無(wú)線技術(shù)被運(yùn)用于車載監(jiān)控領(lǐng)域呢?應(yīng)該說(shuō)可用于進(jìn)行數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸?shù)募夹g(shù)頗多。通常而言,依據(jù)所傳輸數(shù)據(jù)類型的不同大體可分為兩類,這兩類無(wú)線傳輸技術(shù)在車載安防監(jiān)控領(lǐng)域均得以廣泛應(yīng)用,其一是為車載監(jiān)控的音視頻、圖片(如車載DVR、車載NVR抓取的視頻截圖)、車輛傳感裝置及衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)提供無(wú)線傳輸?shù)募夹g(shù);其二是為車輛提供衛(wèi)星定位的無(wú)線傳輸技術(shù)。前者所采用的無(wú)線傳輸技術(shù)通常為4G(TD-LTE、FDD-LTE)、3G(WCDMA、EVDO,TD-SCDMA由于速率低,在實(shí)際的項(xiàng)目中應(yīng)用非常少)、2.75G(GSM)及WI-FI(802.11a/g/n/ac);后者的無(wú)線傳輸方式通常為美國(guó)的GPS、中國(guó)的BDS(即北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))、歐洲的GALILEO以及俄羅斯的GLONASS,在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的通常為GPS和BDS(對(duì)于后者的無(wú)線定位技術(shù)本文暫且不討論)。
應(yīng)該說(shuō)可應(yīng)用于車載安防監(jiān)控之上的無(wú)線傳輸技術(shù)還包括藍(lán)牙、微波等技術(shù),但是這些技術(shù)在車載監(jiān)控上的應(yīng)用相對(duì)較少,本文在此便不再對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行探討,節(jié)省筆墨以用于對(duì)應(yīng)用更加廣泛的技術(shù)的探討。
目前而言,在車載視頻監(jiān)控上,應(yīng)用得最為廣泛的無(wú)線傳輸技術(shù)是3G(CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA)、4G(TD-LTE和FDD-LTE)以及WI-FI,那么,在我們接下來(lái)將要討論這三種無(wú)線傳輸技術(shù)前,我們不妨來(lái)簡(jiǎn)單地回顧一下車載無(wú)線視頻傳輸技術(shù)的發(fā)展歷程。
歷程
2008年之前的車載無(wú)線視頻傳輸技術(shù)還處在2GGSM及CDMA1X的時(shí)代,由于無(wú)線傳輸技術(shù)速度太慢的原因,多數(shù)情況下只能傳輸一些較低分辨率的圖片而已;直至2008年才開始利用3G網(wǎng)絡(luò)(CDMA2000、WCDMA及TD-WCDMA)進(jìn)行車載無(wú)線視頻的傳輸,但在實(shí)際的無(wú)線視頻傳輸過(guò)程中,由于無(wú)線基站空口帶寬有限,圖像的實(shí)時(shí)傳輸效果往往跟客戶的需求相差甚遠(yuǎn),另外由于資費(fèi)昂貴,當(dāng)年利用3G技術(shù)進(jìn)行無(wú)線視頻的傳輸應(yīng)用較為少見;2008年之后,利用WI-FI與COFDM技術(shù)的無(wú)線視頻傳輸?shù)玫搅搜杆俚陌l(fā)展,但二者皆有其局限性,比如COFDM,“盡管COFDM的傳輸距離遠(yuǎn)且繞射能力亦頗為強(qiáng)悍,但其只能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接入或有限的點(diǎn)對(duì)多接入,不能依靠自身來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸,且廠家各自劃地為王,產(chǎn)品沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,讓其后續(xù)的發(fā)展受阻。”北京有恒斯康通信技術(shù)有限公司董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理阮蘭桂先生如是說(shuō)。接著便進(jìn)入了我們當(dāng)下所處的4G時(shí)代,隨著4G帶寬的明顯提升,“僅就技術(shù)方面而言,在車載監(jiān)控中進(jìn)行實(shí)時(shí)清晰的畫質(zhì)應(yīng)用已不成問(wèn)題了。”有恒斯康董事長(zhǎng)阮蘭桂先生補(bǔ)充道。
在簡(jiǎn)要地回顧了車載無(wú)線視頻傳輸技術(shù)的發(fā)展歷程后,讓我們回頭再來(lái)就3G、WI-FI及4G這三種無(wú)線視頻傳輸技術(shù)來(lái)展開探討。
3G技術(shù)
3G即是第三代移動(dòng)通信技術(shù),目前存在CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA三種標(biāo)準(zhǔn),中國(guó)移動(dòng)采用了TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn),中國(guó)聯(lián)通則采用WCDMA標(biāo)準(zhǔn),而中國(guó)電信采用的3G標(biāo)準(zhǔn)則為CDMA2000,那么在目前3G技術(shù)下的三種標(biāo)準(zhǔn)中,它們的傳輸速度是否一致呢?答案當(dāng)然是否定的,詳情請(qǐng)見表1,由該表可知,在3G技術(shù)的三種標(biāo)準(zhǔn)中,WCDMA無(wú)論是在上行速率還是下行速率均最大,也即是目前中國(guó)聯(lián)通所采用的3G標(biāo)準(zhǔn);而中國(guó)移動(dòng)所采用的TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)則在上行與下行速度的表現(xiàn)上皆墊底,由此我們可以知曉為什么中國(guó)移動(dòng)在4G技術(shù)的推廣上如此激進(jìn)了,因?yàn)槠湓?G上選擇的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)在落后太多了,只好將籌碼壓在4G上以實(shí)現(xiàn)咸魚翻身。
