導論
I/O于一般安防產(chǎn)業(yè)的應用已相當廣泛，只是多數(shù)應用仍沿用RS-485通訊接口進行控制，然而隨著Ethernet通訊的不可逆轉(zhuǎn)的普及趨勢，以Ethernet為通訊接口的I/O產(chǎn)品漸漸在歐美成為主力，取代傳統(tǒng)RS485接口的I/O已成為現(xiàn)實。
1. 高通訊頻寬
2. 高整合性S
3. 集中管理
4. 不受距離限制
5. 支持網(wǎng)絡瀏覽器
為了讓各位讀者更容易了解Ethernet對安防產(chǎn)業(yè)的好處，讓我們舉一個應用案例來進行說明。試想，在一個國際機場，安全單位希望能夠?qū)︼w機跑道及周界進行入侵偵測及視頻監(jiān)控。機場跑道占地廣大，跑道周圍必須駕設成百上千的攝像機、傳感器及告警燈&號等，在視頻監(jiān)測應用上，傳統(tǒng)的DVR架構僅能將機場進行切割，分區(qū)管理。入侵偵測應用上，傳統(tǒng)RS485 I/O需搭配控制器對周邊傳感器進行監(jiān)控，然而RS485 I/O必須仰賴控制器輪詢采集，一旦發(fā)現(xiàn)傳感器被觸發(fā)，隨即使用控制器觸發(fā)警報，不過這樣的輪詢架構有著潛在的安全危機。因為輪詢產(chǎn)生時滯，無法做到真正的實時，因而在輪詢的通訊機制下容易出現(xiàn)漏報，而產(chǎn)生安全漏洞。
相反的Ethernet因為頻寬較大，所有的影像及入侵告警訊號都可經(jīng)由Ethernet集中管理，現(xiàn)今Ethernet網(wǎng)路頻寬可達10Gbps，對于影像以及告警訊號處理是游刃有余。更重要，Ethernet作為多種通訊協(xié)議的載體，讓主動發(fā)報的通訊策略的實現(xiàn)成為可能。這樣的通訊技術給合I/O的控制，也就構成了今天我們的主角“智能以太網(wǎng)I/O”。回到我們剛剛的的例子，有了Ethernet與智能Ethernet I/O不僅影像可以集中在中控室進行管理，I/O告警訊號也可以主動發(fā)回中央控制端，避免輪詢所產(chǎn)生的安全漏洞，I/O CGI command的功能輕松實現(xiàn)與數(shù)字攝像頭的聯(lián)動，大大提升視頻監(jiān)測的有效與實時性。
基于Ethernet數(shù)字安防系統(tǒng)的局限
雖說Ethernet頻寬夠大，但將所有影像訊號透過Ethernet傳輸仍難免會遭遇頻寬消耗過大的問題，為了克服這樣的事實，安防產(chǎn)業(yè)研發(fā)出許多影像壓縮技術，以期減少頻寬消耗。此外，為增加系統(tǒng)可靠性，安防系統(tǒng)一般會要求除頻寬消耗外，也需注意終端主機系統(tǒng)資源消耗不可超過一定比例，也就是說除影像處理外，若能將I/O告警訊號及其控制能盡量依靠終端裝置進行處理，將會有效的減輕系統(tǒng)資源消耗。為解決這樣的問題，讓我們進一步的介紹智能以太網(wǎng)I/O能為數(shù)字化安防系統(tǒng)解決些什么。
智能以太網(wǎng)I/O帶來的好處
先前所提及的輪詢的架構其實并不只存在傳統(tǒng)的RS485 的I/O信號監(jiān)控上，事實上多數(shù)市面上的Ethernet接口的I/O也是依靠前端控制器或者主機的輪詢進行監(jiān)控。不過Moxa的新一代的智能以太網(wǎng)I/O，它不但具有一般控制器所具有的前端邏輯控制能力（Event Response Logic）,可用于本地數(shù)據(jù)采集或者輸出控制，還可以通過多種通訊協(xié)議主動發(fā)送告警訊號（定時&遇變發(fā)送策略），有效的減少頻寬以及系統(tǒng)資源的消耗。
實驗室實測結(jié)果如下：
以此前的機場周界及跑道的安防系統(tǒng)再作說明，該安防系統(tǒng)使用大量的數(shù)字攝像機以及PTZ，且這些攝像機往往需要與I/O告警信號進行聯(lián)動，例如一個人企圖入侵機場跑道，除現(xiàn)場告警燈、喇叭警告外，中央控制室的人員亦需知道該入侵事件的現(xiàn)場畫面并對畫面做出實時紀錄，在一般的Ethernet I/O應用中，中央控制電腦在讀到I/O告警事件后會對數(shù)字攝像機或者PTZ做出攝像或者轉(zhuǎn)向命令，在一連串的動作中，這些信號的往返及輪詢都將消耗頻寬及系統(tǒng)資源且實時性非常差。倘若現(xiàn)在使用智能以太網(wǎng)I/O，將不只是主動的將告警信息透過Ethernet上傳，同時也可以不通過中央監(jiān)控主機進行對前端數(shù)字攝像機或者PTZ發(fā)布CGI(Common Gateway Interface)命令，直接進行轉(zhuǎn)向或者攝像。
MOXA的解決方案示例如下：
針對一般使用網(wǎng)絡瀏覽器進行監(jiān)控的應用更可以利用這樣的技術完成即時監(jiān)控，并節(jié)省建置成本，其主要原因是智能以太網(wǎng)I/O可以主動的發(fā)送基于瀏覽器的CGI命令，因此不論是否跨網(wǎng)段或是跨Internet的應用均可輕松架設，無需擔心輪詢所造成的困擾。
結(jié)論：
隨著以太網(wǎng)絡的興起，安防系統(tǒng)的逐漸走向網(wǎng)絡化，使得安防系統(tǒng)得以整合集中管理。然而以太網(wǎng)絡的安防架構也因為高度整合面臨頻寬及系統(tǒng)資源消耗的問題，如何享受以太網(wǎng)絡為安防產(chǎn)業(yè)帶來的好處的同時，兼顧系統(tǒng)資源消耗也成為重要的課題。智能以太網(wǎng)I/O為安防系統(tǒng)集成商以及用戶提供了另一個更實時更省系統(tǒng)資源的選項。在歐美，這樣的系統(tǒng)已經(jīng)被許多大型公共建筑所采納，相信在經(jīng)濟騰飛的中國，這樣的系統(tǒng)將會為數(shù)字化安防的行業(yè)應用升級做出應有的貢獻。
Source: ARC Advisory Group
