IPv6技術何時大舉進軍安防?
在這個信息靈動、科技不斷更新?lián)Q代的二十一世紀,網(wǎng)絡技術受到越來越多的青睞,將進入人們日常生活的每一部分。
近年來熱炒的物聯(lián)網(wǎng)正是這樣一個概念,進入物聯(lián)網(wǎng)時代可能身邊的每一樣東西都需要連入因特網(wǎng),隨之而來的弊端就是IPv4地址空間正在逐漸耗盡,在安防行業(yè)同樣遇到此等發(fā)展困境。因此,IPv6技術與安防千絲萬縷的關系,都成為行業(yè)翹首關注的話題。
IPv6技術的“廬山真面”
有學者和專家認為,IPv6技術能讓下一代互聯(lián)網(wǎng)真正移動起來。那么,什么是IPv6呢?它是“Internet Protocol Version 6”的縮寫,是IETF設計的用于替代現(xiàn)行版本IP協(xié)議IPv4的下一代IP協(xié)議。它的提出最初是因為隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展,IPv4定義的有限地址空間將被耗盡,地址空間的不足必將影響互聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展。
為了擴大地址空間,擬通過IPv6重新定義地址空間。IPv4采用32位地址長度,只有大約43億個地址,估計在2005~2010年間將被分配完畢,而IPv6采用128位地址長度,幾乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6實際可分配的地址,整個地球每平方米面積上可分配1000多個地址。在IPv6的設計過程中除了一勞永逸地解決地址短缺問題以外,還考慮了在IPv4中解決不好的其它問題。
IPv6技術的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾方面:擴大地址空間、提高網(wǎng)絡的整體吞吐量、改善服務質量(QoS)、安全性有更好的保證、支持即插即用和移動性、更好實現(xiàn)多播功能,其中最突出的是IPv6技術大大地擴大了地址空間,恢復了原來因地址受限而失去的端到端連接功能,為互聯(lián)網(wǎng)的普及與深化發(fā)展提供了基本條件。當然,IPv6并非十全十美、一勞永逸,解決所有問題。
IPv6技術只能在發(fā)展中不斷完善,也不可能在一夜之間發(fā)生,過渡需要時間和成本,但從長遠看,IPv6技術有利于互聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)和長久發(fā)展。
IPv6技術能為安防帶來什么
網(wǎng)絡化是安防行業(yè)未來的發(fā)展方向之一。隨著社會安防化的不斷加強,現(xiàn)在不論是在公共場所、行業(yè)市場還是家庭都有難以數(shù)計的安防終端設備。目前CCTV模擬視頻監(jiān)控被越來越靈活的IP數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)逐漸取代。
網(wǎng)絡監(jiān)控的應用范圍逐步擴大,許多行業(yè)用戶對監(jiān)控的需求已經(jīng)不僅僅滿足于本地的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控,而是在原有本地聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控基礎上,要求進行省級乃至全國范圍內跨區(qū)域的大聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。
作為大千世界各種網(wǎng)絡設備的一分子,安防網(wǎng)絡化也必須使用TCP/IP協(xié)議,要接入網(wǎng)絡,不管是局域網(wǎng)還是廣域網(wǎng),必須有一個網(wǎng)內唯一身份標識:IP地址。顯然,IPv4已經(jīng)無法滿足日益增長的IP地址分配需求,只有IPv6才能從根本上解決這個問題。
IPv6技術除了解決IP地址分配不足之外,還提高了網(wǎng)絡基礎設施性能和質量。比如,IPv6使用更小的路由表,能提高路由器轉發(fā)數(shù)據(jù)包的速度,對實時性要求很高的視頻監(jiān)控業(yè)務來說非常有用;IPv6增強了組播支持以及對流的支持,方便視頻流的轉發(fā)和控制;IPv6有更高的安全性,可以方知視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)被非法竊取。
