無線遠程視頻監控系統的優勢與挑戰

        隨科技地不斷發展，無線網絡的 靈活性和節約成本的潛力已成為其取代 電纜和電線的先天優勢。

無線遠程監控的優勢靈活性

         無線監測系統相比于傳統網絡具有 更大的靈活性。因為不_受制于固定的網 絡拓撲結構或系統建設*在設備的添加、 升級、擴展上享有更大的開放性。這一 便利節省了測量設備的安裝費用，進而 有機會通過附加測量進一步了解系統特 性。無線方式也提高了數據采集設備的 便攜性�，F場測量往往會消耗大量時間 和成本，而采用無線傳感器后，能夠極 大地縮短設備的啟動時間。
        在許多應用中，很難采用電線或電 纜的方式，譬如移動或旋轉起重機、石 油鉆頭等設備，需要電纜垂掛或滑環。 這些機械裝置的引入增加了系統的復雜 性，并需要進行定期維護。特別是滑環 會造成信號衰減，破壞信號完整性。無 線方式不需要額外裝置，傳感器能夠跟 隨設備旋轉或移動來完成測試。由于模 數轉換器離信號源較近，從而提高了信號的完整性。

低成本

         無線遠程監控系統的靈活性意味它 能夠節約大量成本開支。采用無線方式 可通過兩個途徑節約成本：縮短設備失 效時間和減少安裝勞力。許多診斷測試 能夠讓操作者更清楚地了解設備的運行 狀況及流水線的效率。傳感器能夠用來 監測組件工作狀態，因此每增加一個傳 感器就間接地縮短了設備失效時間。得 到的信息越多，對故障維護的響應就越 快，甚至還能避免故障發生。然而，額 外系統信息的獲取建立在增加系統成本 的基礎上�？紤]到工程支出、材料及系 統失效時間，電纜在車間內使用的成本 將在每英尺10〜丨000美元之間。如果測 試設備分布面很大，附加傳感器所付出 的成本很快就超過了診斷測試的收益。 而無線監控系統則不需要過多安裝和維 護成本。

無線遠程監控的挑戰

         遠程監控應用中采用無線方式所帶 來的經濟利益是有目共睹的。然而，工 業領域中這項技術的推廣卻很緩慢。在 無線測量系統得到廣泛應用之前，安全 性、可靠性、集成性及功率等問題都成為有待克服的挑戰。

安全性與可靠性

          安全性是無線應用中的首要問題。 例如有線等效協議（WEP)的弱點是很 難阻止未經授權的接入。在無線網絡得 到廣泛應用之前，必須先處理網絡安全 的兩大主要問題，即接入訪問及加密。
          由于無線網絡數據傳輸的開放性， 無線網絡本身就比有線網絡（如以太網） 更容易接入。然而，限制無線網絡接人 訪問也有許多方法。ZigBee及其他許多 低功率的個人局域網廣播范圍有限，很 容易限制網絡的物理覆蓋范圍。對于大 型系統，諸如丨EEE 802.1丨X等標準提供 了基于擴展認證協議（EAP)的認證標 準。只有在通過身份識別后，網絡用戶 才能得到網絡接人授權。當然還有其他 相對簡單的策略來限制非授權的網絡接 入。更好的安全性措施包括MAC或1P 地址過濾及服務設定識別器限制。
          即使未經授權用戶能夠接受數 據，也并不一定能解讀。高級加密標準 (AES)作為目前NIST標準，被要求在 所有美國政府機關安裝。ZigBee和WiFi 協議都有丨 28 位 AES 加密選項。但 不幸的是，大多數無線網絡用戶都沒有 采用這些全新的認證和加密技術，使得 “教育”成了目前無線網絡安全的最大 挑戰。

與現有系統的集成

         對于網絡安全的弱點，通常的解決方案是專用網絡協議。許多人認為專用下網絡協議細節是不公開的，所以安全性 更好。這種方案存在的問題是雙重的。
         首先，如果協議細節泄露出來，將危及整今系統的安全；其次，專用網絡很難 與現有的有線系統集成。如果選擇r專 用協議，就必須使用特定供應商的網絡 產品，可能導致無法與已有設備配套使 用，對f軟件也是同樣的原理。齊全即 用的數據記錄軟件往往是封閉性的，即 使可以修改也非常困難。供應商自定義 方案的一大K險是未來可能不再提供服務。而選擇標準 無線方案就沒有上 述風險，有足夠的 選擇余地。
        使用標準無 線網絡的優勢包括 低成本、不同供應 商產品之間的可互 換性及具有最佳實 用性。此外，如 IEEE 802.11等標準已集成在現有的基 于以太網的系統內。選擇開放式的軟件 系統對于系統的集成和升級也具有同樣 的重要性。例如NILabV丨EW同時具有 與專用無線網絡和標準無線網絡的通信 能力。

電池壽命

        無線網絡第三個潛在挑戰是功率問 題。譬如在化工車間內，電源功率的消 耗往往與數據采集速度（或者采集量） 成反比關系。因此，取消網絡電纜變得尤為重要。在其他應用中，無線網絡必 須做到完全無線化。ZigBee和802.15.4 協議是專為超遠距離分布式監控應用所 設計的。只要限制數據量和數據傳輸頻 率，無線傳感器或稱“智能塵�！蹦茉� 電池供電下工作數年�？商娲�的能源也 正在研發中，包括太陽能板及微發電機， 后者能將震動轉化為電能。

無線的前景

         根據 Venture Development Corporation 公司的研究報告表明，全球市場的無線 測量設備及服務，有望在2012年達到超 過15億美元。
        無線網絡協議已經足夠完善，并能 克服早期技術中的缺陷《»采用Wi-Fi和 ZigBee等標準協議，及LabVIEW等開 放式軟件，無線遠程監控將繼續展現其 廣闊的應用前景。