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3G开辟无线视频监控新时代


转载    中安网    范春阳   2011-02-25

2008年4月1日,中国移动在北京、上海、天津、沈阳、广州、深圳、厦门和秦皇岛等8个城市启动TD-SCDMA标准的商用测试,这标志着中国手机用户在长达8年的等待后正式迎来3G时代,3G开始步入人们的日常生活。

3G带来了无线宽带网络,也带来了通信产业链的革命。通信运营商、网络设备制造商、终端设备制造商、系统集成服务商、内容/服务提供商(SP/CP)、芯片厂商、测试厂商、终端App商等等,产业链各个环节都将获得巨大的投资机会,而手机用户则将获得焕然一新的通信服务体验。

3G技术促使安防监控和移动通信的深度融合,安防监控也将发生质的变化——从模拟监控、数字监控、有线网络监控向无线视频监控过渡。在3G的推动下,移动监控业务更加实至名归,其商用市场空间大大扩展。与此同时,私人无线视频监控有望迎来喷薄。

3G破除无线带宽瓶颈

无线网络带宽是移动视频业务的物质条件。视频信号携带的很多信息不是其他形式的信号(如文本、音频甚至静止图像等)可以描述的,其包含的数据量非常大,因此传输视频信息要求网络提供较高的带宽。同时,不同的流媒体文件对网络带宽的要求各不相同,为了达到更好的视频质量,移动网络的带宽就更为重要。

以GPRS(中国移动)、CDMA2000 1x(中国联通)为代表的2.5G移动通信网络传输带宽较之2G(GSM)网络有了很大的提高,但带宽仍然十分有限,声音、图像质量都无法令人满意,远不能跟普通电视相提并论,因此可以说,网络带宽是移动视频业务发展最大瓶颈。

国际电信联盟为3G确立的目标是:世界范围内设计上的高度一致性;与固定网络各种业务的相互兼容;高服务质量;全球范围内使用的小终端;具有全球漫游能力;支撑多媒体功能及广泛业务的终端。为实现上述目标,第三代无线传输技术在高速移动环境中数据传输速度须达到144Kbps,室外步行环境中为384Kbps,室内环境中为2Mbps。

理论上讲,TD-SCDMA终端最高支撑384Kbps的速率,大部分终端出厂设置的默认速率为64Kbps,经过现场下载测算得出的平均速率是46.4Kbps。要想更高的速率,只要把默认速率设置为384Kbps,就可以稳定达360Kbps。

做一个简单对比,以往中国移动的GPRS网络速率约为50Kbps,相当于56Kbps的拨号上网;初级版的TD-SCDMA支撑384Kbps速率,升级后的TD-HSDPA将支撑2.8Mbps速率,相当于ADSL的速率。也就是说,3G相对于2G,类似于从拨号上网到ADSL带来的变化。

不难发现,与2G手机相比较,3G手机的最大优势是上网速度,而最热门的3G业务也是手机上网和视频通话功能。在2G时代手机上网带宽受限制,因此影响了用户的使用体验,甚至很多人在体验一次之后放弃手机上网,3G网络普及将使这一问题彻底改观。

3G可以做什么

当前,市场上常见的利用2.5G移动通信网络进行视频监控传输的产品基本上只能传输窄带视频,画面和音质都不太理想。

在高带宽和高速率的支撑下,3G的经典业务将包括视频电话、条码凭证、视频共享、视频会议、多媒体彩铃、视频留言、手机电视、PoC(无线一键通)等。另外,在2.5G时代得到应用的飞信、手机搜索、无线游戏、手机地图、手机邮箱、手机银行、手机报等多项增值业务,在3G时代将继续沿用和升级。

3G业务可以做以下典型分类:

视频通话———3G手机通常带有两个摄像头,分别用于拍照视频通话,这是3G手机的必备功能。

手机电视———以往手机大多是使用流媒体技术GPRS或CDMA1X上网收看电视,由于带宽限制,效果不甚理想。TD手机传输速度达2.4Mbit/s,欣赏歌曲、MTV和影片不再滞涩。 
 
