前言
近年來(lái),隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,城市的信息化建設(shè)也在逐步深入。如何更快更好的實(shí)現(xiàn)城市的信息化建設(shè),是我國(guó)正在關(guān)注的問(wèn)題!皵(shù)字城市”概念的提出,符合了中國(guó)目前工業(yè)化和信息化并行的經(jīng)濟(jì)生活現(xiàn)狀,在中國(guó)城市現(xiàn)代化建設(shè)中具有重要意義!皵(shù)字準(zhǔn)格爾”項(xiàng)目,是“數(shù)字鄂爾多斯”建設(shè)中重要的一部?jī)?nèi)容。通過(guò)這一數(shù)字城市的建設(shè),將為鄂爾多斯市其他市(旗)的數(shù)字化、信息化建設(shè)提供寶貴經(jīng)驗(yàn),使準(zhǔn)格爾市成為鄂爾多斯市、內(nèi)蒙古自治區(qū),乃至全國(guó)數(shù)字化城市建設(shè)的樣板點(diǎn)。大唐移動(dòng)依靠自身豐富的WiFi網(wǎng)絡(luò)建設(shè)經(jīng)驗(yàn),以及成熟可靠的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方案,正在為包括數(shù)字準(zhǔn)格爾項(xiàng)目在內(nèi)的國(guó)內(nèi)多個(gè)數(shù)字城市建設(shè),提供所需的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持和建設(shè)服務(wù)。
數(shù)字城市實(shí)現(xiàn)更透徹的感知
“數(shù)字城市”是什么樣的一個(gè)理念,實(shí)現(xiàn)什么樣的功能,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),可以總結(jié)為:
更透徹的感知——延伸的感知觸角遍布城市角落;
更全面的互聯(lián)互通——無(wú)線和有線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)真正意義的互聯(lián)互通;
更深入的智能化——海量信息的分析和整理,實(shí)現(xiàn)智能指揮和決策。
“更透徹的感知”是指超越傳統(tǒng)傳感器、數(shù)碼相機(jī)和RFID的更為廣泛的一個(gè)概念。具體來(lái)說(shuō),它是指利用無(wú)線視頻技術(shù)和傳感網(wǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、隨地感知、測(cè)量、捕獲和傳遞信息的設(shè)備、系統(tǒng)或流程。
以上所指的監(jiān)控設(shè)備,可以是道路監(jiān)控探頭,可以是數(shù)字城管終端,可以是帶在我們身體上的監(jiān)測(cè)儀,甚至可以是消防員頭盔上的攝像機(jī)。這些設(shè)備通過(guò)無(wú)線、視頻和數(shù)字傳感裝置,從一個(gè)城市的地下管線壓力,到城市所有交叉路口的交通狀況,從人體的血壓、脈搏,到居民社區(qū)的安全、保衛(wèi)等信息,都可以被快速獲取并進(jìn)行分析,從而為城市的管理者提供豐富翔實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)信息和第一手?jǐn)?shù)據(jù)。便于城市管理者根據(jù)各種事件的要求,迅速采取應(yīng)對(duì)措施,并對(duì)城市的長(zhǎng)期規(guī)劃和發(fā)展起到積極的推進(jìn)作用。因此,無(wú)線、視頻網(wǎng)絡(luò)和傳感網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),對(duì)于“數(shù)字城市”實(shí)現(xiàn)更透徹的感知、更全面的互聯(lián)互通和更深入的智能化,都具有極其重要的意義。
目前,大唐移動(dòng)提供端到端的無(wú)線視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)解決方案,該方案涵蓋的產(chǎn)品包括各種類(lèi)型的高清、標(biāo)清監(jiān)控設(shè)備,具有豐富應(yīng)用的無(wú)線終端產(chǎn)品,以及承載這些監(jiān)控信息所需的無(wú)線承載網(wǎng)絡(luò)、后臺(tái)處理和存儲(chǔ)系統(tǒng)等內(nèi)容。
無(wú)線、視頻網(wǎng)絡(luò)建設(shè)促使城市全面協(xié)調(diào)發(fā)展
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)及視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè),可以為數(shù)字城市提供無(wú)線、無(wú)縫的寬帶基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),促使城市建設(shè)全面、協(xié)調(diào)發(fā)展。
無(wú)線與視頻網(wǎng)絡(luò)建設(shè)包含兩部分內(nèi)容:
第一部分是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè),即通過(guò)在重點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行視頻監(jiān)控點(diǎn)的覆蓋,最終實(shí)現(xiàn)數(shù)字城市的城管局、交管局、公安局等政府部門(mén)對(duì)于城市的視頻監(jiān)控和統(tǒng)一指揮。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)是實(shí)時(shí)反映城市管理的狀況,便于政府部門(mén)及時(shí)了解城市管理工作的各種情況,進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和指揮。