4G技術(shù)
作為第四代移動(dòng)電話通信標(biāo)準(zhǔn)的4G,包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式,“嚴(yán)格來(lái)說(shuō),LTE技術(shù)只能算是準(zhǔn)4G技術(shù),而非真正的4G,真正的4G應(yīng)該是LTEAdvanced技術(shù)。”杭州海康威視數(shù)字技術(shù)股份有限公司產(chǎn)品經(jīng)理章浙鋒如是說(shuō)。4G技術(shù)與3G技術(shù)有著繼承的關(guān)系,它將3G技術(shù)與WLAN集成于一體,實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻、視頻和圖像等數(shù)據(jù)的快速傳輸,相對(duì)3G而言,4G在上下行速率方面實(shí)現(xiàn)了成倍的提升,其中TD-LTE制式的上下行速率分別為100Mbps與50Mbps,F(xiàn)DD-LTE制式的上下行速率則分別為150Mbps與40Mbps,更為具體的速率表現(xiàn)同樣可參考表1,應(yīng)該說(shuō)如此大的上下行理論速率表現(xiàn),將其應(yīng)用于車載網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控中,相信會(huì)取得頗佳的監(jiān)控效果。
WI-FI
接著我們?cè)賮?lái)談?wù)刉I-FI無(wú)線傳輸技術(shù),WI-FI是一種可將個(gè)人電腦、手持設(shè)備(如手機(jī)、平板等)進(jìn)行連接并實(shí)現(xiàn)快速傳輸數(shù)據(jù)的技術(shù),目前該技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛,一般大城市的圖書館、酒店、咖啡廳、餐廳等場(chǎng)所皆有應(yīng)用。WI-FI與3G、4G不同,在進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的視頻數(shù)據(jù)傳輸時(shí),并不需要經(jīng)歷一個(gè)中間設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程,即可在兩點(diǎn)之間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸,而3G與4G在進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)皆需要通過(guò)基站的轉(zhuǎn)接與收發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn),但需要說(shuō)明的是,當(dāng)WI-FI要通過(guò)熱點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)廣域網(wǎng)的連接時(shí),此時(shí)其點(diǎn)對(duì)點(diǎn)可傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)便蕩然無(wú)存了,好在WI-FI在數(shù)據(jù)傳輸速度上的優(yōu)勢(shì)還在,相對(duì)4G最大的上下行速率分別為150Mbps(FDD-LTE制式下)與50Mbps(TD-LTE制式下)而言,WI-FI無(wú)線傳輸?shù)纳舷滦兴俣染蛇_(dá)到300Mbps,其在速度上的優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯。
各就其位的應(yīng)用
在對(duì)3G、4G及WI-FI三種技術(shù)作了簡(jiǎn)單的介紹之后,現(xiàn)在我們不妨來(lái)具體談?wù)勅咴谲囕d監(jiān)控中的應(yīng)用,在它們應(yīng)用于車載安防監(jiān)控后,各自具備怎樣的特性?優(yōu)缺點(diǎn)又是什么呢?
“4G技術(shù)是3G技術(shù)的演進(jìn)版本,二者的實(shí)現(xiàn)原理相同。”海康威視產(chǎn)品經(jīng)理章浙鋒說(shuō),二者的差別主要體現(xiàn)在傳輸速度上(見表1),目前而言,盡管4G技術(shù)相對(duì)3G技術(shù)在速度方面占據(jù)著絕對(duì)優(yōu)勢(shì),“但在車載監(jiān)控領(lǐng)域中,目前使用最廣泛的依然是3G無(wú)線技術(shù)。”原北京攜遠(yuǎn)天成技術(shù)有限公司產(chǎn)品部總工程師張震先生對(duì)筆者如此表示。