基于校園無線網的視頻監控研究
——以南寧學院為例

徐家麗，黃 唯

（1.南寧學院，廣西 南寧 530000；2.廣西廣播電視臺，廣西 南寧 530000）

0 引言

學校是國家和社會發展、科技和技術進步的人才培養基石，校園安全是社會安全問題中的重要研究課題，校園安全問題關系著社會各行業高質量人才的來源，是國家和社會穩定發展的重要因素之一。無線網絡視頻監控有別于傳統有線視頻監控，其靈活方便的特點可以監控到更多監控死角，與傳統有線視頻監控結合，極大地提高了高校校園的安全性。

1 現狀和背景

在現代社會發展中，視頻監控是保障社會安全的重要手段，我國十分重視視頻監控體系的建設，如著名的“天網”，遍布全國各個城市，是公安系統的重要部分。國家發展和改革委員會早在2015年就發布了政策—《關于加強公共安全視頻監控建設聯網應用工作的若干意見》，其中就指出視頻監控網絡是新形勢下維護國家公共安全和社會穩定的重要手段。

信息化時代里，高校紛紛發展數字化校園，將高校的學習、科研環境、生活和安全管理等信息匯總，統一在網絡信息平臺上進行管理，而其中的視頻監控調度是校園安全的重要環節。以南寧學院為例，南寧學院中的許多重要位置皆安裝了有線監控攝像頭來保障校園安全。以此為基礎，依托全校覆蓋的WiFi無線網絡，靈活地安裝無線監控攝像頭，有效消除了有線監控的死角，真正做到360°無死角監控[1]。

1.1 研究意義

本課題致力于研究校園無線網絡視頻監控系統的靈活性優勢，解決校園監控死角，提供校園安全的有力保障。實施校園無線網絡視頻監控系統，研究靈活性強的無線視頻監控體系的必要性及意義有以下幾點。

第一，實現可靈活部署的無線網絡視頻監控系統，不僅能夠有效地監控校園安全死角，還能更高效地分配視頻監控系統的資源；做到動態管理校園安全問題，有效地預防并打擊違法行為，切實提高校園公共安全水平。

第二，維護校園的安全，為師生提供一個安全穩定的學習環境，能夠保證高校培養人才的質量，同時也能夠吸引外界社會資源進入高校，幫助高校發展[2]。

1.2 需求分析

（1）操作簡易需求。

無線網絡視頻監控系統與傳統視頻監控相比，可操控性更強，高校環境中管理者多為教師，因此需要提供一種簡潔明了的操作管理模式，協助管理。

（2）靈活部署需求。

南寧學院校園總面積近86.67公頃（1 300畝），教學樓、宿舍樓、圖書館、體育館、活動中心等建筑共計三十余棟，校道與綠化地小路交錯，尤其是校內的不孤湖景區和風雨橋，對監控系統的視頻監控點布置復雜度要求很高，無線監控的靈活性無可替代。

（3）數據管理需求。

校園監控采集的龐大數據流將時刻匯入控制中心的服務器，需要高性能服務器完成數據分析和存儲；依托校園網絡已有的網絡安全設備和校園組網，嚴格保護數據安全，保障數據傳輸的完整性和保密性，視頻數據在網絡傳輸過程要求高速且穩定，應用單播IP能夠滿足網絡傳輸需求。

（4）冗余性需求。

實際上任何設施建設，無論是理論設計階段還是實施安裝階段，都不可能一勞永逸地解決所有問題，需要做包容性強的冗余設計體系，能夠使后續維修或更換設備、添加新設備的工作順利進行，這恰恰也是無線視頻監控的最大優勢之一。

2 無線視頻監控優勢

2.1 安裝靈活

校園局域網不同于電網，架設網線的工程量巨大且時間周期長，由于需要在地下或者墻壁中架管穿線，容易對周邊造成破壞，因此往往都隨著校園施工建設一并完成，后續擴容難度高，網絡設備安放位置和數量受到一定的限制。而無線視頻監控依托于全面覆蓋的校園WiFi，最大優勢就是不受網絡布線的限制，大大減少工作量的同時，能夠在無線網內任意位置完成部署，提供安全服務[3]。

2.2 成本低且冗余性強

相比有線監控必須依托現有網線或者需要額外牽引網線的缺點，無線視頻監控的優勢體現在：無線網絡的范圍即是無線監控的范圍，且不需要在規劃建設時就考慮非常多的未來發展需求，也就不會出現因為信息點利用率低或者網絡設施發展超出規劃，導致花費更多的資源進行網絡改造的問題，其建設成本低效率高。無線局域網內能夠“漫游（roaming）”的特性，使其無線視頻監控的靈活性進一步提高，而且隨著無線網升級，服務器內存變大，無線監控攝像頭的數量和質量也能夠根據管理者的需求提供更強的安全保障[4]。