第二部分是為了傳遞以上監(jiān)控系統(tǒng)信息,而建立的無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò),用以傳送高清和標(biāo)清監(jiān)控設(shè)備,以及傳感器設(shè)備采集的實(shí)時(shí)信息,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字化城市“更透徹的感知”。
無(wú)線、視頻網(wǎng)絡(luò)建設(shè)解決方案
無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部通過(guò)無(wú)線方式互連,在有線落地點(diǎn)通過(guò)光纖接入到有線網(wǎng)絡(luò)中,所有Mesh設(shè)備可以同時(shí)提供無(wú)線覆蓋,為各種無(wú)線應(yīng)用提供服務(wù)。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)如圖:
圖1:無(wú)線覆蓋網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)是一種與傳統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)完全不同的網(wǎng)絡(luò),它以快速部署、結(jié)構(gòu)靈活等優(yōu)勢(shì)被廣泛的應(yīng)用于城市無(wú)線基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中。在市中心、商業(yè)辦公和公共區(qū)域等環(huán)境下構(gòu)建室外無(wú)線覆蓋區(qū),為市政、公安、消防、城管等公共安全部門(mén)提供無(wú)線寬帶接入和高帶寬的音頻/數(shù)據(jù)/視頻服務(wù),同時(shí)能夠?yàn)榫用裉峁┟赓M(fèi)WiFi寬帶上網(wǎng)服務(wù),同時(shí),可以為各種無(wú)線應(yīng)用提供服務(wù)。
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,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。視頻監(jiān)控系統(tǒng)采集的視頻文件信息,被無(wú)線網(wǎng)絡(luò)及時(shí)地傳送給監(jiān)控中心,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地報(bào)告被監(jiān)測(cè)點(diǎn)的情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行處理。
快速部署的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)
無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)是具有高移動(dòng)性、自動(dòng)修復(fù)、架設(shè)便捷和免維護(hù)的“無(wú)中心”網(wǎng)絡(luò)。在位置變動(dòng)頻繁、成長(zhǎng)快速、各類(lèi)突發(fā)性事件,以及不方便鋪設(shè)有線網(wǎng)絡(luò)的情況下,用無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)解決方案是最明智的方法。
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可以表現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì):首先,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)使用無(wú)線鏈路進(jìn)行信號(hào)傳輸,避免了對(duì)光纖的依賴(lài)。建設(shè)方便,運(yùn)維簡(jiǎn)單;第二,在無(wú)線網(wǎng)路信號(hào)覆蓋范圍內(nèi),豐富的無(wú)線終端可以安裝在任意位置。靈活性高,擴(kuò)展方便;第三,無(wú)線基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不僅可滿(mǎn)足數(shù)據(jù)和視頻傳輸需求,還可以為其它應(yīng)用提供傳輸通道,如:可以提供移動(dòng)辦公、語(yǔ)音通信以及定位等業(yè)務(wù);第四,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可靈活調(diào)整站點(diǎn)布設(shè)位置和加入新站點(diǎn),滿(mǎn)足未來(lái)擴(kuò)容或應(yīng)用方案調(diào)整的需求,有效地保護(hù)投資;最后,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本低廉,其建設(shè)成本相當(dāng)于同等帶寬有線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本的1/8左右。
視頻網(wǎng)絡(luò)建設(shè)解決方案
無(wú)線視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)主要包括視頻監(jiān)控、Mesh承載網(wǎng)和其他輔助設(shè)備三大部分。根據(jù)具體需求的不同,可以靈活的組合。無(wú)線視頻監(jiān)控架構(gòu)如下圖所示:
