電子發燒友App
需求與挑戰
社會的安全保障需求推動著視頻監控技術進入了各行各業，包括金融網點、商業機構、生活小區、企業生產等都引入了視頻監控來保障生命和資產的安全。
同時，視頻監控技術也隨著信息化的深入得到了長足的發展。視頻監控系統發展了短短二十幾年時間，從最早模擬監控到前些年火熱數字監控再到現在的網絡視頻監控，發生了翻天覆地變化。從技術角度出發，視頻監控系統發展劃分為第一代模擬視頻監控系統（CCTV），到第二代基于“PC+多媒體卡”數字視頻監控系統（DVR），到第三代完全基于IP網絡視頻監控系統（IPVS）。
基于網絡的視頻監控技術經過這些年的發展和應用慢慢進入成熟階段，但是它也面臨著一些挑戰或者問題。
首先，隨著視頻監控業務的普及，視頻監控需求從辦公環境向生產環境延伸，從室內環境向室外環境延伸，從本地監控向遠距離監控延伸。這些變化使得視頻監控業務的部署更復雜，須要適應多種接入場景，甚至惡劣的環境。
其次，視頻監控由于其業務特殊性，要求較高的QoS保障，基于網絡的視頻監控系統如何保障視頻監控業務的可靠連續和高質量是網絡設計人員須要考慮的問題。
最后，視頻監控的數據是非常機密的，對安全保障的要求很高。基于網絡的視頻監控，由于其網絡會和其它業務系統互通，那么必然導致視頻前端和后端暴露給網絡的其它用戶，帶來安全隱患。
為了保障視頻監控的業務正常運行，需要高可靠可擴展易部署的承載網絡，并且網絡能夠提供對視頻監控業務的QoS和安全保障。
華為公司的視頻監控網絡解決方案基于其成熟高可靠的網絡解決方案和全方案的安全防護體系能夠提供高可靠高安全高質量的視頻監控業務，同時靈活豐富的接入方案使得系統部署簡易、易擴展，帶來TCO的節省。
平安城市視頻監控網絡解決方案整體方案介紹
基于網絡的視頻監控系統一般包括三部分。
前端部分為數據采集系統包括視頻采集攝像頭和接入網絡。接入網絡的作用是將攝像頭接入至視頻監控系統。接入網絡根據場景有LAN接入、WLAN接入和xPON接入方式。
數據傳輸系統完成將視頻數據傳輸至本地或者遠程的監控和應用中心。傳輸網絡包括本地的IP網絡，也有可能包括城域或者廣域網絡。
存儲&應用系統完成對視頻數據的存儲、視頻流的轉發以及一些智能業務應用（比如實現報警聯動）。
本視頻監控基礎網絡解決方案主要聚焦在網絡接入側和數據傳輸。
視頻監控網絡接入方案
基于長期在ICT業的耕耘，華為公司可以提供豐富靈活的視頻監控網絡接入技術，包括以太接入、無線WLAN接入和xPON接入及組合。推薦選擇部署合適的接入方案匹配其應用場景。
1、LAN接入
LAN接入組網維護簡單，適合園區、商業樓宇、場館等易于布線的高密度視頻監控接入場景。
模擬攝像機通過DVR/DVS或者編碼器信號轉換后接入交換機，數字攝像機可以直接通過以太端口接入交換機。交換網絡支持樹形、星型和環型靈活組網，來滿足部署場景需求。
LAN接入場景
圖1：LAN接入場景
（1）PoE交換機
為了減少線纜部署，降低部署成本，推薦采用PoE交換機來為終端設備供電。華為PoE交換機支持支持802、3af和802、3at標準，單端口供電能力高達30W，完全滿足攝像機供電需求。并且可以支持分時供電、按需供電實現智能化管理。
（2）工業場景
隨著企業信息化的深入，企業生產場景也越來越多地部署視頻監控系統。煤炭、電力、石油化工、鋼鐵冶金等行業生產環境，粉塵多，高溫高壓，多雷電，等各種惡劣環境對網絡設備提出了非常高的要求。所以網絡部署須要采用工業交換機來抵抗各種極端環境。
工業環境
