基于WiFi技術的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)

【摘要】WiFi是當前流行的一種無線局域網(wǎng)技術，具有組網(wǎng)方便、易于擴展等特點。通過對WiFi技術的研究，本文提出一種基于無線WiFi的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)利用WiFi技術搭建無線局域網(wǎng)，通過網(wǎng)絡攝像機的設置來實現(xiàn)無線視頻監(jiān)控。移動節(jié)點利用無線網(wǎng)絡攝像頭實時的采集視頻信息，通過WiFi網(wǎng)絡傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。

【關鍵詞】WiFi無線局域網(wǎng)視頻監(jiān)控

一、引言

近年來，計算機、網(wǎng)絡以及圖像處理、傳輸技術的飛速發(fā)展，使得視頻監(jiān)控技術有了長足的發(fā)展。人們對簡潔、高效、快速的生活方式的需求，也使WiFi技術得到了很大的發(fā)展。無線局域網(wǎng)絡的組建，突破了有線網(wǎng)絡的局限性，給隨時隨地的信息交流提供了極大的便利。在安防領域，視頻監(jiān)控技術與WiFi技術的結合使用，將以往的繁瑣復雜的連線用高效、自動化的無線網(wǎng)絡所代替，從而極大的簡化了監(jiān)視系統(tǒng)的物理結構，并且節(jié)約了成本。

二、無線WiFi技術介紹及系統(tǒng)組成

WiFi是無線局域網(wǎng)技術（WLAN）中的一種技術，是一種基于無線局域網(wǎng)標準IEEE802.11上開發(fā)的，可以將個人電腦、手持設備（如平板電腦、手機）等終端以無線方式互相連接的技術。它是一種短程無線傳輸技術，能夠在數(shù)百英尺范圍內支持互聯(lián)網(wǎng)接入的無線電信號。WiFi無線網(wǎng)絡是由AP（Access Point，接入點）和無線網(wǎng)卡組成的無線網(wǎng)絡，圖1介紹了無線局域網(wǎng)的基本結構。在開放性區(qū)域，WiFi無線網(wǎng)絡的通訊距離可達305米；在封閉性區(qū)域，通訊距離為76米到122米，方便與現(xiàn)有的有線以太網(wǎng)絡整合，使組網(wǎng)的成本降低[1，2]。

無線局域網(wǎng)可以在普通局域網(wǎng)的基礎上通過無線網(wǎng)橋、無線AP、無線路由以及無線網(wǎng)卡等來實現(xiàn)，其中采用無線路由器、無線AP和無線網(wǎng)卡的比較多。

本系統(tǒng)采用無線路由器來組建一個小型的局域網(wǎng)，通過無線WiFi技術傳輸采集的視頻信息。系統(tǒng)主要組成部分為：無線AP、無線WiFi云臺攝像頭、監(jiān)控中心、無線路由器。考慮到傳輸距離、性價比和實現(xiàn)功能等因素，因此系統(tǒng)采用網(wǎng)橋模式進行組網(wǎng)，攝像機在前端采集信號，通過無線AP的收發(fā)來實現(xiàn)遠距離的信息無線傳送，此時無線AP即充當著無線網(wǎng)橋的功能，系統(tǒng)通過AP來連接各個網(wǎng)絡。

三、網(wǎng)絡視頻技術介紹

視頻采集存儲系統(tǒng)的結構如圖2所示，視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般具有監(jiān)控點多，攝像頭數(shù)量多，監(jiān)控時間長，采集數(shù)據(jù)的時間往往長達幾天或幾十天。本系統(tǒng)采用B/S（Browser/Server，瀏覽器/服務器）結構。B/S結構最大的優(yōu)點就是可以在任何地方進行操作而不用安裝任何專門的軟件。只要有一臺能上網(wǎng)的電腦或手持終端就能使用，客戶端零維護。系統(tǒng)的擴展性非常容易，只要能上網(wǎng)，再由系統(tǒng)管理員分配一個用戶名和密碼，就可以使用了。甚至可以在線申請，通過公司內部的安全認證后，不需要人的參與，系統(tǒng)可以自動分配給用戶一個賬號進入系統(tǒng)[3]。

在客戶端，用戶通過在網(wǎng)頁上單擊鏈接請求流媒體內容，Web服務器請求定向到Windows Media服務器，并在用戶的計算機上打開播放器插件，此時，Web服務器在播放流媒體過程中不再充當角色，Windows Media服務器與播放器建立直接連接，并開始持續(xù)不斷地向用戶傳輸內容[4]。

