【文章內(nèi)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(nèi)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(yīng)用效能。 綜合應(yīng)用平臺引領(lǐng)信息全面整合 目前，視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、管理和應(yīng)用平臺產(chǎn)品已非常普遍，國內(nèi)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(gòu)，可在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)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(zhuǎn)發(fā)，且具有廣泛的設(shè)備兼容性。但大部分平臺產(chǎn)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(wù)，可較好滿足其行業(yè)性應(yīng)用需求的產(chǎn)品較少，對系統(tǒng)效能的提升程度遠遠不夠。 另外，當(dāng)前視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)已相當(dāng)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(guān)、購物廣場、零售商店、旅游景點、學(xué)校等等，我們要認(rèn)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(luò)，綜合利用各種圖像監(jiān)控資源，包括音視頻監(jiān)控設(shè)備、報警探測設(shè)備，在城市范圍內(nèi)構(gòu)建能夠?qū)υO(shè)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(yīng)靈敏、高效運轉(zhuǎn)的城市圖像信息綜合應(yīng)用平臺，為政府行政部門的管理和決策提供基礎(chǔ)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(yīng)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(yīng)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(shè)下一步需要重點思考的問題。 高清網(wǎng) 絡(luò)監(jiān)控、移動無線監(jiān)控、視頻智能分析等新技術(shù)和產(chǎn)品，在目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)中建設(shè)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(yīng)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(rèn)可，從而更好服務(wù)用戶，也引導(dǎo)視頻監(jiān)控系統(tǒng)新的發(fā)展。 3 無線 Mesh 網(wǎng)技術(shù)簡介 無線 Mesh 網(wǎng)絡(luò)的起源 Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在寬帶無線接入領(lǐng)域，各種無線通信技術(shù)蓬勃發(fā)展的同時，一種新的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù) —— 無線 Mesh網(wǎng)絡(luò)也逐漸發(fā)展起來，引起了人們廣泛的注意。 無線 Mesh網(wǎng)絡(luò)（ 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(jì) 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(guān)注。 WMN的出現(xiàn)不是偶然的，它的出現(xiàn)于其他的新技術(shù)有著一樣的背景，它的出現(xiàn)是技術(shù)發(fā)展和需求的結(jié)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(wù)，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(fù)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(yīng)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(wù)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(luò)技術(shù)一直和蜂窩移動通信技術(shù)一樣快速發(fā)展，然而 Ad hoc網(wǎng)絡(luò)由于其應(yīng)用環(huán)境和技術(shù)成本不適合應(yīng)用于現(xiàn)代民用通信領(lǐng)域。無線局域網(wǎng)（ WLAN ， Wireless Local Area Network， WiFi ）的發(fā)展技術(shù)已近相當(dāng)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(shù)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(luò)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(zhì)上屬于移動 Ad hoc網(wǎng)絡(luò)， WMN與 Ad hoc的主要區(qū)別在于Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(guān)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(guān)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(guān)節(jié)點覆蓋范圍外，用戶節(jié)點就負責(zé)中繼和轉(zhuǎn)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(luò)昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。 圖 3 無線 Mesh網(wǎng)通信 Mesh 網(wǎng)絡(luò)概念 WMN是從移動 Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中分離出來的，并承襲了 WLAN的技術(shù)?？傊?Mesh網(wǎng)絡(luò)是一種無線多跳網(wǎng)狀拓撲網(wǎng)絡(luò)，是一種非常有前途的無線接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 嚴(yán)格的將講， WMN是一種新型寬帶無線網(wǎng)絡(luò)，是一種高容量、高速率的分 布式網(wǎng)絡(luò)，它與傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)有很大的差別。拓撲結(jié)構(gòu)它與移動 Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)相似、但是網(wǎng)絡(luò)中的大部分節(jié)點基本靜止不移動，拓撲變化?。辉趩翁尤肷?， 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(luò)其他無線網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別 與傳統(tǒng)的無線接入技術(shù)相比，無線 Mesh 網(wǎng)具有一些新的特點 : 1) 無線 Mesh網(wǎng)技術(shù)開發(fā)的目標(biāo)是在不犧牲信道容量的情況下，擴展現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。另一個目標(biāo)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(biāo)，不可避 免的要采用多跳 Mesh網(wǎng)絡(luò)。多跳 Mesh網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)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(luò)互連，具有自組織，自管理，自愈能力 無線 Mesh 網(wǎng)具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)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(dāng)?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(luò)管理員來手工配置網(wǎng)絡(luò)，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(luò)正常運行，在出現(xiàn)節(jié)點鏈路故障時也可自動調(diào)整完 成網(wǎng)絡(luò)自愈。 3) 多種類型的網(wǎng)絡(luò)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(luò)通信。此外，把無線 Mesh 網(wǎng)技術(shù)與其他無線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合， 可以通過無線 Mesh 網(wǎng)給這些無線網(wǎng)絡(luò)的終端用戶提供無線接入業(yè)務(wù)。 