文/ 熊康民 深圳市銳明視訊技術(shù)有限公司銳明產(chǎn)品發(fā)展部 責(zé)任編輯/湯凱

　　通常，我們把一般用于室內(nèi)的監(jiān)控錄像機(jī)定為消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品，而車載行業(yè)應(yīng)用的監(jiān)控錄像機(jī)則要求更高，需要有工業(yè)級(jí)品質(zhì)。兩種品級(jí)的產(chǎn)品追求是不同的：

　　消費(fèi)級(jí)要求：性能好、容量大、便宜、能快速跟進(jìn)最新技術(shù)的發(fā)展;

　　工業(yè)級(jí)要求：穩(wěn)定可靠、足夠的性能，不追求最新技術(shù)，等待相關(guān)技術(shù)穩(wěn)定后再切入，做工好、用料足、價(jià)格較貴。

　　舉個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)比例子，普通筆記本電腦，幾千元一個(gè)，好點(diǎn)的過萬(wàn)已到頂級(jí)配置了;而軍用電腦在網(wǎng)上有時(shí)也能搜到一些信息，通常是厚厚的外殼，笨重不說(shuō)配置還很一般，但其價(jià)格卻不一般了，超貴啊，但“貴”是有原因的。

　　應(yīng)用環(huán)境天壤之別

　　普通監(jiān)控與車載監(jiān)控在應(yīng)用環(huán)境上可謂有著天壤之別，如果說(shuō)普通監(jiān)控屬生活在溫室里的花朵，那車載監(jiān)控則算得上是生存在懸崖邊上的傲立蒼松。普通監(jiān)控錄像機(jī)一般有單獨(dú)的監(jiān)控主機(jī)房，有空調(diào)恒溫恒濕，有防靜電，無(wú)塵無(wú)水，電源穩(wěn)定，且有UPS電源保障，有專人隨時(shí)進(jìn)行維護(hù)等。而車載監(jiān)控則面臨著如下惡劣環(huán)境問題：

　　高低溫：南方暴曬高溫可上60℃，北方晚上可至零下30℃;

　　水、塵土：常年易受到塵土侵蝕，水濺;

　　電源不穩(wěn)定：車輛電氣脈沖多，雖然時(shí)間短，但幅度大可至百伏電壓;

　　突然斷電：車輛事故或拉大閘會(huì)導(dǎo)致正常運(yùn)行正在讀寫硬盤的設(shè)備突然斷電;

　　振動(dòng)：車輛一直處在振動(dòng)環(huán)境中，明顯對(duì)硬盤的讀寫與壽命是不利的。

　　也正因?yàn)檫@些難題，車載監(jiān)控系統(tǒng)在錄像、網(wǎng)傳等基礎(chǔ)功能方面要做更多的研究，一方面增加了車載系統(tǒng)產(chǎn)品的成本，另一方面也提高了車載系統(tǒng)產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)門檻。這就導(dǎo)致了普通安防監(jiān)控廠家眾多，而車載系統(tǒng)安防廠家相對(duì)較少的局面，而具備研發(fā)實(shí)力跟生產(chǎn)能力的車載系統(tǒng)安防廠家更是屈指可數(shù)。

　　元器件材料選型精益求精

　　由于有著各種惡劣環(huán)境因素，因此在元器件材料選型方面需要著實(shí)下一番功夫：

　　需要結(jié)實(shí)耐用，不能因長(zhǎng)期振動(dòng)受力環(huán)境下因疲勞斷裂損壞，要能防老化;

　　元器件規(guī)格要提升，考慮到高低溫、頻繁電脈沖沖擊時(shí)不能損壞;

　　接插件要結(jié)實(shí)可靠，不易因振動(dòng)而松脫。

　　如果有電池類產(chǎn)品，需要用工業(yè)級(jí)電池，不能采用筆記本、手機(jī)之類采用的普通鋰電，包括聚合物鋰電，安全不會(huì)爆炸，放電能力強(qiáng)。

