解析以太網(wǎng)報(bào)警技術(shù)的推動(dòng)和應(yīng)用

解析以太網(wǎng)報(bào)警技術(shù)的推動(dòng)和應(yīng)用

一、防盜報(bào)警系統(tǒng)的市場(chǎng)現(xiàn)狀

　　防盜報(bào)警系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、樓宇對(duì)講系統(tǒng)以及電子巡更系統(tǒng)一起構(gòu)成安全技術(shù)防范系統(tǒng)，是必不可少的技防手段。防盜報(bào)警系統(tǒng)的作用是在防護(hù)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)利用微波、紅外等技術(shù)，自動(dòng)探測(cè)入侵行為并產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，將警情信息傳送至控制中心的管理主機(jī)，聯(lián)動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警和警情位置信息，輔助提示安保人員啟動(dòng)應(yīng)急對(duì)策預(yù)案。
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????? 雖然經(jīng)過多年的發(fā)展，防盜報(bào)警產(chǎn)品已經(jīng)步入成熟期，用戶大多關(guān)注產(chǎn)品是否穩(wěn)定可靠以及功能多樣化。但在國(guó)內(nèi)報(bào)警市場(chǎng)，聯(lián)網(wǎng)化和集成化的需求方興未艾。
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????? 防盜報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)模式大致包括市縣公安系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)/派出所為中心的聯(lián)網(wǎng)/住宅小區(qū)聯(lián)網(wǎng)/單位聯(lián)網(wǎng)，聯(lián)網(wǎng)方式包括電話線、專用總線、網(wǎng)絡(luò)、電信無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等，其中電話線和總線制的應(yīng)用最為廣泛。電話線聯(lián)網(wǎng)型防盜報(bào)警系統(tǒng)多用于商業(yè)、金融、學(xué)校、政府機(jī)關(guān)等一些重要場(chǎng)所，報(bào)警主機(jī)接收警情后除了本地聯(lián)動(dòng)外，還通過電話線以自動(dòng)撥號(hào)或人工操作方式向上級(jí)直管部門或安保服務(wù)部門的接警中心轉(zhuǎn)發(fā)信息，接警中心負(fù)責(zé)處理警情并提供出警服務(wù)。專用總線型聯(lián)網(wǎng)報(bào)警系統(tǒng)多用于工廠企業(yè)、住宅小區(qū)，除了本地聯(lián)動(dòng)外，報(bào)警信息一般只傳送到本單位的控制室。
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????? 如何在保證對(duì)入侵探測(cè)快速響應(yīng)的同時(shí)，盡量降低系統(tǒng)的誤報(bào)率？這一直是防盜報(bào)警廠商孜孜以求的目標(biāo)。除了通過應(yīng)用各類先進(jìn)的光電生物技術(shù)和智能過濾分析算法來(lái)提升報(bào)警探測(cè)器的指標(biāo)外，還可以通過與視頻監(jiān)控系統(tǒng)集成從而通過圖像復(fù)核的手段快速準(zhǔn)確地判斷警情。

二、防盜報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

????? 區(qū)域聯(lián)網(wǎng)化

????? 隨著安全防范意識(shí)的提高，以及智能樓宇建筑的蓬勃發(fā)展，防盜報(bào)警系統(tǒng)的平均點(diǎn)位容量也在迅速加大，報(bào)警探測(cè)器從原先的幾個(gè)、十幾個(gè)增加到上百、數(shù)百個(gè)。防范區(qū)域面積的擴(kuò)大、施工布線的復(fù)雜、探測(cè)器分布位置的后期調(diào)整和擴(kuò)容等，都對(duì)防盜報(bào)警系統(tǒng)的控制管理方式乃至系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)提出了新的要求。
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????? 防盜報(bào)警系統(tǒng)中的通訊鏈路一般包括報(bào)警探測(cè)器與報(bào)警控制器間的聯(lián)網(wǎng)，以及報(bào)警控制器與控制中心的聯(lián)網(wǎng)。在實(shí)際施工部署過程中，為了能靈活搭配探測(cè)器的數(shù)量和布線，探測(cè)器與報(bào)警控制器之間大多仍采用傳統(tǒng)的開關(guān)量信號(hào)傳輸，而報(bào)警控制器與控制中心的聯(lián)網(wǎng)則是系統(tǒng)是否穩(wěn)定健壯靈活擴(kuò)展的關(guān)鍵。
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????? 電話線聯(lián)網(wǎng)方式運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高、聯(lián)網(wǎng)速度慢，為解決多用戶同時(shí)報(bào)警線路堵塞的問題，接警中心需要配置多臺(tái)接警控制器和多路通訊鏈路。專用總線聯(lián)網(wǎng)方式運(yùn)營(yíng)成本低、聯(lián)網(wǎng)速度快，但覆蓋面積范圍小、線路鋪設(shè)可靠性差、傳輸容易受干擾。
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????? 防范區(qū)域的加大使得報(bào)警系統(tǒng)的監(jiān)控范圍延展，分布在各個(gè)區(qū)域的報(bào)警控制器必須有完善先進(jìn)的通訊網(wǎng)絡(luò)支撐，控制中心的安保人員才能對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的所有探測(cè)器的報(bào)警狀態(tài)一目了然，傳統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)方式面對(duì)這類的變化難以為繼，而以太網(wǎng)報(bào)警技術(shù)則使得這一要求的實(shí)現(xiàn)成為可能。

