以安裝簡便、節(jié)約成本、傳輸距離靈活、戶外零布線等優(yōu)點(diǎn),無線傳輸在安防領(lǐng)域一直處于優(yōu)勢,并活躍于無線門禁的應(yīng)用中。無線技術(shù)的出現(xiàn)使得遠(yuǎn)距離傳輸變得更為方便,讓數(shù)據(jù)傳輸狂飆起來。
文/許艷葦 杭州中威電子股份有限公司
無線傳輸?shù)膬?yōu)勢
無線技術(shù)即無線傳輸技術(shù),與有線傳輸技術(shù)相對應(yīng),其原理是把需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)調(diào)制到無線電磁波中,以空氣介質(zhì)為媒介傳送到接收端并進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)原,從而實(shí)現(xiàn)信息的交互;我們通常所用的手機(jī)、對講機(jī)、FM收音機(jī)等均屬于無線技術(shù)應(yīng)用的范疇,無線技術(shù)自身有很多優(yōu)點(diǎn),成本較低,不必建立物理線路,更不用大量的人力去鋪設(shè)電纜,而且不受工業(yè)環(huán)境的限制,對抗環(huán)境的變化能力較強(qiáng),故障診斷也較為容易。
相對于傳統(tǒng)的有線通信的設(shè)置與維修,無線網(wǎng)絡(luò)的維修可以通過遠(yuǎn)程診斷完成,更加便捷;擴(kuò)展性強(qiáng),當(dāng)網(wǎng)絡(luò)需要擴(kuò)展時(shí),無線技術(shù)不需要擴(kuò)展布線;靈活性強(qiáng),無線網(wǎng)絡(luò)不受環(huán)境、地形等限制,而且在使用環(huán)境發(fā)生變化時(shí),只需要做很少的調(diào)整,就能適應(yīng)新環(huán)境的要求,因此憑借諸多優(yōu)勢,無線技術(shù)應(yīng)用正在快速地輻射到不同的領(lǐng)域,如:健康與健身、智能家庭、樓宇自動化、消防、照明、民航、公共安全、車輛運(yùn)輸以及高速鐵路等等;當(dāng)下在國內(nèi)將無線通信、無線互聯(lián)、無線傳感等無線技術(shù)集成到各種各樣的設(shè)備中和產(chǎn)品中,已經(jīng)不僅僅是一種趨勢的增長所能描述的,而是把之作為一種發(fā)展方向。
主要無線傳輸方式的介紹
無線技術(shù)按照傳輸距離分為遠(yuǎn)距離無線技術(shù)通信系統(tǒng)以及短距離無線技術(shù)通信系統(tǒng),遠(yuǎn)距離無線主要有GPRS/CDMA/GSM、無線網(wǎng)橋及衛(wèi)星通信、短波通信技術(shù)等;短距離無線技術(shù)通信應(yīng)用較為廣泛及,具有較好發(fā)展前景的短距離無線通信有:ZigBee、藍(lán)牙(Bluetooth)、無線寬帶(Wi-Fi)和近場通信(NFC)等;
其中GPRS/CDMA/GSM主要應(yīng)用為移動通信,包含通話、短信、上網(wǎng)等數(shù)據(jù)交互方式;其傳輸穩(wěn)定度、數(shù)據(jù)安全性較高、抗干擾能力強(qiáng),抗衰落能力強(qiáng)是目前應(yīng)用最為廣泛的一種無線技術(shù)通信方式。
無線網(wǎng)橋是無線射頻技術(shù)和傳統(tǒng)的有線網(wǎng)橋技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。無線網(wǎng)橋是為使用無線(微波)進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)狞c(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)間互聯(lián)而設(shè)計(jì)。它是一種在鏈路層實(shí)現(xiàn)LAN互聯(lián)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備,可用于固定數(shù)字設(shè)備與其他固定數(shù)字設(shè)備之間的遠(yuǎn)距離(可達(dá)50km)、高速(可達(dá)100Mbps)無線組網(wǎng)??梢杂脕韨鬏攲捯笙喈?dāng)高的視頻監(jiān)控等大數(shù)據(jù)量信號傳輸業(yè)務(wù)。
衛(wèi)星通信(satellitecommunication)是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號,從而實(shí)現(xiàn)在多個(gè)地面站之間進(jìn)行通信的一種技術(shù),它是地面微波通信的繼承和發(fā)展,具有覆蓋范圍廣、工作頻帶寬、通信質(zhì)量好、不受地理?xiàng)l件限制、成本與通信距離無關(guān)等特點(diǎn),其主要用在國際通信、國內(nèi)通信、軍事通信、移動通信和廣播電視等領(lǐng)域。
短波是指波長在l00m~l0m,頻率為3MHz~30MHz的電磁波。短波通信是指利用短波進(jìn)行的無線電通信,又稱高頻(HF)通信,具有建設(shè)維護(hù)費(fèi)用低、周期短、設(shè)備簡單、電路調(diào)度容易、抗毀能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
