前言
近年來，隨著我國國民經濟的高速發(fā)展，城市的信息化建設也在逐步深入。如何更快更好的實現(xiàn)城市的信息化建設，是我國正在關注的問題�！皵�(shù)字城市”概念的提出，符合了中國目前工業(yè)化和信息化并行的經濟生活現(xiàn)狀，在中國城市現(xiàn)代化建設中具有重要意義�！皵�(shù)字準格爾”項目，是“數(shù)字鄂爾多斯”建設中重要的一部內容。通過這一數(shù)字城市的建設，將為鄂爾多斯市其他市（旗）的數(shù)字化、信息化建設提供寶貴經驗，使準格爾市成為鄂爾多斯市、內蒙古自治區(qū)，乃至全國數(shù)字化城市建設的樣板點。大唐移動依靠自身豐富的WiFi網(wǎng)絡建設經驗，以及成熟可靠的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡實現(xiàn)方案，正在為包括數(shù)字準格爾項目在內的國內多個數(shù)字城市建設，提供所需的網(wǎng)絡設備支持和建設服務。
數(shù)字城市實現(xiàn)更透徹的感知
“數(shù)字城市”是什么樣的一個理念，實現(xiàn)什么樣的功能，簡單來說，可以總結為：
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——無線和有線網(wǎng)絡實現(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)碼相機和RFID的更為廣泛的一個概念。具體來說，它是指利用無線視頻技術和傳感網(wǎng)技術，實現(xiàn)隨時、隨地感知、測量、捕獲和傳遞信息的設備、系統(tǒng)或流程。
以上所指的監(jiān)控設備，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)測儀，甚至可以是消防員頭盔上的攝像機。這些設備通過無線、視頻和數(shù)字傳感裝置，從一個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行分析，從而為城市的管理者提供豐富翔實的現(xiàn)場信息和第一手數(shù)據(jù)。便于城市管理者根據(jù)各種事件的要求，迅速采取應對措施，并對城市的長期規(guī)劃和發(fā)展起到積極的推進作用。因此，無線、視頻網(wǎng)絡和傳感網(wǎng)絡的建設，對于“數(shù)字城市”實現(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，大唐移動提供端到端的無線視頻監(jiān)控網(wǎng)絡解決方案，該方案涵蓋的產品包括各種類型的高清、標清監(jiān)控設備，具有豐富應用的無線終端產品，以及承載這些監(jiān)控信息所需的無線承載網(wǎng)絡、后臺處理和存儲系統(tǒng)等內容。
無線、視頻網(wǎng)絡建設促使城市全面協(xié)調發(fā)展
無線網(wǎng)絡及視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設，可以為數(shù)字城市提供無線、無縫的寬帶基礎網(wǎng)絡，促使城市建設全面、協(xié)調發(fā)展。
無線與視頻網(wǎng)絡建設包含兩部分內容：
第一部分是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設，即通過在重點地區(qū)進行視頻監(jiān)控點的覆蓋，最終實現(xiàn)數(shù)字城市的城管局、交管局、公安局等政府部門對于城市的視頻監(jiān)控和統(tǒng)一指揮。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特點是實時反映城市管理的狀況，便于政府部門及時了解城市管理工作的各種情況，進行遠程監(jiān)控和指揮。
第二部分是為了傳遞以上監(jiān)控系統(tǒng)信息，而建立的無線傳輸網(wǎng)絡，用以傳送高清和標清監(jiān)控設備，以及傳感器設備采集的實時信息，從而實現(xiàn)數(shù)字化城市“更透徹的感知”。
無線、視頻網(wǎng)絡建設解決方案
無線Mesh網(wǎng)絡內部通過無線方式互連，在有線落地點通過光纖接入到有線網(wǎng)絡中，所有Mesh設備可以同時提供無線覆蓋，為各種無線應用提供服務。無線網(wǎng)絡整體架構如圖：
圖1：無線覆蓋網(wǎng)絡架構
