列車網(wǎng)絡化視頻無線監(jiān)控管理系統(tǒng)解決方案

太陽駒列車監(jiān)控系統(tǒng)―世界列車反恐顛峰之作

太陽駒列車監(jiān)控系統(tǒng)――― 世界列車反恐顛峰之作

   太陽駒列車監(jiān)控系統(tǒng)是自主知識產(chǎn)權(quán)的H.264++及世界最先進的無線mesh技術同時結(jié)合太陽駒公司在列車監(jiān)控領域的10多年的實際經(jīng)驗，開發(fā)的一套具有世界先進水平并被業(yè)界同仁認為是太陽駒公司的又一顛峰之作！

主要特點：

1.采用5.8G,802.11b/q/a協(xié)議，

2車廂任意編隊組合，無需改動IP地址。

3.有效解決運動中高清晰圖像的傳輸（704×576）

    考慮到列車運行的狀況和車輛的特殊結(jié)構(gòu)，在各列車車廂之間采用傳統(tǒng)的網(wǎng)絡布線方式進行連接具有較大難度。由于每列車的車廂和車廂數(shù)量不是固定的，特別是在節(jié)假日期間會根據(jù)旅客數(shù)量的變化經(jīng)常變動，監(jiān)控系統(tǒng)必須能夠根據(jù)列車編組情況的變化隨時增加或者減少被監(jiān)測點。

    列車在結(jié)構(gòu)上相對穩(wěn)定的最小單位是車廂，采用有線傳輸?shù)姆绞�，在列車運行情況下，有線傳輸線路在車廂兩頭的連接存在很大問題，較難保證整列傳輸線路長期、穩(wěn)定、可靠工作。另外，列車根據(jù)運營需要隨時可能重新編組，重新編組時有線傳輸電纜的切換將是一個大難題。

    我們確定為采用無線射頻傳輸方式，可以有效解決重新編組的兼容和管理問題。采用無線網(wǎng)絡方式，可以在不破壞車廂原有結(jié)構(gòu)的情況下，方便地將多個車廂的被監(jiān)測點與監(jiān)控中心連接起來，迅速建立起無線網(wǎng)絡鏈路。由于無線網(wǎng)絡搭建具有很高的靈活性，在遇到需要臨時更換或增減車廂的情況時，又可以方便地在最短的時間內(nèi)增加或減少被監(jiān)測點。

    為了保證視頻壓縮文件的穩(wěn)定傳輸就必須有足夠的網(wǎng)絡帶寬，不同的視頻壓縮文件對網(wǎng)絡帶寬的要求各不相同，為了達到更好的視頻質(zhì)量，網(wǎng)絡帶寬就更為重要。無線網(wǎng)絡標準協(xié)議IEEE802. 11a定義的網(wǎng)絡帶寬為54Mbps，有效數(shù)據(jù)傳輸帶寬為22Mbps，無線鏈路能達到54Mbps的高網(wǎng)絡帶寬�；�于IEEE802.11a的高速無線網(wǎng)橋產(chǎn)品支持54Mbps網(wǎng)絡帶寬，完全能夠保證采用MPEG-4格式的數(shù)字視頻流穩(wěn)定可靠地進行傳輸，達到無線視頻監(jiān)控的目的。

視頻無線監(jiān)控系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

本監(jiān)控系統(tǒng)共分為三大部分：

    前端視頻采集系統(tǒng)：此系統(tǒng)主要實現(xiàn)對前端列車車箱視頻信號的采集，同時將采集到的視頻信號進行壓縮編碼處理。

    無線視頻信號傳輸系統(tǒng)：此系統(tǒng)主要對處理的信號進行傳輸，實現(xiàn)監(jiān)控點到控制中心的網(wǎng)絡互聯(lián)。

    中心控制及顯示系統(tǒng)：中心控制系統(tǒng)實現(xiàn)信號解碼還原，信號的顯示及控制。同時對前端各監(jiān)控點的監(jiān)控圖像進行錄像，可以實現(xiàn)錄像回放、檢索、實時觀看等功能。

■系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓撲圖

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述

    在系統(tǒng)的設計當中，我們將整個系統(tǒng)分為三個部分, 第一部分為前端視頻采集部分:在列車的每節(jié)旅客車廂的兩端安裝了2臺專用的攝像機,用于監(jiān)控整節(jié)車廂的情況,同時在每節(jié)旅客車廂列車員休息室可以安裝一臺小液晶監(jiān)視器,方便列車乘務員即便在休息室也能夠?qū)崟r的了解車廂內(nèi)的情況；