????? 聯(lián)動(dòng)集成化

????? 多系統(tǒng)多平臺(tái)集成已經(jīng)成為安防系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)主要方向，防盜報(bào)警系統(tǒng)也不例外。其中，對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行視頻復(fù)核的強(qiáng)烈市場(chǎng)需求使得防盜報(bào)警系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)集成聯(lián)動(dòng)最具必要性。如果監(jiān)控區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)警情，安保人員一般不可能迅速出現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)，如果同時(shí)出現(xiàn)多處警情，也無(wú)法分身去多個(gè)地方。如果防盜報(bào)警系統(tǒng)能夠聯(lián)動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，就可以在控制中心即時(shí)觀察報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)情況，準(zhǔn)確識(shí)別復(fù)核是否有入侵行為還是誤報(bào)，自動(dòng)記錄報(bào)警時(shí)間和位置信息、自動(dòng)進(jìn)行視頻抓拍和錄像以及通知相關(guān)執(zhí)法部門。
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????? 有賴于科技強(qiáng)警和平安城市建設(shè)的顯著成效，許多一線中心城市已經(jīng)做出了部署20萬(wàn)甚至30萬(wàn)攝像頭的構(gòu)想和規(guī)劃，部分社區(qū)和區(qū)域已初步建立起“覆蓋到面、監(jiān)測(cè)到線、控制到點(diǎn)”的全天候、多功能科技防范網(wǎng)絡(luò)體系。在已建成的圖像信息采集設(shè)備中，政府投資建設(shè)的僅占很小比例，大部分都是金融單位、學(xué)校校園、商場(chǎng)樓宇、賓館酒店、企業(yè)內(nèi)部和居民社區(qū)等社會(huì)力量投資建設(shè)的監(jiān)控系統(tǒng)，大量的業(yè)主可支配控制的攝像機(jī)的安裝使用使得視頻復(fù)核的難度大幅降低，而矩陣/DVR/第三方綜合管理軟件等各類主控設(shè)備和平臺(tái)，在智能化聯(lián)動(dòng)處理方面的功能完善也簡(jiǎn)化了集成管理的復(fù)雜度。
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????? 此外，由于目前大多數(shù)中小型防盜報(bào)警系統(tǒng)的業(yè)主尚未接受報(bào)警服務(wù)收費(fèi)的消費(fèi)觀念，接警中心的主要服務(wù)客戶便集中在銀行/文博/學(xué)校等重點(diǎn)防范單位。普通用戶只能自行管理使用防盜報(bào)警系統(tǒng)，而諸如即時(shí)報(bào)警、延時(shí)報(bào)警、24小時(shí)防區(qū)等專業(yè)報(bào)警主機(jī)的復(fù)雜功能設(shè)置很難全面掌握，更不用說(shuō)快速應(yīng)用，通過與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的綁定，則可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)使用難度，讓使用者通過直觀簡(jiǎn)便的圖像觀察與報(bào)警探測(cè)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行日常安保工作。

?信息共享化

????? 多平臺(tái)多系統(tǒng)的集成，需要底層信息數(shù)據(jù)的傳遞和共享。傳統(tǒng)的防盜報(bào)警系統(tǒng)與其他安防子系統(tǒng)之間的集成大多是通過硬件聯(lián)動(dòng)完成（如圖1），比如與視頻監(jiān)控的聯(lián)動(dòng)，一般是通過繼電器輸出模塊這類的硬件設(shè)備將報(bào)警控制器與視頻監(jiān)控設(shè)備的報(bào)警輸入接口連接起來(lái)，當(dāng)報(bào)警探測(cè)器發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)，警情信息通過該鏈路輸入到矩陣/DVR等主控設(shè)備，通過預(yù)先設(shè)定的方式執(zhí)行圖像切換、抓拍、錄像等視頻報(bào)警聯(lián)動(dòng)。限于開關(guān)量觸點(diǎn)的硬件信息轉(zhuǎn)發(fā)性質(zhì)，系統(tǒng)間無(wú)法或很難形成真正的信息交互傳遞。

