Giải pháp truyền hình ảnh không dây qua mạng di động 3G

Giải pháp truyền hình ảnh không dây qua mạng di động 3G Tóm tắt: Hệ thống truyền hình ảnh không dây qua mạng di động 3G là sản phẩm viễn thông mới xuất hiện trên thị trường trong nước nhưng đã nhanh chóng tạo được ấn tượng mạnh trong việc ứng dụng công nghệ cao thực hiện nhiệm vụ truyền tín hiệu video từ các camera kỹ thuật số hiện đại qua mạng di động thế hệ thứ 3 (sử dụng thẻ SIM của điện thoại di động 3G – Third Generation) tới các thiết bị thu cho người quan sát xem trực tiếp hình ảnh tại vị trí giám sát thông qua cuộc gọi thoại kèm hình ảnh Video Call từ điện thoại hoặc máy tính có kết nối 3G của mình. 1. Giới thiệu hệ thống Hệ thống truyền hình ảnh không dây qua mạng di động 3G thực sự hữu ích với chức năng giám sát và theo dõi từ xa một cách tiện lợi và triển khai nhanh chóng tại bất cứ đâu có dịch vụ kết nối mạng 3G. Khi được sử dụng phối hợp với các thiết bị cảnh báo khác như: cảm biến báo động báo khói, dò rỉ khí gas, cảm biến phát hiện chuyển động PIR, đột nhập bất hợp pháp trên cửa kính hoặc cửa ra vào, ... hệ thống sẽ trở thành giải pháp mang lại hiệu quả cao cho các ứng dụng quan sát camera an ninh trên các thiết bị di động có tích hợp công nghệ 3G. Hiện nay, cùng với sự mở rộng và tăng chất lượng cũng như khả năng phủ sóng ngày càng cải thiện của các nhà cung cấp dịch vụ 3G tại Việt Nam, hệ thống đã được ứng dụng mạnh để quản lý giám sát cho nhà riêng, trường học, văn phòng, cửa hàng, nhà kho, chăm sóc người già yếu và trẻ em,... thậm chí hệ thống đã trang bị trên các phương tiện di động như xe buýt, ôtô, tàu, thuyền để có thể giám sát hành trình bằng hình ảnh bất cứ lúc nào, bất cứ nơi đâu một cách nhanh chóng và chính xác nhất. 2. Mô hình hệ thống đề xuất Hệ thống gồm 2 phần: Phần phát tín hiệu video tại khu vực theo dõi lên mạng 3G và phần thu/quan sát hình ảnh di động qua mạng 3G. Thành phần chính của phần phát cũng như của hệ thống là Camera 3G. Camera 3G là loại CMOS camera có khe cắm thẻ SIMCARD điện thoại vào thiết bị để hỗ trợ quan sát qua mạng 3G. Sau vài thao tác cài đặt cơ bản khi hòa mạng điện thoại di động 3G cho camera người sử dụng chỉ cần thiết lập một cuộc gọi Video Call đến thuê bao sim đăng ký 3G này như những kết nối di động thông thường là có thể xem và điều khiển camera từ xa mọi lúc, mọi nơi. Như vậy, phần phát không dây sử dụng camera 3G của hệ thống hoàn toàn đơn giản trong thiết kế, dễ dàng lắp đặt và triển khai khi mà không cần thêm nhiều thành phần truyền thông, kết nối khác với phần thu tín hiệu và hiển thị như dây cáp, đầu nối, bộ chuyển đổi,.... Tiện lợi hơn nữa còn ở tính chất linh hoạt trong nâng cấp và mở rộng hệ thống. Bên cạnh việc tận dụng được những ưu thế của mạng truyền dữ liệu tốc độ cao 3G hiện nay là các liên lạc không dây âm thanh, hình ảnh đồng bộ 2 chiều với tầm phủ sóng rộng rãi trên toàn quốc cũng như quốc tế, có mã hóa bảo mật, chống nhiễu trên đường truyền tin, tốc độ truyền thông cao và băng tần rộng cho phép đảm bảo các camera 3G có thêm nhiều tính năng vượt trội hơn so với các camera kỹ thuật số không dây khác. Một ưu điểm nổi bật của việc sử dụng camera 3G nữa là ngoài chức năng quan sát, giám sát, đàm thoại bằng video call trực tiếp, tức thời nó còn giúp cho người sử dụng giảm đáng kể chi phí đầu tư cho những hệ thống phân tán và cơ động. Với các hệ thống camera quan sát có liên kết nhiều kênh trên nhiều địa điểm mà tại đó chúng cần thiết lập kiểm soát cả hình ảnh, âm thanh, hay các điểm này phân bố trên phạm vị địa lý rộng hoặc liên tục phải di chuyển sẽ gặp nhiều khó khăn và hạn chế khi xây dựng phương án nhằm giải quyết bài toán trên, đồng thời mất nhiều thời gian cho công tác lắp đặt thiết bị. Ngoài ra, với sự đa dạng sẵn có của các thiết bị hỗ trợ cho hệ thống an ninh, kiểm soát ta có thể tích hợp vào phần phát của hệ thống camera quan sát không dây truyền qua mạng điện thoại 3G thêm nhiều tính năng độc đáo khác như định vị GPS, wifi, đo lường - điều khiển qua internet, Dưới đây là mô hình sử dụng đầu ghi hình 3G: với tính năng ghi hình ảnh và xem trực tiếp qua hệ thống mạng 3G, truyền tín hiệu wifi