    第二部分為無線視頻信號傳輸部分（即：無線通訊鏈路）：無線通訊鏈路分為兩部分，中心點和其它各從點。以中間的主控車廂用戶4作為中心。在用戶4上安裝一套SPY-5000向全車的從節(jié)點進行覆蓋；用戶1，2……7（4除外）或更多的車廂中，每節(jié)車廂中都安裝一套SPY-4000，與用戶4上的一套SPY-5000主站橋接。這樣設計可支持車廂組合的變化：由于SPY-4000/5000具有的MESH橋接功能，列車在增加、減少車廂時不受數(shù)量的限制，而且除用戶4以外，其他車廂位置的隨意變化，無需做任何配置即可保證網(wǎng)絡的正常連接。

    對于列車車廂之間的信號橋接，由于傳輸距離比較短（1千米左右），節(jié)點較多（幾十個），節(jié)點的次序也不固定，需要有一定的帶寬傳輸視頻及數(shù)據(jù)信號，因此選擇具備MESH橋接功能的SPY-4000/5000來滿足要求。SPY-4000/5000的傳輸距離最遠可達3公里以上，支持較多節(jié)點之間的互聯(lián)通訊，可完全滿足列車箱之間的橋接，信號接收強度高，橋接的效果比較好，其54M的帶寬可滿足視頻信號及數(shù)據(jù)的傳輸，并且在增加節(jié)點時非常方便、基本不受限制。因此使用SPY-4000/5000作為橋接的設備，在功能滿足要求的前提下可以節(jié)省采購費用，減少維護工作量及成本，使用和配置更加方便、快捷，并且具有很強的可擴展性能。

    在所有的SPY-4000/5000上都安裝一部全向天線，在水平和垂直角度都可以滿足列車在大角度轉(zhuǎn)彎等其它行進變化中通訊鏈路的暢通。這樣各車廂的視頻信號和數(shù)據(jù)都可以快速、穩(wěn)定的傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。

    第三部分為中心控制及顯示部分：在中心安裝有列車視頻監(jiān)控主機SPY-50001套，用于接收無線信號。并通過網(wǎng)絡交換機與2套視頻錄像服務器主機進行網(wǎng)絡連接，視頻錄像服務器主機將信號進行解壓還原成視頻模擬信號，通過監(jiān)視器進行顯示，而且同時進行錄像。視頻錄像服務器主機將錄像資料存儲于硬盤當中，方便事后的查詢?yōu)g覽，為公安等執(zhí)法部門提供第一手資料作為有力的執(zhí)法依據(jù)。

視頻無線監(jiān)控系統(tǒng)主要優(yōu)勢和特點

視頻無線監(jiān)控系統(tǒng)主要優(yōu)勢和特點

1、保護原有環(huán)境設施：考慮到火車車廂的特殊結(jié)構(gòu)和安全因素，無線網(wǎng)絡系統(tǒng)最大的優(yōu)勢是可在不破壞原有車廂結(jié)構(gòu)設施的情況下建立網(wǎng)絡系統(tǒng)。

2、安裝施工容易：考慮到火車列車車輛的特殊結(jié)構(gòu)方式，采用點對多點方式，只要在監(jiān)控中心車廂建立一個中心站，并在其它每節(jié)車廂安裝一個遠端站設備，就可建立覆蓋整個列車的網(wǎng)絡系統(tǒng)。大大減少或免去了大量的網(wǎng)絡布線工作。

3、可實現(xiàn)快速建網(wǎng)：避免或減少了網(wǎng)絡布線的工作量，具有施工周期短，性價比高的特點。
4、靈活性高：列車監(jiān)控系統(tǒng)由多個監(jiān)控單元組成，每個列車車廂是一個獨立的監(jiān)控單元，根據(jù)需要可隨時增加或取消監(jiān)控單元。

5、擴展性強： 當需要增加車廂監(jiān)控點數(shù)量時，無需進行大面積的網(wǎng)絡改造，只要增加或減少被監(jiān)控點的無線設備，就可以完成被監(jiān)控點的增加或減少。

6、維護簡單：在網(wǎng)絡上任何節(jié)點可進行遠管理，配置和軟件升級。

7、成本相對低：采用有線方案實際的成本開銷很大，而且此次工程中的移動網(wǎng)絡功能是有線所不能具備的。
在數(shù)據(jù)流量方面，列車采用點對多點的橋接方式，如用戶4和用戶3數(shù)據(jù)流量較大時，由于SPY-5000中心點具備對各從點的帶寬分配功能，因此不會阻塞用戶4與用戶1，2，3等節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通訊。并且由于用戶4設置了一套功能更強大的中心點設備，更增加了整套鏈路的接口帶寬，使鏈路通訊更為流暢，擴展性更強。
在安全方面，SPY-4000/5000群組是通過share密碼進行認證的，保護無線網(wǎng)絡的安全，確保未被認可的無線信息無法進入網(wǎng)絡。SPY-4000/5000符合802.3af PoE以太供電標準，在一些供電不方便的環(huán)境，我們可以采用PoE(以太網(wǎng)供電)交換機進行供電(或者是PoE供電模塊)。

