主頁(http://www.by236.com):3G單兵構建現代化應急指揮系統(2) 此方案外殼采用防水設計,攝像頭喇叭耳麥一體設計(類似對講機一樣裝配和使用),和主機分離并通過線纜可靠連接,主機內置3G天線和GPS天線,體積小,方便單兵攜帶和裝配。 此方案穩定可靠,成本也較低,攜帶裝配方便,定制的大容量電池可以保證長時間使用。 當然此方案也存在一些缺點,比如開發難度較大,功能擴展比較困難,操作界面簡單,無法和手機界面相提并論。 2. 3G手機 + 軟件實現 目前3G手機已經比較成熟,通話,短信,高分辨率顯示屏,攝像頭拍照錄像,SD/TF卡存儲,WIFI, GPS定位,3G上網都成為標配和基本功能。而且隨著技術的不斷發展,手機處理器的運算速度以及處理能力也越來越強,而且不少手機的處理器已經是ARM (主處理器)+ GPU(圖像處理單元) + DSP(數字信號處理器) + 基帶(通話以及3G通信)多合一的,主頻超過1G的,視頻編碼能力達到1080P(注:不確定是否是H264)的3G智能手機也已經問世。這樣的智能手機已經完全能夠勝任3G單兵的功能。 要通過3G手機實現一款高性能的3G單兵,需要完成以下工作: (1) 選好手機平臺。 此項工作非常重要,直接決定產品性能。必須滿足以下條件: 硬件能力能滿足需求。關鍵一點在于是否該型號手機是否能編碼H264雙流,一路高清晰本地存儲,一路低碼流適合網絡傳輸。如果只能做低分辨率低碼流的編碼,產品性能會大打折扣。 l 軟件平臺易于開發。在目前主流3G手機的軟件平臺中,iOS,Android,WP7,Symbian等是可選的方案,綜合考慮,筆者推薦開放源碼的Android平臺,這個平臺的手機價格更加容易接受,而且開發的起步要求比較低,只要一臺普通PC即可開發。其他更詳細的比較,已經超出本文范圍,有興趣的朋友可以仔細研究。 (2) 開發應用軟件 此應用軟件主要包含以下幾個部分: l 操作界面 l 音視頻編碼 l 音視頻解碼回放 l 平臺接入和控制 l 音視頻傳輸(接入流媒體服務器) l 對講,短信,通話等其他業務相關功能 必須指出,基于3G手機的3G單兵,一樣離不開中心平臺以及客戶端控制臺的支持,只有這三者緊密配合,才能完成一個應急指揮系統的全部功能,當然中心平臺和操作客戶端是可以兼容多種3G單兵的接入的。 此方案的優勢在于: l 手機作為必須攜帶的設備,無需攜帶多余設備。 l 可以重用手機原有的導航,WIFI數據傳輸功能。 l 完全無需做硬件開發,純軟件開發,實現難度大為降低。 l 基于手機平臺的開發和調試更加容易。 l 基于手機GUI系統可以實現更加靈活方便的操作界面和功能。 當然此方案也存在以下問題需要解決: l 手機如何攜帶和裝備?由于3G手機的攝像頭基本都位于手機背面,因此必須時刻保證該位置對準拍攝的方向,這是一個很大的問題。 l 手機電池能用多久?在3G,GPS以及視頻編碼傳輸同時工作的情況下,手機電池能用多久?按照現在的只能手機基本只能待機一天左右的情況來看,這是一個難以忽略的問題。 l 可靠性和適用性問題。作為消費類產品的手機,在各種復雜環境下的可靠性和適用性也是一個問題。 l 成本問題。基本上目前能滿足要求的3G手機,價格都不菲,這也是一個需要考慮的問題。 3. 3G手機 + WIFI視頻采編模塊 結合1和2的方案,筆者給出了一個新的解決方案。 此方案有一個帶WIFI功能的音視頻采集編碼傳輸模塊和一個低成本3G手機構成。當然此3G手機仍需具備通話,短信,SD/TF卡存儲,WIFI,高分辨率顯示屏,GPS定位,3G上網功能。攝像頭拍照錄像的功能可以降低要求,但必須能支持WIFI AP的功能。 此方案中,WIFI視頻采集編碼模塊實現音視頻采集編碼和傳輸功能,并通過3G手機接入中心平臺。當然,對講音頻的解碼和輸出也可以在此模塊上完成。 此方案中,手機除了實現WIFI AP的功能之外,還需要實現視頻預覽,錄像,錄像回放以及其他業務相關功能,當然這些功能對手機處理能力的要求就不會要求那么高了。 此方案的最大優點在于,WIFI視頻采編模塊是可以定制的,體積可以很小,并可以方便裝配的,對3G手機的要求大為降低,但仍然可以利用手機的開發環境實現復雜的功能。 作為兩個獨立的系統需要協同工作,必然存在一定的問題。 首先是WIFI通信的可靠性問題。當然如果WIFI視頻采編模塊和3G手機一直佩戴在單兵身上,相信這個可靠性還是可以保證的。 其次WIFI視頻采編模塊采用獨立電池供電,需要在體積以及連續工作時間上做一個折中。 七.發展展望 基于3G單兵的應急指揮系統,目前尚處于起步階段,只有少數幾家設備廠商可以提供解決方案,而且只實現了基本的錄像回放,GPS定位,實時視頻傳輸,對講等基本功能。但從應用需求的角度來看,以下功能是基于3G單兵構建的應急指揮系統未來發展的方向: 1. 單兵集群通話 作為協同工作的單兵小分隊,如果大家能同時互相通話,實現對講機類似功能,則可以更有效的實現協同作戰的目標。 2. 單兵可視對講 同上,如果協同工作的單兵小分隊,如果大家不僅能互相通話,而且能彼此看到對方實時視頻,實現類似移動視頻會議的功能,則可以更有效提高協同作戰能力。 3. 高清 高清(1080P以及以上)編解碼技術上已經成熟,因此如能在3G單兵上得到應用,則又是一個質的飛躍。但必須要要解決高清視頻的存儲和傳輸問題,32G SD/TF卡已經無法滿足長時間錄像的需求了,但相信隨著技術的發展,這些問題終將得到完美解決。 4. 數據加密以及數據水印 由于應用領域的特殊性,部分音視頻或者照片可能涉及到國家機密,因此必須保證其安全,需要在數據源以及網絡傳輸時進行加密,確保只有授權人員才能訪問有效數據。比如采用一些難以破解的加密算法,利用VPN網絡傳輸數據等。 (中國集群通信網 | 責任編輯:陳曉亮) |




