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摘要：本文提出了一種基於CDMA 的無線圖像傳輸係統設計原理和實現方案，簡要介紹了CDMA 技術的基本知識，描述了CDMA 線傳輸應用於遠程圖像監控的實現方法。通過在實驗室構建了該無線圖像監控係統，獲得了理想的效果.
關鍵詞： CDMA；CDMA Ruter；Internet；VPN; 圖像監控；監控係統
引言
近年來，圖像監控以其直觀、方便、信xin息xi內nei容rong豐feng富fu而er被bei廣guang泛fan應ying用yong於yu許xu多duo重zhong要yao場chang合he，成cheng為wei安an全quan監jian控kong的de主zhu要yao手shou段duan。隨sui著zhe計ji算suan機ji通tong信xin技ji術shu和he網wang絡luo技ji術shu的de快kuai速su發fa展zhan，無wu線xian網wang絡luo技ji術shu已yi成cheng為wei計ji算suan機ji網wang絡luo中zhong一yi個ge至zhi關guan重zhong要yao的de組zu成cheng部bu分fen，它ta的de應ying用yong領ling域yu也ye在zai飛fei速su的de擴kuo大da。由you於yu遠yuan程cheng圖tu像xiang監jian控kong係xi統tong實shi現xian了le對dui遠yuan程cheng目mu標biao的de監jian視shi、遙控等功能，從而為無人值守場合提供了新手段。CDMA技術的出現使成本合理、相對較低技術門檻無線數據傳輸技術在監控係統中實現現場到遠程監控中心的實時數據傳輸成為可能。
一 CDMA 技術簡介
CDMA是(Code Division Multiple Access)即碼分多址技術,是近年來用於數字蜂窩移動通信的一種先進的無線擴頻通信技術。
隨著CDMA1X 業務的不斷深入發展，除了個人用戶的普通上網應用外，行業用戶對利用CDMA1X 組建專用虛擬網的需求也日益增加，統分體現CDMA1X 無線數據業務的優勢，向用戶提供差異性服務，切實滿足用戶的移動工作需求。聯通將VPDN與CDMA1X 無線上網技術結合起來，推出了基於CDMA1X的VPDN業務。
通過這種業務方案，用戶可以組建基於CDMA1X的VPDN網，可以通過各種CDMA1X業務設備入企業內部網絡，方便，安全地實現各種數據傳輸應用。
CDMA1X數據傳輸的優點在於:
（1）速度快：CDMA1X的上網速率最高可達到153.6Kbps 能夠提供平均30Kbps的上行速率，70Kbps的下行速率。
（2）穩定性高：CDMA係統切換時的基站覆蓋采用“單獨覆蓋—雙覆蓋—單獨覆蓋”。
（3）組網方便：不需要布線，設點，組網不受限製。
（4）保密性高：每次通信時共有4.4萬億種可能的排列，要想破解密碼或竊聽簡直不可想象。
二 CDMA產品介紹
F3220 CDMA ROUTER采用高性能的工業級ARM9通信處理器，以嵌入式實時操作係統為軟件支撐平台，係統集成了全係列從邏輯鏈路層到應用層通信協議，支持靜態及動態路由，PPP server及PPP client，VPN（包括PPTP和IPSEC）,DHCP server及DHCP client，DDNS，防火牆，NAT，DMZzhujidenggongneng。weiyonghutigonganquan，gaosu，wendingkekao，gezhongxieyiluyouzhuanfadewuxianluyouwangluo。benchanpinyiguangfanyingyongyujinrong，shuili，huanbao，dianli，youzheng，qixiangdengxingye。
工作原理
F3220 CDMA Router原理框圖如下：
1、 無線參數
1) 支持IS-95 A/B 和CDMA2000 1xRTT無線網絡
2) 支持13K QCELP音頻編解碼
2、 硬件係統
1) 工業級ARM9 CPU，主頻200M
2) FLASH：4MB（可擴展至16MB）
3) SDRAM：16MB（可擴展至64MB）
4) E2PROM：64KB
5) 接口：
1個10/100M以太網口
1個RS232串口。（根據需要，可支持RS422/RS485），串口速率110~230400bits/s