Zigbee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)而建立的一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。其特點(diǎn)是距離近,通常傳輸距離是10-100米;低功耗,在低耗電待機(jī)模式下,2節(jié)5號干電池可支持1個(gè)終端工作6~24個(gè)月,甚至更長;其成本低,ZigBee免協(xié)議費(fèi),芯片價(jià)格便宜;低速率,Zigbee通常工作在20~250kbps的較低速率;短時(shí)延,Zig-bee的響應(yīng)速度較快等。主要適用于家庭和樓宇控制、工業(yè)現(xiàn)場自動化控制、農(nóng)業(yè)信息收集與控制、公共場所信息檢測與控制、智能型標(biāo)簽等領(lǐng)域。
藍(lán)牙(Bluetooth)是另一種近距離無線數(shù)據(jù)通訊技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它能夠在10米的半徑范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)或一點(diǎn)對多點(diǎn)的無線數(shù)據(jù)和聲音傳輸,其數(shù)據(jù)傳輸帶寬可達(dá)1Mbps,被廣泛應(yīng)用于無線辦公環(huán)境、汽車工業(yè)、信息家電、醫(yī)療設(shè)備以及學(xué)校教育和工廠自動控制等領(lǐng)域。
NFC(NearFieldCommunication)是一種新的近距離無線通信技術(shù),由飛利浦、索尼和諾基亞等公司共同開發(fā),其工作頻率為13.56MHz,由13.56MHz的射頻識別(RFID)技術(shù)發(fā)展而來,主要優(yōu)勢是:距離近、帶寬高、能耗低,與非接觸智能卡技術(shù)兼容,其在門禁、公交、手機(jī)支付等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用價(jià)值。
安全性:四重設(shè)計(jì)保障無線傳輸安全性
隨著網(wǎng)絡(luò)的日益發(fā)展,無線技術(shù)憑借其方便快捷的優(yōu)點(diǎn),在各個(gè)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。在無線設(shè)備信號的穩(wěn)定性和覆蓋范圍得到增強(qiáng)后,隨之而來的安全性問題也日漸突出,在安防行業(yè)中無線圖像傳輸作為一個(gè)特殊使用方式也逐漸被廣大用戶看好。其安裝方便、靈活性強(qiáng)、性價(jià)比高等特性使得更多行業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)采用無線傳輸方式,因此如何保證傳輸過程中的安全性和可靠性是設(shè)計(jì)之初首要考慮的問題,在安防無線傳輸領(lǐng)域?yàn)榱嗽黾觽鬏斖ǖ赖陌踩灾饕獜囊韵滤膫€(gè)層面的設(shè)計(jì)來保證,即物理安全、網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)安全、應(yīng)用安全。具體控制策略為:
物理安全控制策略。
?、俳⒂布h(huán)境防范體系。首先保證存放服務(wù)器、通信設(shè)備等場地的安全,確保計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行。②建立多層級備份機(jī)制。數(shù)據(jù)備份是為了防止系統(tǒng)操作錯(cuò)誤或系統(tǒng)故障而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的防護(hù)手段,可以確保在出現(xiàn)重大問題時(shí),用戶數(shù)據(jù)能夠迅速恢復(fù)且不被第三方截獲,保證運(yùn)營服務(wù)系統(tǒng)的安全。
網(wǎng)絡(luò)安全控制策略。
①增加防火墻。作為不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)安全域之間信息的出入口,防火墻能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全策略控制出入網(wǎng)絡(luò)的信息流,且本身具有較強(qiáng)的抗攻擊能力,有效地保證了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全。
?、趩⒂萌肭謾z測系統(tǒng)。這是防火墻之后的第二道安全閘門,能夠有效地防止黑客攻擊,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)傳輸,分析來自網(wǎng)絡(luò)外部和內(nèi)部的入侵信號。在系統(tǒng)受到危害前發(fā)出警告,實(shí)時(shí)對攻擊做出反應(yīng),并提供補(bǔ)救措施。
?、蹖?shí)施網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。需要利用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行7×24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控,使得網(wǎng)絡(luò)在出現(xiàn)故障的第一時(shí)間得到報(bào)警。
