光端機現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢探討

文/徐江波 殷嵐

隨著高清監(jiān)控快速發(fā)展，近幾年來中，攝像機的發(fā)展遠遠超過了市場的預期，一方面，高清技術越來越成熟，參與的廠商越來越多，另一方面，高清高速球相較于固定類iPC有PtZ功能，這些功能會大幅減少攝像機的部署數(shù)量，從而減少成本消耗，同時讓操作更便利，所以未來球機的需求會持續(xù)快速增長。另外，傳統(tǒng)模擬球價格遠高于同類固定攝像機，定位較高。隨著高清高速球成本的下降，未來高清高速球在取代模擬球機的同時，也會部分取代固定類攝像機，如槍機、半球等。

自上世紀八十年代，視頻監(jiān)控在國內出現(xiàn)了萌芽。春去秋來，花開花謝。隨著經(jīng)濟水平不斷發(fā)展，人民的生活水平逐漸提高，社會對于安全的追求也日益加強，監(jiān)控應用也不再僅限于國家級或重點的特殊場所，而呈現(xiàn)遍地開花之勢，所謂“舊時王謝堂前燕，飛入尋常百姓家”。

對于監(jiān)控系統(tǒng)，除了采集、上墻、存儲之外，還有一個很重要的環(huán)節(jié)便是傳輸，如果將監(jiān)控系統(tǒng)比作人體系統(tǒng)，負責采集的是人眼，上墻和存儲的是人腦，傳輸便是連接人眼和人腦的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。

早期小規(guī)模、獨立型的監(jiān)控系統(tǒng)，由于距離短，可以直接采用同軸電纜進行傳輸，但隨著監(jiān)控規(guī)模的擴大，聯(lián)網(wǎng)應用需求的加強，一方面，同軸電纜由于信號衰減這一固有的特性，無法滿足遠距離傳輸?shù)囊?，特別是在平安城市建設中，要求傳輸距離達到幾十甚至上百公里。同時，另一方面，由于同軸電纜基于弱電的傳輸機制，信號極其容易受到電磁場（如220V強電）的干擾，影響最終圖像的存儲和上墻質量，也就在這樣的背景及時代發(fā)展潮流中，用于視頻監(jiān)控的光端機應運而生。

光端機的發(fā)展及現(xiàn)狀

回顧光端機的發(fā)展歷程，筆者認為其有以下幾個特點：

從小規(guī)模應用到大范圍鋪開

一開始，光端機采用從國外進口的模式，技術先進，價格昂貴，屬于業(yè)內的“奢侈品”，只有在“非用不可”場合或項目中，才不得不用。但隨著行業(yè)的蓬勃發(fā)展，市場需求不斷呈現(xiàn)，許多廠商涉足該領域，也吸引了越來越多的人才對光傳輸技術進行研究，在攻克了難關后，高技術門檻不復存在，光端機廠商便如雨后春筍般層出不窮，光端機產(chǎn)品便也如普通的電子產(chǎn)品一樣，進入了“性能越來越優(yōu)，價格越來越低，應用越來廣泛”的通道之中，近些年來，采用光纖傳輸?shù)脑靸r成本已基本與同軸電纜相當，以至于在一些小規(guī)模的項目中，一百多米的傳輸距離，也采用了光端機產(chǎn)品。

從小路數(shù)到大路數(shù)

在百度中搜索“什么是光端機”，許多同行的回復是這樣的：光端機是一個將電信號轉換成光信號后，通過光纖傳輸?shù)街行?，再將光信號還原為電信號的一種設備。在這里提到的“將電信號轉換成光信號，再將光信號還原為電信號”是一個叫做光電轉換模塊的器件，光電轉換模塊在光端機硬件架構中的重要程度可見一斑。但早期的光電轉換模塊由于速率低下，對于光端機而言，也就意味著路數(shù)少，在很長的一段時間內，市場上的光端機都是單路的。后來，隨著芯片的更新?lián)Q代與發(fā)展，出現(xiàn)了2.5G、4.25G等高速率的光電轉換模塊，多路數(shù)的光端機亦隨之而來，以業(yè)內領先的?？低暪竟舛藱C產(chǎn)品為例子，目前可提供單臺設備最大十六路的視音頻光端機。多路數(shù)光端機的出現(xiàn)，提高了光纖的利用率，降低了工程的造價。

也許讀者會問，目前市場上也有10G、40G等更高速率的光電模塊，按照資源計算，應該可以開發(fā)更多路數(shù)的視音頻光端機，為何市場上鮮有超過16路的視音頻光端機？一方面， 10G與40G的光電轉換模塊價格處于高位，應用于光端機產(chǎn)品后，整體的性價比不高，另一方面，結合項目上實際的情況，前端一臺光端機需要接入16臺攝像機的點位已屬相當密集，這樣的項目少之又少。再者，路數(shù)的增加，帶來的是產(chǎn)品形體的增大，在監(jiān)控中心雖關系不大，但對于前端室外接入點來說，安放問題也隨之而來。

