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作者：摩爾斯微電子 事實(shí)證明，提供24小時(shí)實(shí)時(shí)視頻監控的安防攝像頭系統，是應對公共事業(yè)和私營(yíng)企業(yè)各種安全挑戰的最有效方法之一。然而，研究表明，75%的監控故障都源于網(wǎng)絡(luò )相關(guān)問(wèn)題，如連接不暢和信號丟失。從安全角度來(lái)看，這是不可接受的。 本文主要內容包括： • 影響家用安防攝像頭使用的因素以及傳統 Wi-Fi 在確保最佳性能方面的局限性 • 有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)安防攝像頭選項之間的差異以及對最終用戶(hù)的影響 • Wi-Fi CERTIFIED HaLowTM 作為連接這些設備、擴展部署和改變家居安防市場(chǎng)的理想無(wú)線(xiàn)技術(shù)的出現 家用安防攝像頭的市場(chǎng)驅動(dòng)因素 據美國司法部統計，美國每年發(fā)生 250 萬(wàn)起入室盜竊案1。事實(shí)上，在全國范圍內，每 15 秒就會(huì )發(fā)生一起入室盜竊案2，而只有 13% 的入室盜竊案能破獲3。除了入室盜竊，“走廊盜賊”也越來(lái)越多�！白呃缺I賊”是指偷竊放在屋外包裹的小偷。據估計，全美已有 2.6 億個(gè)包裹4被盜。 事實(shí)證明，監控攝像頭是監控及保護住宅的有效方法。事實(shí)上，安裝了此類(lèi)系統的住宅比沒(méi)有安裝的住宅安全性提升300%5。據估計，20% 的美國家庭安裝了監控攝像頭6，到 2030 年，監控攝像頭市場(chǎng)預計將以每年 18% 的速度增長(cháng)7。 安防攝像頭還有其他用途，如為保險目的記錄自然災害，這通常會(huì )降低房主的保險費。此外，有些監控攝像頭還具有防火功能，可對煙霧、高溫和一氧化碳發(fā)出預警。這些設備正快速集成到自動(dòng)化系統中，從而實(shí)現更智能、更高效、更緊密連接的家居環(huán)境。 家用安防攝像頭選項 根據全球市場(chǎng)洞察力公司（Global Market Insights, Inc.）的預測，到2030年，無(wú)線(xiàn)家用安防攝像頭市場(chǎng)規模將達到250億美元8。目前，有三類(lèi)家用安防攝像頭推動(dòng)著(zhù)這一增長(cháng)：有線(xiàn)攝像頭、無(wú)線(xiàn)攝像頭和無(wú)導線(xiàn)攝像頭。 有線(xiàn)攝像頭 通過(guò)電線(xiàn)將視頻傳輸到主控中心。有線(xiàn)攝像頭通過(guò)電線(xiàn)、電源插座或以太網(wǎng)供電（PoE）接收電力。這些攝像頭通常由專(zhuān)業(yè)人員安裝，可使用本地存儲或云端存儲視頻，提供清晰的視頻和音頻信號。不過(guò)，這些攝像頭需要布線(xiàn)，安裝成本高，隱藏起來(lái)也很麻煩。這就限制了其安裝位置，也難以移動(dòng)。通常情況下，利用有線(xiàn)攝像頭改造現有建筑會(huì )很困難或幾乎不可能。 無(wú)線(xiàn)攝像頭 利用無(wú)線(xiàn)數據鏈路傳輸視頻。無(wú)線(xiàn)鏈路可以是Wi-Fi網(wǎng)絡(luò )或蜂窩網(wǎng)絡(luò )。由于通過(guò)蜂窩網(wǎng)絡(luò )連接設備的成本較高，所以通常使用Wi-Fi鏈接。雖然數據鏈接是無(wú)線(xiàn)的，但這些攝像頭仍然需要將電源線(xiàn)插入插座。 無(wú)導線(xiàn)攝像頭 具有與無(wú)線(xiàn)攝像頭相同的特性，但完全不使用任何電線(xiàn)。無(wú)導線(xiàn)攝像頭使用可拆卸電池或充電電池，并將視頻上傳到云端或本地存儲驅動(dòng)器。無(wú)導線(xiàn)攝像頭易于安裝和拆卸，是租賃方的不二之選。 