高校实训室是实训教学与科研的重要场所, 实训仪器设备是高校的重要资产, 如何提高实训室的使用效率, 规范实训室管理和保障实训仪器设备的安全是摆在高校实训教学管理人员面前的重要课题。近年来, 随着我校招生规模的持续扩大, 在校生人数也不断增多, 为满足实训教学的要求, 我校实训基地的面积和实训设备的数量也在逐年增多。由于高校实训室的建设与使用多基于资源共享、开放与服务社会的原则, 实训室的使用者不再限定于本系、本校的师生, 学员类别的复杂化也增加了实训室管理的困难。依靠人力督查的传统管理模式, 将难以保障实训室、实训设备的规范与安全使用, 因此, 借助视频监控技术, 改善和加强实验室管理, 提升实验室的管理水平是当前迫切的需求。在视频监控设备的协助下, 实训室的管理人员不仅可以实时了解分布于不同楼层的实训室的运行情况, 还可以对实训室、实训设备的违规使用和偷盗形为进行录像取证。
1 视频监控组网技术的比较
目前, 视频监控网络的组网方法有两种。一为有线连接技术, 有线连接是指在视频监控系统的前端设备与主控设备之间利用双绞线、同轴电缆和光纤等传统的传输介质将系统的各个组成部分互连而成。二为无线连接技术, 无线连接是指在视频监控系统的前端与主控设备之间不使用任何物理连接, 而是通过微波、红外线、无线电波和激光等载体实现视频信号与控制信号的传输。
随着无线通信技术的日益发展, 传输带宽不断提高, 视频监控系统前端设备的实时信息处理能力飞速增强, 无线连接技术在视频监控网络中的应用也逐步成熟, 并日益广泛。基于无线连接技术的视频监控以其便利性、灵活性和易扩展等优点成为工程应用中的热点。与基于有线连接技术的传统视频监控组网方案相比, 无线视频监控技术有以下优点。
(1) 安装便捷, 工程周期短。在有线监控网络的建设过程中, 工期最长, 对环境影响最大的是网络布线工程。在网络布线过程中, 通常需要对布线环境穿墙凿壁, 挖沟掘土。而无线监控网络则能免去大量的布线工作, 减小对周围环境的影响, 缩短建设周期。
(2) 组网灵活, 可扩展性好。在有线监控网络中, 前端信号采集设备的安装受网络信息点位置的限制, 在无线监控网络中, 前端信号采集设备可在无线信号覆盖的任何位置接入到网络中。无线监控网络规模的扩展也不受网络中心节点端口数量和原有布线规模的制约, 只需增加无线AP节点即可扩大无线监控网络的规模以实现对更大范围的监控管理。
(3) 建设维护成本低, 检测方便。有线监控网络由于缺少灵活性, 因而要求设计者充分考虑未来发展的需要, 从而导致大量网络节点的长期闲置;然而, 一旦未来的需求超出设计规模, 又需要花费大量的资金对原有网络改造和升级。而无线监控网络可以减少或避免此类问题的发生。
2 无线视频监控网络的结构
无线视频监控网络由前端信号采集设备、无线传输设备和后台监控系统三个部分组成。前端信号采集设备包括无线网络摄像机、云台和防盗检测设备, 负责视频采集与报警信号的检测与输出;无线传输设备主要包括无线AP、网络交换机, 负责无线信号的中继与传输;后台监控系统包括存储服务器、控制台、电视墙, 负责前端设备的控制与管理, 视频信号的录制、存储与回放。
3 实训中心无线视频监控网络的设计与实现
我校实训中心为单幢五层建筑, 每层446m2分四间实训室。实训中心无线视频监控网络的主要功能为协助实训教师了解各实训室的运行情况, 监视走廊和实训中心的各个入口。要实现对整幢建筑的全面监控, 需在每间实训室靠近走廊一侧设置两处无线视频监控点, 在各层走廊和实训中心入口处分别设置一处无线视频监控点。各层无线监控点的视频信号经安装在走廊中段的无线AP (AccessPoint) 发送到位于三楼的监控中心。监控中心发出的操作指令也由各层无线AP转发到指定的监控设备上。实训中心无线视频监控网络的拓扑如图1所示。
视频监控中心的无线AP将来自各层的无线信号汇聚, 并以有线方式连接到中心交换机, 监控数据经中心交换机分发到视频监控服务器、网络存储设备和监控PC上。视频监控中心对监控数据采用两级存储模式, 可满足长达半年的存储要求。前端视频监控服务器作为第一级数据存储设备, 配有500G的硬盘, 设计的数据存储时长为15天。虽然前端视频监控服务器的存储空间有限, 但是前端视频监控服务器可通过数据管理平台将采集到的数据定时分发到网络上的存储设备上。网络存储服务器作为第二级数据存储设备, 由于具有强大的数据管理能力, 可为监控数据提供长期保存。视频监控中心的网络存储服务器配有6T硬盘空间, 可接收由视频监控服务器转发的视频数据长达180天。
4 无线视频监控网络的安全防护
虽然无线连接技术在视频监控系统的应用中有众多优点, 但是由于无线网络的信道具有开放性, 无线收发设备通常采用全向天线, 用户数据被发送到开放的空间里, 因而更容易造成信息泄露和遭受黑客攻击。为保障无线视频监控网络的安全, 需从以下几个方面注意防护。
(1) 将无线网络摄像机和无线AP的IP地址设置为固定分配模式, 并将默认IP第三节 (网络部分) 的值统一修改为10~254之间的任意值, 避免非授权用户利用默认IP连接无线网络。
(2) 修改无线网络摄像机和无线AP的用户ID, 将密码设置为由字母、数字和符号组成的安全系数更高的字符组合。
(3) 在各层无线AP上启用MAX地址过滤功能, 拒绝除本层无线网络摄像机和无线网络节点外的其它网络设备的连接。
(4) 禁用无线A P的D H C P功能, 采用WPA2认证, 提高对数据加密和访问控制的能力。
无线视频监控网络的安全不仅要从技术上封堵各个缺口与漏洞, 还应从制度建设的层次上去考虑, 如何杜绝由于制度上的不健全和管理上的不规范给别有用心之人可乘之机。
5 结语
实训中心无线视频监控网络的建成使实训室管理告别了陈旧的管理模式, 技术上的创新和制度上的完善给实训室管理带来新的变化。透明、高效的管理方法也给实训室管理人员和实训室使用者创造了和谐友好的工作与学习环境。
摘要：随着无线网络技术的发展, 无线网络的速度和安全性得到提升和加强, 无线网络技术的应用也日益广泛。本文介绍无线视频监控技术在高校实训室管理中的应用案例, 介绍视频监控网络的组网技术, 无线技术在视频监控网络的设计、建设和维护方面的优点, 分析无线网络的安全问题, 提出安全防护措施与建议。本文介绍的实训中心无线视频监控网络现已投入使用, 并运行稳定。
关键词：视频监控,无线网络,无线视频监控,高校实训室管理
参考文献
[1] 秦中元, 梁彪, 等.安全的可扩展无线视频监控系统[J].现代电子技术, 2006, 22:113.
[2] 靳锐敏, 别红霞.无线视频监控技术与系统综述[J].中国多媒体通信, 2009, 8.
[3] 魏广科.企业无线视频监控系统的设计与应用[J].计算机与现代化, 2010, 7.
[4] 张君阳, 沈继涛.无线网络安全威胁及应对策略[J].福建电脑, 2009, 7.