【圖1 總線制報(bào)警系統(tǒng)采用硬件連接方式與矩陣通訊】
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????? 既然硬件很難實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分發(fā)，軟件平臺(tái)就成為集成系統(tǒng)中的重中之重。防盜報(bào)警系統(tǒng)作為安防系統(tǒng)的基本組成部分，目前還缺乏豐富強(qiáng)大的整合型平臺(tái)支持，各廠商對(duì)基于防盜報(bào)警產(chǎn)品平臺(tái)的研發(fā)力度還不夠，尤其是軟件開發(fā)能力還不足。而在系統(tǒng)集成中，關(guān)鍵就是解決各子系統(tǒng)間信息的互動(dòng)及對(duì)信息的處理。
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????? 先進(jìn)完善的報(bào)警系統(tǒng)不僅能顯示警情關(guān)聯(lián)區(qū)域附近的所有視頻監(jiān)控圖像并錄像，而且能聯(lián)動(dòng)門禁系統(tǒng)鎖死相關(guān)門區(qū)、電子地圖自動(dòng)示警、啟動(dòng)周界強(qiáng)電照明系統(tǒng)以及建立報(bào)警信息數(shù)據(jù)庫(kù)從而方便快速檢索和分析。為了實(shí)現(xiàn)防盜報(bào)警系統(tǒng)與視頻監(jiān)控、門禁、對(duì)講等子系統(tǒng)的完美整合，這就需要以報(bào)警信息為觸發(fā)事件的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)流，在多個(gè)系統(tǒng)間實(shí)時(shí)傳輸共享，在獨(dú)立運(yùn)行的安防各子系統(tǒng)間建立面向緊急事件的關(guān)聯(lián)模式。

????? 傳輸IP化

????? 報(bào)警信息數(shù)字化，不僅可以解決報(bào)警信息數(shù)據(jù)的多系統(tǒng)多平臺(tái)共享問題，還可以減少數(shù)據(jù)傳輸過程中受到的誤報(bào)干擾。誤報(bào)警是指在沒有出現(xiàn)危險(xiǎn)情況時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出了報(bào)警信號(hào)，引起誤報(bào)的原因包括報(bào)警技術(shù)是否先進(jìn)、報(bào)警探測(cè)器是否合格、系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否周全、施工環(huán)節(jié)是否合理、用戶使用是否正確等等。而在報(bào)警信息傳輸過程中的環(huán)境影響（比如報(bào)警通訊線路與動(dòng)力線/照明線等強(qiáng)電間距過小時(shí)且未采取防電磁干擾措施），通過IP化處理就可以大幅削弱。
? 目前大多數(shù)平臺(tái)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口還是傳統(tǒng)的RS-232/485/422格式，在實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、可靠性、交互性等方面上均有不足，而以太網(wǎng)通訊技術(shù)對(duì)于串口通訊是一種比較徹底的技術(shù)革新。以太網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)在于不僅傳輸距離不限、數(shù)據(jù)傳輸速率高、采用標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)底層具有CRC校驗(yàn)、重發(fā)機(jī)制，協(xié)議上層增加了可靠的握手協(xié)議，保證了數(shù)據(jù)的可靠性。在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時(shí)，通訊數(shù)據(jù)采用了加密傳輸，同時(shí)對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)端進(jìn)行身份識(shí)別，隔離了外界的干擾，保障了通信的穩(wěn)定。將報(bào)警信息用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議封裝后，由于指令規(guī)范，與監(jiān)控/消防/樓控/門禁等平臺(tái)的集成融合更靈活更先進(jìn)?；赥CP/IP方式的網(wǎng)絡(luò)通訊，還可以通過在線檢測(cè)縮短故障范圍，快速排查問題節(jié)點(diǎn)。
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????? IP化的技術(shù)風(fēng)潮已經(jīng)席卷安防各子系統(tǒng)，百萬(wàn)像素?cái)z像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻編解碼器、智能網(wǎng)絡(luò)矩陣、網(wǎng)絡(luò)門禁、智能視頻分析……，防盜報(bào)警系統(tǒng)也要應(yīng)需而變，將通過光電生物探測(cè)技術(shù)獲知的入侵行為轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，提供給其他子系統(tǒng)進(jìn)行綜合處理。