圖2:視頻網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖
在無(wú)線視頻網(wǎng)絡(luò)中,可以使用的前端設(shè)備方案以下三種模式:
圖3:無(wú)線視頻網(wǎng)絡(luò)前端方案
第一種模式,CPE設(shè)備采用MST200設(shè)備,此設(shè)備可以向前或向后兼容各種攝像設(shè)備。其中,接入數(shù)字?jǐn)z像頭和模擬攝像頭設(shè)備的連接方式有所不同,連接模擬攝像頭設(shè)備需要添加視頻服務(wù)器設(shè)備,完成模擬設(shè)備轉(zhuǎn)換功能。
第二種模式,采用的MSR設(shè)備連接攝像頭,該設(shè)備可以支持最大4路攝像頭的連接,同時(shí)MSR可以通過(guò)有線資源和有線網(wǎng)絡(luò)直接互通。
第三種模式,采用一體化方式,將WiFi設(shè)備和攝像頭設(shè)備實(shí)現(xiàn)一體化配置,更易于實(shí)現(xiàn)快速部署。
低成本高效率的無(wú)線視頻網(wǎng)絡(luò)
數(shù)字城市中的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè),超越原模擬視頻系統(tǒng),解決了傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)由于線路敷設(shè)造成的高成本、高消耗的難題,使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更方便也更安全;
無(wú)線客戶(hù)端可以提供以下應(yīng)用:
l錄制:能夠支持多個(gè)攝像頭的實(shí)時(shí)查看和錄制功能
l遠(yuǎn)程監(jiān)控:能夠進(jìn)行隨時(shí)隨地遠(yuǎn)程監(jiān)控
l回放和查看:能夠回放錄制的視頻,并可以放大視頻畫(huà)面,查看某一特定場(chǎng)景畫(huà)面
l突發(fā)事件評(píng)估:能夠通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控應(yīng)對(duì)突發(fā)事件,確保做出迅速反應(yīng)
l智能手機(jī)應(yīng)用功能:隨著社會(huì)的發(fā)展,3G技術(shù)的智能手機(jī)應(yīng)用也越來(lái)越廣泛,手持智能終端用戶(hù)通過(guò)三級(jí)授權(quán),可瀏覽已授權(quán)的視頻采集點(diǎn)實(shí)時(shí)圖像及錄象資料
高清視頻監(jiān)控可顯著提升城市治安水平
由于受到成本的限制,高清技術(shù)在視頻監(jiān)控行業(yè)一直未得到有效地應(yīng)用。而現(xiàn)在芯片技術(shù)及壓縮算法的發(fā)展,高清的視頻監(jiān)控產(chǎn)品逐漸興起,F(xiàn)在D1標(biāo)清視頻壓縮格式業(yè)已正式寫(xiě)入數(shù)字硬盤(pán)錄像系統(tǒng)(DVR)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。高清攝像機(jī)和高清視頻編解碼器也逐步得到應(yīng)用和推廣,其清晰度可以達(dá)到1920*1080或1600*1200,高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供的高質(zhì)量視頻圖像,將為城市社會(huì)治安監(jiān)控效果帶來(lái)顯著的提升。
高清視頻監(jiān)控具有如下特點(diǎn):
l圖像清晰度更高、細(xì)節(jié)更加清楚
傳統(tǒng)的標(biāo)清分辨率的圖像對(duì)于多數(shù)的監(jiān)控場(chǎng)景,基本上無(wú)法對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行分辨。而當(dāng)發(fā)生案件時(shí),從錄像資料中很難對(duì)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)涉案的人員、物品準(zhǔn)確認(rèn)定,不具備優(yōu)秀的偵破工作指導(dǎo)性和法律質(zhì)證能力。在一些重要的監(jiān)控場(chǎng)所,應(yīng)采用高清攝像機(jī)獲取高清晰度的監(jiān)控畫(huà)面,更能清楚地呈現(xiàn)監(jiān)控原貌。高清視頻監(jiān)控圖像與標(biāo)清視頻圖像清晰度的直觀比較如下圖所示:
圖4:高清和標(biāo)清圖像效果對(duì)比
l監(jiān)控目標(biāo)覆蓋范圍更廣、提高監(jiān)控效能
在傳統(tǒng)的標(biāo)清監(jiān)控技術(shù)構(gòu)架下,為了保證監(jiān)控的覆蓋率,盡可能的減少監(jiān)控死角,需要安裝部署相當(dāng)規(guī)模數(shù)量的監(jiān)控?cái)z像機(jī),因此監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,從幾百路向成千上萬(wàn)路甚至數(shù)十萬(wàn)路的規(guī)模發(fā)展。如此規(guī)模龐大的監(jiān)控資源,在同一時(shí)間里卻只有極少部分能夠得到實(shí)時(shí)的監(jiān)控,而絕大多數(shù)監(jiān)控圖像被無(wú)差別的記錄保存下來(lái),從而形成了海量級(jí)的視頻錄像數(shù)據(jù)資料。而這些規(guī)模龐大的錄像資料中也僅有極少部分因可能與某些已知的事件相關(guān)聯(lián)。而被備份以外,其他的錄像信息則不斷的被新的錄像數(shù)據(jù)所覆蓋。這就是典型的傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)大規(guī)模、高成本、低效率的建設(shè)應(yīng)用現(xiàn)狀。