無線Mesh網(wǎng)絡是一種與傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡完全不同的網(wǎng)絡，它以快速部署、結構靈活等優(yōu)勢被廣泛的應用于城市無線基礎網(wǎng)絡中。在市中心、商業(yè)辦公和公共區(qū)域等環(huán)境下構建室外無線覆蓋區(qū)，為市政、公安、消防、城管等公共安全部門提供無線寬帶接入和高帶寬的音頻/數(shù)據(jù)/視頻服務，同時能夠為居民提供免費WiFi寬帶上網(wǎng)服務，同時，可以為各種無線應用提供服務。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)是無線網(wǎng)絡技術應用最多的領域之一，監(jiān)控系統(tǒng)主要用于對重要區(qū)域或遠程地點的監(jiān)視和控制。視頻監(jiān)控系統(tǒng)采集的視頻文件信息，被無線網(wǎng)絡及時地傳送給監(jiān)控中心，實時動態(tài)地報告被監(jiān)測點的情況，及時發(fā)現(xiàn)問題并進行處理。
快速部署的無線Mesh網(wǎng)絡
無線Mesh網(wǎng)絡是具有高移動性、自動修復、架設便捷和免維護的“無中心”網(wǎng)絡。在位置變動頻繁、成長快速、各類突發(fā)性事件，以及不方便鋪設有線網(wǎng)絡的情況下，用無線Mesh網(wǎng)絡解決方案是最明智的方法。
無線網(wǎng)絡可以表現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢優(yōu)勢：首先，無線網(wǎng)絡使用無線鏈路進行信號傳輸，避免了對光纖的依賴。建設方便，運維簡單；第二，在無線網(wǎng)路信號覆蓋范圍內，豐富的無線終端可以安裝在任意位置。靈活性高，擴展方便；第三，無線基礎網(wǎng)絡建設不僅可滿足數(shù)據(jù)和視頻傳輸需求，還可以為其它應用提供傳輸通道，如：可以提供移動辦公、語音通信以及定位等業(yè)務；第四，無線網(wǎng)絡設備可靈活調整站點布設位置和加入新站點，滿足未來擴容或應用方案調整的需求，有效地保護投資；最后，無線網(wǎng)絡的建設成本低廉，其建設成本相當于同等帶寬有線網(wǎng)絡建設成本的1/8左右。
視頻網(wǎng)絡建設解決方案
無線視頻監(jiān)控網(wǎng)絡主要包括視頻監(jiān)控、Mesh承載網(wǎng)和其他輔助設備三大部分。根據(jù)具體需求的不同，可以靈活的組合。無線視頻監(jiān)控架構如下圖所示:
圖2：視頻網(wǎng)絡架構示意圖
在無線視頻網(wǎng)絡中，可以使用的前端設備方案以下三種模式：
圖3:無線視頻網(wǎng)絡前端方案
第一種模式，CPE設備采用MST200設備，此設備可以向前或向后兼容各種攝像設備。其中，接入數(shù)字攝像頭和模擬攝像頭設備的連接方式有所不同，連接模擬攝像頭設備需要添加視頻服務器設備，完成模擬設備轉換功能。
第二種模式，采用的MSR設備連接攝像頭，該設備可以支持最大4路攝像頭的連接，同時MSR可以通過有線資源和有線網(wǎng)絡直接互通。
第三種模式，采用一體化方式，將WiFi設備和攝像頭設備實現(xiàn)一體化配置，更易于實現(xiàn)快速部署。
低成本高效率的無線視頻網(wǎng)絡
數(shù)字城市中的無線網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設，超越原模擬視頻系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)由于線路敷設造成的高成本、高消耗的難題，使系統(tǒng)實現(xiàn)更方便也更安全；
無線客戶端可以提供以下應用：
l錄制：能夠支持多個攝像頭的實時查看和錄制功能
l遠程監(jiān)控：能夠進行隨時隨地遠程監(jiān)控
l回放和查看：能夠回放錄制的視頻，并可以放大視頻畫面，查看某一特定場景畫面
l突發(fā)事件評估：能夠通過實時監(jiān)控應對突發(fā)事件，確保做出迅速反應
l智能手機應用功能：隨著社會的發(fā)展，3G技術的智能手機應用也越來越廣泛，手持智能終端用戶通過三級授權，可瀏覽已授權的視頻采集點實時圖像及錄象資料
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，高清技術在視頻監(jiān)控行業(yè)一直未得到有效地應用。而現(xiàn)在芯片技術及壓縮算法的發(fā)展，高清的視頻監(jiān)控產品逐漸興起�，F(xiàn)在D1標清視頻壓縮格式業(yè)已正式寫入數(shù)字硬盤錄像系統(tǒng)(DVR)國家標準。高清攝像機和高清視頻編解碼器也逐步得到應用和推廣，其清晰度可以達到1920*1080或1600*1200，高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供的高質量視頻圖像，將為城市社會治安監(jiān)控效果帶來顯著的提升。
高清視頻監(jiān)控具有如下特點：
l圖像清晰度更高、細節(jié)更加清楚