　　設(shè)備處于公眾環(huán)境中，還要注意選材環(huán)保，不能污染環(huán)境，同時(shí)也不得危害人體健康及生命財(cái)產(chǎn)安全。

　　針對(duì)特殊特定環(huán)境下的應(yīng)用，還可能要求進(jìn)一步提高選材要求，如IP67的防水，允許在水中浸泡使用;IK10的防暴等級(jí);及防火盒必須在火中1000℃高溫下保持錄像正常等。

　　整機(jī)設(shè)計(jì)至纖至悉

　　結(jié)構(gòu)要求

　　內(nèi)部電路忌線纜太多，模塊化設(shè)計(jì)，容易在振動(dòng)中與元器件長(zhǎng)時(shí)間接觸，造成元器件損壞或線纜劃存，同時(shí)也容易維護(hù)更換。

　　一般采用低熱阻鋁型材做為設(shè)備外殼，堅(jiān)固耐用，同時(shí)配合良好的工業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將設(shè)備內(nèi)部的熱量傳導(dǎo)出來(lái)，相同級(jí)別相關(guān)方案的主機(jī)熱量功耗都差不多，所以一般外殼較熱的機(jī)器說(shuō)明其散熱效果更好。

　　斷電保護(hù)

　　事故瞬間的錄像通常是很關(guān)鍵的，正是雙方責(zé)任判斷的依據(jù)。當(dāng)車輛突發(fā)事故時(shí)，車輛一般會(huì)切斷相關(guān)電路，以保護(hù)車輛不會(huì)因電路問題使事故進(jìn)一步惡化，此時(shí)車載錄像設(shè)備很可能被突然斷電。在我們使用PC電腦時(shí)，突然斷電對(duì)我們的工作影響很大的：

　　如果你正在編寫文檔而沒有保存，此時(shí)數(shù)據(jù)是在內(nèi)存存儲(chǔ)的，突然斷電會(huì)造成這部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失;

　　如果正在保存到硬盤，此時(shí)中斷供電后果更嚴(yán)重，有可能會(huì)造成整個(gè)文件的損壞;

　　硬盤是在高速旋轉(zhuǎn)的，突然斷電還有可能造成碰頭不能正常復(fù)位，與磁片發(fā)生碰撞，而導(dǎo)致硬盤的損壞。

　　對(duì)于車載設(shè)備來(lái)說(shuō)，上述對(duì)PC的問題同樣也存在，但車載錄像設(shè)備涉及到安防業(yè)務(wù)，即使是車輛突然停止供電，也是不允許出現(xiàn)上述這些情況的，因此需要從電路上進(jìn)行特殊的設(shè)計(jì)，保護(hù)好磁盤，及可靠的將緩存錄像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到硬盤后才能進(jìn)行安全關(guān)機(jī)流程。

　　電源保護(hù)

　　車載電源環(huán)境一般比較惡劣，有著比較復(fù)雜的脈沖，其中以拋負(fù)載影響最為嚴(yán)重。如當(dāng)車輛電瓶有時(shí)接觸不好斷開瞬間，車輛發(fā)電機(jī)的電力由于突然少了一個(gè)大的負(fù)載，而將大電流大的電壓轉(zhuǎn)向車載錄像設(shè)備，此時(shí)的電脈沖甚至可高達(dá)170V，對(duì)車載錄像設(shè)備造成強(qiáng)烈的沖擊。另外由于車載電瓶的老化及不同電瓶規(guī)格的車輛原因，車載錄像設(shè)備還需適應(yīng)車輛供電系統(tǒng)電壓從8伏至36伏之間寬泛變化。由于車載電器的復(fù)雜性，交流疊加、供電突降、靜電，及各種傳導(dǎo)干擾與空間輻射等也都在隨時(shí)隨刻的影響著車載錄像設(shè)備。

　　因此在車載錄像設(shè)備電源部分設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按照ISO7627標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)道路車輛中電氣相關(guān)的性能參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)與測(cè)試方法嚴(yán)格執(zhí)行，以滿足惡劣車輛電源環(huán)境下錄像設(shè)備仍能穩(wěn)定可能的運(yùn)行。

