【文章內容簡介】 征 (如身著紅色衣服的女子、黑色的小轎車 )檢索指定時間、活動范圍內的錄像資料，從而大大節(jié)省辦案人員挖掘線索、辦案取證的時間、人力、物力和財力，提高案件的偵破率和視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用效能。 綜合應用平臺引領信息全面整合 目前，視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、管理和應用平臺產品已非常普遍，國內外很多行業(yè)用戶的監(jiān)控管理綜合性解決方案。平臺大都采用分級分布式架構，可在復雜的網(wǎng)絡環(huán)境下實現(xiàn)對數(shù)十萬甚至上百 萬臺攝像頭進行圖像顯示、管理、存儲、轉發(fā)，且具有廣泛的設備兼容性。但大部分平臺產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，可較好滿足其行業(yè)性應用需求的產品較少，對系統(tǒng)效能的提升程度遠遠不夠。 另外，當前視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設已相當普及，涉及到各行各業(yè)，比如金融網(wǎng)點、企事業(yè)單位、政府機關、購物廣場、零售商店、旅游景點、學校等等，我們要認識到圖像的接入僅僅是一個方面，更重要的是圖像如何作為一個資源共享的公共信息，供其他政府管理部門共享。 因此，如何整合其他社會圖像監(jiān)控資源，建立 圖像監(jiān)控網(wǎng)絡，綜合利用各種圖像監(jiān)控資源，包括音視頻監(jiān)控設備、報警探測設備，在城市范圍內構建能夠對設防區(qū)域進行實時圖像監(jiān)控和歷史圖像查閱以及報警聯(lián)動的功能全面、反應靈敏、高效運轉的城市圖像信息綜合應用平臺，為政府行政部門的管理和決策提供基礎信息支撐顯得尤為重要。各個政府管理部門根據(jù)職能的 5 不同，管理要求、管理對象的不同，通過城市圖像信息綜合應用平臺，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)事件應急處置能力，確保城市平安和社會和諧，這是視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設下一步需要重點思考的問題。 高清網(wǎng) 絡監(jiān)控、移動無線監(jiān)控、視頻智能分析等新技術和產品，在目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)中建設中已占據(jù)越來越重要的位置，只有盡快解決其進一步推廣和大規(guī)模應用的瓶頸，才能不斷創(chuàng)造新的價值，逐步為市場所接受和認可，從而更好服務用戶，也引導視頻監(jiān)控系統(tǒng)新的發(fā)展。 3 無線 Mesh 網(wǎng)技術簡介 無線 Mesh 網(wǎng)絡的起源 Mesh網(wǎng)絡技術在寬帶無線接入領域，各種無線通信技術蓬勃發(fā)展的同時，一種新的無線網(wǎng)絡技術 —— 無線 Mesh網(wǎng)絡也逐漸發(fā)展起來，引起了人們廣泛的注意。 無線 Mesh網(wǎng)絡（ WMN， Wireless Mesh Network），又稱作無線網(wǎng)狀網(wǎng)，無線網(wǎng)格網(wǎng)。在上世紀 90年代中期出現(xiàn)了這個名詞，直到前幾年才引起了人們的特別關注。 WMN的出現(xiàn)不是偶然的，它的出現(xiàn)于其他的新技術有著一樣的背景，它的出現(xiàn)是技術發(fā)展和需求的結果。 傳統(tǒng)的基于基站的無線通信如圖 1 為用戶提供無線接入服務，但是隨著無線用戶的數(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)了空間資源復用概念的蜂窩移動通信系統(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 基于基站的無線通信 蜂窩移動通信系統(tǒng)如圖 2 在其應用中也有它的局限性。投資角 度來看，它只適合運用在人口稠密的地區(qū)、擁有永久性業(yè)務需求的地區(qū)。