现在早已跨入5G时代,再来介绍4G/LTE似乎有点不合时宜。然而年年初,4G中的LTEcat.1突然热起来,尤其是其给物联网,安防视频带来全新的机会。大华,海康,宇视等行业头部企业随之推出了很多4G的网络摄像机,仿佛后知后觉,4G网络视频监控的时代终于来了?
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4G,LTE,TDD/FDD及LTEcat.1我们先来看关于4G的几个概念。4G,当然就是第四代移动通信技术。相较于3G,4G的核心就是网速提高,按照ITU的定义,静态传输速率达到1Gbps,用户在高速移动状态下可以达到Mbps。LTE,(LongTermEvolution)长期演进技术,是由3GPP制定的无线通讯标准。其中LTE-Advanced(长期演进技术升级版,即LTE-A)是被ITU认可的4G标准。其又划分为两个分支:LTEFDD(频分双工长期演进技术):最早提出的LTE制式,目前该技术最成熟,全球应用最广泛,终端种类最多。峰值速率:下行Mbps,上行40Mbps。LTETDD(时分双工长期演进技术):又称TD-LTE,是LTE的另一个分支。峰值速率:下行Mbps,上行50Mbps。而LTEcat.1是3GPP的UE(Userequipment)category使用者设备分类的一种。cat.1上行峰值速率:5.16Mbps,下行10.3Mbps。这个上行速度对于单个网络摄像机传输来说足够了。3GPP全部的UEcategory如下表:3GPPUEcategory分类
UECAT最大上行速率最大下行速率3GPPRELEASENB11.00.68Rel13M11.01.0Rel.01.0Rel..3Rel..0Rel..0Rel.0.8Rel..6Rel..5Rel..5Rel..6Rel..2Rel111..2Rel..0Rel1112..0Rel1113..7Rel..7Rel226750Reln/aReln/aReln/aReln/aRelRelRel1402
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物联网业务按照传输速率(下行),可以把物联网业务划分为高速,中低速,窄带业务三个类型。现阶段各业务所占的比例如下:百分比业务应用10%高速业务LTEcat.4,cat.6/5G30%中低速业务LTEcat.1,cat.M1/eMTC60%窄带业务NB-IoT,cat.NB1从中我们看出90%的业务,中低速即可以满足需求。一个H.编码的万像素高清网络摄像机合适的码流值大约是0kbps左右,如果使用移动网络来传输网络摄像机,这个应用属于物联网中的中低速业务应用。03
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LTEcat.1在物联网应用中的优势从上面的基本概念,网络传输速度分类中我们可以看出,cat.1完全满足网络摄像机传输带宽要求。除此在安防领域的应用,cat.1在物联网应用中突然热门起来的原因还有:价格。相较于更高速率的4G模块,LTEcat.1价格更实惠。(带RJ45,WiFi,USB接口的4G模块大约块钱,现在cat.1模组大概50左右,如果绑定流量卡一起购买成本还能下降。)4G网络成熟,对应的cat.1芯片,功能成熟(与4G相同)。运营商基站资源,4G芯片产业发展完善,4G相关软件开发成熟。传输速率可靠(上行)(可靠,与cat.NB1,cat.M1相比)。上面有分析,不赘述。几大移动运营商主推(政策)。今年中国移动,中国联通关于LTEcat.1的政策扶持力度很大。可以参见相关新闻报道。eMTC发展不力,2G退网时间临近。cat.1将会是取代eMTC(cat.M1)不二之选。趋势。虽然5G在快速发展,但年前4G仍将占主导。04
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物联网传输方式除了4G,物联网的传输方式还有很多。物联网常见的传输方式
传输方式要点局域网无线连接Wi-Fi蓝牙ThreadZ-WaveZigBeeSub-1GHz,,,MHz等广域网无线连接GPRSNB-IoTcat.NB1LoRaLoRaWANeMTCcat.M1近场连接RFIDNFC有线连接VARTModBusOPCCANPLC定位导航GPS北斗更多的关于物联网,物联网传输方式可以参见我拟写的这篇文章物联网,智能家居,AI。05
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4G在安防中的应用4G在安防中的应用,最多的就是4G网络摄像机,当然还有4G网络硬盘录像机,4GDVR等。这些4G产品的使用方法大同小异,曾经拟写过一些4G安防产品的使用说明,可以参见文末的参考资料。这里再以4G网络摄像机为例,总结说明下相关产品的使用方法及特点。4G网络摄像机,就是通过移动运营商的4G无线网络来传输视频信号的网络摄像机。因为无线移动运营商的网络和互联网是联通的,这样网络摄像机也就实现了连接外网,即互联网的目的,可以远程访问了。无线4G网络摄像机一般使用在高速公路,森林,水库等没有或者不方便布设有线网络的监控场景。还可以和太阳能供电搭配使用,以完全不需要布线。4G网络摄像机使用注意事项摄像机支持支持的网络制式,频段是否与使用的无线网络运营商的网络符合。可以咨询无线网络运营商及4G设备厂家。摄像机安装地是否有对应的网络信号,稳定可靠。SIM卡开通服务,流量及服务正常。注意流量套餐,按需使用。一个万编码的网络摄像机(按照码流0kbps计算)一天24小时一直观看,所需要的流量大约是8-10G。4G网络摄像机的访问方式直接外网静态IP地址访问一般4G网络摄像机拨号成功以后,会获取到一个IP地址,如果这个IP是公网的唯一静态IP地址,那么摄像机就能通过这个唯一的IP地址在外网访问了。但事实上,公网静态IP地址资源有限,4G运营商的sim卡提供的一般都是内网动态IP。静态IP地址需要与运营商协商购买。DDNS动态域名访问因为摄像机已经通过4G网络连接到了外网,此时我们可以像普通有线网络摄像机一样,通过绑定动态域名,端口映射的方式,实现外网访问。P2P访问和普通网络摄像机一样,4G网络摄像机可以实现P2P访问。需要摄像机内置有P2P访问服务功能。常见的一些网络摄像机P2P访问平台可以参见P2P远程访问技术在安防视频监控中的应用一文。主动注册到外网平台访问如果我们在外网架设有固定地址(外网静态IP或者域名)的服务器,我们可以在摄像机里设置,让摄像机主动注册到平台服务器,实现在平台服务器里访问管理此4G摄像机的功能。比如海康的4G网络摄像机可以注册到诸如平台、Ehome平台或者萤石云平台。4G视频监控的优势4G网络传输,无需WiFi或者有线网络;供电:可以使用太阳能,风能,外加蓄电池的方式,解决了供电问题;存储:摄像机自带TF卡,本地储存;接NVR存储,做分布式存储;通过4G传输到监控中心集中存储;摄像机通过4G接入互联网,直接云存储。参考资料:(略)
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