指示燈：具有“Power”、“Online”、“Alarm”、“System”、“Link/ACT”五個指示燈。
天線接口：標準SMA陰頭天線接口，特性阻抗50歐。
SIM/UIM卡接口：標準的抽屜式用戶卡接口（3V/5V）。
電源接口：標準的3芯火車頭電源插座。
“Reset”複位按鈕，通過此按鈕，可將ROUTER的參數配置恢複為出廠值。
6) 供電：
外接電源：DC 9V 1.5A
寬電壓供電：DC 5-35V
通信電流：<450mA (9V)
待機電流：<35mA (9V)
7) 無線模塊
采用高性能工業級CDMA無線模塊
8) 尺寸
外形尺寸：157x97x25 mm (不包括天線和安裝件)
9) 其他參數
工作環境溫度 -25~+65ºC
儲存溫度 -40~+85ºC
相對濕度 95%(無凝結)
3、 軟件功能
1) 支持VPN安全隧道功能,包括PPTP＋MPPE和IPSEC
2) 智能防掉線，支持在線檢測，在線維持，掉線自動重撥，確保設備永遠在線。
3) 支持IPTABLES防火牆，包過濾功能
4) 支持多種協議：TCP/IP，UDP，ICMP，SMTP，HTTP，POP3，OICQ，TELNET，FTP等。
5) 支持動態路由和靜態路由
6) 支持DHCP 功能
7) 支持NAT功能，如SNAT，DNAT
8) 支持動態DDNS
9) 支持DMZ主機
10) 支持路由轉發，同時也支持串口數據傳輸,，數據中心管理
11) 支持VPDN網絡
12) 方便的WEB配置，支持遠程WEB管理
13) 支持telnet管理，方便易用的控製台shell交互環境
14) 支持多台終端共享router ppp廣域網出口
15) 支持多種無線撥號方式：自動分配，指定IP，指定本地對端IP
16) 支持作為PPP服務器，多種認證方式，支持雙向認證
17) 方便易用的COM及SYSLOG係統診斷，調試功能
18) 支持串口本地軟件升級
19) 支持TFTP軟件遠程升級
20) 同時支持LINUX和WINDOWS操作係統
三 係統組網方案
公(gong)交(jiao)車(che)輛(liang)是(shi)城(cheng)市(shi)交(jiao)通(tong)的(de)大(da)動(dong)脈(mai)，連(lian)結(jie)著(zhe)千(qian)家(jia)萬(wan)戶(hu)，關(guan)係(xi)著(zhe)幾(ji)乎(hu)每(mei)一(yi)個(ge)人(ren)。車(che)輛(liang)運(yun)營(ying)是(shi)否(fou)正(zheng)常(chang)？在(zai)有(you)故(gu)障(zhang)或(huo)意(yi)外(wai)發(fa)生(sheng)後(hou)調(tiao)度(du)中(zhong)心(xin)如(ru)何(he)快(kuai)速(su)擬(ni)製(zhi)方(fang)案(an)進(jin)行(xing)調(tiao)度(du)？如(ru)何(he)能(neng)讓(rang)每(mei)位(wei)乘(cheng)客(ke)及(ji)早(zao)知(zhi)道(dao)每(mei)班(ban)車(che)的(de)到(dao)達(da)時(shi)刻(ke)並(bing)動(dong)態(tai)知(zhi)道(dao)其(qi)變(bian)化(hua)？是(shi)城(cheng)市(shi)公(gong)交(jiao)提(ti)高(gao)運(yun)營(ying)效(xiao)率(lv)和(he)服(fu)務(wu)質(zhi)量(liang)及(ji)水(shui)平(ping)所(suo)必(bi)須(xu)考(kao)慮(lv)的(de)問(wen)題(ti)。結(jie)合(he)用(yong)戶(hu)的(de)需(xu)求(qiu)以(yi)及(ji)產(chan)品(pin)實(shi)際(ji)的(de)應(ying)用(yong)經(jing)驗(yan)，廈(sha)門(men)四(si)信(xin)科(ke)技(ji)通(tong)信(xin)科(ke)技(ji)有(you)限(xian)公(gong)司(si)製作了基於CDMA網絡的視頻傳輸方案，便於用戶快速搭建視頻監控平台。
本係統由帶係統軟件的主站，F3220 CDMA Router 傳輸終端，圖像采集設備，控製板等設備組成。
（一） 係統拓撲結構