2.3 應用范圍廣和時效性強

無線視頻監控作為有別于傳統有線監控的技術手段，它的應用范圍十分廣泛，最主要的作用體現在范圍廣、分布零散的安全監控，時效性要求較高的場合同樣十分符合其應用特點，如表1所示。

表1 無線視頻監控適用范圍

3 無線監控系統概述

3.1 無線視頻監控系統框架

本課題提出的無線視頻監控系統主要由視頻采集端（攝像頭）、網絡傳輸、監控管理3個部分組成，如圖1所示。中心服務器采集和處理視頻信號數據，并給予管理員高效率的操作管理方式，存儲服務器（IPSAN）存儲監控數據，顯示墻能夠多功能、多畫面顯示監控信息。在部署過程中應測試好無線網信號強度，保障無線視頻信號能夠暢通無阻地回到控制中心。

圖1 無線視頻監控系統

另外，安保人員能夠遠程登錄監控系統，使用移動設備就能隨時隨地查看異常報警信息，使主動權把握在安保手中，及時發現并制止安全事件的發生。

3.2 無線監控多功能用途

無線視頻監控在靈活性強的優勢下，特殊功能的攝像頭能夠發揮更強大的作用，例如：體溫探測攝像頭、人臉識別攝像頭、夜視攝像頭等。2020年的新冠疫情來勢洶洶，為了減少接觸，大型商場出入口就有安放體溫探測攝像頭進行無接觸測溫，安全且高效，南寧學院校門口和食堂等人群聚集地的出入口，同樣有擺放體溫探測攝像頭，起到控制疫情傳播的重要作用。無線監控設備安裝方便，根據不同需求快速部署并開始工作，極大地提高了工作效率。

類似情況中，應用人臉識別或者夜視攝像頭等具有特殊功能的攝像頭，在無線網絡環境下，將極大地發揮其保障校園安全的重要作用，切切實實地實現數字化校園管理[5]。

4 應對安全威脅

數字化時代，進行惡意網絡攻擊的黑客不只存在于電影中，而是實實在在會構成威脅的安全因素。目前會對無線視頻監控系統造成安全威脅的主要因素有以下幾點。

（1）設備劫持和替換：前端設備（無線網絡攝像頭）一般安裝的是嵌入式操作系統，在啟動及運行過程中很少進行針對性的安全保護措施，容易被病毒等手段侵入前端設備。

（2）協議攻擊：仿造協議，甚至是篡改通信協議，非法入侵并控制設備。

（3）視頻資源非法訪問：當管理員賬戶的登錄口令相對簡單時，遭受字典掃描或者暴力破解的攻擊手段時容易被截取，使黑客得以非法訪問系統。

（4）視頻數據竊取和篡改：在數據傳輸過程中，利用網絡旁路攻擊等非法手段截獲視頻數據；偽造視頻數據的編碼格式（視頻數據以明文傳輸），用編造的視頻替換原本采集的視頻數據，篡改真實的記錄信息。

面對這些威脅，廠商均已有防范手段，本文以南寧學院為例，依托校園網已有的完整的網絡安全體系，包括下一代防火墻NF、入侵檢測系統IDS、入侵防御系統IPS等網絡安全設備和網絡安全管理員，能掃描到所受的攻擊類型及對象，自動查詢是否有遭遇劫持、篡改等非法侵入的跡象，提供強大的網絡安全保護作用。

另外，管理員對視頻監控系統應有一套嚴格的運維管理規章制度，巡檢、故障維修、網絡信號和視頻采集測試，這種物理層防御手段也是確保管理安全的重要安全措施。

5 結語

現今國內外網絡技術高速發展的情況下，無線網絡視頻監控系統能夠滿足高校校園安全監控實際需求以及日益發展的冗余措施。最大程度上利用高清監控和無線網絡、無線視頻監控的優點，結合已經十分成熟的人像識別技術等，高效率監控校園的安全隱患，能夠節省大量安保人手，把安全監控遍布校園每一個角落，切實保障校園安全問題。

無線監控網絡是一個新時代的產物，其優點是傳統有線視頻監控網絡無法比擬的，將無線監控與傳統有線監控結合使用，組成的“天網”能夠保障校內的師生可以專注學習與科研，為社會與國家輸送源源不斷的人才。