對于用戶移動性較大、不適合建立永久性的大功率的基站的場合，例如未來戰(zhàn)場中的臨時通信。然而 Ad hoc 網(wǎng)絡技術一直和蜂窩移動通信技術一樣快速發(fā)展，然而 Ad hoc網(wǎng)絡由于其應用環(huán)境和技術成本不適合應用于現(xiàn)代民用通信領域。無線局域網(wǎng)（ WLAN ， Wireless Local Area Network， WiFi ）的發(fā)展技術已近相當成熟，它有效的延伸了因特網(wǎng)的覆蓋范圍，賦予了用戶一定的移動性。運營商于是通過布置熱點（ AP ，Access Point）將 WLAN技術推向了市場， 3G 家族（ WCDMA cdma2020 TDSCDMA）在近幾年的帶了人們的重視，得到了快熟發(fā)展，網(wǎng)絡也在各個城市的到了很好的覆蓋， 4G通信在市場上還沒有得到商業(yè)化的推廣，僅僅在實驗室的到了驗證。 6 圖 2 蜂窩移動通信 無線 Mesh網(wǎng)（ 如圖 3）在實質上屬于移動 Ad hoc網(wǎng)絡， WMN與 Ad hoc的主要區(qū)別在于Ad hoc 網(wǎng)絡對于用戶終端相對于 WMN移動性較低，然而 WMN不作為一個獨立的網(wǎng)絡而存在，而是因特網(wǎng)核心的一個延伸。它通常會存在一個或者幾個網(wǎng)關節(jié)點（ Get way）與因特網(wǎng)高速相連。用戶通過自身的無線接入點與網(wǎng)關節(jié)點相連實現(xiàn)信息交互，如果用戶自身的節(jié)點在網(wǎng)關節(jié)點覆蓋范圍外，用戶節(jié)點就負責中繼和轉發(fā)。這樣就實現(xiàn)了大范圍的覆蓋，這種方式組網(wǎng)實現(xiàn)了廉價，不需要網(wǎng)絡昂貴的基礎設施建設。 圖 3 無線 Mesh網(wǎng)通信 Mesh 網(wǎng)絡概念 WMN是從移動 Ad hoc網(wǎng)絡中分離出來的，并承襲了 WLAN的技術?？傊?Mesh網(wǎng)絡是一種無線多跳網(wǎng)狀拓撲網(wǎng)絡，是一種非常有前途的無線接入網(wǎng)絡技術。 嚴格的將講， WMN是一種新型寬帶無線網(wǎng)絡，是一種高容量、高速率的分 布式網(wǎng)絡，它與傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡有很大的差別。拓撲結構它與移動 Ad hoc 網(wǎng)絡相似、但是網(wǎng)絡中的大部分節(jié)點基本靜止不移動，拓撲變化??；在單跳接入上， WMN可以視為一種特殊的 WLAN。 WMN可以作為解決無線接入“最后一公里”新方案。 7 無線 Mesh 網(wǎng)絡其他無線網(wǎng)絡的區(qū)別 與傳統(tǒng)的無線接入技術相比，無線 Mesh 網(wǎng)具有一些新的特點 : 1) 無線 Mesh網(wǎng)技術開發(fā)的目標是在不犧牲信道容量的情況下，擴展現(xiàn)有無線網(wǎng)絡的覆蓋范圍。另一個目標是在不具有直接視距無線鏈路的用戶之間，提供非視距連接。為了實現(xiàn)這些目標，不可避 免的要采用多跳 Mesh網(wǎng)絡。多跳 Mesh網(wǎng)絡架構中，無線鏈路間更短，發(fā)射功率更小， 節(jié)點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)絡互連，具有自組織，自管理，自愈能力 無線 Mesh 網(wǎng)具有網(wǎng)絡結構靈活，易于部署和配置，容錯以及網(wǎng)狀連 接多點到多點通信等特點，使得無線 Mesh 網(wǎng)的初始部署成本相當?shù)停? 并且可以根據(jù)需要逐步擴容。自組織自愈能力使得無線 Mesh 網(wǎng)不需要 網(wǎng)絡管理員來手工配置網(wǎng)絡，而可以自動發(fā)現(xiàn)新節(jié)點，自動完成配置過 程，自 動維護網(wǎng)絡正常運行，在出現(xiàn)節(jié)點鏈路故障時也可自動調整完 成網(wǎng)絡自愈。 3) 多種類型的網(wǎng)絡接入 在無線 Mesh 網(wǎng)中，既支持無線終端接入骨干網(wǎng)，又支持無線終端之間的對等網(wǎng)絡通信。