從多模到單模

相對于單模光端機，多模光端機有著價格上面的優(yōu)勢，在早期應用較多，但由于傳輸波長及色散等方面的因素，多模光端機的傳輸距離有限，一般最遠只能到達2公里左右，因此多模光端機不能滿足所有項目的需求，特別是在單模光端機的價格下來之后，多模光端機的應用會越來越少。

從模擬到網(wǎng)絡

傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控行業(yè)使用的是模擬監(jiān)控系統(tǒng)。經(jīng)過多年的應用和發(fā)展，模擬監(jiān)控系統(tǒng)的技術已經(jīng)非常成熟，基于標清模擬視頻信號的傳統(tǒng)視頻光端機，也已經(jīng)發(fā)展得非常成熟，種類、功能齊全。但是由于模擬視頻監(jiān)控在清晰度等方面的局限性，已不能滿足人們與日俱增的需求，加上視頻監(jiān)控網(wǎng)絡化的沖擊，模擬視頻監(jiān)控正在慢慢走向沒落。傳統(tǒng)的模擬視頻光端機，作為模擬視頻監(jiān)控的一個產(chǎn)物，也終將淡出舞臺。

隨著數(shù)字和iP技術各種優(yōu)勢的日漸顯現(xiàn)，視頻監(jiān)控的網(wǎng)絡化時代已經(jīng)到來。近年來，網(wǎng)絡高清攝像機的技術難度逐步降低，整機價格下降，使得基于網(wǎng)絡方案的監(jiān)控方案迅速普及。順應網(wǎng)絡化、高清化的安防監(jiān)控需求，安防工程規(guī)模和數(shù)據(jù)量越來越大，采用基于以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、交換、管理方式成熟、可靠，電信網(wǎng)絡發(fā)達、設備齊全、維護方便。在這種發(fā)展趨勢下，網(wǎng)絡光端機即光纖收發(fā)器得到了非常廣泛的應用，按傳輸結構分有點對點式、級聯(lián)式、環(huán)網(wǎng)式光纖收發(fā)器。另外還有光交換機來滿足更大規(guī)模的需求。

從點對點到多種形式

目前，光端機的發(fā)展由點對點單一式的光端機到節(jié)點、匯聚、波分復用等多種形式的光端機遍地開花。

光端機的傳輸速率主要受限于光電轉換模塊，至于光纖，其理論帶寬相當高，可以說還遠未達到它的上限，點對點光端機雖能滿足項目的使用需求，但對于某些應用場合，如高速公路，需要將每一個收費點的視頻信號統(tǒng)一傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，是否有可以節(jié)約光纖資源的產(chǎn)品方案呢？節(jié)點式光端機就是在這樣的需求引導下開發(fā)而來，如圖1所示的節(jié)點式光端機應用拓撲圖，可以看到，它在光纖資源的利用上相比于點對點光端機有了很大的提高。

圖1：節(jié)點式光端機的應用拓撲圖

匯聚式、波分復用式光端機同樣如此，結合不同的應用場景進行對應研發(fā)，提高了資源的重復利用率。

從單機到機架式

隨著時代的發(fā)展，以及用戶對安全防范要求的日益提高，安防監(jiān)控項目的規(guī)模也越來越大，前端上百個監(jiān)控點位的項目比比皆是，平安城市、智能交通等安防項目更是把監(jiān)控技術運用的淋漓盡致。大量的視頻信號從各個光端機發(fā)送機傳輸?shù)街行牡墓舛藱C接收機，此時另一個問題悄然而生，大量的接收機匯集在中心，即使是多路數(shù)光端機，數(shù)量還是非常大，安裝、供電、走線都顯得雜亂麻煩，不利于維護。機架式光端機的出現(xiàn)，讓這個問題得到了很好的解決。

因為前端攝像機位置比較分散，發(fā)送端還是使用單機，只在接收端采用機架式光端機，所以我們講的機架式光端機指的都是接收機。機架式光端機可集中供電管理、結構緊湊、可靠性高，每個單元獨立工作，其中一個壞了不影響其他的卡工作，維修替換方便，得到了廣大用戶的青睞。

光端機的發(fā)展之路

“大江東去浪淘盡，千古風流人物”，每每讀到蘇東坡的這首赤壁懷古，給人一種波瀾壯闊，蕩氣回腸之美，其實對于光端機廠家而言，回顧過去的十幾年，雖趕上了最好的發(fā)展時代，但盡管如此，殘酷的市場競爭下，何嘗不是一個優(yōu)勝劣汰的過程？群雄逐鹿，到底誰能最終問鼎中原，成為千古風流人物？

