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无线传输:让数据传输“飞”起来

以安装简便、节约成本、传输距离灵活、户外零布线等优点,无线传输在安防领域一直处于优势,并活跃于无线门禁的应用中。无线技术的出现使得远距离传输变得更为方便,让数据传输狂飙起来。

  无线传输的优势

  无线技术即无线传输技术,与有线传输技术相对应,其原理是把需要传输的数据调制到无线电磁波中,以空气介质为媒介传送到接收端并进行数据复原,从而实现信息的交互;我们通常所用的手机、对讲机、FM收音机等均属于无线技术应用的范畴,无线技术自身有很多优点,成本较低,不必建立物理线路,更不用大量的人力去铺设电缆,而且不受工业环境的限制,对抗环境的变化能力较强,故障诊断也较为容易。

  相对于传统的有线通信的设置与维修,无线网络的维修可以通过远程诊断完成,更加便捷;扩展性强,当网络需要扩展时,无线技术不需要扩展布线;灵活性强,无线网络不受环境、地形等限制,而且在使用环境发生变化时,只需要做很少的调整,就能适应新环境的要求,因此凭借诸多优势,无线技术应用正在快速地辐射到不同的领域,如:健康与健身、智能家庭、楼宇自动化、消防、照明、民航、公共安全、车辆运输以及高速铁路等等;当下在国内将无线通信、无线互联、无线传感等无线技术集成到各种各样的设备中和产品中,已经不仅仅是一种趋势的增长所能描述的,而是把之作为一种发展方向。

  主要无线传输方式的介绍

  无线技术按照传输距离分为远距离无线技术通信系统以及短距离无线技术通信系统,远距离无线主要有GPRS/CDMA/GSM、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等;短距离无线技术通信应用较为广泛,及具有较好发展前景的短距离无线通信有:ZigBee、蓝牙(Bluetooth)、无线宽带(Wi-Fi)和近场通信(NFC)等;其中GPRS/CDMA/GSM主要应用为移动通信,包含通话、短信、上网等数据交互方式;其传输稳定度、数据安全性较高、抗干扰能力强、抗衰落能力强,是目前应用最为广泛的一种无线技术通信方式。

  无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是为使用无线(微波)进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现LAN互联的存储转发设备,可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离(可达50km)、高速(可达100Mbps)无线组网。可以用来传输对带宽要求相当高的视频监控等大数据量信号传输业务。卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电信号,从而实现在多个地面站之间进行通信的一种技术,它是地面微波通信的继承和发展,具有覆盖范围广、工作频带宽、通信质量好、不受地理条件限制、成本与通信距离无关等特点,其主要用在国际通信、国内通信、军事通信、移动通信和广播电视等领域。

  短波是指波长在10m~100m,频率为3MHz~30MHz的电磁波。短波通信是指利用短波进行的无线电通信,又称高频(HF)通信,具有建设维护费用低、周期短、设备简单、电路调度容易、抗毁能力强等特点。

  Zigbee是基于IEEE802.15.4标准而建立的一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是距离近,通常传输距离是10-100米;低功耗,在低耗电待机模式下,2节5号干电池可支持1个终端工作6~24个月,甚至更长;成本低,ZigBee免协议费,芯片价格便宜;低速率,Zigbee通常工作在20~250kbps的较低速率;短时延,Zigbee的响应速度较快等。主要适用于家庭和楼宇控制、工业现场自动化控制、农业信息收集与控制、公共场所信息检测与控制、智能型标签等领域。

  蓝牙(Bluetooth)是另一种近距离无线数据通讯技术标准。它能够在10米的半径范围内实现点对点或一点对多点的无线数据和声音传输,其数据传输带宽可达1Mbps,被广泛应用于无线办公环境、汽车工业、信息家电、医疗设备以及学校教育和工厂自动控制等领域。

  NFC(NearFieldCommunication)是一种新的近距离无线通信技术,由飞利浦、索尼和诺基亚等公司共同开发,其工作频率为13.56MHz,由13.56MHz的射频识别(RFID)技术发展而来,主要优势是:距离近、带宽高、能耗低,与非接触智能卡技术兼容,其在门禁、公交、手机支付等领域有着广阔的应用价值。

  四重设计保障无线传输安全性

  随着网络的日益发展,无线技术凭借其方便快捷的优点,在各个行业得到广泛应用。在无线设备信号的稳定性和覆盖范围得到增强后,随之而来的安全性问题也日渐突出,在安防行业中无线图像传输作为一个特殊使用方式也逐渐被广大用户看好。其安装方便、灵活性强、性价比高等特性使得更多行业的监控系统采用无线传输方式,因此如何保证传输过程中的安全性和可靠性是设计之初首要考虑的问题,在安防无线传输领域为了增加传输通道的安全性主要从以下四个层面的设计来保证,即物理安全、网络安全、系统安全、应用安全。具体控制策略为:

  物理安全控制策略

  建立硬件环境防范体系。首先保证存放服务器、通信设备等场地的安全,确保计算机的正常运行。

  建立多层级备份机制。数据备份是为了防止系统操作错误或系统故障而导致数据丢失的防护手段,可以确保在出现重大问题时,用户数据能够迅速恢复且不被第三方截获,保证运营服务系统的安全。

  网络安全控制策略

  增加防火墙。作为不同网络或网络安全域之间信息的出入口,防火墙能根据网络系统的安全策略控制出入网络的信息流,且本身具有较强的抗攻击能力,有效地保证了内部网络的安全。

  启用入侵检测系统。这是防火墙之后的第二道安全闸门,能够有效地防止黑客攻击,在计算机网络上实时监控网络传输,分析来自网络外部和内部的入侵信号。在系统受到危害前发出警告,实时对攻击做出反应,并提供补救措施。

  实施网络监控。需要利用网络监控系统对网络设备的运行状况进行7×24小时实时监控,使得网络在出现故障的第一时间得到报警。

  系统安全控制策略

  系统加固。服务器的安全是厂商实力在用户眼中最直观的体现。可以通过在应用服务器前端部署负载均衡设备,以实现多台应用服务器之间的负载均衡和高可用性。

  漏洞扫描修复。无论是操作系统、浏览器还是其他应用软件都存在各种各样的容易被黑客利用的漏洞,为此,要配置网站安全扫描平台,实时监测最新发现的漏洞和薄弱环节,并及时安装补丁修复程序。

  病毒防护。通盘考虑,制定多层次、全方位的防毒策略,通过应用网络防病毒产品、关闭系统中不必要的应用程序以及做好移动硬盘、u盘等设备使用前的扫描杀毒工作,建立网络病毒防护体系。

  应用安全控制策略

  数据隔离。软件提供商为了保证系统的实施成本最低,在数据隔离方案上通常选择共享数据库、共享数据模式方式,因此必须采用数据隔离的方法来保证用户数据仍然像使用独立数据库一样安全。

  数据加密。对于一些敏感数据,例如公司的财务数据,可以考虑加密。

  权限控制。可采用访问控制列表(ALC)来界定访问权限,以及对数据操作,保证有效用户正常使用系统。

  身份认证。多数中小型用户目前没有自己专门的身份认证中心,因此用户级控制策略的认证适合采用集中式认证,防止非法用户使用系统。

  渗入并改变我们的生活

  随着无线技术的不断更新与全面进步,该技术给人类带来的发展越来越被重视,而且也越来越多的渗入到我们的生活并改变我们的生活。譬如在交通领域,随着在经济社会发展中高速公路具有举足轻重的地位和作用。然而,高速公路协同管理问题和智慧服务问题也逐渐显现,道路交通不堪重负、交通事故多发、遇到重特大交通事故时缺少省级统一指挥平台、恶劣天气下通行安全保障缺少科学预测和决策支持、危化品运输管控难、ETC没有形成规模、全省高速公路服务电话号码不统一、信息不共享等问题突出;怎么有效的解决上述问题,在相当一段时间内,困扰着各级职能部门,在此背景下中研发的基于微波通信的智慧高速无线覆盖系统应运而生,不仅能有效地解决了上述问题,而且实现驾驶员与控制中心的互联互通;对于在行车过程中遇到的突发事件能够协助司机做出及时恰当的处理,该无线技术主要由数据采集、关联信息、数据处理中心和运行服务体系平台、协同管理、智慧服务、网络传输、责任追溯查证、技术与业务标准、开放共享等九部分组成。采集的数据利用云计算技术搭建的高速公路数据智慧化处理和服务平台,实时数据和关联信息进行汇聚、处理和交互的平台,为高速交警部门、公路管理部门、高速公路业主、其他有关单位、司乘人员、增值服务商等用户提供协同管理和智慧服务。对于未来有望通过对大数据的分析整合分析出车流、客流的时空规律,了解城市和公路中出行的总体需求与规律,更好的规划道路使用情况和城市区域功能,宏观调节总体交通需求,减少拥堵,减少污染。并通过自动识别技术,以快速、精确的特点自动识别记录违法、违章、嫌疑车辆,使交通执法更加严格有效,使道路使用更加健康安全


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