上网冲浪———可以尽情地在手机上聊天、逛论坛、进社区,快速写博客、高速下载音乐、影片。在目前上海WIFI热点覆盖还不充分的情况下,利用手机高速上网将让许多人随时随地办公、娱乐的梦想成真。

手机定位、导航及实时监控———比如上班时想起家里忘了关煤气,可以上网看看,也可以看看关在家里的宠物有没有捣乱等。

和电脑上网相比,手机上网几乎不受时间、空间、设备等限制,个人电脑的在线活动可以通过手机的无线参与得到补充,或者可以被全盘移植到手机上。

无线视频监控——3G的“杀手级”应用

无线监控是指把无线监控设备(摄像头)的视频信号通过公众无线移动通信网络(手机终端/PDA终端)传输,实现实时在线查看现场情况,不受时间和地域限制。如果现场发现异常情况,监控设备会自动发短信到手机进行报警,即时掌握现场情况。随着3G商用步伐加快,3G无线网络技术也在加速创新,3G无线监控接入设备在功能和性能方面也取得了较大提升。

此前中国迟迟不启动3G,很大一方面原因是由于应用范围不够大,当手机上网用户达到几千万级别后,人们已经不再怀疑3G巨大的市场需求,而是在研究什么将成为3G的“杀手级”业务。

一项对3G应用的展望和创意的专业调查显示,17.79%的被调查者选择了3G网络视频对话,4.91%的被调查者选择了3G监控(技术),5.52%的被调查者选择了家用/商用智能遥控及安防系统,3.07%的被调查者选择了个人识别、认证体系及应用,15.34%的被调查者选择了GPS/地图搜索,9.82%的被调查者选择了手机游戏……

3G监控、家用/商用智能遥控及安防、个人识别认证体系、GPS/地图搜索,四项有关安防的3G应用所占比例高达28.84%,超过了视频对话和手机游戏的比例之和。由此可见,移动监控堪当大任,足以成为3G未来的“杀手级”应用。

3G移动通信无线系统走向商用,高至2MHz的带宽将为无线视频监控提供更加强有力的支撑,此时视频的质量将会有极大的改善。虽然PC终端也可以进行远程监控,但和时时都在线的手机相比,其“移动”范围具有很大的相对性,远不如手机的灵活性。3G启动将促使安防监控从PC的有线视频监控走向手机的无线视频监控,手机监控在远程视频监控将成为网络监控的主流。

未来,3G系统(公众移动通信网)可能与WLAN系统(无线局域网)的融合,手机用户将真正实现“任何时间、任何地点、任何终端”的无缝式无线监控,因此将更加促使无线视频监控星火燎原。

谁将使用无线视频监控

排除纯粹的技术因素影响,无线视频监控的使用者主要在互联网用户、移动电话用户、网络监控用户中产生,而中国这三大用户人群规模巨大,而且都处在高速增长中,在以后会出现越来越多的交叉。

近年来,内地移动电话用户数量持续快速增长。根据信息产业部(现为工业和信息化部)统计,截至2007年12月31日,移动电话用户已达54728.6万户,普及率为41.6%。中国已成为全球移动电话用户数最多的国家,但与其他海外成熟市场相比,内地的移动电话普及率未来仍有进一步提高的空间,移动电话用户数量仍将保持稳定持续增长。

诺盛电信咨询报告预测,中国3G网络建设后第一年的发展用户数有望达到550万,第二年为2900万,第三年可达8400万。未来中国3G用户将会由两部分组成:由2G向3G转网的用户和新增移动用户。将2G用户与潜在的新增用户累加起来,然后通过预测2G-3G的迁移比例,推算出未来3年的3G用户数。

至于TD-SCDMA用户发展情况,赛迪咨询发表的研究报告预测,2009年至2011年是中国TD-SCDMA业务的高速发展期,2011年中国TD-SCDMA手机用户将达到5100万。