華為工業交換機支持-40~75°C的工作環境溫度，雙12~48Vdc冗余電源輸入和1路繼電器報警，支持防電磁干擾，并且滿足防塵、防潮和無風扇工業設計，支持最高IP67的防護等級，完全能夠適應各種極端環境。
除了硬件上適應各種極端環境，華為工業交換機同時支持豐富的軟件特性，支持VLAN/GVRP、QoS、IGMP、Snooping/Query和LACP，支持IPv6，豐富的安全特性，多種診斷模式，端口鏡像，RMON，Trap，E-mail報警燈等功能。同時支持冗余環網協議，自愈時間最快可達10ms，來適應工業應用監控場景高可靠性需求。
2、WLAN接入
隨著技術的演進和產業鏈的發展，WLAN以其部署便捷，建網周期短和可擴展性這些優勢成為了一種非常普遍的無線視頻監控接入方案。
WLAN可以結合交換機為商業樓宇、辦公場景提供無線視頻監控接入，也可以通過橋接的方式為線型、不易布線的場景提供遠距離視頻監控回傳。
一方面，越來越多的視頻監控終端設備開始支持Wi-Fi，無線攝像機、DVS直接或者通過WLAN CPE（CPE實現有線無線信號的轉換）接入網絡，整體方案部署成本低。技術的演進，速率不斷的提升，使得Wi-Fi無線接入可以完全滿足視頻監控網絡帶寬需求，甚至視頻監控業務可以與辦公等其它業務共享網絡資源，通過VLAN實現業務隔離，大大降低網絡部署成本。
圖3：WLAN接入組網圖
AP6010SN和AP6010DN是華為美觀標準室內型無線11n 2*2 MIMO AP（Access Point），支持2、4G頻率，遵循IEEE 802、11b/g/n標準，支持Fit模式的WLAN（Wireless Local Area Network）接入點設備。AP6010SN/AP6010DN具有完善的業務支持能力，高可靠性，高安全性，網絡部署簡單，自動上線和配置，實時管理和維護等特點，滿足室內放裝型網絡部署要求。
圖4：AP6010SN/AP6010DN
另一方面，WLAN網絡已成為視頻監控遠距離回傳的一個重要方案。華為標準室外型雙頻無線APAP6510DN和AP6610DN支持點到點、點到多點、多點橋接級聯等多種組網模式，提供靈活的組網方案。雙頻AP采用5、8GHz作為無線橋接中繼，采用2、4GHz提供末端無線攝像頭的接入（或AP直連有線攝像頭）。通過橋接可以支持單跳最遠5km的遠距離無線視頻監控接入。
圖5：視頻監控WLAN回傳組網
AP6510DN和AP6610DN，具有卓越的室外覆蓋性能及超強的防護，支持2、4GHz和5GHz頻率，支持無線網橋，遵循IEEE 802、11a/b/g/n標準。AP6510DN/AP6610DN具有完善的業務支持能力，高可靠性，高安全性，網絡部署簡單，自動上線和配置，實時管理和維護等特點，滿足室外放裝型網絡部署要求。
圖6：AP6510DN/AP6610DN
3、xPON接入
xPON適用于管道型，監控點呈線形分布，相對分散的場景，比如石油管道、高速公路、海防監控的視頻監控接入。xPON方案支持樹型、星型、鏈型等組網方式，實現靈活的遠距離（5~20km）視頻監控終端接入。
PON接入組網圖
圖7：PON接入組網圖
華為公司開發了多款ONU設備滿足視頻監控終端的PON接入，提供豐富的選擇，包括2/4/8/16/24下行口設備。支持POE功能，利用五類線為視頻監控終端供電，降低投資，減少電源配套依賴，工程投入小，部署快。支持即插即用的業務發放模式，實現遠程配置下發，設備上電注冊成功之后即可建立管理通道和業務通道，無需人工現場配置，即插即用。高效的管理維護模式，支持免現場軟調、遠程驗收、遠程升級打補丁、遠程故障定位等多種高效的管理維護方法。