về máy chủ, cảnh báo bằng SMS, kết hợp định vị toàn cầu, các cảm biến thu thập dữ liệu..., có thể thực hiện được nhiều việc như giám sát, học tập, hội nghị từ xa...., những nơi không có mạng hữu tuyến (hải đảo, vùng sâu, vùng xa...) và nhiều ứng dụng khác nữa Các tính năng của camera 3G: Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại camera 3G của các hãng sản xuất khác nhau và giá thành khác nhau tùy theo công nghệ chế tạo, nhưng các dòng sản phẩm camera 3G ở Việt Nam sử dụng theo 2 kỹ thuật truyền tín hiệu di động 3G nói chung là tiêu chuẩn truy nhập phân chia theo mã W-CDMA (mạng Vinaphone, Mobiphone, Viettel) và CDMA2000 1x EV-DO (SFone, EVN Telecom). Các thiết bị này được các hãng hàng đầu về truyền thông chế tạo để chúng mang tính Hình 3. Hệ thống thu/phát tín hiệu video và cảnh báo qua đầu thu hình 3G năng như một thiết bị cầm tay PDA chuyên dụng cho lĩnh vực giám sát âm thanh và hình ảnh có độ phân giải cao, tương tác đa nhiệm, hoạt động độc lập với pin bên trong thân máy hay tự động ghi lại các sự kiện lên thẻ nhớ SD thuận tiện cho truy suất về sau. Một số loại camera 3G hỗ trợ thêm những chức năng điều khiển từ xa bằng tin nhắn SMS một cách bí mật, an toàn với mã PIN truy cập; tích hợp các cảm biến báo động bên trong hoặc liên kết không dây, có đèn hồng ngoại để quan sát ban đêm trong điều kiện ánh sáng yếu và tự động kích hoạt tới số điện thoại 3G cài đặt sẵn. Thiết bị thu/quan sát hình ảnh truy nhập qua mạng 3G thường là các thiết bị di động phù hợp với giao thức RTSP, có hỗ trợ định dạng video 3GPP/ISMA (Internet Streaming Media Alliance). Mỗi người dùng di động dù ở bất cứ đâu có kết nối Internet hoặc 3G cũng có thể dễ dàng kết nối vào hệ thống để quan sát hình ảnh khu vực giám sát đơn giản bằng cách quay số điện thoại video là có thể xem, điều khiển online một cách linh hoạt và độ tin cậy cao. Ngoài việc quan sát trên điện thoại thì người dùng thích xem trên máy tính hơn là trên điện thoại bởi giới hạn không gian màn hình của chúng, dung lượng lưu trữ ít và thao tác không thuận tiện bằng chuột, bàn phím. Ví dụ với dòng sản phẩm camera internet không dây 3G của D-Link như DCS-2120 định dạng video 3GPP/ISMA còn có thể được xem lại trên máy tính với các chương trình xem phim RealPlayer 10.5, QuickTime 6.5. Phần mềm quản lý camera IP Surveilance của D-Link đi kèm có thể quản lý và quan sát đồng thời 16 kênh, lưu trữ trực tiếp lên ổ cứng hay thiết bị lưu trữ khác trên mạng, xem lại video và cài đặt tính năng phát hiện chuyển động để bật/tắt tự động chế độ ghi hình ảnh/âm thanh hoặc cảnh báo bằng e-mail. Để kết nối mạng 3G từ máy tính hoặc thiết bị di động, một module phần cứng cần sử dụng là các modem 3G. Ở các máy điện thoại di động, máy tính bảng đều tích hợp các modem 3G bên trong (internal), các modem 3G lắp đặt bên ngoài (external) có giao tiếp cổng USB để nối với máy tính và yêu cầu đi cùng với phần mềm điều khiển driver, thuật toán xử lý hình ảnh/âm thanh. Với các đặc trưng về thiết bị di động không dây băng thông rộng và mang đặc điểm của sản phẩm CNTT hệ thống là sự kết hợp hoàn hảo theo cơ chế truy nhập trực tiếp trong đó camera 3G đóng vai trò là 1 bộ router không dây, liên lạc điện thoại có hình thông thường hay theo dõi trực tuyến trên Internet qua trình duyệt web của một máy chủ như các hệ thống camera IP khác. Hình 4. Kết nối với camera 3G bằng video call từ điện thoại di động 3. Kết luận Nếu không xét về mặt dịch vụ hạ tầng mạng viễn thông, hệ thống truyền hình ảnh không dây qua mạng điện thoại 3G ngoài tính ưu việt đem lại về chất lượng hình ảnh số cao và ổn định, có thể truy xuất hình ảnh từ xa nó còn mang đến cho người sử dụng khả năng thiết lập và duy trì hệ thống giám sát đơn giản và tiện lợi. Hệ thống được nhiều doanh nghiệp nhỏ sau khi áp dụng đánh giá có tính ứng dụng thực tế thiết thực, phù hợp với công nghệ hiện có và không cần chi phí quá nhiều. Hệ thống giám sát video qua mạng điện thoại 3G được ví như hệ thống quan sát thông minh trong giai đoạn phát triển mạnh mẽ về công nghệ thông tin di động hiện nay và đang hứa hẹn sẽ là lựa chọn của số đông người tiêu dùng trong tương lai gần.