徐家麗，黃 唯

（1.南寧學(xué)院，廣西 南寧 530000；2.廣西廣播電視臺(tái)，廣西 南寧 530000）

0 引言

學(xué)校是國(guó)家和社會(huì)發(fā)展、科技和技術(shù)進(jìn)步的人才培養(yǎng)基石，校園安全是社會(huì)安全問(wèn)題中的重要研究課題，校園安全問(wèn)題關(guān)系著社會(huì)各行業(yè)高質(zhì)量人才的來(lái)源，是國(guó)家和社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的重要因素之一。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控有別于傳統(tǒng)有線視頻監(jiān)控，其靈活方便的特點(diǎn)可以監(jiān)控到更多監(jiān)控死角，與傳統(tǒng)有線視頻監(jiān)控結(jié)合，極大地提高了高校校園的安全性。

1 現(xiàn)狀和背景

在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中，視頻監(jiān)控是保障社會(huì)安全的重要手段，我國(guó)十分重視視頻監(jiān)控體系的建設(shè)，如著名的“天網(wǎng)”，遍布全國(guó)各個(gè)城市，是公安系統(tǒng)的重要部分。國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)早在2015年就發(fā)布了政策—《關(guān)于加強(qiáng)公共安全視頻監(jiān)控建設(shè)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工作的若干意見(jiàn)》，其中就指出視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)是新形勢(shì)下維護(hù)國(guó)家公共安全和社會(huì)穩(wěn)定的重要手段。

信息化時(shí)代里，高校紛紛發(fā)展數(shù)字化校園，將高校的學(xué)習(xí)、科研環(huán)境、生活和安全管理等信息匯總，統(tǒng)一在網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)上進(jìn)行管理，而其中的視頻監(jiān)控調(diào)度是校園安全的重要環(huán)節(jié)。以南寧學(xué)院為例，南寧學(xué)院中的許多重要位置皆安裝了有線監(jiān)控?cái)z像頭來(lái)保障校園安全。以此為基礎(chǔ)，依托全校覆蓋的WiFi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，靈活地安裝無(wú)線監(jiān)控?cái)z像頭，有效消除了有線監(jiān)控的死角，真正做到360°無(wú)死角監(jiān)控[1]。

1.1 研究意義

本課題致力于研究校園無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的靈活性優(yōu)勢(shì)，解決校園監(jiān)控死角，提供校園安全的有力保障。實(shí)施校園無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，研究靈活性強(qiáng)的無(wú)線視頻監(jiān)控體系的必要性及意義有以下幾點(diǎn)。

第一，實(shí)現(xiàn)可靈活部署的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，不僅能夠有效地監(jiān)控校園安全死角，還能更高效地分配視頻監(jiān)控系統(tǒng)的資源；做到動(dòng)態(tài)管理校園安全問(wèn)題，有效地預(yù)防并打擊違法行為，切實(shí)提高校園公共安全水平。

第二，維護(hù)校園的安全，為師生提供一個(gè)安全穩(wěn)定的學(xué)習(xí)環(huán)境，能夠保證高校培養(yǎng)人才的質(zhì)量，同時(shí)也能夠吸引外界社會(huì)資源進(jìn)入高校，幫助高校發(fā)展[2]。

1.2 需求分析

（1）操作簡(jiǎn)易需求。

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與傳統(tǒng)視頻監(jiān)控相比，可操控性更強(qiáng)，高校環(huán)境中管理者多為教師，因此需要提供一種簡(jiǎn)潔明了的操作管理模式，協(xié)助管理。

（2）靈活部署需求。

南寧學(xué)院校園總面積近86.67公頃（1 300畝），教學(xué)樓、宿舍樓、圖書(shū)館、體育館、活動(dòng)中心等建筑共計(jì)三十余棟，校道與綠化地小路交錯(cuò)，尤其是校內(nèi)的不孤湖景區(qū)和風(fēng)雨橋，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的視頻監(jiān)控點(diǎn)布置復(fù)雜度要求很高，無(wú)線監(jiān)控的靈活性無(wú)可替代。

（3）數(shù)據(jù)管理需求。

校園監(jiān)控采集的龐大數(shù)據(jù)流將時(shí)刻匯入控制中心的服務(wù)器，需要高性能服務(wù)器完成數(shù)據(jù)分析和存儲(chǔ)；依托校園網(wǎng)絡(luò)已有的網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備和校園組網(wǎng)，嚴(yán)格保護(hù)數(shù)據(jù)安全，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院捅Ｃ苄裕曨l數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程要求高速且穩(wěn)定，應(yīng)用單播IP能夠滿足網(wǎng)絡(luò)傳輸需求。