此外，把無線 Mesh 網(wǎng)技術與其他無線網(wǎng)絡相結合， 可以通過無線 Mesh 網(wǎng)給這些無線網(wǎng)絡的終端用戶提供無線接入業(yè)務。 4) 移動性以及能耗限制與節(jié)點類型相關 無線 Mesh 網(wǎng)中， Mesh 路由器一般為靜止不動的設備，而 Mesh 終端可以 是移動或固定設備。同時， Mesh 路由器一般沒有能耗的限制，而 Mesh 終端則需要采用能耗較小 的網(wǎng)絡通信協(xié)議。這樣， MAC 以及路由協(xié)議需要針對 Mesh 路由器和 Mesh 終端設備分別設計和優(yōu)化。 與同樣具有自組織，自管理以及多跳無線 Ad hoc 拓撲的 Ad hoc 網(wǎng)絡相比，無線 Mesh 網(wǎng)也有自己與 Ad hoc 網(wǎng)絡不同的特點 。 5) 具有無線基礎設施骨干網(wǎng) 無線 Mesh 網(wǎng)內，由 Mesh 路由器組成一個無線骨干網(wǎng)，專門用于給終端 客戶提供可靠網(wǎng)絡連接。這個無線骨干網(wǎng)在無線域內提供了大覆蓋范圍，連通性以及健壯性。反觀 Ad hoc 網(wǎng)絡則是基于各個不可靠的終端 用戶來進行通信，不存在專 門提供網(wǎng)絡連接服務的基礎骨干網(wǎng)，這給 Ad hoc 的應用帶來了很大的限制。 6) 集成性 無線 Mesh 網(wǎng)可以通過 Mesh 路由器的網(wǎng)關 /橋接功能，整合現(xiàn)有多種無 線網(wǎng)絡技術，如 ， ， 3G 移動通信等。這樣，通過 Mesh 路 由器組成的無線骨干網(wǎng)，可以把多種不同無線網(wǎng)絡連接到一起，形成一個 無線互聯(lián)網(wǎng) 。而 Ad hoc 網(wǎng)絡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)關橋接的功能。 7) 路由和配置功能的專門化 在 Ad hoc 網(wǎng)絡中，每個終端用戶設備都要為所有其他節(jié)點執(zhí)行路由和 配置功能。而在無線 Mesh 網(wǎng)中，雖然 Mesh 終端也有路由轉發(fā)功能，但是主要還是由 Mesh 路由器來執(zhí)行路由和配置功能，大大減輕了普通 Mesh 終端的負載。 8) 拓撲結構的相對穩(wěn)定 Ad hoc 網(wǎng)絡中，由于終端用戶的移動性和不可靠性，網(wǎng)絡拓撲和連接的變化較大，使得路由協(xié)議和網(wǎng)絡配置和部署帶來了很大的挑戰(zhàn)。無線 Mesh 網(wǎng)中， Mesh 路由器一般是靜止不動設備所以且較用戶終端可靠的多。 9) 功耗限制減少無線 Mesh 網(wǎng)絡中， Mesh 路由器一般為靜止不動的設備，與 Ad hoc 網(wǎng)中的移動終端相比，基本沒有功耗限制。這樣，在設計 Mesh 路由器的物 理層， MAC 層以及網(wǎng)絡層路由協(xié)議時，基本可以不考慮功耗限制，這大 大簡化了協(xié)議設計，同時還可以采用性能較高的設計方案。 無線 Mesh網(wǎng)與 Ad hoc網(wǎng)絡、 WLAN和無線寬帶接入網(wǎng)（ WBAN）技術（比如 WMAN和 WWAN）的關系如圖 4 8 圖 4 Mesh網(wǎng)與 Ad hoc網(wǎng)絡、 WLAN和無線寬帶接入網(wǎng)（ WBAN）的關系 無線 Mesh 網(wǎng)絡的特點 （ 1）高帶寬： 由于在無線 Mesh 網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)以無線多跳的方式傳輸，可選用較短 的傳輸鏈路，數(shù)據(jù)傳輸速率可達到 6Mbit/s。 (2 ) 兼容性 ： Mesh 網(wǎng)絡可以通過相應的網(wǎng)關與 Inter 、 WiFi 、局域網(wǎng) 、公共電話網(wǎng)等網(wǎng)絡相連， Mesh網(wǎng)絡中的無線終端用戶也可以連接到其他網(wǎng)絡。支持非視距傳輸， 構建無線 Mesh 網(wǎng)絡的一個重要目標就是為那些沒有直接視距鏈路的用戶提供非視距連接 WMN 采用無線多跳方式，用戶即便不在基站接入點的覆蓋范圍內，也可以通過其他節(jié)點以無線多跳方式接入到目的網(wǎng)絡前期投資少鋪設一個新的網(wǎng)絡，首先考慮的是覆蓋范圍在無線 Mesh 網(wǎng)絡中不需要基站少 。