傳統(tǒng)的標清分辨率的圖像對于多數(shù)的監(jiān)控場景，基本上無法對細節(jié)進行分辨。而當發(fā)生案件時，從錄像資料中很難對監(jiān)控現(xiàn)場涉案的人員、物品準確認定，不具備優(yōu)秀的偵破工作指導性和法律質證能力。在一些重要的監(jiān)控場所，應采用高清攝像機獲取高清晰度的監(jiān)控畫面，更能清楚地呈現(xiàn)監(jiān)控原貌。高清視頻監(jiān)控圖像與標清視頻圖像清晰度的直觀比較如下圖所示：
圖4：高清和標清圖像效果對比
l監(jiān)控目標覆蓋范圍更廣、提高監(jiān)控效能
在傳統(tǒng)的標清監(jiān)控技術構架下，為了保證監(jiān)控的覆蓋率，盡可能的減少監(jiān)控死角，需要安裝部署相當規(guī)模數(shù)量的監(jiān)控攝像機，因此監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模不斷擴大，從幾百路向成千上萬路甚至數(shù)十萬路的規(guī)模發(fā)展。如此規(guī)模龐大的監(jiān)控資源，在同一時間里卻只有極少部分能夠得到實時的監(jiān)控，而絕大多數(shù)監(jiān)控圖像被無差別的記錄保存下來，從而形成了海量級的視頻錄像數(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、低效率的建設應用現(xiàn)狀。
在高清監(jiān)控技術構架下，單臺高清攝像機能夠相當于幾臺普通攝像機的監(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)省傳輸鏈路和設備，從而減少總體建設成本，高清監(jiān)控技術將推動視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設應用向著集約化、效能化轉變。如圖下圖所示：一臺高清攝像機即可覆蓋整個十字路口，實現(xiàn)原先需要多個攝像機才能達到的功能。
圖5：高清視頻監(jiān)控的大范圍覆蓋效果圖示
l高清攝像機能實現(xiàn)數(shù)字PTZ功能
高清攝像機不僅提升了圖像清晰度，使得數(shù)字PTZ功能得以體現(xiàn)，也實現(xiàn)了在整幅大圖像中對某個局部細節(jié)進行放大或移動。而且這種大范圍整幅圖像監(jiān)控拍攝，不會錯過監(jiān)控范圍內的任何情況，給日后的調閱查證提供了有效手段。同時由于數(shù)字PTZ方式沒有機械移動部件，設備也更經久耐用。
l有利于圖像識別和智能視頻分析的應用
圖像識別和智能分析技術一直未能得到業(yè)界普遍期待的大規(guī)模應用，主要原因是識別的精確度離用戶的期待還有不小的差距，而圖像的分辨率則是影響識別精確度的主要因素。
高清攝像機圖像信息高清攝像機采用先進的感光器使圖像細節(jié)更加清晰、更加細膩，逐行掃描方式可以給我們提供更好的圖像質量，有效解決了隔行掃描帶來的梳狀模糊現(xiàn)象，給智能分析等應用提供了有利的前提條件。高清攝像機在城市道路監(jiān)控中使用，可以使監(jiān)控區(qū)域覆蓋多個車道，同時清晰地記錄車牌號碼、前排司乘人員特征、車輛顏色、外形等特征，這是一個普通標清攝像機所不能同時實現(xiàn)的。這對于車牌、人臉識別等智能分析應用具有重要意義。
無線、視頻網(wǎng)絡新技術應用與發(fā)展
無線基礎網(wǎng)絡和視頻網(wǎng)絡建設的內容，是基于現(xiàn)有的數(shù)字城市建設要求和物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展的基礎上，進行的信息化建設項目。該項目的建設，將大大推動城市信息化發(fā)展的進程，推動城市發(fā)展進入新的階段。
同時，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展和高清圖像對比技術的發(fā)展，我們的無線和視頻監(jiān)控網(wǎng)絡，還可以實現(xiàn)違法建筑、綠化帶潑污水等違章行為的自動識別、自動報警功能。物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，則更進一步推進了無線網(wǎng)絡建設的發(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。
結束語
大唐移動承建的“數(shù)字準格爾”一期建設項目中，無線基礎網(wǎng)絡、視頻網(wǎng)絡以及無線應用網(wǎng)絡建設，是“數(shù)字準格爾”基礎平臺的建設的重要內容。通過無線、視頻網(wǎng)絡平臺建設，可以最終實現(xiàn)包括視頻監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)等信息的高速傳遞�！皵�(shù)字準格爾”一期建設的完成，將大大推動準格爾城市信息化發(fā)展的進程，推動城市發(fā)展進入新的階段。
