文/ 熊康民 深圳市銳明視訊技術(shù)有限公司銳明產(chǎn)品發(fā)展部 責(zé)任編輯/湯凱

　　通常，我們把一般用于室內(nèi)的監(jiān)控錄像機定為消費級產(chǎn)品，而車載行業(yè)應(yīng)用的監(jiān)控錄像機則要求更高，需要有工業(yè)級品質(zhì)。兩種品級的產(chǎn)品追求是不同的：

　　消費級要求：性能好、容量大、便宜、能快速跟進最新技術(shù)的發(fā)展;

　　工業(yè)級要求：穩(wěn)定可靠、足夠的性能，不追求最新技術(shù)，等待相關(guān)技術(shù)穩(wěn)定后再切入，做工好、用料足、價格較貴。

　　舉個簡單的對比例子，普通筆記本電腦，幾千元一個，好點的過萬已到頂級配置了;而軍用電腦在網(wǎng)上有時也能搜到一些信息，通常是厚厚的外殼，笨重不說配置還很一般，但其價格卻不一般了，超貴啊，但“貴”是有原因的。

　　應(yīng)用環(huán)境天壤之別

　　普通監(jiān)控與車載監(jiān)控在應(yīng)用環(huán)境上可謂有著天壤之別，如果說普通監(jiān)控屬生活在溫室里的花朵，那車載監(jiān)控則算得上是生存在懸崖邊上的傲立蒼松。普通監(jiān)控錄像機一般有單獨的監(jiān)控主機房，有空調(diào)恒溫恒濕，有防靜電，無塵無水，電源穩(wěn)定，且有UPS電源保障，有專人隨時進行維護等。而車載監(jiān)控則面臨著如下惡劣環(huán)境問題：

　　高低溫：南方暴曬高溫可上60℃，北方晚上可至零下30℃;

　　水、塵土：常年易受到塵土侵蝕，水濺;

　　電源不穩(wěn)定：車輛電氣脈沖多，雖然時間短，但幅度大可至百伏電壓;

　　突然斷電：車輛事故或拉大閘會導(dǎo)致正常運行正在讀寫硬盤的設(shè)備突然斷電;

　　振動：車輛一直處在振動環(huán)境中，明顯對硬盤的讀寫與壽命是不利的。

　　也正因為這些難題，車載監(jiān)控系統(tǒng)在錄像、網(wǎng)傳等基礎(chǔ)功能方面要做更多的研究，一方面增加了車載系統(tǒng)產(chǎn)品的成本，另一方面也提高了車載系統(tǒng)產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)門檻。這就導(dǎo)致了普通安防監(jiān)控廠家眾多，而車載系統(tǒng)安防廠家相對較少的局面，而具備研發(fā)實力跟生產(chǎn)能力的車載系統(tǒng)安防廠家更是屈指可數(shù)。

　　元器件材料選型精益求精

　　由于有著各種惡劣環(huán)境因素，因此在元器件材料選型方面需要著實下一番功夫：

　　需要結(jié)實耐用，不能因長期振動受力環(huán)境下因疲勞斷裂損壞，要能防老化;

　　元器件規(guī)格要提升，考慮到高低溫、頻繁電脈沖沖擊時不能損壞;

　　接插件要結(jié)實可靠，不易因振動而松脫。

　　如果有電池類產(chǎn)品，需要用工業(yè)級電池，不能采用筆記本、手機之類采用的普通鋰電，包括聚合物鋰電，安全不會爆炸，放電能力強。

　　設(shè)備處于公眾環(huán)境中，還要注意選材環(huán)保，不能污染環(huán)境，同時也不得危害人體健康及生命財產(chǎn)安全。

　　針對特殊特定環(huán)境下的應(yīng)用，還可能要求進一步提高選材要求，如IP67的防水，允許在水中浸泡使用;IK10的防暴等級;及防火盒必須在火中1000℃高溫下保持錄像正常等。

　　整機設(shè)計至纖至悉

　　結(jié)構(gòu)要求

　　內(nèi)部電路忌線纜太多，模塊化設(shè)計，容易在振動中與元器件長時間接觸，造成元器件損壞或線纜劃存，同時也容易維護更換。

　　一般采用低熱阻鋁型材做為設(shè)備外殼，堅固耐用，同時配合良好的工業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計，將設(shè)備內(nèi)部的熱量傳導(dǎo)出來，相同級別相關(guān)方案的主機熱量功耗都差不多，所以一般外殼較熱的機器說明其散熱效果更好。