圖8：SmartAX MA5669
場景化的視頻監控網絡方案
圖9：視頻監控場景
華為公司為不同的應用場景設計了不同的匹配場景特點的視頻監控網絡方案。同時，各種場景網絡方案通過部署層次化的高可靠設計，全方位的安全設計以及基于硬件探針的業務監控QoS保障，來提供優質可靠安全的視頻監控業務。
A、園區型場景：包括場館、園區、樓宇等，線纜部署方便的地方可以采用LAN接入，不易布線的場景采用WLAN。通過結合有線、無線的接入方式為視頻監控點提供豐富靈活的接入方案。對于大型的園區場景，推薦部署基于GE接入、10GE匯聚和40GE核心設計的萬兆園區網，提供高密度大帶寬的視頻監控業務傳輸能力。
B、管道型場景：油氣管道、公路鐵路等管道型監控呈直線或曲線分布，監控范圍距離較長，且局部分布比較密集。小于10km的線路，推薦采用WLAN無線回傳的方案，減少線纜部署成本，部署簡易；10km至20km的線路，推薦采用xPON接入；20km至55km的線路，推薦采用PON over OTN接入。
C、城域型場景：提供靈活的端到端接入、匯聚和骨干網絡。城域骨干網絡部署高性能路由器；匯聚層部署高性能交換機，之間通過VPLS/VLL等二層VPN技術建立互通，接入層采用LAN接入為主，距離遠的攝像頭采用xPON方式，對于無法部署光纖的監控區域部署無線接入，不支持無線功能攝像頭可通過AP橋接方式接入網絡。
客戶價值
完備的網絡解決方案
從接入網絡來看，華為公司能夠提供包括LAN、WLAN和xPON接入等各種技術及組合匹配各種視頻監控場景。
從整體網絡來看，華為公司能夠為不同的應用場景提供完備的網絡解決方案，包括萬兆園區網，有線無線一體化網絡，靈活的xPON網絡，高速骨干傳輸網絡，高可靠廣域互聯網絡以及全方位的安全網絡方案。
圖10：相關產品
視頻監控業務高質量保障
從網絡側為視頻監控提供高質量的保障體系。
交換網絡大緩存高精度：交換設備支持最大1、25GB緩存，滿足200ms緩存時間，端口密度和緩存業界領先， 瞬間大流量也不再丟包，解決視頻監控突發流量導致丟包問題； 64K硬件隊列，可按照端口、業務靈活分配，業務控制更精細化。
VLAN隔離&端到端QoS部署：視頻監控業務與其它業務共承載場景，通過VLAN隔離業務并部署端到端QoS為視頻監控業務提供資源保障。
端到端QoS監控：基于硬件探針實現對視頻監控業務的時延、抖動和丟包的監控，并在網管上實現全路徑的業務QoS可視，已實現快速的故障定位。硬件探針不占用業務CPU資源，精度相比軟件探針至少提高20%。
反向樹結構組播優化：通過反向樹組播設計實現視頻監控流分發減少網絡擁塞，減輕前端設備壓力；網絡組播智能路由，保障大規模網絡的實時流量分發。
層次化高可靠網絡
網絡提供層次化的可靠性設計，包括設備級CSS/iStack技術實現無環網絡設計，鏈路級硬件BFD/Eth OAM實現快速故障檢測，L2網絡級SEP/G、8032實現50ms網絡收斂，L3網絡級性能路由實現智能鏈路切換等等技術，保障視頻監控業務穩定運行。
全方位的網絡安全設計
華為公司提供全方位的網絡安全設計保障視頻監控業務安全，包括網絡邊界安全實現不同網絡區域的安全隔離，用戶終端安全機制對接入用戶進行認證授權管理，以及遠程接入安全控制保障遠程用戶訪問的安全控制。
責任編輯：gt
工商網監
評論