再者3G技術(shù)已發(fā)展多年,相關(guān)的基站建設(shè)更為完善,簡(jiǎn)單說(shuō)就是在利用3G進(jìn)行車載視頻數(shù)據(jù)的傳輸時(shí),盡管要犧牲一部分監(jiān)控的畫質(zhì),但在視頻傳輸?shù)姆€(wěn)定性上相對(duì)4G無(wú)線傳輸要更有保障,當(dāng)然4G技術(shù)比3G技術(shù)能實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的畫質(zhì)傳輸這點(diǎn)是毫無(wú)疑問(wèn)了,而3G在基站建設(shè)數(shù)量上的優(yōu)勢(shì)會(huì)隨著時(shí)間的推移而慢慢消失,因?yàn)檫\(yùn)營(yíng)商在不斷地加強(qiáng)4G基站建設(shè)的同時(shí)亦會(huì)相應(yīng)的停止對(duì)3G基站的增加,甚至直接將原有的3G基站改建為4G基站了,因此,4G信號(hào)的穩(wěn)定性超過(guò)3G只是時(shí)間問(wèn)題了。當(dāng)下而言,若你對(duì)車載視頻監(jiān)控的畫質(zhì)并不敏感,只在乎監(jiān)控的穩(wěn)定性,那么你可以放心選擇3G無(wú)線技術(shù),而若你較注重畫質(zhì)的話,毫無(wú)疑問(wèn)地應(yīng)該選擇4G無(wú)線傳輸了。
與3G、4G無(wú)線傳輸技術(shù)基本不受距離影響不同(盡管單個(gè)基站有傳輸距離的限制,但在多基站配合后,全球性的信號(hào)覆蓋不成問(wèn)題),“WI-FI無(wú)線技術(shù)的缺點(diǎn)是其傳輸距離較短。”深圳瑞信視訊技術(shù)有限公司技術(shù)總監(jiān)蔣海華先生在談到WI-FI無(wú)線技術(shù)的缺點(diǎn)時(shí)如此表示,“WI-FI一般民用的傳輸距離在10-30米左右,工業(yè)級(jí)的穩(wěn)定的傳輸距離在100米左右。”瑞信視訊技術(shù)總監(jiān)蔣海華先生補(bǔ)充道,也因此在運(yùn)行的車輛上基本不會(huì)利用WI-FI來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)的傳輸,只是當(dāng)車輛停于車庫(kù)或者某些有WI-FI熱點(diǎn)的情況下自動(dòng)通過(guò)WI-FI連接,再將車載監(jiān)控設(shè)備內(nèi)的視頻數(shù)據(jù)或者截圖進(jìn)行上傳。此時(shí)可能一些頗具鉆研精神的讀者就要問(wèn)了,現(xiàn)在的一些城市不是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大面積的免費(fèi)WI-FI覆蓋嘛!干嘛不把這個(gè)“免費(fèi)的午餐”好好利用起來(lái)呢?泰科投資有限公司安防設(shè)備亞太區(qū)視頻監(jiān)控產(chǎn)品經(jīng)理沈濤先生在回答筆者上述問(wèn)題時(shí)作了較為詳細(xì)的回答。“由于WI-FI的傳輸距離有限,車輛在行駛的過(guò)程中,WI-FI連接往往會(huì)不停地切換,如此頻繁地切換,勢(shì)必是無(wú)法進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)傳輸了。”泰科安防產(chǎn)品經(jīng)理泰科沈濤先生說(shuō)。
現(xiàn)在,我們就來(lái)談?wù)勔粋€(gè)更為重要的問(wèn)題,那就是成本控制的問(wèn)題。從表2中可以看出,中國(guó)移動(dòng)的數(shù)據(jù)流量套餐可不便宜,倘若時(shí)時(shí)刻刻利用4G無(wú)線技術(shù)進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)的上傳,那么我們不妨就此來(lái)算一筆賬,假設(shè)某輛車有2路分辨率為D1的攝像機(jī),每臺(tái)攝像機(jī)的碼流為512kbps、幀率為25fps,每天24小時(shí)監(jiān)控,那么每天需要的存儲(chǔ)空間約為11GB,然后將這11GB數(shù)據(jù)通過(guò)4G無(wú)線上傳,其價(jià)格之貴是顯而易見了。比較而言,WI-FI的成本要相對(duì)便宜得多,“WI-FI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為自建網(wǎng)絡(luò),是一次性投資,可為回到停車場(chǎng)的回站車輛提供無(wú)需人工干預(yù)的自動(dòng)車載數(shù)據(jù)無(wú)線上傳服務(wù)。”原攜遠(yuǎn)天成產(chǎn)品部總工程師張震先生如此表示,張震先生的意思簡(jiǎn)單明了,即你可以自己在車庫(kù)里搭建一個(gè)WI-FI無(wú)線網(wǎng)絡(luò),當(dāng)你將車輛停在車庫(kù)里時(shí),車載設(shè)備便自動(dòng)連接上WI-FI并進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)的上傳備份了。
結(jié)語(yǔ)
通過(guò)上述簡(jiǎn)單的討論可以知曉,目前的車載監(jiān)控設(shè)備在無(wú)線視頻數(shù)據(jù)的傳輸上,基本已不存在技術(shù)上的難題,在3G與4G無(wú)線傳輸技術(shù)的普及路上,最大的攔路虎就是價(jià)格;網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率問(wèn)題則是3G、4G以及WI-FI這些無(wú)線傳輸技術(shù)所要面對(duì)的共同難題,4G無(wú)線傳輸技術(shù)由于其先天性的技術(shù)優(yōu)勢(shì),再加上運(yùn)營(yíng)商的大力推廣,完全取代3G只是時(shí)間問(wèn)題,而4G同樣也要被接下來(lái)的5G無(wú)線傳輸技術(shù)所替代,沒(méi)辦法,技術(shù)的進(jìn)化就是這么殘酷,筆者相信,隨著無(wú)線技術(shù)不斷地發(fā)展更替,車載高清傳輸?shù)拇禾煲鄬⒀杆賮?lái)臨!