（4）冗余性需求。

實(shí)際上任何設(shè)施建設(shè)，無(wú)論是理論設(shè)計(jì)階段還是實(shí)施安裝階段，都不可能一勞永逸地解決所有問(wèn)題，需要做包容性強(qiáng)的冗余設(shè)計(jì)體系，能夠使后續(xù)維修或更換設(shè)備、添加新設(shè)備的工作順利進(jìn)行，這恰恰也是無(wú)線視頻監(jiān)控的最大優(yōu)勢(shì)之一。

2 無(wú)線視頻監(jiān)控優(yōu)勢(shì)

2.1 安裝靈活

校園局域網(wǎng)不同于電網(wǎng)，架設(shè)網(wǎng)線的工程量巨大且時(shí)間周期長(zhǎng)，由于需要在地下或者墻壁中架管穿線，容易對(duì)周邊造成破壞，因此往往都隨著校園施工建設(shè)一并完成，后續(xù)擴(kuò)容難度高，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安放位置和數(shù)量受到一定的限制。而無(wú)線視頻監(jiān)控依托于全面覆蓋的校園WiFi，最大優(yōu)勢(shì)就是不受網(wǎng)絡(luò)布線的限制，大大減少工作量的同時(shí)，能夠在無(wú)線網(wǎng)內(nèi)任意位置完成部署，提供安全服務(wù)[3]。

2.2 成本低且冗余性強(qiáng)

相比有線監(jiān)控必須依托現(xiàn)有網(wǎng)線或者需要額外牽引網(wǎng)線的缺點(diǎn)，無(wú)線視頻監(jiān)控的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的范圍即是無(wú)線監(jiān)控的范圍，且不需要在規(guī)劃建設(shè)時(shí)就考慮非常多的未來(lái)發(fā)展需求，也就不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)樾畔Ⅻc(diǎn)利用率低或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)施發(fā)展超出規(guī)劃，導(dǎo)致花費(fèi)更多的資源進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)改造的問(wèn)題，其建設(shè)成本低效率高。無(wú)線局域網(wǎng)內(nèi)能夠“漫游（roaming）”的特性，使其無(wú)線視頻監(jiān)控的靈活性進(jìn)一步提高，而且隨著無(wú)線網(wǎng)升級(jí)，服務(wù)器內(nèi)存變大，無(wú)線監(jiān)控?cái)z像頭的數(shù)量和質(zhì)量也能夠根據(jù)管理者的需求提供更強(qiáng)的安全保障[4]。

2.3 應(yīng)用范圍廣和時(shí)效性強(qiáng)

無(wú)線視頻監(jiān)控作為有別于傳統(tǒng)有線監(jiān)控的技術(shù)手段，它的應(yīng)用范圍十分廣泛，最主要的作用體現(xiàn)在范圍廣、分布零散的安全監(jiān)控，時(shí)效性要求較高的場(chǎng)合同樣十分符合其應(yīng)用特點(diǎn)，如表1所示。

表1 無(wú)線視頻監(jiān)控適用范圍

3 無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)概述

3.1 無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)框架

本課題提出的無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由視頻采集端（攝像頭）、網(wǎng)絡(luò)傳輸、監(jiān)控管理3個(gè)部分組成，如圖1所示。中心服務(wù)器采集和處理視頻信號(hào)數(shù)據(jù)，并給予管理員高效率的操作管理方式，存儲(chǔ)服務(wù)器（IPSAN）存儲(chǔ)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，顯示墻能夠多功能、多畫(huà)面顯示監(jiān)控信息。在部署過(guò)程中應(yīng)測(cè)試好無(wú)線網(wǎng)信號(hào)強(qiáng)度，保障無(wú)線視頻信號(hào)能夠暢通無(wú)阻地回到控制中心。

圖1 無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)

另外，安保人員能夠遠(yuǎn)程登錄監(jiān)控系統(tǒng)，使用移動(dòng)設(shè)備就能隨時(shí)隨地查看異常報(bào)警信息，使主動(dòng)權(quán)把握在安保手中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并制止安全事件的發(fā)生。