如果IPv6技術的普及勢在必行,那么在安防行業(yè)內,哪些安防產(chǎn)品或平臺有望率先奔入IPv6時代呢?可以預測,傳統(tǒng)的DVR產(chǎn)品、新晉的IP Camera產(chǎn)品以及NVR產(chǎn)品等等接入一些大的平臺(比如全球眼、寬視界,中興平臺等等)。如果平臺支持IPv6技術,必然對安防產(chǎn)品率先奔入IPv6時代是一股強勁的催化劑。
這是安防行業(yè)新一輪的技術革命!基于IPv6技術的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控則可以大有作為,主要表現(xiàn)在以下四個方面:
第一,基于IPv6技術的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng),具有CIF、DCIF、D1等多種錄像分辨率,能滿足用戶對圖像高清晰度的要求。系統(tǒng)可以實現(xiàn)圖像畫質在CIF和D1之間的任意轉換,允許多個遠程用戶通過Web瀏覽器對網(wǎng)絡攝像頭進行多種控制操作(瀏覽、回放、控制云臺、鏡頭調節(jié)等);
支持監(jiān)控攝像機和訪問終端之間的相互認證功能,支持圖像傳輸質量的自適應控制?;贗Pv6技術的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)同時還具有良好的接入認證、鑒權與計費能力,拒絕非可信用戶入網(wǎng),支持多種計費方式,有良好的業(yè)務受理、系統(tǒng)故障報告等運營、維護和管理功能等。
第二,基于IPv6的無線網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng):具有多種無線寬帶接入技術,能夠實現(xiàn)一個有完整體系結構、有通信服務質量保障和靈活擴展能力的寬帶無線監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)基于無線城域網(wǎng)的IPv6語音通信和多媒體傳輸服務。支持802.16、802.16a/d、802.16e和IPv6的無線基站原型設備,支持IPv6分組路由功能,支持MPLS功能。
第三,基于IPv6的網(wǎng)絡視頻會議系統(tǒng)會具有視頻會議所需要的全部功能,可以實現(xiàn)網(wǎng)絡語音和視頻全方位交流,方便的遠程會議管理,便捷的文件傳送,通過PC機+Internet的方式,把一個全新的媒體與通訊體驗帶給用戶。
第四,基于IPv6的網(wǎng)絡視頻服務器:系統(tǒng)能支持多媒體業(yè)務和流媒體業(yè)務,能根據(jù)用戶需要的帶寬提供和用戶等級優(yōu)先權的管理能力,能合理調度和使用系統(tǒng)內的資源,具有適應NGI或NGN特點的地址或編號方案??膳c現(xiàn)有網(wǎng)的視訊會議系統(tǒng)實現(xiàn)互通,提供數(shù)字版權保護機制,具有保障片源提供者利益的機制。
之前也提到,IPv6技術最大的特點是提供了更多的IP地址空間。安防行業(yè)的網(wǎng)絡監(jiān)控,與傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)相比,具有更高的靈活性和可擴展性,依托現(xiàn)有的網(wǎng)絡資源可輕松地實現(xiàn)遠程實時監(jiān)控;
和硬盤錄像機相比,具有無可比擬的網(wǎng)絡遠程傳輸優(yōu)勢,并且嵌入式系統(tǒng)也不用擔心病毒。但也應該看到,網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)更多的要依賴于網(wǎng)絡質量,會受帶寬以及網(wǎng)絡穩(wěn)定性的影響,網(wǎng)絡視頻服務器也尚不能完全發(fā)揮出它自身的優(yōu)勢,比如在帶寬低的情況下,就不能獲得很好的視頻質量。
除上述情況外,IPv6技術出現(xiàn)后,豐富的IP地址資源以及增強的網(wǎng)絡安全性,將給網(wǎng)絡監(jiān)控設備帶來更多的便利,讓其變得更加獨立,且安裝更方便、系統(tǒng)更安全,有效地防止了數(shù)據(jù)泄漏,這讓將來的網(wǎng)絡監(jiān)控變得更加安全可靠。