在高清監(jiān)控技術(shù)構(gòu)架下,單臺(tái)高清攝像機(jī)能夠相當(dāng)于幾臺(tái)普通攝像機(jī)的監(jiān)控覆蓋面,且圖像分辨率更高、信息量更豐富,因此采用高清監(jiān)控可以非常有效的縮減系統(tǒng)規(guī)模,節(jié)省傳輸鏈路和設(shè)備,從而減少總體建設(shè)成本,高清監(jiān)控技術(shù)將推動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用向著集約化、效能化轉(zhuǎn)變。如圖下圖所示:一臺(tái)高清攝像機(jī)即可覆蓋整個(gè)十字路口,實(shí)現(xiàn)原先需要多個(gè)攝像機(jī)才能達(dá)到的功能。
圖5:高清視頻監(jiān)控的大范圍覆蓋效果圖示
l高清攝像機(jī)能實(shí)現(xiàn)數(shù)字PTZ功能
高清攝像機(jī)不僅提升了圖像清晰度,使得數(shù)字PTZ功能得以體現(xiàn),也實(shí)現(xiàn)了在整幅大圖像中對(duì)某個(gè)局部細(xì)節(jié)進(jìn)行放大或移動(dòng)。而且這種大范圍整幅圖像監(jiān)控拍攝,不會(huì)錯(cuò)過(guò)監(jiān)控范圍內(nèi)的任何情況,給日后的調(diào)閱查證提供了有效手段。同時(shí)由于數(shù)字PTZ方式?jīng)]有機(jī)械移動(dòng)部件,設(shè)備也更經(jīng)久耐用。
l有利于圖像識(shí)別和智能視頻分析的應(yīng)用
圖像識(shí)別和智能分析技術(shù)一直未能得到業(yè)界普遍期待的大規(guī)模應(yīng)用,主要原因是識(shí)別的精確度離用戶(hù)的期待還有不小的差距,而圖像的分辨率則是影響識(shí)別精確度的主要因素。
高清攝像機(jī)圖像信息高清攝像機(jī)采用先進(jìn)的感光器使圖像細(xì)節(jié)更加清晰、更加細(xì)膩,逐行掃描方式可以給我們提供更好的圖像質(zhì)量,有效解決了隔行掃描帶來(lái)的梳狀模糊現(xiàn)象,給智能分析等應(yīng)用提供了有利的前提條件。高清攝像機(jī)在城市道路監(jiān)控中使用,可以使監(jiān)控區(qū)域覆蓋多個(gè)車(chē)道,同時(shí)清晰地記錄車(chē)牌號(hào)碼、前排司乘人員特征、車(chē)輛顏色、外形等特征,這是一個(gè)普通標(biāo)清攝像機(jī)所不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)的。這對(duì)于車(chē)牌、人臉識(shí)別等智能分析應(yīng)用具有重要意義。
無(wú)線、視頻網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展
無(wú)線基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和視頻網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的內(nèi)容,是基于現(xiàn)有的數(shù)字城市建設(shè)要求和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,進(jìn)行的信息化建設(shè)項(xiàng)目。該項(xiàng)目的建設(shè),將大大推動(dòng)城市信息化發(fā)展的進(jìn)程,推動(dòng)城市發(fā)展進(jìn)入新的階段。
同時(shí),隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展和高清圖像對(duì)比技術(shù)的發(fā)展,我們的無(wú)線和視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),還可以實(shí)現(xiàn)違法建筑、綠化帶潑污水等違章行為的自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)報(bào)警功能。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,則更進(jìn)一步推進(jìn)了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的發(fā)展,從而為最終“數(shù)字城市”向“智慧城市”的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
結(jié)束語(yǔ)
大唐移動(dòng)承建的“數(shù)字準(zhǔn)格爾”一期建設(shè)項(xiàng)目中,無(wú)線基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、視頻網(wǎng)絡(luò)以及無(wú)線應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)建設(shè),是“數(shù)字準(zhǔn)格爾”基礎(chǔ)平臺(tái)的建設(shè)的重要內(nèi)容。通過(guò)無(wú)線、視頻網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè),可以最終實(shí)現(xiàn)包括視頻監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)等信息的高速傳遞!皵(shù)字準(zhǔn)格爾”一期建設(shè)的完成,將大大推動(dòng)準(zhǔn)格爾城市信息化發(fā)展的進(jìn)程,推動(dòng)城市發(fā)展進(jìn)入新的階段。