第二个重要数据则是手机上网用户数。中国互联网络信息中心(CNNIC)发布《第21次中国互联网络发展状况统计报告》显示,截至2007年12月31日,我国网民总人数达到2.1亿人,半年新增4800万。其中宽带网民1.63亿人,手机网民为5040万人;广东省网民中约43.4%的人半年内通过手机上网,手机网民数达到1452万人,手机上网比例和用户规模都遥遥领先于其他省市。

诺达咨询企业发布的《2007网络视频监控业务研究报告》显示,2006年中国网络视频监控市场规模达18.24亿元,2007年中国网络视频监控市场规模将达到26.36亿元,未来5年内,网络视频监控将保持约38%的年增长率,预计2011年将达86.61亿元,而且会有越来越多的网络视频监控系统采用完全数字化技术,特别是在银行、交通、工业、零售业等行业市场。

总体来看,视频监控的社会认知度和渗透率都太高,调查显示,视频监控的市场客户认知度为50%,而准备购买视频服务的客户数量则更低,但视频监视设备的销售量却处于快速增长中。

随着3G技术的成熟和完善,电脑上网将受到替代,手机上网或许将成为未来主要的上网方式。与此相适应,新3G手机用户将尝试视频监控增值业务;原有的网络监控用户将改变监控方式,转而使用3G无线监控终端;原有的手机监控用户将可能放弃2G/2.5G手机,转而购买3G手机作为视频监控终端。

地铁、公交——无线视频监控小试牛刀

目前,各城市的轨道交通一般都部署了有线视频监控系统,但由于技术问题,无法对行驶的车厢进行实时监控,只依靠有线监控摄像头是不能够满足现实的安全需要。随着乘坐地铁出行的市民越来越多,对地铁车厢内进行视频监控已经迫在眉睫。

而且,内地的轨道交通处在发展黄金时期,一线、二线城市都在加大建设力度,进一步增加了对移动监控的需求。以北京为例,2002年12月地铁5号线开工建设,接着4号线、10号线一期、奥运支线、机场轨道线等陆续开工。2007年4月9号线开工建设。除已通车的5号线外,目前北京地铁在建里程达到了102公里。

4月10日,北京市交通委副主任李建国在奥组委举行的资讯发布会上先容,与奥林匹克运动会相关的4条轨道线中,地铁5号线已投入运营,地铁10号线一期、奥运支线、机场轨道线将于6月底前开通试运营。北京地铁将实现手机信号全覆盖,新建的地铁上有手机信号,老地铁上通过改进将实现手机信号覆盖。据了解,为了保障奥运安全,北京的地铁列车将进行全程监控。

车厢内实时监控的技术难题在于如何把高速行驶的列车车厢内的图像数据到地面控制中心的传输。据专家先容,要获得满意的视频监控效果,每个摄像头需要传输带宽一般为1.5Mbps-2Mbps;一节车厢至少安装两个监控摄像头。

由于地铁车厢的特殊性,选择方案受到了很多限制,比如地铁高速运行,车厢内安装摄像头的空间非常狭小,地铁运行过程中供电电压不会太稳定,这些对监控设备的传输性能提出了很高要求。

一旦地铁覆盖手机信号,再加上3G的传输速率,即使在高速运行的地铁车厢内实施监控也将变得简单。在进行无线视频监控后,将可以实时掌握地铁车厢情况,提高了对突发状况的处理能力,地铁运行的安全性也将大大增强。值得一提的是,3G的升级版本HSDPA将支撑2.8Mbps的传输速率,将使车厢的监控更加轻而易举。

在公交车方面,广州计划监控市内所有的公交车,深圳2000多辆公交车已安装视频监控系统,公交监控在二、三线城市具有广阔空间。加上3G技术运用,公交视频监控将迈入无线时代。