系統(tǒng)安全控制策略。
?、傧到y(tǒng)加固。服務(wù)器的安全是廠商實(shí)力在用戶眼中最直觀的體現(xiàn)??梢酝ㄟ^在應(yīng)用服務(wù)器前端部署負(fù)載均衡設(shè)備,以實(shí)現(xiàn)多臺應(yīng)用服務(wù)器之間的負(fù)載均衡和高可用性。
?、诼┒磼呙栊迯?fù)。無論是操作系統(tǒng)、瀏覽器還是其他應(yīng)用軟件都存在各種各樣的容易被黑客利用的漏洞,為此,要配置網(wǎng)站安全掃描平臺,實(shí)時(shí)監(jiān)測最新發(fā)現(xiàn)的漏洞和薄弱環(huán)節(jié),并及時(shí)安裝補(bǔ)丁修復(fù)程序。
?、鄄《痉雷o(hù)。通盤考慮,制定多層次、全方位的防毒策略,通過應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)防病毒產(chǎn)品、關(guān)閉系統(tǒng)中不必要的應(yīng)用程序以及做好移動硬盤、u盤等設(shè)備使用前的掃描殺毒工作,建立網(wǎng)絡(luò)病毒防護(hù)體系。
應(yīng)用安全控制策略。
?、贁?shù)據(jù)隔離。軟件提供商為了保證系統(tǒng)的實(shí)施成本最低,在數(shù)據(jù)隔離方案上通常選擇共享數(shù)據(jù)庫、共享數(shù)據(jù)模式方式,因此必須采用數(shù)據(jù)隔離的方法來保證用戶數(shù)據(jù)仍然像使用獨(dú)立數(shù)據(jù)庫一樣安全。
?、跀?shù)據(jù)加密。對于一些敏感數(shù)據(jù),例如公司的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù),可以考慮加密。
?、蹤?quán)限控制。可采用訪問控制列表(ALC)來界定訪問權(quán)限,以及對數(shù)據(jù)操作,保證有效用戶正常使用系統(tǒng)。
?、苌矸菡J(rèn)證。多數(shù)中小型用戶目前沒有自己專門的身份認(rèn)證中心,因此用戶級控制策略的認(rèn)證適合采用集中式認(rèn)證,防止非法用戶使用系統(tǒng)。
未來發(fā)展:滲入并改變我們的生活
隨著無線技術(shù)的不斷更新與全面進(jìn)步,該技術(shù)給人類帶來的發(fā)展越來越被重視,而且也越來越多的滲入到我們的生活并改變我們的生活。譬如在交通領(lǐng)域,隨著在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中高速公路具有舉足輕重的地位和作用。然而,高速公路協(xié)同管理問題和智慧服務(wù)問題也逐漸顯現(xiàn),道路交通不堪重負(fù)、交通事故多發(fā)、遇到重特大交通事故時(shí)缺少省級統(tǒng)一指揮平臺、惡劣天氣下通行安全保障缺少科學(xué)預(yù)測和決策支持、?;愤\(yùn)輸管控難、ETC沒有形成規(guī)模、全省高速公路服務(wù)電話號碼不統(tǒng)一、信息不共享等問題突出;怎么有效的解決上述問題,在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi),困擾著各級職能部門,在此背景下研發(fā)的基于微波通信的智慧高速無線覆蓋系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,不僅能有效地解決了上述問題,而且實(shí)現(xiàn)了駕駛員與控制中心的互聯(lián)互通;對于在行車過程中遇到的突發(fā)事件能夠協(xié)助司機(jī)做出及時(shí)恰當(dāng)?shù)奶幚?,該無線技術(shù)主要由數(shù)據(jù)采集、關(guān)聯(lián)信息、數(shù)據(jù)處理中心和運(yùn)行服務(wù)體系平臺、協(xié)同管理、智慧服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸、責(zé)任追溯查證、技術(shù)與業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、開放共享等九部分組成。采集的數(shù)據(jù)利用云計(jì)算技術(shù)搭建的高速公路數(shù)據(jù)智慧化處理和服務(wù)平臺,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行匯聚、處理和交互的平臺,為高速交警部門、公路管理部門、高速公路業(yè)主、其他有關(guān)單位、司乘人員、增值服務(wù)商等用戶提供協(xié)同管理和智慧服務(wù)。對于未來有望通過對大數(shù)據(jù)的分析整合分析出車流、客流的時(shí)空規(guī)律,了解城市和公路中出行的總體需求與規(guī)律,更好的規(guī)劃道路使用情況和城市區(qū)域功能,宏觀調(diào)節(jié)總體交通需求,減少擁堵,減少污染。并通過自動識別技術(shù),以快速、精確的特點(diǎn)自動識別記錄違法、違章、嫌疑車輛,使交通執(zhí)法更加嚴(yán)格有效,使道路使用更加健康安全。