監控中心采用Internet接入,其接入方式有多種方式，根據客戶網絡安全的特殊要求，基於CDMA網絡的數據傳輸方案，采用了專線VPDN安全措施，主要包括：
Ø 通過一條2M專線接入聯通公司CDMA網絡，雙方互聯路由器之間采用私有IP地址進行廣域連接，在聯通認證路由器與用戶認證路由器之間建立加密隧道。
Ø 為客戶分配專用的VPDN，普通用戶不能進入該VPDN。隻有CDMA專網卡才能進入該
VPDN網絡，防止其他非法用戶的進入。
Ø 用戶在內部建立RADIUS服務器，作為內部用戶接入的遠程認證服務器（或在VPN路由器內，啟用路由器本地認證功能）。隻有通過認證的用戶才允許接入，用以保證用戶內部安全。
Ø 用戶在內部建立DHCP服務器（或在VPN路由器內，啟用DHCP功能），為通過認證的用戶分配用戶內部地址。
Ø 端到端加密：移動終端和服務器平台之間采用端到端加密，避免信息在整個傳輸過程中可能的泄漏。
Ø 雙方采用防火牆進行隔離，並在防火牆上進行IP地址和端口過濾。
（二） 係統的實現
1 終端部分
圖像采集終端部分由攝像頭、視頻圖象處理器DVR、控製設備和F3220 CDMA Router 組成。攝像頭負責采集圖像數據並由DVR進行編碼處理，把編碼後的數據通過F3220 CDMA Router 傳送到遠程監控中心。
2 CDMA 傳輸部分
DVR采集到圖像數據信息後，要通過Internet把數據發送到監控中心。而係統中完成DVR與Internet網通訊工作的就是F3220 CDMA Router和CDMA網絡。F3220 CDMA Router 是目前國內唯一采用 ARM9處理作為係統平台的無線路由器，最大限度地提高係統的吞吐量，使視頻監控圖象更加流暢。同時考慮到安全性的問題，設備支持VPN隧道，固定IP撥號，雙向認證的功能，充分保證係統的安全性和穩定性。 設備采用WEB配置的方式，用戶隻需一些簡單的參數設置便可投入係統穩定運行。
（三） 係統功能
公交圖像監控係統主要分三方麵：狀態監視、車輛定位和信息服務
1．狀態監控：
上下客數：記錄每個站點上下乘客數量。
行駛資料：記錄發動機信號，行駛速度、開關車門、剎車信息等。
圖像監控：記錄車輛內外情況圖片，若附加上錄像記錄設備，可對車內進行錄像。
2．車輛定位：
實時位置：通過車載設備中GPS模塊，實時取得車輛當前位置信息。
線路狀態：監控車輛在線路上的行駛狀況，實時提示駕駛員按線路和時間表行駛。
3．信息服務：自動播放各種信息，例如：換乘信息，天氣，路況，廣告信息等。
四 結束語
隨著生產管理水平的不斷提高，遠程圖像監控係統得到了廣泛的應用，也越來越成熟，而且正朝著網絡化、智能化的方向發展。采用CDMA無(wu)線(xian)傳(chuan)輸(shu)數(shu)據(ju)通(tong)訊(xun)方(fang)法(fa)解(jie)決(jue)了(le)遠(yuan)程(cheng)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)的(de)通(tong)訊(xun)問(wen)題(ti)，比(bi)起(qi)其(qi)它(ta)有(you)線(xian)通(tong)訊(xun)方(fang)式(shi)有(you)著(zhe)不(bu)可(ke)比(bi)擬(ni)的(de)優(you)越(yue)性(xing)。由(you)於(yu)傳(chuan)送(song)的(de)是(shi)圖(tu)像(xiang)數(shu)據(ju)，數(shu)據(ju)量(liang)大(da)且(qie)較(jiao)為(wei)頻(pin)繁(fan)，可(ke)選(xuan)擇(ze)不(bu)限(xian)量(liang)使(shi)用(yong)的(de)商(shang)務(wu)套(tao)餐(can)較(jiao)為(wei)經(jing)濟(ji)。我(wo)們(men)在(zai)實(shi)驗(yan)室(shi)構(gou)建(jian)了(le)該(gai)無(wu)線(xian)圖(tu)像(xiang)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)，獲(huo)得(de)了(le)理(li)想(xiang)的(de)效(xiao)果(guo)。而(er)且(qie)，隨(sui)著(zhe)CDMA網絡的逐漸完善和應用技術的不斷成熟，CDMA的應用領域也會越來越廣闊。本文介紹的CDMA無線傳輸係統可推廣至各種金融、電力、環保、交通等行業應用當中去。 , m 0pt 21pt; TEXT-INDENT: 21pt; LINE-HEIGHT: 150%">待機電流：<35mA (9V)