　　減振系統(tǒng)

　　車載錄像設(shè)備一般也采用普通筆記本硬盤做為存儲(chǔ)介質(zhì)，如何在車載振動(dòng)中保護(hù)好硬盤，從而保護(hù)好核心用戶錄像數(shù)據(jù)，需要考慮眾多因素。

　　首先是安裝問題，客戶需要全方位任意安裝，要求設(shè)備能360度XYZ方向減振設(shè)計(jì)。在這部分設(shè)計(jì)中，一般會(huì)很容易想到彈簧、鋼絲圈等有彈性的物質(zhì)，這是生活中容易見到的常識(shí)，但其實(shí)深一步研究會(huì)發(fā)現(xiàn)，彈簧減振其實(shí)是非常難的。如果采用彈簧，理想情況下，彈簧產(chǎn)生的彈性振動(dòng)的正弦波如果能和振動(dòng)產(chǎn)生的正弦波正好波峰與波谷疊加，則正好能完全減振，保持硬盤的恒定，稍有偏差，也可以大幅減振。但實(shí)際上振動(dòng)波是頻率、幅度均不在斷變化的正弦波，因此用彈簧減振很有可能在一小段波形上減振，而在另一段波形上形成波峰與波峰、波谷與波谷的疊加，形成“共振”，這樣反而使“減振”系統(tǒng)變成了“加振”系統(tǒng)，使硬盤損壞的更快。

　　實(shí)際減振系統(tǒng)應(yīng)該考慮新的思路，如采用特殊減振阻尼橡膠，通過特殊比例的配方，使振動(dòng)能力得以吸收并轉(zhuǎn)換成熱能散發(fā)掉，使不同頻率、幅度的振動(dòng)波都能得到緩減。在振動(dòng)試驗(yàn)中，也需要對(duì)這種減振系統(tǒng)的XYZ三方向進(jìn)行測(cè)試，以保證實(shí)際安裝使用過程中可以全向安裝。另外振動(dòng)材料的選型還要注意在高低溫不同環(huán)境下老化問題，測(cè)試時(shí)需要振動(dòng)臺(tái)直接架設(shè)在高低溫箱內(nèi)。

　　任何材料都無(wú)法對(duì)所有的振動(dòng)全部消減，在設(shè)計(jì)減振系統(tǒng)時(shí)，可以對(duì)低頻段部分適度放棄，將這部分振動(dòng)交給硬盤自己處理，一般硬盤在低頻段是可以有一定承受力的，如筆記本電腦在火車上、汽車上使用是完全沒有問題的，這是因?yàn)闆]有直接接受到車輛傳來(lái)的高頻振動(dòng)，大部分高頻振動(dòng)被拿著筆記本的人吸收掉了。通過這樣有取舍有針對(duì)性的對(duì)減振系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，最終可以實(shí)現(xiàn)硬盤錄像機(jī)在車載振動(dòng)環(huán)境的完美應(yīng)用。

　　防護(hù)設(shè)計(jì)

　　車載錄像設(shè)備一般不采用風(fēng)扇設(shè)計(jì)，即使溫度再高。風(fēng)扇外露容易受到灰塵、水濺的侵蝕，而且還要設(shè)計(jì)通風(fēng)孔，這也會(huì)造成設(shè)計(jì)容易進(jìn)塵，進(jìn)水。

　　車載設(shè)備一般盡量安裝在振動(dòng)最小地面上，也因此容易在清潔車輛時(shí)易受到灰塵、水濺影響，因此需要設(shè)計(jì)護(hù)罩，提高防護(hù)等級(jí)，同時(shí)要結(jié)實(shí)，不能被人踩幾腳就成“變形金剛”了。

　　對(duì)于車載錄像設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，再多的灰與水濺，即使設(shè)備“結(jié)滿蜘蛛網(wǎng)”了，也應(yīng)該能正常使用。

　　文件系統(tǒng)