四、無線WiFi視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計與實施

無線遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)由站點（視頻采集設備、無線視頻監(jiān)控終端）、接入點（AP）、視頻服務器組成。作為無線WiFi視頻監(jiān)控系統(tǒng)的移動終端，首先對無線網(wǎng)絡攝像機進行無線設置。本系統(tǒng)以凱聰品牌攝像頭為例進行操作介紹。（1）搜索并配置局域網(wǎng)下的網(wǎng)絡攝像機。在組網(wǎng)中可以直接登錄無線路由器來查看與無線路由器連接的網(wǎng)絡攝像頭的IP，這樣就很方面的找到需要的IP地址。（2）局域網(wǎng)監(jiān)控。在通過無線路由器查看到IP之后，在默認瀏覽器中輸入網(wǎng)絡攝像頭的IP地址，會彈出一個登陸框，填入攝像機的登陸用戶名和登陸密碼，登陸網(wǎng)絡攝像機。登陸成功后既可以看到監(jiān)控畫面了。（3）無線設置。要實現(xiàn)攝像頭的無線功能，必須先對攝像頭進行設置，同時也需要對無線路由器進行設置。登陸路由器，進入路由器的“無線設置”下的“基本設置”，查看路由器的SSID（Service Set Identifier，服務集標識符）。在瀏覽器中登陸攝像機后，設置與路由器SSID的綁定，以確保攝像頭每次都能連接到指定路由器[5]。（4）語音和錄像設置。網(wǎng)絡攝像機自帶拾音器，只要外接一個小音箱后，就可以啟用語音功能。登陸攝像機后，啟用攝像機的雙向語音和錄像功能。圖3所示為網(wǎng)絡攝像機的操作界面，可以對攝像機進行操作，轉到云臺和錄像等，同時也可以在IE中顯示攝像機當前的時間以及攝像機的名稱。（5）多畫面視頻監(jiān)控。完成單畫面的視頻監(jiān)控畫面后，要實現(xiàn)多畫面的視頻監(jiān)控需要對無線網(wǎng)絡攝像機進行設置，選擇設備管理里的多路設備設置，添加一路設備的信息，輸入需要添加的網(wǎng)絡攝像機的IP，重啟后，重新進去監(jiān)控畫面，選擇設備狀態(tài)，即可選擇多路視頻監(jiān)控。多畫面的監(jiān)控畫面如圖4所示。（6）遠程登錄控制。遠程登陸監(jiān)控是一種IP映射技術，需要用到網(wǎng)絡地址轉換（NAT）技術。NAT允許網(wǎng)絡應用程序對它們是否位于一個具有UPnP（通用即插即用）能力的NAT設備之后進行檢測，然后這些程序將獲得共享的全球可用路由的IP地址。本系統(tǒng)的網(wǎng)絡攝像機內嵌UPnP協(xié)議，只要路由器中打開“UPnP”，就可以在遠程電腦瀏覽器地址欄中輸入攝像機自帶的域名登陸網(wǎng)絡攝像機了。

五、結語

本系統(tǒng)可以應用于家庭安防、工程施工、展會商會等布線困難或臨時搭建的場所，系統(tǒng)的成功實現(xiàn)主要在于WiFi技術無線局域網(wǎng)的搭建，在搭建好的無線局域網(wǎng)中，無線攝像機充當著無線終端，通過WiFi模塊采集視頻信息，通過無線AP實現(xiàn)相對遠距離的無線傳輸，用戶可以通過有線或無線的方式進行實時監(jiān)控，同時也可以遠程登錄。隨著無線網(wǎng)絡的應用在全國范圍內不斷擴展，該系統(tǒng)的適應性及實用性將有更多的體現(xiàn)。

參考文獻

[1]劉乃安.無線局域網(wǎng)（WLAN）———原理、技術與應用[M].西安：西安電子科技大學出版社，2004

[2]趙越.基于Wifi的數(shù)字寬帶無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)[J].無線互連科技，2012，（08）：79-81

[3]劉亭亭，李柏年，張金生，王多銀.基于無線局域網(wǎng)的城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)[J].現(xiàn)代電子技術，2008.9（272）：26-28

[4]明亮，謝桂海，齊子元，等.基于無線網(wǎng)的遠程視頻智能監(jiān)控系統(tǒng)[J].計算機工程與應用，2007，33（5）：266-268

[5]劉鵬.基于無線網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D].浙江大學，2006