以往的網(wǎng)絡監(jiān)控設備,受限于稀缺的網(wǎng)絡IP資源,在遠程監(jiān)控方面,給大規(guī)模的應用(如進入家庭)帶來了一定的困難。IPv6技術將直接改變這一點,它可以讓每一個網(wǎng)絡視頻服務器都有一個獨立的IP地址,而具有獨立IP的網(wǎng)絡視頻服務器會讓公網(wǎng)監(jiān)控變得更加簡便。在世界上任意一個地方,只要能上互聯(lián)網(wǎng),大家都可以在公網(wǎng)上輕易的實現(xiàn)遠程監(jiān)控。
IPv6技術的發(fā)展還將節(jié)省數(shù)據(jù)流所占用的網(wǎng)絡帶寬,這使得將來的網(wǎng)絡監(jiān)控即使在網(wǎng)絡資源有限的情況下,也能獲得較好的音視頻效果。例如,榮碩科技目前的視頻服務器就是著眼于未來的IPv6技術而開發(fā)的,視頻服務器已完成支持IPv6技術準備并可在線升級,可以在遠程低帶寬的情況下實時的傳輸娛樂級DVD畫質的監(jiān)控視頻,其獨有的定碼流技術,使得即使在網(wǎng)絡質量不穩(wěn)定的情況下,也能傳輸清晰穩(wěn)定的視頻流,而且,網(wǎng)絡監(jiān)控的可擴展性、遠程傳輸?shù)葍?yōu)勢隨著IPv6的廣泛應用也會日益凸現(xiàn)出來。
隨著IPv6技術的發(fā)展,豐富而廉價的IP資源也會催生更多的網(wǎng)絡產(chǎn)品,如帶網(wǎng)絡功能的智能家居。將來,家里的每一個電器都是有獨立的IP地址,我們可以在互連網(wǎng)上監(jiān)視和控制家里的一切,如通過網(wǎng)絡控制熱水器、制微波爐,千里之外,享受到網(wǎng)絡給我們帶來的便利。
IPv6在安防“小露頭角”
“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上頭”。中國網(wǎng)通于2006年基于CNGI示范網(wǎng)項目,在北京、上海、廣州等地部署了IPv6視頻監(jiān)控系統(tǒng),并在北京建成視頻監(jiān)控網(wǎng)管中心。中國網(wǎng)通為北京奧組委提供采用端到端IPv6技術的實時視頻監(jiān)控方案,提供了近50個奧運場館100個監(jiān)控節(jié)點的實時視頻和溫度環(huán)境監(jiān)控,在北京奧運會期間發(fā)揮了積極作用。
IPv6視頻監(jiān)控應用的主要場景包括:北京2008奧運會場館監(jiān)控/通信機房監(jiān)控;城市交通狀況實時監(jiān)控/監(jiān)測;旅游熱點地區(qū)監(jiān)控;居民小區(qū)的安全、防火監(jiān)控;企業(yè)、學校、幼兒園的實時監(jiān)控等。
IPv6視頻監(jiān)控技術將會在如交通管理、應急指揮等大規(guī)模網(wǎng)絡視頻監(jiān)控的行業(yè)中應用。同時,在城市安防建設中,IPv6技術也逐步發(fā)揮其應有的作用。例如,在智能小區(qū)里面,通過引入IPv6技術,使得智能小區(qū)樓宇可視對講中的音、視頻數(shù)字化處理和傳輸成為可能。
數(shù)字化樓宇可視對講門鈴由于使用了IPv6技術,提供了多種門禁開鎖功能,室內機開鎖、管理中心開鎖、密碼開鎖、RF感應卡開鎖、指紋開鎖--任何開鎖詳細信息都將記錄下來送達管理中心。室內機可支持多路防區(qū),支持設防和撤防探頭的選擇,在設防和撤防狀態(tài)改變時能夠通知管理中心并做記錄。
防盜類報警探頭需要設防才起作用,一旦盜情出現(xiàn),室內機進行秘密拍照錄音,然后自動向預設的主人電話撥號和社區(qū)物業(yè)管理中心秘密報警。緊急類報警探頭如火災、瓦斯無需設防,一旦出現(xiàn)警情,室內機在第一時間自動向預設的主人電話撥號,并向社區(qū)物業(yè)管理中心報警。
因此我們可以說,安防行業(yè)與IPv6早有“聯(lián)誼”,只是應用規(guī)模較小而言。目前,隨著安防技術的發(fā)展,基于傳統(tǒng)CCTV的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)風光不再,取而代之的是高效靈活的IP數(shù)字化系統(tǒng)。烽火網(wǎng)絡作為IPV6技術的積極倡導者,幾年前就致力于IPv6技術和產(chǎn)品的研發(fā)。