铁路客运——远程无线视频监控大舞台

对普通厂商而言,地铁车厢监控的蛋糕已经足够诱人,但相对于整个无线视频监控,地铁监控仅仅是冰山一角,铁路客运列车的监控业务才是真正的“大菜”。

铁路是国民经济的大动脉,铁路运输长期以来起着举足轻重的作用。降低列车高速运行时治安事故和意外事故的发生率,必须采用先进的无线技术手段,建立铁路客运列车车厢的监控系统。客运列车的监控逐渐浮出水面,犹如一块新大陆呈现在人们面前。

根据《铁路“十一五”规划》和《中长期铁路网规划》,“十一五”期间铁路发展的主要目标是:建设新线17000公里,其中客运专线7000公里;建设既有线复线8000公里;既有线电气化改造15000公里。2010年全国铁路营业里程达到9万公里以上,复线、电化率均达到45%以上;2020年达到10万公里,主要繁忙干线实现客货分线,复线率和电化率均达到50%。

在客运专线方面,京津、武广、郑西、石太、合武、甬台温、温福、福厦、广深港、胶济、哈大等16条时速200公里及以上的客运专线和城际铁路相继开工建设,建设规模达到5600公里。京沪、京石、石武、津秦等10条客运专线也将陆续开工,建设规模为4100公里。已经开工和即将开工的客运专线总里程达到9700公里。再经过3~5年,京哈、京广、京沪、陇海(东段)、哈大、东南沿海等客运专线将全线贯通,加上既有线提速线路,铁路快速客运网将初步形成。

在客运列车方面,根据2007年4月18日在实行的旅客列车运行图,共开行旅客列车1312.5对,其中跨局旅客列车537.5对(动车组45对、直达特快26对、特快73对、快速176.5对、普快193对、普客24对),管内旅客列车775对(动车组212对、特快54对、快速185.5对、普快141对、普客182.5对)。

大范围、高速度行驶,人员密集,是铁路旅客列车最重要的特点。在这样环境中进行视频监控和传输,只有借助移动通信网络或卫星通信网络,而卫星通信价格昂贵,因此3G移动通信网络当仁不让。

假设每列列车有10节车厢,每节车厢安装一个3G视频监控终端,那么仅仅是3G视频监控终端一项,已运行的客运列车便需要26250(1312.5×2×10×1)个。同时,需要建设大量监控中心和数据存储中心,在铁路沿线要部署传输和接收基站。此外,铁路线、车站、货场、道口等场合的环境复杂,建立远程无线宽带网络系统,不仅可以实现作业数据的实时传输,而且可以实现对全部重点区域现场,便于及时发现危险隐患,保障生产安全。

家用无线视频监控或将“井喷”

一个秋天的周末,蓝天、白云、大海、跑车……男主角驾驶着跑车行进在美丽的海滨公路上,不时通过手机屏幕查看前方的道路状况和沿途的风土人情,而女主角则正在通过手机收看一场现场直播的时装秀……突然女主角一声尖叫,原来她出门前忘记了给家里的小狗留下足够的食物,她赶忙打开手机,通过远程监控看到的情景,让他们惊呆了:小狗已经把家里搞得天翻地覆,这个时候,它正趴在沙发上,美滋滋地吃着他们的爆米花。

以上是欧洲一家电信运营商的实验室里演示的3G故事。在中国台湾地区,移动运营商也已经推出了基于3G移动网络的无线视频监控业务,手机用户可以直接透过3G手机对家庭情况进行监控。

如今在大家身边,3G故事也正在变为现实。在深圳蛇口花园城,中国移动通信家庭信息化示范点的工作人员先容,3G家庭终端类似于一个能摆放在家里的3G手机,插入3G号码SIM卡后即能享受和3G手机相同的功能。

同时,3G家庭终端具备专业的无线远程监控功能。当出现盗贼入侵、意外失火或是煤气泄漏等状况,它会把报警信息发送到主人手机上,让主人及时获悉并做出处理。3G家庭终端还可以根据指令拍摄下家中的实时视频画面,并发到主人手机中供以后取证。对于中高端家庭来说,这具有相当的诱惑力。