7) 無線模塊
采用高性能工業級CDMA無線模塊
8) 尺寸
外形尺寸：157x97x25 mm (不包括天線和安裝件)
9) 其他參數
工作環境溫度 -25~+65ºC
儲存溫度 -40~+85ºC
相對濕度 95%(無凝結)
3、 軟件功能
1) 支持VPN安全隧道功能,包括PPTP＋MPPE和IPSEC
2) 智能防掉線，支持在線檢測，在線維持，掉線自動重撥，確保設備永遠在線。
3) 支持IPTABLES防火牆，包過濾功能
4) 支持多種協議：TCP/IP，UDP，ICMP，SMTP，HTTP，POP3，OICQ，TELNET，FTP等。
5) 支持動態路由和靜態路由
6) 支持DHCP 功能
7) 支持NAT功能，如SNAT，DNAT
8) 支持動態DDNS
9) 支持DMZ主機
10) 支持路由轉發，同時也支持串口數據傳輸,，數據中心管理
11) 支持VPDN網絡
12) 方便的WEB配置，支持遠程WEB管理
13) 支持telnet管理，方便易用的控製台shell交互環境
14) 支持多台終端共享router ppp廣域網出口
15) 支持多種無線撥號方式：自動分配，指定IP，指定本地對端IP
16) 支持作為PPP服務器，多種認證方式，支持雙向認證
17) 方便易用的COM及SYSLOG係統診斷，調試功能
18) 支持串口本地軟件升級
19) 支持TFTP軟件遠程升級
20) 同時支持LINUX和WINDOWS操作係統
三 係統組網方案
公(gong)交(jiao)車(che)輛(liang)是(shi)城(cheng)市(shi)交(jiao)通(tong)的(de)大(da)動(dong)脈(mai)，連(lian)結(jie)著(zhe)千(qian)家(jia)萬(wan)戶(hu)，關(guan)係(xi)著(zhe)幾(ji)乎(hu)每(mei)一(yi)個(ge)人(ren)。車(che)輛(liang)運(yun)營(ying)是(shi)否(fou)正(zheng)常(chang)？在(zai)有(you)故(gu)障(zhang)或(huo)意(yi)外(wai)發(fa)生(sheng)後(hou)調(tiao)度(du)中(zhong)心(xin)如(ru)何(he)快(kuai)速(su)擬(ni)製(zhi)方(fang)案(an)進(jin)行(xing)調(tiao)度(du)？如(ru)何(he)能(neng)讓(rang)每(mei)位(wei)乘(cheng)客(ke)及(ji)早(zao)知(zhi)道(dao)每(mei)班(ban)車(che)的(de)到(dao)達(da)時(shi)刻(ke)並(bing)動(dong)態(tai)知(zhi)道(dao)其(qi)變(bian)化(hua)？是(shi)城(cheng)市(shi)公(gong)交(jiao)提(ti)高(gao)運(yun)營(ying)效(xiao)率(lv)和(he)服(fu)務(wu)質(zhi)量(liang)及(ji)水(shui)平(ping)所(suo)必(bi)須(xu)考(kao)慮(lv)的(de)問(wen)題(ti)。結(jie)合(he)用(yong)戶(hu)的(de)需(xu)求(qiu)以(yi)及(ji)產(chan)品(pin)實(shi)際(ji)的(de)應(ying)用(yong)經(jing)驗(yan)，廈(sha)門(men)四(si)信(xin)科(ke)技(ji)通(tong)信(xin)科(ke)技(ji)有(you)限(xian)公(gong)司(si)製作了基於CDMA網絡的視頻傳輸方案，便於用戶快速搭建視頻監控平台。
本係統由帶係統軟件的主站，F3220 CDMA Router 傳輸終端，圖像采集設備，控製板等設備組成。
（一） 係統拓撲結構
監控中心采用Internet接入,其接入方式有多種方式，根據客戶網絡安全的特殊要求，基於CDMA網絡的數據傳輸方案，采用了專線VPDN安全措施，主要包括：
Ø 通過一條2M專線接入聯通公司CDMA網絡，雙方互聯路由器之間采用私有IP地址進行廣域連接，在聯通認證路由器與用戶認證路由器之間建立加密隧道。