視頻無線監(jiān)控主要產(chǎn)品性能及技術指標介紹

1.SPY-4000/5000列車視頻監(jiān)控主機

搭建伸縮自如的無線局域網(wǎng)絡

    SPY-4000/5000接入點是性能最強大的無線局域網(wǎng)解決方案。SPY-4000/5000的內(nèi)存容量大，預置了三種模式，對所有類型客戶機，無論其是802.11b，802.11g或802.11a都能提供自動支持——SPY-4000/5000是搭建企業(yè)無線網(wǎng)絡的完美選擇。

■自動、通用的Wi-Fi客戶機操作性

■同時運行802.11g和802.11a，可達40 Mbps的吞吐量

■內(nèi)置自動檢測并報告網(wǎng)絡內(nèi)未經(jīng)授權(quán)的 802.11b/g和802.11a接入點

■接入點與接入點之間的無線通信，覆蓋有線以太網(wǎng)不可達到的區(qū)域

■獨特的802.11a可擴充性——外置天線接頭可延長傳輸距離

■內(nèi)存容量為同類接入點的兩倍，確保軟件的升級能力

安全多用途W(wǎng)i-Fi網(wǎng)絡

    SPY-4000除了采用現(xiàn)有的標準化安全措施，還可同時支持多種安全設置。

   利用虛擬局域網(wǎng)（VLAN）為每個接入點提供多種安全設置，每無線信道最多可配置16個VLAN，每個SPY-4000/5000最多可配置32個VLAN。

多個工作組的安全設置——現(xiàn)在，員工、客人和承包商都可以輕松、安全地分享同一個網(wǎng)絡。

領先的安全措施，保護您的網(wǎng)絡

ORiNOCO接入點支持最新的安全標準，例如Wi-Fi保護接口（WPA），同時增添了其他行之有效的安全措施。

認證的WPA，適用于IEEE 802.1X相互鑒權(quán)

按用戶、按次動態(tài)密鑰輪換

未經(jīng)授權(quán)的接入點檢測和通知

可軟件升級支持AES和802.11i

同一AP服務區(qū)內(nèi)部阻塞，以防止客戶機之間的監(jiān)聽

易于部署和管理

    易于部署和集成到有線網(wǎng)絡中是成功建設可贏利的無線局域網(wǎng)的關鍵因素。ORiNOCO接入點的重要功能尤其出色，簡化了無線局域網(wǎng)的部署。

    迅速安裝和優(yōu)化網(wǎng)絡的有力工具：自動選擇無線工作信道、可調(diào)節(jié)的輸出功率、外置天線接頭為沒有有線以太網(wǎng)的區(qū)域提供無線中繼功能

通過SNMPv3和HTTPS（SSL）實現(xiàn)安全的遠程管理

支持豐富的RADIUS計費功能

通過Wavelink移動管理，提供強大的工作組配置、軟件升級和自動報警功能

視頻無線監(jiān)控可靠的設計

    憑借我們在無線局域網(wǎng)產(chǎn)品設計和制造領域十多年的豐富經(jīng)驗，深諳服務提供商和企業(yè)要求無線網(wǎng)絡具備與有線網(wǎng)絡同樣的無故障運行時間和可靠保證。ORiNOCO接入點可提供：

可靠的企業(yè)、公網(wǎng)接入特性

供電故障恢復后，自動重新配置原有網(wǎng)絡參數(shù)和安全策略

有保障的軟件升級——如果軟件或配置更改發(fā)生故障，可以恢復到原始版本

IEEE 802.3af以太網(wǎng)線供電技術、高阻燃材料、內(nèi)置集成化天線并提供外部天線接頭

2.SPY-4000的部分網(wǎng)絡特性描述

1） 自動信道選擇（動態(tài)頻段選擇DFS）

    該功能是歐洲指定標準，當設備啟動后不需要手動的指定設備選用的無線頻段，而由設備自身掃描周邊的環(huán)境的2.4G頻段占用情況，從可用的頻段中選擇和周邊的無線環(huán)境干擾最小的頻段。

2） 移動IP支持Mobile IP?

    當無線客戶端從一個網(wǎng)段的AP漫游到另外一個網(wǎng)段的AP覆蓋時，設備通過自動設定中繼代理的方式，可以保持通訊，并且其他的客戶端一直通過原有的IP地址繼續(xù)訪問該移動的設備。

3） SPY-4000/5000支持的加密方法和加密位

WEP 加密方式：

IEEE802.11標準一種可選的加密特性，通訊雙方通過用一種明碼的加密方式.