安防行業(yè)中IPv6技術應用主要以IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)為主,應用的IPv6技術是承載IP視頻流支持IPv6協(xié)議的網(wǎng)絡監(jiān)控設備。目前,嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)已成為國內外視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用的主流,但是在 IPv4平臺下存在地址不足、不能合理分配帶寬、安全性能及移動性能差等諸多問題,而新一代 IPv6協(xié)議不僅能很好的解決以上問題,而且還具有可以提高視頻傳輸速度和傳輸質量等多方而的優(yōu)點。
如何使嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)與 IPv6技術相結合是當前監(jiān)控系統(tǒng)研究的一個重要方向。攝像頭和視頻服務器組合在一起稱為視頻服務端或網(wǎng)絡攝像機,每個視頻服務端分配一個獨立 IPv6后通過雙絞線接入網(wǎng)絡,客戶端通過IP網(wǎng)絡直接訪問和控制視頻服務端。攝像頭和麥克風將采集的模擬音視頻信號送入內部嵌入式Linux操作系統(tǒng)的視頻服務器,并通過雙絞線接入網(wǎng)絡。
模擬信號被送入編碼器編碼成 MPEG-4的視頻流和ADPCM的音頻流,從編碼器出來的音視頻流再被分為兩路,一路送入本地的視頻監(jiān)視器,另一路通過網(wǎng)絡發(fā)送到客戶端。客戶端把服務器端傳來音視頻數(shù)據(jù)分為兩路,一路進行客戶端存儲,另一路啟動 irectShow流水線,將視頻信號和音頻信號分離,分別送入各自的解碼器(視頻信號采用MPEG-4解碼器解碼)。最后,解碼后的音視頻信號被送入對應的設備進行實時預覽。
IPv6技術應用在安防,還包括智能家居方面。隨著信息家電和家庭網(wǎng)絡應用的發(fā)展,以及家庭網(wǎng)絡普及程度的提高,多種家庭網(wǎng)絡技術和標準在一個家庭中并存的情況將成為普遍現(xiàn)象,但是多種網(wǎng)絡技術并存給我們帶來的的是重復投資和資源沖突。如果采用了IPv6 技術,多種家庭網(wǎng)絡技術并存的現(xiàn)狀將得到大大改善。
從目前智能技術的主流來看,所支持的應用主要可以劃分為:智能控制、媒體(音視頻)共享、安防報警,視頻監(jiān)控等幾類。從數(shù)據(jù)流向來看,可以劃分為;家庭內部和家庭外部的數(shù)據(jù)流動和家庭內部的數(shù)據(jù)流動兩大類。
像家電遠程控制、家庭間媒體數(shù)據(jù)共享、三表遠抄、遠程醫(yī)療、物業(yè)安全管理等應用涉及家庭內部和外部的數(shù)據(jù)流動;像家庭內部DV、DVD、電視機等媒體設備的資源傳送、家庭內部的智能控制終端、家庭內部的燈光自動調節(jié)、窗簾自動開啟等應用屬于家庭內部的數(shù)據(jù)流動。現(xiàn)在家庭網(wǎng)絡的發(fā)展狀況是:同樣是家庭內外的數(shù)據(jù)流動依應用的不同采用獨立的技術、獨立的數(shù)據(jù)通道實現(xiàn),家庭內部的情況也是如此。要想達到多種技術的互通和融合,IPv6 技術是最好的選擇之一。
在技術通用性方面,IPv4 和IPv6 網(wǎng)絡具有同樣的優(yōu)勢,可以支持目前主流的智能家居應用, 但是在家庭這一特殊的網(wǎng)絡環(huán)境下,IPv6 網(wǎng)絡將比IPv4網(wǎng)絡更有優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在可以為每個家電分配一個IP 地址和提供更安全的家庭網(wǎng)絡使用兩個方面。巨大的地址空間是IPv6技術的優(yōu)勢之可以支持為全球每一個在用的家電分配一個真實的IPv6 地址。
理論上講,每一個IPv6 家電都可以和任何其它IPv6 互聯(lián)網(wǎng)主機或者其它IPv6家電進行任何形式的數(shù)據(jù)交流。如此寬泛的技術基礎為任何希望進行的、以數(shù)據(jù)交換為支撐的家庭網(wǎng)絡應用都可以提供廣泛的支持和實現(xiàn)。
IPv6技術在安防遇到的尷尬
對安防行業(yè)來說,IPV6技術帶來的是一個機遇與挑戰(zhàn)并存的局面,應用IPv6技術可以使安防系統(tǒng)的規(guī)模更大,設備即插即用,安全性更好,業(yè)務服務能力和保障機制更強更靈活,各種移動的終端都可以隨時隨地接入網(wǎng)絡進行瀏覽。但任何新生事物都有一定的發(fā)展規(guī)律,新技術的應用不可避免也會遇到發(fā)展中的一些阻力。