　　斷電保護

　　事故瞬間的錄像通常是很關(guān)鍵的，正是雙方責(zé)任判斷的依據(jù)。當(dāng)車輛突發(fā)事故時，車輛一般會切斷相關(guān)電路，以保護車輛不會因電路問題使事故進一步惡化，此時車載錄像設(shè)備很可能被突然斷電。在我們使用PC電腦時，突然斷電對我們的工作影響很大的：

　　如果你正在編寫文檔而沒有保存，此時數(shù)據(jù)是在內(nèi)存存儲的，突然斷電會造成這部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失;

　　如果正在保存到硬盤，此時中斷供電后果更嚴(yán)重，有可能會造成整個文件的損壞;

　　硬盤是在高速旋轉(zhuǎn)的，突然斷電還有可能造成碰頭不能正常復(fù)位，與磁片發(fā)生碰撞，而導(dǎo)致硬盤的損壞。

　　對于車載設(shè)備來說，上述對PC的問題同樣也存在，但車載錄像設(shè)備涉及到安防業(yè)務(wù)，即使是車輛突然停止供電，也是不允許出現(xiàn)上述這些情況的，因此需要從電路上進行特殊的設(shè)計，保護好磁盤，及可靠的將緩存錄像數(shù)據(jù)存儲到硬盤后才能進行安全關(guān)機流程。

　　電源保護

　　車載電源環(huán)境一般比較惡劣，有著比較復(fù)雜的脈沖，其中以拋負(fù)載影響最為嚴(yán)重。如當(dāng)車輛電瓶有時接觸不好斷開瞬間，車輛發(fā)電機的電力由于突然少了一個大的負(fù)載，而將大電流大的電壓轉(zhuǎn)向車載錄像設(shè)備，此時的電脈沖甚至可高達(dá)170V，對車載錄像設(shè)備造成強烈的沖擊。另外由于車載電瓶的老化及不同電瓶規(guī)格的車輛原因，車載錄像設(shè)備還需適應(yīng)車輛供電系統(tǒng)電壓從8伏至36伏之間寬泛變化。由于車載電器的復(fù)雜性，交流疊加、供電突降、靜電，及各種傳導(dǎo)干擾與空間輻射等也都在隨時隨刻的影響著車載錄像設(shè)備。

　　因此在車載錄像設(shè)備電源部分設(shè)計時，應(yīng)按照ISO7627標(biāo)準(zhǔn)，針對道路車輛中電氣相關(guān)的性能參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)與測試方法嚴(yán)格執(zhí)行，以滿足惡劣車輛電源環(huán)境下錄像設(shè)備仍能穩(wěn)定可能的運行。

　　減振系統(tǒng)

　　車載錄像設(shè)備一般也采用普通筆記本硬盤做為存儲介質(zhì)，如何在車載振動中保護好硬盤，從而保護好核心用戶錄像數(shù)據(jù)，需要考慮眾多因素。

　　首先是安裝問題，客戶需要全方位任意安裝，要求設(shè)備能360度XYZ方向減振設(shè)計。在這部分設(shè)計中，一般會很容易想到彈簧、鋼絲圈等有彈性的物質(zhì)，這是生活中容易見到的常識，但其實深一步研究會發(fā)現(xiàn)，彈簧減振其實是非常難的。如果采用彈簧，理想情況下，彈簧產(chǎn)生的彈性振動的正弦波如果能和振動產(chǎn)生的正弦波正好波峰與波谷疊加，則正好能完全減振，保持硬盤的恒定，稍有偏差，也可以大幅減振。但實際上振動波是頻率、幅度均不在斷變化的正弦波，因此用彈簧減振很有可能在一小段波形上減振，而在另一段波形上形成波峰與波峰、波谷與波谷的疊加，形成“共振”，這樣反而使“減振”系統(tǒng)變成了“加振”系統(tǒng)，使硬盤損壞的更快。

　　實際減振系統(tǒng)應(yīng)該考慮新的思路，如采用特殊減振阻尼橡膠，通過特殊比例的配方，使振動能力得以吸收并轉(zhuǎn)換成熱能散發(fā)掉，使不同頻率、幅度的振動波都能得到緩減。在振動試驗中，也需要對這種減振系統(tǒng)的XYZ三方向進行測試，以保證實際安裝使用過程中可以全向安裝。另外振動材料的選型還要注意在高低溫不同環(huán)境下老化問題，測試時需要振動臺直接架設(shè)在高低溫箱內(nèi)。

　　任何材料都無法對所有的振動全部消減，在設(shè)計減振系統(tǒng)時，可以對低頻段部分適度放棄，將這部分振動交給硬盤自己處理，一般硬盤在低頻段是可以有一定承受力的，如筆記本電腦在火車上、汽車上使用是完全沒有問題的，這是因為沒有直接接受到車輛傳來的高頻振動，大部分高頻振動被拿著筆記本的人吸收掉了。通過這樣有取舍有針對性的對減振系統(tǒng)進行設(shè)計，最終可以實現(xiàn)硬盤錄像機在車載振動環(huán)境的完美應(yīng)用。