4) 移動性以及能耗限制與節(jié)點類型相關(guān) 無線 Mesh 網(wǎng)中， Mesh 路由器一般為靜止不動的設(shè)備，而 Mesh 終端可以 是移動或固定設(shè)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(luò)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(shè)備分別設(shè)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(luò)相比，無線 Mesh 網(wǎng)也有自己與 Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)不同的特點 。 5) 具有無線基礎(chǔ)設(shè)施骨干網(wǎng) 無線 Mesh 網(wǎng)內(nèi)，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(luò)連接。這個無線骨干網(wǎng)在無線域內(nèi)提供了大覆蓋范圍，連通性以及健壯性。反觀 Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)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(luò)連接服務(wù)的基礎(chǔ)骨干網(wǎng)，這給 Ad hoc 的應(yīng)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(guān) /橋接功能，整合現(xiàn)有多種無 線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，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(luò)連接到一起，形成一個 無線互聯(lián)網(wǎng) 。而 Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)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(guān)橋接的功能。 7) 路由和配置功能的專門化 在 Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)中，每個終端用戶設(shè)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定 Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)中，由于終端用戶的移動性和不可靠性，網(wǎng)絡(luò)拓撲和連接的變化較大，使得路由協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)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(shè)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(luò)中， Mesh 路由器一般為靜止不動的設(shè)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(shè)計 Mesh 路由器的物 理層， MAC 層以及網(wǎng)絡(luò)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(shè)計，同時還可以采用性能較高的設(shè)計方案。 無線 Mesh網(wǎng)與 Ad hoc網(wǎng)絡(luò)、 WLAN和無線寬帶接入網(wǎng)（ WBAN）技術(shù)（比如 WMAN和 WWAN）的關(guān)系如圖 4 8 圖 4 Mesh網(wǎng)與 Ad hoc網(wǎng)絡(luò)、 WLAN和無線寬帶接入網(wǎng)（ WBAN）的關(guān)系 無線 Mesh 網(wǎng)絡(luò)的特點 （ 1）高帶寬： 由于在無線 Mesh 網(wǎng)絡(luò)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(luò)可以通過相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)與 Inter 、 WiFi 、局域網(wǎng) 、公共電話網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)相連， Mesh網(wǎng)絡(luò)中的無線終端用戶也可以連接到其他網(wǎng)絡(luò)。支持非視距傳輸， 構(gòu)建無線 Mesh 網(wǎng)絡(luò)的一個重要目標(biāo)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(nèi)，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(luò)前期投資少鋪設(shè)一個新的網(wǎng)絡(luò)，首先考慮的是覆蓋范圍在無線 Mesh 網(wǎng)絡(luò)中不需要基站少 。了前期的基站勘測，建設(shè)基站等基礎(chǔ)設(shè)施的昂貴費用，對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商來說，前期投資很低。 (3) 健壯性 ：由于 Mesh網(wǎng)絡(luò)不需要建立大型基站及發(fā)射塔，并且具有自我修復(fù)的功能，因此消除了因各別通訊設(shè)備，如基站及發(fā)射塔的故障而導(dǎo)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(zāi)害時，即使一部分網(wǎng)絡(luò)設(shè)備受損時，也不會造成整個網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。 (4) 自動平衡負載：由于 Mesh網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備都可作為其他設(shè)備的路由和轉(zhuǎn)發(fā)器。意味著每個終端都能通過相鄰終端或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的路由和轉(zhuǎn)發(fā)而與距離較遠的其他終端或者網(wǎng)絡(luò)接入點 進行通信。因此，在某些用戶密集的地區(qū)當(dāng)接入點負載過重的時候，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)會利用路由和轉(zhuǎn)發(fā)的功能自動地將一部分用戶的通信鏈接轉(zhuǎn)移到其他的接入點上，從而平衡了整個網(wǎng)絡(luò)的負載。 無線 Mesh 網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 無線 Mesh網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)意義上的移動 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有一定的差異。一般上無線 Mesh網(wǎng)絡(luò)由客戶端節(jié)點、 Mesh路由器節(jié)點和網(wǎng)關(guān)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(luò)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(zhuǎn)發(fā)功能，只作為普通終端接入網(wǎng)絡(luò)；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(zhuǎn)發(fā)功能，但是通常不具有網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)橋節(jié)點的功能。 若 按節(jié)點的不同層次，網(wǎng)絡(luò)可以分為平面結(jié)構(gòu)、多級結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)，一下分別介紹。 9 平面結(jié)構(gòu) 如圖 5 所示為無線 Mesh網(wǎng)絡(luò)最簡單，最基礎(chǔ)的一種結(jié)構(gòu) — 平面結(jié)構(gòu)。圖中所示節(jié)點均為對等結(jié)構(gòu)，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(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)的路由器節(jié)點功能。這種結(jié)構(gòu)用于節(jié)點數(shù)目較少且不需要接入到核心網(wǎng)絡(luò)的場所應(yīng)用。 圖 5 無線 Mesh 網(wǎng) 的平面結(jié)構(gòu) 該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也稱為終端設(shè)備網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點是具有 Mesh路由功能的增強終端構(gòu)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(luò)。是一種任意網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，節(jié)點可以任意移動，拓撲結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)發(fā)功能進行數(shù)據(jù)通信。它可以不利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)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(luò)的典型多級結(jié)構(gòu)，分為上層和下層兩個部分。在這種結(jié)構(gòu)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(shè)備通過 Mesh路由 器接入到上層 Mesh結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的互連互通。 圖 6 無線 Mesh網(wǎng)的多級結(jié)構(gòu) 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