連接性挑戰 研究表明，75%的監控故障（如視頻中的空白和模糊）都是由于網(wǎng)絡(luò )可靠性問(wèn)題造成的。從安全角度來(lái)看，這是不可接受的。 但究竟是什么原因導致了這些故障？ 如今，大多數無(wú)線(xiàn)攝像頭和無(wú)導線(xiàn)攝像頭通常使用傳統的Wi-Fi（如 Wi-Fi 4、Wi-Fi 5 或 Wi-Fi 6）。正如之前提到的，這些攝像頭因安裝快捷、內容可上傳到云端以及使用方便而廣受歡迎。但是，這些選項可能會(huì )受到射頻干擾的影響，而且信號范圍有限，這樣就難以提供穩健的遠距離數據連接。 傳統Wi-Fi 4和Wi-Fi 5問(wèn)題 大多數美國家庭都有Wi-Fi 4和Wi-Fi 5，這已成為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )的重要組成部分。但是，這些網(wǎng)絡(luò )在支持安防攝像頭時(shí)存在局限性，因為安防攝像頭通常距離家居Wi-Fi網(wǎng)關(guān)很遠（如在屋外）。傳統Wi-Fi的有限范圍嚴重限制了這些攝像頭的放置選項。另外，傳統Wi-Fi的設計初衷是作為短距離以太網(wǎng)電纜的無(wú)線(xiàn)替代品。傳統Wi-Fi能很好地完成這項工作。但是，其設計目的并不是要覆蓋房屋最遠的角落。 此外，傳統Wi-Fi在處理以下問(wèn)題時(shí)也很局限： 擁塞： 在網(wǎng)絡(luò )繁忙或信號強度較弱的情況下，傳統Wi-Fi難以傳輸文件或支持實(shí)時(shí)監控所需的連接速度。 干擾： 使Wi-Fi正常工作的無(wú)線(xiàn)電容易受到干擾；手機、微波爐、墻壁——幾乎四周所有的東西都會(huì )干擾Wi-Fi信號，導致性能不可靠。 我們相信有一種產(chǎn)品，即使是在需要穿過(guò)墻壁窗戶(hù)等障礙物且遠距離的情況下，也能保證穩健的網(wǎng)絡(luò )連接。 Wi-Fi CERTIFIED HaLow 優(yōu)勢 Wi-Fi HaLow基于 IEEE 802.11ah 標準，專(zhuān)為遠距離、電池供電的物聯(lián)網(wǎng)應用而設計。由于以下幾個(gè)因素，其覆蓋范圍遠遠大于傳統Wi-Fi。 首先，Wi-Fi 4和 Wi-Fi 5采用高射頻（RF），即 2.4GHz 和 5GHz 頻段。射頻越高，信號的傳輸距離就越短。Wi-Fi HaLow在sub-GHz射頻（美國為 902 MHz - 928 MHz）運行。由于這些頻率低于傳統Wi-Fi的頻率，因此信號傳輸距離更遠。在安防攝像頭的設置中，這意味著(zhù)如果采用Wi-Fi 4 和 Wi-Fi 5 的攝像頭失去連接時(shí)，Wi-Fi HaLow攝像頭仍可繼續發(fā)送視頻。 其次，sub-GHz信號穿過(guò)墻壁、窗戶(hù)和門(mén)等物體的能力遠遠強于傳統的Wi-Fi信號。這意味著(zhù)，與傳統的Wi-Fi信號相比，Wi-Fi HaLow信號受建筑結構的影響較小，甚至可以輕松到達室外位置。 第三，傳統Wi-Fi運行的射頻頻率通常非常擁塞，受到干擾的程度很高。2.4GHz由Wi-Fi、藍牙和微波爐使用，這對任何試圖使用2.4GHz Wi-Fi鏈路的攝像頭都會(huì )造成較多干擾。5GHz Wi-Fi技術(shù)的擁塞程度較低，但5GHz的連接范圍小于2.4GHz（由于其工作頻率較高）。 最后，Wi-Fi HaLow所利用的信道帶寬比傳統Wi-Fi更窄。信道帶寬越窄，射頻信號的傳輸距離就越遠。Wi-Fi HaLow可以使用1MHz的信道，而傳統Wi-Fi可以使用的最低信道帶寬為20MHz。 與傳統的Wi-Fi相比，Wi-Fi HaLow的覆蓋范圍更廣，除此之外，Wi-Fi HaLow的其他優(yōu)勢還包括： • 單個(gè)接入點(diǎn)（AP）可支持 8000 多臺設備，適合大規模部署物聯(lián)網(wǎng)設備。 • 支持最新的Wi-Fi安全功能，包括WPA3 和 AES。 • 與Wi-Fi 4和Wi-Fi 5相比，Wi-Fi HaLow具有節能特性，可延長(cháng)攝像頭及其他使用電池的物聯(lián)網(wǎng)設備的電池壽命。 • 基于開(kāi)放的IEEE 802.11標準，無(wú)需專(zhuān)有網(wǎng)關(guān)、控制器或集線(xiàn)器，從而簡(jiǎn)化了安裝，降低了運營(yíng)成本。 結論 無(wú)線(xiàn)攝像頭已成為家居安防系統的核心。通過(guò)Wi-Fi實(shí)現的無(wú)線(xiàn)連接與電池供電相結合，大大簡(jiǎn)化了智能家居應用中安防攝像頭的部署和設置。然而，在不增加網(wǎng)絡(luò )成本和復雜性的情況下，傳統的Wi-Fi 4和Wi-Fi 5技術(shù)可能無(wú)法滿(mǎn)足對更遠距離、更強穿透力和更長(cháng)電池壽命的需求。在某些情況下，在較大的住宅和庭院及其周?chē)渴鸢卜罃z像頭時(shí)，可能需要多個(gè)接入點(diǎn)來(lái)擴展無(wú)線(xiàn)范圍并實(shí)現所需的覆蓋。 無(wú)線(xiàn)安防攝像頭供應商目前正在考慮將Wi-Fi HaLow技術(shù)作為傳統Wi-Fi協(xié)議的一種急需的替代方案。Wi-Fi HaLow在1 GHz以下頻段運行，與其他類(lèi)型的Wi-Fi相比，其傳輸距離更遠，穿透建筑物的能力更強，因此非常適用于安放在難以到達位置的監控攝像頭。與傳統的Wi-Fi 4和Wi-Fi 5相比，Wi-Fi HaLow的功耗也更低，因此適用于需要節能的電池供電攝像頭。最后，Wi-Fi HaLow可以在不犧牲性能的情況下支持更多的連接設備，因此非常適合有許多安防攝像頭的環(huán)境，如大型建筑或廣闊的戶(hù)外區域。 雖然傳統的Wi-Fi是目前最普遍的無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議，但Wi-Fi HaLow已成為無(wú)線(xiàn)安防攝像頭等應用的上佳選擇，這些應用需要更廣的范圍、更強的穿透力、更低的功耗以及對更多設備的支持。沒(méi)有其他協(xié)議能像Wi-Fi HaLow一樣高效地滿(mǎn)足電池供電無(wú)線(xiàn)安防攝像頭的獨特要求。下一代Wi-Fi HaLow攝像頭將利用sub-GHz信號獲得更遠的連接距離、更長(cháng)的續航時(shí)間、更便捷的部署方式。 注： 1. https://bjs.ojp.gov/?tid=321&ty=tp 2. https://www.thezebra.com/resources/research/burglary statistics/#:~:text=According%20to%20Crimepreventiontips.com%20and, increase%20in%20likelihood%20by%206%25 3. https://www.pewresearch.org/fact-tank/2017/03/01/most-violent- and-property-crimes-in-the-u-s-go-unsolved/ 4. https://www.safewise.com/blog/metro-areas-porch-theft/ 5. https://www.alarms.org/burglary-statistics/ 6. https://www.safehome.org/data/home-security-statistics/ 7. https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/smart- home-security-camera-market 8. https://www.gminsights.com/press ... urity-camera-market |