在引言中，筆者提到，監(jiān)控用的視音頻光端機從出現(xiàn)到發(fā)展壯大，其背后的推力一直是安防行業(yè)蓬勃發(fā)展的潮流，可以毫不夸張地說，如果沒有監(jiān)控行業(yè)的推動，光端機這一傳輸產(chǎn)品也達不到如今的規(guī)模。

因此，欲把脈光端機的未來發(fā)展，不妨還是從監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展方向著手分析，筆者認為有以下幾個方面：

高清化

2010年是業(yè)內公認的高清元年，從720P到目前的實時500W，僅僅用了三年不到的時間?，F(xiàn)在一些新上的項目，固然已采用高清，但更多的是之前建設的老項目，采用標清方案，需要逐步升級為高清，高清在今天及今后的幾年中，將一直是監(jiān)控建設的主旋律。

對于高清，可以分為三大類：網(wǎng)絡高清、數(shù)字高清和模擬高清。

對于網(wǎng)絡高清，目前已有千兆以太網(wǎng)交換機，但隨著高清建設的進一步擴大，萬兆以太網(wǎng)交換機呼之欲出。針對數(shù)字高清，目前不少廠家已經(jīng)研發(fā)出sdi光端機，用于傳輸數(shù)字高清信號，但存在著路數(shù)少和傳輸方式單一（更多的是點對點）的問題，相信在不久的將來，sdi光端機的發(fā)展會重溫模擬視頻光端機的發(fā)展之路，只不過兌變的時間會更短，正如編碼設備花了十年時間完成從CiF到d1的革命，而只花了三年不到的時間，便完成了從720P到500W的華麗轉身。

智能化

馮小剛導演的《天下無賊》電影中，有這么一句臺詞：“二十一世紀，什么最貴？人才！”

捧腹之后，細細想來，確實如此，這些年，新聞媒體對于“用工荒”的報道屢見不鮮，而且感覺趨勢越來越明顯，不少專家都斷言：人力將越來越昂貴。對于監(jiān)控行業(yè)而言，如何才能幫助到用戶減少在監(jiān)控使用中人力資源的投入？答案應該是智能化。

作為光端機而言，應該如何發(fā)展智能化？

目前，具備對自身工作狀態(tài)進行自動地監(jiān)測和報警功能的光端機，已經(jīng)不再屬于新鮮的事物，但總體而言，目前具備網(wǎng)管功能的光端機在技術及功能上都過于簡單，后續(xù)如何將更先進的技術融入光端機之中，并進行聯(lián)動報警，降低用戶在監(jiān)控和系統(tǒng)維護上的人員投入和成本，將是擺在各個廠家面前的一個難題，是機遇也是挑戰(zhàn)，誰能先取得突破，必將獲得用戶的認可，同時取得市場的豐厚回報。

集成化

很多用戶存在一個困惑：在監(jiān)控系統(tǒng)的建設中，往往要用到許多不同廠家的設備，當出現(xiàn)異常時候，對于問題的定位比較困難，且問題若屬于不同廠家間產(chǎn)品兼容性方面問題的時候，最終的解決方案往往比較困難。

針對用戶的這種困惑，最好的解決思路是提高產(chǎn)品功能的集成度，如?？低暪狙邪l(fā)的視頻綜合平臺，就是一款集編碼、解碼、矩陣控制、大屏控制、智能行為分析等多種功能于一體的集大成的綜合型設備。

對于光端機而言，這樣的思路同樣適合，如何增加光端機的功能集成度，將哪些功能在光端機上進行集成，同樣考驗著各個廠家的智慧，這需要對行業(yè)有深刻的理解和積累后，站在更高的角度上進行審視和思考。

結束語

根據(jù)近十年光端機發(fā)展來看，一些具有戰(zhàn)略眼光的企業(yè)，雖為行業(yè)新秀，但通過借鑒其它廠家的成功經(jīng)驗、失敗教訓，能后來居上，在光端機的研發(fā)上，有清晰的發(fā)展思路，對市場有更深刻的理解。如?？低暪臼嗄陙碓诎卜佬袠I(yè)內的發(fā)展，基于對安防技術深厚積累及用戶需求的深厚理解，近幾年在該領域的發(fā)展可謂風生水起，相信在不久的將來，必將如其它產(chǎn)品一樣，引領行業(yè)的發(fā)展。目前，整個行業(yè)已經(jīng)呈現(xiàn)欣欣向榮之勢。

往者不可諫，來著猶可追。筆者認為，任何企業(yè)光端機產(chǎn)品能否取得快速發(fā)展，關鍵還是看能否準確把握市場需求，引領行業(yè)發(fā)展。