基于WiFi技術的無線視頻監控系統

【摘要】WiFi是當前流行的一種無線局域網技術，具有組網方便、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的遠程視頻監控系統，系統利用WiFi技術搭建無線局域網，通過網絡攝像機的設置來實現無線視頻監控。移動節點利用無線網絡攝像頭實時的采集視頻信息，通過WiFi網絡傳輸到監控中心。

【關鍵詞】WiFi無線局域網視頻監控

一、引言

近年來，計算機、網絡以及圖像處理、傳輸技術的飛速發展，使得視頻監控技術有了長足的發展。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展。無線局域網絡的組建，突破了有線網絡的局限性，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、自動化的無線網絡所代替，從而極大的簡化了監視系統的物理結構，并且節約了成本。

二、無線WiFi技術介紹及系統組成

WiFi是無線局域網技術（WLAN）中的一種技術，是一種基于無線局域網標準IEEE802.11上開發的，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，能夠在數百英尺范圍內支持互聯網接入的無線電信號。WiFi無線網絡是由AP（Access Point，接入點）和無線網卡組成的無線網絡，圖1介紹了無線局域網的基本結構。在開放性區域，WiFi無線網絡的通訊距離可達305米；在封閉性區域，通訊距離為76米到122米，方便與現有的有線以太網絡整合，使組網的成本降低[1，2]。

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

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

三、網絡視頻技術介紹

視頻采集存儲系統的結構如圖2所示，視頻監控系統一般具有監控點多，攝像頭數量多，監控時間長，采集數據的時間往往長達幾天或幾十天。本系統采用B/S（Browser/Server，瀏覽器/服務器）結構。B/S結構最大的優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。只要有一臺能上網的電腦或手持終端就能使用，客戶端零維護。系統的擴展性非常容易，只要能上網，再由系統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，系統可以自動分配給用戶一個賬號進入系統[3]。

在客戶端，用戶通過在網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，并開始持續不斷地向用戶傳輸內容[4]。

四、無線WiFi視頻監控系統設計與實施

無線遠程視頻監控系統由站點（視頻采集設備、無線視頻監控終端）、接入點（AP）、視頻服務器組成。作為無線WiFi視頻監控系統的移動終端，首先對無線網絡攝像機進行無線設置。本系統以凱聰品牌攝像頭為例進行操作介紹。（1）搜索并配置局域網下的網絡攝像機。在組網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）局域網監控。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，登陸網絡攝像機。登陸成功后既可以看到監控畫面了。（3）無線設置。要實現攝像頭的無線功能，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）多畫面視頻監控。完成單畫面的視頻監控畫面后，要實現多畫面的視頻監控需要對無線網絡攝像機進行設置，選擇設備管理里的多路設備設置，添加一路設備的信息，輸入需要添加的網絡攝像機的IP，重啟后，重新進去監控畫面，選擇設備狀態，即可選擇多路視頻監控。多畫面的監控畫面如圖4所示。（6）遠程登錄控制。遠程登陸監控是一種IP映射技術，需要用到網絡地址轉換（NAT）技術。NAT允許網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。本系統的網絡攝像機內嵌UPnP協議，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絡攝像機了。

五、結語

本系統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，系統的成功實現主要在于WiFi技術無線局域網的搭建，在搭建好的無線局域網中，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控，同時也可以遠程登錄。隨著無線網絡的應用在全國范圍內不斷擴展，該系統的適應性及實用性將有更多的體現。

參考文獻

[1]劉乃安.無線局域網（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的數字寬帶無線視頻監控系統[J].無線互連科技，2012，（08）：79-81

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

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

[5]劉鵬.基于無線網絡的視頻監控系統設計與實現[D].浙江大學，2006