在美、英等国,个人视频监控与公共视频监控、行业视频监控并列为三大应用,个人使用视频监控主要是应用于住宅的安全防范和财产的监控。

内地的固定运营商在家居安防上也做了诸多探索。如,中国电信推出了“居家卫士”电话看家,是在现有固话基础上开发的具有智能报警、报警联动等功能增值业务,但仅限于电话报警和呼救,不能传送视频画面。中国网通推出的“视频看家”则是基于宽带开发的监控业务,虽然可以传输视频,但必须登录互联网络查看监控现场的实时影像,操作的简便性和灵活性不够。

中国移动和中国联通分别在去年年底和今年年初专门为北京奥运安全保障推出了移动视频监控服务,正是借助它们在无线通信领域的技术优势,为奥运安全保驾护航。移动运营商之所以姗姗来迟,是因为移动网络带宽远小于有线网络带宽,导致中国电信和中国网通占尽先机,瓜分了大部分的网络监控市场。

可以预计,随着全民安全防范意识的提升,家居安防市场即将迎来雪崩式的成长。加上3G商用之后带宽不再是瓶颈,移动运营商的安防业务空间豁然开朗,特别是因为手机具有便携性,在私人(家庭、个人)的安防监控方面具有固定运营商无可比拟的优势,有望在无线视频监控领域实现“后发制人”。

无线视频监控的个人应用

在好莱坞大片《碟中碟3》中,超级特工伊桑·亨特为了救妻子朱利娅,让远在美国的同事通过他手中的一部手机,引导他在水乡西塘地形复杂的小路上穿行,最后将他带到离妻子被绑架的房子只有3米远的地方。这里就是利用无线定位技术。

传统的监控更多的是本地监控,而且用户群局限于专业市场,如公安、交通、电力、石油、银行等特殊行业。在国外,监控业务对个人市场有一定程度的覆盖,但覆盖率仍然很低;在中国内地,针对个人的监控市场刚刚起步,具有极为广阔的市场前景。可以说,无线视频监控在个人用户市场的潜力丝毫不会逊色于行业用户市场。

由于长期历史观念影响,国民缺乏使用安全防范系统保护自己的意识,致使个人安防监控一直没有形成规模,产业链没有完全形成。此外,个人安防工程的造价,监控设备的复杂性,也使得人们慎而远之。

中国移动和中国联通几年前都开通了定位和导航服务,但并未投入太多,也未有太多的SP参与提供服务,因此定位和导航市场并未启动。由于移动网络限制,不能传输实时的地理画面,定位仅仅停留在“你在哪,我在哪”这种简单的位置确定层面,无法发挥有效的导航功能。

2005年,内地移动定位和导航市场规模为2.21亿元,2006年~2007年,移动定位市场保持了150%以上的增长率,预计2008年将达到52.5亿元。无论是运营商还是SP,都希翼利用3G推进手机定位和导航业务的发展和繁荣。

3G终端的出现,无线通信网络条件的改善,移动定位技术和多媒体技术相结合,将极大地增强用户对手机定位和导航服务的体验,成为定位服务应用起飞的一个契机。3G高速的数据传输能力、成熟的语音业务应用和丰富的数据业务实践使实时画面监控、语音导航与定位技术的结合成为可能。

如果在定位服务的基础上,开发具有视频报警求助功能的手机,能传输比语音报警更为准确快捷的现场画面信息,有利于警方快速拯救和援助。

安防厂商摩拳擦掌

尽管3G才开始试商用,但安防厂商早已认识到它对无线监控业务的巨大影响力,并且提前进行了布局,以求抢占市场的先机。

目前,天地伟业基于3G(TD-SCDMA、WiMAX)技术的无线视频监控设备已成功应用于若干奥运场合,除了视频监控以外,还为视频资讯直播提供了优质的信号。奥运之后,这些设备将在其他领域得到新的发展机会,有望为安防行业拓展出新的空间。