　　文件系統(tǒng)即我們經(jīng)常用的FAT32、NTFS、EXT2等WINDOWS和LINUX用于存儲(chǔ)文件的文件系統(tǒng)，但這些系統(tǒng)并不適合時(shí)時(shí)大量錄像數(shù)據(jù)的寫入，為提高存儲(chǔ)效率與可靠性，有能力的高科技公司如銳明等，需要開發(fā)出自己的文件系統(tǒng)，要求：

　　快速寫入;

　　標(biāo)記與跳過壞區(qū)，不能經(jīng)常被卡死在壞區(qū);

　　多重備份索引;

　　數(shù)據(jù)快速恢復(fù);

　　安全保密;

　　可靠穩(wěn)定。

　　存儲(chǔ)介質(zhì)在使用過程中，如PC電腦，有時(shí)因硬盤問題，電腦被卡死了，需要等很久才能恢復(fù)，這是很多人都遇到過的，但在車載安防領(lǐng)域，這種情況意味著會(huì)丟失時(shí)時(shí)從攝像頭傳來(lái)的錄像數(shù)據(jù)，一旦遇到事故，現(xiàn)場(chǎng)錄像證據(jù)就沒有了。當(dāng)遇到壞區(qū)時(shí)，PC電腦系統(tǒng)會(huì)努力嘗試多次讀取，從而表現(xiàn)為卡死狀態(tài)，這是操作系統(tǒng)固有的特性，因此并不適用于車載錄像。另外，有時(shí)PC電腦文件誤刪除了，借助于一些恢復(fù)工具軟件，可以找回，但恢復(fù)的效率是非常低的，通常需要幾小時(shí)，甚至硬盤太大，需要一整天來(lái)恢復(fù)。在車載安防錄像中，可以通過自己開發(fā)的文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快速恢復(fù)索引，僅需要不到1分鐘即可。

　　網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

　　普通室內(nèi)小區(qū)安防的網(wǎng)絡(luò)是非常優(yōu)越的，有線、光纖等都有，還是免費(fèi)的。但在車載領(lǐng)域條件就差很多了，3G/4G帶寬窄，還需按流量來(lái)付費(fèi)。在網(wǎng)傳實(shí)時(shí)錄像與上傳設(shè)備端采集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)時(shí)，就必需要注意做網(wǎng)傳優(yōu)化，尤其是視頻數(shù)據(jù)，即要求流暢還要求有一定清晰度，同時(shí)還不能占用過多的帶寬以浪費(fèi)消耗客戶的流量，增加客戶的運(yùn)營(yíng)成本。

　　GPS模塊原始數(shù)據(jù)的應(yīng)用,GPS干擾器的發(fā)現(xiàn)。在一般平臺(tái)獲取的數(shù)據(jù)是算法后的數(shù)據(jù)，GPS模塊如果數(shù)據(jù)無(wú)效就會(huì)被過濾掉或糾正，但有時(shí)原始的GPS模塊數(shù)據(jù)即使無(wú)效也是有一定意義的。比如現(xiàn)在淘寶上很容易買到幾十元的GPS干擾器，在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，這種干擾器使用后，GPS模塊會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的定位無(wú)效，但衛(wèi)星顆數(shù)卻可能保持一定數(shù)量的狀態(tài)，這種情況下則需要對(duì)GPS模塊原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后才能推理出來(lái)，當(dāng)然最終仍需要上車驗(yàn)證。

　　以上這些技術(shù)的研究，對(duì)于普通安防企業(yè)來(lái)說(shuō)是完全無(wú)需考慮，也是不必要的，甚至也是難以企及的。然而，對(duì)于車載行業(yè)的廠商來(lái)說(shuō)，為了能在該領(lǐng)域站穩(wěn)腳并提交一份合格的“成績(jī)單”，則必須做到以上綜述的點(diǎn)點(diǎn)。近年來(lái)，隨著監(jiān)控安防技術(shù)不斷地推陳出新，我們相信，車載監(jiān)控這一塊會(huì)愈加精耕細(xì)作，大放異彩，利國(guó)利民。