WPA加密方式：

WPA是一種WEP的替代加密方式，比WEP有以下改良

a、 采用更高級的TKIP和MIC加密算法

b、 每個用戶每個進程采用動態(tài)的加密值，每個客戶端通過單播和AP通訊，并且采用不同的密碼加密和解密。

c、 每個客戶端和AP進行的單個進程動態(tài)的變換加密值。

d、 AP采用一個統(tǒng)一的一個加密和客戶端交換信息。

e、 每個用戶和每個進程的加密值在一定的時間間隔內(nèi)自動變化。

f、 WPA采用128位的加密碼

g、 AP產(chǎn)生和維護動態(tài)的KEY的分發(fā)

h、 支持802.1x的認證方式

視頻無線監(jiān)控WPA的認證模式

    WPA采用802.1x認證方式（raduis）對客戶端進行認證，客戶的認證信息，用戶名、用戶的密碼由一個統(tǒng)一的Raduis Server進行管理，客戶端和AP通過WPA認證建立連接后，客戶端這是不能訪問任何網(wǎng)絡，即使是本AP下的客戶端也不能相互訪問。無線客戶端向AP發(fā)出Raduis 認證請求，AP把客戶端的認證信息和Raduis server驗證后，開放客戶端對無線網(wǎng)絡和訪問權(quán)限。

Raduis 可以同時對無線客戶端的進入進行響應的計費和記錄操作。

WPA－PSK 認證模式：

    在一些網(wǎng)絡環(huán)境沒有Raduis Server 的情況下，可以通過在AP中配置一個統(tǒng)一的共享密碼，密碼的長度位256位�；蛘咄ㄟ^設置一個容易記憶的句子，由PSK Pass Phrase 產(chǎn)生一個64位的16進制密碼作為公用密碼。

802．11i（WPA2） 認證方式：

    根據(jù)802.11i草案，該方式采用802.1x的認證方式，但是采用更加嚴密HASH算法的AES 加密方式加密數(shù)據(jù)。

802.11i－PSK 認證模式：

    在一些網(wǎng)絡環(huán)境沒有Raduis Server 的情況下，可以通過在AP中配置一個統(tǒng)一的共享密碼,算法采用HASH 的DES，密碼的長度位256位�；蛘咄ㄟ^設置一個容易記憶的句子，由PSK Pass Phrase 產(chǎn)生一個64位的16進制密碼作為公用密碼。

4） MAC地址過濾

    每個SPY-4000/5000可以通過指定mac地址的方式，通過或者阻塞掉客戶端的接入，類似于ACL，每個SPY-4000/5000可以對1000個MAC地址過濾。

5） AP對VLAN的支持

    SPY-4000/5000上聯(lián)到VLAN交換機后，SPY-4000/5000把傳送過來的不通的VLAN數(shù)據(jù)通過VLAN對應的SSID傳送到響應的無線SSID網(wǎng)絡中，再把不同的SSID的無線客戶端的信息在傳送到上聯(lián)的VLAN交換機的時候打上相應的VLAN ID TAG，實現(xiàn)VLAN的劃分。每個模塊支持16個不同的VLAN的劃分，SPY-4000/5000共支持32個VLAN。
每個不同的VLAN可以配置不同的安全方式。

6） 無賴診測功能

    當一個完好的無線SPY-4000/5000網(wǎng)絡中未經(jīng)允許的情況下有另外一個SPY-4000/5000時，周邊的SPY-4000/5000會診測到該SPY-4000/5000的存在，并向SNMP或者syslog的系統(tǒng)進行告警，放置內(nèi)部員工自行加入不安全的SPY-4000/5000到現(xiàn)有安全的網(wǎng)絡中，放置外部的SPY-4000/5000對內(nèi)部員工信息的偷竊。

SPY-4000/5000的其他特性：

■發(fā)射電平可調(diào)，SPY-4000/5000發(fā)射電平最大20dBm（11a，11b，11g），在企業(yè)網(wǎng)絡中部署多個SPY-4000/5000時，為了避免SPY-4000/5000之間的干擾，可以調(diào)整發(fā)射電平。

■自動網(wǎng)絡配置，一個企業(yè)網(wǎng)絡里，通過一個統(tǒng)一的配置文件管理，SPY-4000/5000不用再單獨配置，SPY-4000/5000啟動時直接到網(wǎng)絡中TFTP的server中下載配置文件即可

■雙內(nèi)核支持，SPY-4000/5000在從一個版本的軟件升級到另外一個版本，者兩個版本會同時存在于內(nèi)存里，方便客戶的版本轉(zhuǎn)換。
■安全的管理接口
NMPv3
SSL