3.2 無(wú)線監(jiān)控多功能用途

無(wú)線視頻監(jiān)控在靈活性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)下，特殊功能的攝像頭能夠發(fā)揮更強(qiáng)大的作用，例如：體溫探測(cè)攝像頭、人臉識(shí)別攝像頭、夜視攝像頭等。2020年的新冠疫情來(lái)勢(shì)洶洶，為了減少接觸，大型商場(chǎng)出入口就有安放體溫探測(cè)攝像頭進(jìn)行無(wú)接觸測(cè)溫，安全且高效，南寧學(xué)院校門(mén)口和食堂等人群聚集地的出入口，同樣有擺放體溫探測(cè)攝像頭，起到控制疫情傳播的重要作用。無(wú)線監(jiān)控設(shè)備安裝方便，根據(jù)不同需求快速部署并開(kāi)始工作，極大地提高了工作效率。

類似情況中，應(yīng)用人臉識(shí)別或者夜視攝像頭等具有特殊功能的攝像頭，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，將極大地發(fā)揮其保障校園安全的重要作用，切切實(shí)實(shí)地實(shí)現(xiàn)數(shù)字化校園管理[5]。

4 應(yīng)對(duì)安全威脅

數(shù)字化時(shí)代，進(jìn)行惡意網(wǎng)絡(luò)攻擊的黑客不只存在于電影中，而是實(shí)實(shí)在在會(huì)構(gòu)成威脅的安全因素。目前會(huì)對(duì)無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)造成安全威脅的主要因素有以下幾點(diǎn)。

（1）設(shè)備劫持和替換：前端設(shè)備（無(wú)線網(wǎng)絡(luò)攝像頭）一般安裝的是嵌入式操作系統(tǒng)，在啟動(dòng)及運(yùn)行過(guò)程中很少進(jìn)行針對(duì)性的安全保護(hù)措施，容易被病毒等手段侵入前端設(shè)備。

（2）協(xié)議攻擊：仿造協(xié)議，甚至是篡改通信協(xié)議，非法入侵并控制設(shè)備。

（3）視頻資源非法訪問(wèn)：當(dāng)管理員賬戶的登錄口令相對(duì)簡(jiǎn)單時(shí)，遭受字典掃描或者暴力破解的攻擊手段時(shí)容易被截取，使黑客得以非法訪問(wèn)系統(tǒng)。

（4）視頻數(shù)據(jù)竊取和篡改：在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，利用網(wǎng)絡(luò)旁路攻擊等非法手段截獲視頻數(shù)據(jù)；偽造視頻數(shù)據(jù)的編碼格式（視頻數(shù)據(jù)以明文傳輸），用編造的視頻替換原本采集的視頻數(shù)據(jù)，篡改真實(shí)的記錄信息。

面對(duì)這些威脅，廠商均已有防范手段，本文以南寧學(xué)院為例，依托校園網(wǎng)已有的完整的網(wǎng)絡(luò)安全體系，包括下一代防火墻NF、入侵檢測(cè)系統(tǒng)IDS、入侵防御系統(tǒng)IPS等網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)安全管理員，能掃描到所受的攻擊類型及對(duì)象，自動(dòng)查詢是否有遭遇劫持、篡改等非法侵入的跡象，提供強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)作用。

另外，管理員對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)有一套嚴(yán)格的運(yùn)維管理規(guī)章制度，巡檢、故障維修、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)和視頻采集測(cè)試，這種物理層防御手段也是確保管理安全的重要安全措施。

5 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展的情況下，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠滿足高校校園安全監(jiān)控實(shí)際需求以及日益發(fā)展的冗余措施。最大程度上利用高清監(jiān)控和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線視頻監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合已經(jīng)十分成熟的人像識(shí)別技術(shù)等，高效率監(jiān)控校園的安全隱患，能夠節(jié)省大量安保人手，把安全監(jiān)控遍布校園每一個(gè)角落，切實(shí)保障校園安全問(wèn)題。

無(wú)線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)新時(shí)代的產(chǎn)物，其優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)有線視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)無(wú)法比擬的，將無(wú)線監(jiān)控與傳統(tǒng)有線監(jiān)控結(jié)合使用，組成的“天網(wǎng)”能夠保障校內(nèi)的師生可以專注學(xué)習(xí)與科研，為社會(huì)與國(guó)家輸送源源不斷的人才。