首先,安防領域作為一個特殊的領域,其安全性、保密性尤其重要,所以目前網(wǎng)絡架設大部分仍然采用局域網(wǎng)、或者其他方式,真正在廣域網(wǎng)上掛載IP設備的應用還沒有得到廣泛普及??v觀目前安防行業(yè),視頻的分辨率正逐步從CIF、D1逐漸走向高清(720P或者1080P),這預示著更大碼流、更高質量的圖像逐步占領市場。
如果要在廣域網(wǎng)上實現(xiàn)高清還需要解決眾多問題,如:帶寬、安全性、實時性、效率等等,如果這些問題不能夠很好地解決,那么掛載到廣域網(wǎng)上可能就存在很大的風險,即使換作IPv6,面臨的也是同樣的問題。協(xié)議替換本身并不能帶來質的飛躍,所以,還是無法從根本上解決問題。
其次,安防產(chǎn)品要完全支持IPv6技術還需軟硬件的配合才能實現(xiàn),而新產(chǎn)品要支持IPv6技術需同時考慮到舊的路由器、交互設備等存在的兼容可能性,此外舊產(chǎn)品的升級在軟硬件上都需要花銷大筆開支,而這些支出的必要性對于生產(chǎn)廠商、平臺提供商和最終用戶而言,除了滿足IP地址外,并無特別重大的意義,這也造就了IPv6技術在用戶層面推廣的大難題。
再次,對于IPv6能夠降低IPv4網(wǎng)絡的復雜性和成本的優(yōu)勢也只有制造商能夠體會到,用戶和運營商卻無法感受到,尤其是市場普遍缺乏IPv6新技術亮點的典型案例,用戶考慮到成本和安全性問題,導致安防產(chǎn)品短期內還是會以IPv4協(xié)議為主導。所以大部分用戶還都持觀望態(tài)度,這就導致整個產(chǎn)業(yè)鏈缺乏推動IPv6技術的動力。
此外,安防行業(yè)要普及IPv6的建設,還需要解決以下問題:運營商/平臺商級別的支持,需要在硬件設備上、通信協(xié)議上奠定基礎工作,全面兼容IPv4,我們有理由相信IPv4的應用不會迅速止步,因而解決兼容等問題勢在必行。
最后,IPv6技術即使真正大規(guī)模商用應該是通信/IT領域先商用,只有提供了一定的網(wǎng)絡應用環(huán)境之后,安防行業(yè)才會開始大規(guī)模應用IPv6技術。
綜上所述,現(xiàn)階段安防行業(yè)還不具備大規(guī)模應用IPV6技術的環(huán)境基礎,可以說IPv6技術對目前的中國安防市場來說,還僅僅是一個前沿技術。
IPv6技術大舉應用安防還在路上
目前IPv6技術在安防領域的應用時機還不完全成熟,必要性方面不是很迫切,IPv4暫時還能滿足需求。但是IPv6作為下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議已經(jīng)引起了各國家、運營商、IT設備商的足夠重視,一些網(wǎng)絡基礎設施和核心設備都已經(jīng)陸續(xù)開始支持使用,由于在具體實施方面涉及了應用需求、經(jīng)濟利益、投資和設備升級換代等限制,目前還沒有大規(guī)模推廣,而是處于與IPv4相互并存和過度的階段。
但誰都不可否認,從IPv4升級為IPv6是全球信息高速公路的一次整體大提速,它必將在全球掀起新一輪的信息技術創(chuàng)新大潮。未雨綢繆,IPv6技術將引發(fā)安防企業(yè)新的技術競爭。
設備的支持是IPv6技術應用的關鍵
IPv6技術體現(xiàn)在安防系統(tǒng)的結合方面首先是設備層次的結合,其次才是兼容IPv6操作系統(tǒng)的上層應用軟件方面的結合。只有安防設備和通信網(wǎng)絡都支持IPv6協(xié)議,IPv6技術的安防應用才有其實際意義。這其中的關鍵在于安防系統(tǒng)能否真正將IPv6的技術優(yōu)勢發(fā)揮出來,改善現(xiàn)有的IPv4弱勢的一面。
技術的儲備是企業(yè)競爭的關鍵
目前,IPv6技術在市場上還處于導入期,國外的主流廠商已經(jīng)在IPv6商用方面進入了先期的投入,對于國內設備商來說現(xiàn)階段還很少見到支持IPv6的設備出現(xiàn)。
因此對國內安防企業(yè)來說應當增加研發(fā)投入,在數(shù)字化和網(wǎng)絡化IPv6時代來臨之前做好充分的技術積累儲備,才可以在IPv6普遍應用時跟國外廠商競爭,在機遇來臨之前占有自己的一席之地。
IPv6技術何時乘風破浪在安防行業(yè)大規(guī)模應用,相信已不太遙遠。