　　防護設(shè)計

　　車載錄像設(shè)備一般不采用風(fēng)扇設(shè)計，即使溫度再高。風(fēng)扇外露容易受到灰塵、水濺的侵蝕，而且還要設(shè)計通風(fēng)孔，這也會造成設(shè)計容易進塵，進水。

　　車載設(shè)備一般盡量安裝在振動最小地面上，也因此容易在清潔車輛時易受到灰塵、水濺影響，因此需要設(shè)計護罩，提高防護等級，同時要結(jié)實，不能被人踩幾腳就成“變形金剛”了。

　　對于車載錄像設(shè)計來說，再多的灰與水濺，即使設(shè)備“結(jié)滿蜘蛛網(wǎng)”了，也應(yīng)該能正常使用。

　　文件系統(tǒng)

　　文件系統(tǒng)即我們經(jīng)常用的FAT32、NTFS、EXT2等WINDOWS和LINUX用于存儲文件的文件系統(tǒng)，但這些系統(tǒng)并不適合時時大量錄像數(shù)據(jù)的寫入，為提高存儲效率與可靠性，有能力的高科技公司如銳明等，需要開發(fā)出自己的文件系統(tǒng)，要求：

　　快速寫入;

　　標(biāo)記與跳過壞區(qū)，不能經(jīng)常被卡死在壞區(qū);

　　多重備份索引;

　　數(shù)據(jù)快速恢復(fù);

　　安全保密;

　　可靠穩(wěn)定。

　　存儲介質(zhì)在使用過程中，如PC電腦，有時因硬盤問題，電腦被卡死了，需要等很久才能恢復(fù)，這是很多人都遇到過的，但在車載安防領(lǐng)域，這種情況意味著會丟失時時從攝像頭傳來的錄像數(shù)據(jù)，一旦遇到事故，現(xiàn)場錄像證據(jù)就沒有了。當(dāng)遇到壞區(qū)時，PC電腦系統(tǒng)會努力嘗試多次讀取，從而表現(xiàn)為卡死狀態(tài)，這是操作系統(tǒng)固有的特性，因此并不適用于車載錄像。另外，有時PC電腦文件誤刪除了，借助于一些恢復(fù)工具軟件，可以找回，但恢復(fù)的效率是非常低的，通常需要幾小時，甚至硬盤太大，需要一整天來恢復(fù)。在車載安防錄像中，可以通過自己開發(fā)的文件系統(tǒng)實現(xiàn)快速恢復(fù)索引，僅需要不到1分鐘即可。

　　網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

　　普通室內(nèi)小區(qū)安防的網(wǎng)絡(luò)是非常優(yōu)越的，有線、光纖等都有，還是免費的。但在車載領(lǐng)域條件就差很多了，3G/4G帶寬窄，還需按流量來付費。在網(wǎng)傳實時錄像與上傳設(shè)備端采集的各項數(shù)據(jù)時，就必需要注意做網(wǎng)傳優(yōu)化，尤其是視頻數(shù)據(jù)，即要求流暢還要求有一定清晰度，同時還不能占用過多的帶寬以浪費消耗客戶的流量，增加客戶的運營成本。

　　GPS模塊原始數(shù)據(jù)的應(yīng)用,GPS干擾器的發(fā)現(xiàn)。在一般平臺獲取的數(shù)據(jù)是算法后的數(shù)據(jù)，GPS模塊如果數(shù)據(jù)無效就會被過濾掉或糾正，但有時原始的GPS模塊數(shù)據(jù)即使無效也是有一定意義的。比如現(xiàn)在淘寶上很容易買到幾十元的GPS干擾器，在測試中發(fā)現(xiàn)，這種干擾器使用后，GPS模塊會出現(xiàn)長時間的定位無效，但衛(wèi)星顆數(shù)卻可能保持一定數(shù)量的狀態(tài)，這種情況下則需要對GPS模塊原始數(shù)據(jù)進行分析后才能推理出來，當(dāng)然最終仍需要上車驗證。

　　以上這些技術(shù)的研究，對于普通安防企業(yè)來說是完全無需考慮，也是不必要的，甚至也是難以企及的。然而，對于車載行業(yè)的廠商來說，為了能在該領(lǐng)域站穩(wěn)腳并提交一份合格的“成績單”，則必須做到以上綜述的點點。近年來，隨著監(jiān)控安防技術(shù)不斷地推陳出新，我們相信，車載監(jiān)控這一塊會愈加精耕細(xì)作，大放異彩，利國利民。