了前期的基站勘測，建設基站等基礎設施的昂貴費用，對網(wǎng)絡服務商來說，前期投資很低。 (3) 健壯性 ：由于 Mesh網(wǎng)絡不需要建立大型基站及發(fā)射塔，并且具有自我修復的功能，因此消除了因各別通訊設備，如基站及發(fā)射塔的故障而導致整個系統(tǒng)通訊受阻的隱患。這樣在發(fā)生任何重大的意外事件或自然災害時，即使一部分網(wǎng)絡設備受損時，也不會造成整個網(wǎng)絡的癱瘓。 (4) 自動平衡負載：由于 Mesh網(wǎng)絡中的設備都可作為其他設備的路由和轉發(fā)器。意味著每個終端都能通過相鄰終端或其他網(wǎng)絡設備的路由和轉發(fā)而與距離較遠的其他終端或者網(wǎng)絡接入點 進行通信。因此，在某些用戶密集的地區(qū)當接入點負載過重的時候，網(wǎng)絡系統(tǒng)會利用路由和轉發(fā)的功能自動地將一部分用戶的通信鏈接轉移到其他的接入點上，從而平衡了整個網(wǎng)絡的負載。 無線 Mesh 網(wǎng)絡的體系結構 無線 Mesh網(wǎng)絡的結構與傳統(tǒng)意義上的移動 Ad Hoc網(wǎng)絡結構有一定的差異。一般上無線 Mesh網(wǎng)絡由客戶端節(jié)點、 Mesh路由器節(jié)點和網(wǎng)關節(jié)點組成。但是根據(jù)具體要求和配置的不同，無線Mesh網(wǎng)絡也不一定包含以上所有節(jié)點。 通常 Mesh客戶端節(jié)點可以是筆記本電腦、 PAD、 wifi手機、無線傳感器、無線控制器等 。Mesh路由器可以是普通 Pc機，也可以是專用的嵌入式操作系統(tǒng)（如 ARM）等。 一般為了提高無線 Mesh網(wǎng)的靈活性，通常 Mesh路由器擁有多個無線接口，各個接口可以是相同的，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，增加了多跳環(huán)境下的路由功能，對 MAC協(xié)議、功率控制等也有所改進。 Mesh客戶端也可也分為兩類，一類普通的用戶節(jié)點，這類節(jié)點不具有信息轉發(fā)功能，只作為普通終端接入網(wǎng)絡；另一類是既具有普通終端的接入功能，又具有路由和信息轉發(fā)功能，但是通常不具有網(wǎng)關和網(wǎng)橋節(jié)點的功能。 若 按節(jié)點的不同層次，網(wǎng)絡可以分為平面結構、多級結構和混合結構，一下分別介紹。 9 平面結構 如圖 5 所示為無線 Mesh網(wǎng)絡最簡單，最基礎的一種結構 — 平面結構。圖中所示節(jié)點均為對等結構，具有完全一致的特性，每個節(jié)點具有相同的 MAC、路由、管理和安全協(xié)議，既具有客戶端節(jié)點的功能，也具有能夠轉發(fā)業(yè)務的路由器節(jié)點功能。這種結構用于節(jié)點數(shù)目較少且不需要接入到核心網(wǎng)絡的場所應用。 圖 5 無線 Mesh 網(wǎng) 的平面結構 該網(wǎng)絡結構也稱為終端設備網(wǎng)絡結構。網(wǎng)絡中的節(jié)點是具有 Mesh路由功能的增強終端構成。終端用 戶自身配置有 RF裝置，通過無線信道的；連接形成以點對點的網(wǎng)絡。是一種任意網(wǎng)絡拓撲結構，節(jié)點可以任意移動，拓撲結構可以任意變換。但是在這種環(huán)境中由于通信節(jié)點的無線覆蓋范圍有限，兩個無法直接通信的用戶終端可以借助其他終端的分組轉發(fā)功能進行數(shù)據(jù)通信。它可以不利用現(xiàn)有網(wǎng)絡基礎設施的情況下提供一種通信支撐環(huán)境。 多級模式 如圖 6 所示無線 Mesh網(wǎng)絡的典型多級結構，分為上層和下層兩個部分。在這種結構中，終端節(jié)點可以是普通的無線筆記本電腦、普通的 VoIP手機和無線 PDA等。這些終端節(jié)點設備通過 Mesh路由 器接入到上層 Mesh結構網(wǎng)絡中，實現(xiàn)網(wǎng)絡節(jié)點的互連互通。 圖 6 無線 Mesh網(wǎng)的多級結構 該模式在接入點（ Mesh路由器）與終端用戶之間形成無線回路。移動終端