无独有偶,在3G网络还未普及之前,深圳科佳提出了“移动安防”这一概念。该企业移动安防部负责人表示,3G网络普及将把移动安防产业推向一个新的纪元,大家将迎来一个用手机也能实现视频监控的新时代。

深圳科佳把移动通信技术融入了安防产品,研发出一款可以通过手机进行现场视频监控的设备——“宙斯眼”。只要有移动信号,用户通过“宙斯眼”,打开手机就可以进行实时的视频浏览,以及用手机对相应区域的安全管理和智能控制。

广州瀚润推出了基于中国移动GPRS网络的远程移动监控系统——手视通-2000视频服务器,适用于无线移动网络EDGE(2.75G)和未来3G网络环境,实时视频传输,支撑市面上所有具备上网功能的KJAVA手机。该系统的视频服务器和监控摄像头是分离的,安装调试需要一定的技术常识,比较适用于专业监控。

2007年9月20日,厦门青年网络通讯股份有限企业(简称“厦门青网”)举行“小门瞳诞生仪式暨青年网络新品发布会”,联手中国移动集团、深圳中兴移动、福建星网锐捷等运营商和业内巨头进军安防市场。小门瞳(又称“彩信眼”)是一种基于GSM网络的精简型照片监控设备,可用手机远程遥控,用手机或者邮箱获取彩信照片,在大众居家生活方面能发挥一定安防作用。

同年年底,武汉大学英康集成媒体企业公布了具有自主常识产权的实时无线远距离报警设备——英康天眼彩信监控器。在中国移动、中国联通网络信号覆盖到的地方,通过手机向监控器发出布防/撤防、警铃开/警铃关等短信指令,就可实时收到监控现场的彩信图像或听到监控现场的声音。在3G手机普及后,该款监控器可以升级到无线视频监控,进一步增强监控功能。

此外,深圳邦之宝在今年推出“TCOOTC邦之宝”手机视频监控系统,该系统能把远程摄像头的视频图像传输到PC端和手机端,可实时在线收看,不受时间和地域限制;或者设定系统自动发短信到手机报警,即时掌握现场情况。

无线视频监控的掣肘因素

首先是3G手机价格。赛迪咨询调查显示,81.2%的手机用户希翼3G手机终端价格在3000元以下,其中有30.1%的消费者希翼拥有的3G手机终端价格不到1500元。

大唐移动(TD-SCDMA的直接研发者)的工作人员透露,由于TD-SCDMA核心技术主要是国内掌握,无须花费比较高的专利费,预计将来3G手机价位会在千元左右,便宜的估计只要几百元。

据了解,目前大多数TD-SCDMA手机具有双模功能,价格在2000元至4000元之间。首批在沪供货的3G手机共有中兴、联想、SAMSUNG、LG、海信、新邮通等6款,价格最高的是中兴U980,零售价格约为3800元。价格最低的为联想TD800,零售价格为1980元左右。

其次是3G业务资费。调查发现,86.4%的手机网民认为“费用高”是最大的困扰,并有69.6%的用户因此而放弃手机上网;而另有33.4%的网民认为“速度慢”,并有41%的用户因此而放弃手机上网。

TD-SCDMA传输速率可达384Kbps,速度应该不再是困扰。在业务资费方面,中国移动集团推出的TD-SCDMA标准资费为视频通话主叫0.6元/分钟,普通通话主叫0.4元/分钟。有三种套餐供选择,月费分别为28元、58元、88元,分别包含本地主叫时长(含可视电话)150分钟、350分钟、600分钟。套餐提供包括来电显示、奥运手机报、TD网10M数据流量、彩铃等功能。在试商用期间,TD-SCDMA网的所有通信费用和资费套餐全部五折(不含漫游到GSM的通信费用)。

再次是3G监控终端价位。根据目前市场报价,家用的手机监控器终端报价在1600元至2000元之间,比3G手机的价格要低;专业用途的移动视频服务器价格在8000元至10000元之间。在无须移动视频服务器的居家市场,无线视频监控的门槛并不高。(转自中安网 记者:范春阳)




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