Ø 為客戶分配專用的VPDN，普通用戶不能進入該VPDN。隻有CDMA專網卡才能進入該
VPDN網絡，防止其他非法用戶的進入。
Ø 用戶在內部建立RADIUS服務器，作為內部用戶接入的遠程認證服務器（或在VPN路由器內，啟用路由器本地認證功能）。隻有通過認證的用戶才允許接入，用以保證用戶內部安全。
Ø 用戶在內部建立DHCP服務器（或在VPN路由器內，啟用DHCP功能），為通過認證的用戶分配用戶內部地址。
Ø 端到端加密：移動終端和服務器平台之間采用端到端加密，避免信息在整個傳輸過程中可能的泄漏。
Ø 雙方采用防火牆進行隔離，並在防火牆上進行IP地址和端口過濾。
（二） 係統的實現
1 終端部分
圖像采集終端部分由攝像頭、視頻圖象處理器DVR、控製設備和F3220 CDMA Router 組成。攝像頭負責采集圖像數據並由DVR進行編碼處理，把編碼後的數據通過F3220 CDMA Router 傳送到遠程監控中心。
2 CDMA 傳輸部分
DVR采集到圖像數據信息後，要通過Internet把數據發送到監控中心。而係統中完成DVR與Internet網通訊工作的就是F3220 CDMA Router和CDMA網絡。F3220 CDMA Router 是目前國內唯一采用 ARM9處理作為係統平台的無線路由器，最大限度地提高係統的吞吐量，使視頻監控圖象更加流暢。同時考慮到安全性的問題，設備支持VPN隧道，固定IP撥號，雙向認證的功能，充分保證係統的安全性和穩定性。 設備采用WEB配置的方式，用戶隻需一些簡單的參數設置便可投入係統穩定運行。
（三） 係統功能
公交圖像監控係統主要分三方麵：狀態監視、車輛定位和信息服務
1．狀態監控：
上下客數：記錄每個站點上下乘客數量。
行駛資料：記錄發動機信號，行駛速度、開關車門、剎車信息等。
圖像監控：記錄車輛內外情況圖片，若附加上錄像記錄設備，可對車內進行錄像。
2, ．車輛定位：
實時位置：通過車載設備中GPS模塊，實時取得車輛當前位置信息。
線路狀態：監控車輛在線路上的行駛狀況，實時提示駕駛員按線路和時間表行駛。
3．信息服務：自動播放各種信息，例如：換乘信息，天氣，路況，廣告信息等。
四 結束語
隨著生產管理水平的不斷提高，遠程圖像監控係統得到了廣泛的應用，也越來越成熟，而且正朝著網絡化、智能化的方向發展。采用CDMA無(wu)線(xian)傳(chuan)輸(shu)數(shu)據(ju)通(tong)訊(xun)方(fang)法(fa)解(jie)決(jue)了(le)遠(yuan)程(cheng)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)的(de)通(tong)訊(xun)問(wen)題(ti)，比(bi)起(qi)其(qi)它(ta)有(you)線(xian)通(tong)訊(xun)方(fang)式(shi)有(you)著(zhe)不(bu)可(ke)比(bi)擬(ni)的(de)優(you)越(yue)性(xing)。由(you)於(yu)傳(chuan)送(song)的(de)是(shi)圖(tu)像(xiang)數(shu)據(ju)，數(shu)據(ju)量(liang)大(da)且(qie)較(jiao)為(wei)頻(pin)繁(fan)，可(ke)選(xuan)擇(ze)不(bu)限(xian)量(liang)使(shi)用(yong)的(de)商(shang)務(wu)套(tao)餐(can)較(jiao)為(wei)經(jing)濟(ji)。我(wo)們(men)在(zai)實(shi)驗(yan)室(shi)構(gou)建(jian)了(le)該(gai)無(wu)線(xian)圖(tu)像(xiang)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)，獲(huo)得(de)了(le)理(li)想(xiang)的(de)效(xiao)果(guo)。而(er)且(qie)，隨(sui)著(zhe)CDMA網絡的逐漸完善和應用技術的不斷成熟，CDMA的應用領域也會越來越廣闊。本文介紹的CDMA無線傳輸係統可推廣至各種金融、電力、環保、交通等行業應用當中去。
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