三、以太網(wǎng)報(bào)警技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

????? 防盜報(bào)警系統(tǒng)一般由探測(cè)器、防區(qū)控制器和報(bào)警管理主機(jī)組成，防盜報(bào)警主機(jī)的作用是接收?qǐng)?bào)警信號(hào)，控制延時(shí)報(bào)警時(shí)間，驅(qū)動(dòng)報(bào)警輸出動(dòng)作，是防盜報(bào)警系統(tǒng)的管理中樞。它能將指定區(qū)域內(nèi)的所有探測(cè)器組合起來(lái)形成防區(qū)，一旦出現(xiàn)警情，及時(shí)顯示警報(bào)來(lái)源位置并根據(jù)預(yù)設(shè)編程聯(lián)動(dòng)繼電器輸出動(dòng)作。報(bào)警探測(cè)器與報(bào)警控制器之間采用開關(guān)量信號(hào)傳輸比較適合現(xiàn)場(chǎng)靈活搭配使用和布線安裝，報(bào)警主機(jī)和報(bào)警控制器之間大多通過RS-485/CAN BUS方式的專用總線通訊，節(jié)點(diǎn)間距離一般只有幾百米，而且受通訊速率限制，如果相距較遠(yuǎn)，需要增加總線驅(qū)動(dòng)模塊，每個(gè)模塊支持的防區(qū)控制器地址有限。將以太網(wǎng)報(bào)警技術(shù)應(yīng)用于報(bào)警控制器與控制中心報(bào)警主機(jī)的聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)架構(gòu)的擴(kuò)展和優(yōu)化。
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????? 如果報(bào)警防區(qū)控制器具備了IP接口，則可進(jìn)一步將報(bào)警主機(jī)的部分管理功能剝離出來(lái)，移植到報(bào)警防區(qū)控制器中，使得控制器能夠?qū)崿F(xiàn)在線布/撤防、脫機(jī)聯(lián)動(dòng)和延時(shí)報(bào)警等功能，控制器的發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)報(bào)警信息，可以發(fā)送到指定IP的主機(jī)端口，從而建立起分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于將系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分散降低到每個(gè)防區(qū)控制器單元，即便某幾處節(jié)點(diǎn)的控制器出現(xiàn)故障，也不會(huì)影響整個(gè)報(bào)警系統(tǒng)的運(yùn)行。而總線制報(bào)警系統(tǒng)則必須依靠一根通訊線路的準(zhǔn)確傳輸和每個(gè)模塊的完好運(yùn)行，即便有廠商推出了雙總線架構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn)方案，也只不過是多預(yù)留了一條備用數(shù)據(jù)鏈路。此外，組建大型防盜報(bào)警系統(tǒng)時(shí)，需要報(bào)警主機(jī)對(duì)各分支節(jié)點(diǎn)的報(bào)警防區(qū)控制器協(xié)同管理。系統(tǒng)功能強(qiáng)大的同時(shí)帶來(lái)總線通訊數(shù)據(jù)量的倍增，RS-485/CAN BUS總線接口的通訊速度無(wú)法保證高速并發(fā)控制時(shí)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性和可靠性，也成為了束縛系統(tǒng)的瓶頸。
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????? 隨著矩陣/DVR/門禁管理主機(jī)/DVS網(wǎng)絡(luò)綜合平臺(tái)在報(bào)警聯(lián)動(dòng)管理上的功能強(qiáng)化（比如矩陣的宏指令以及DVR的報(bào)警聯(lián)動(dòng)模版），報(bào)警管理主機(jī)的作用進(jìn)一步弱化，用戶只需要根據(jù)系統(tǒng)主控設(shè)備配置網(wǎng)絡(luò)報(bào)警防區(qū)控制器單元，就可以實(shí)現(xiàn)集成聯(lián)動(dòng)、視頻復(fù)核和聯(lián)網(wǎng)管理等功能。

四、以太網(wǎng)報(bào)警技術(shù)的應(yīng)用

????? 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換的確使安防系統(tǒng)集成達(dá)到了新的高度。網(wǎng)絡(luò)報(bào)警防區(qū)控制器單元不僅數(shù)據(jù)傳輸可靠即時(shí)，還具備安裝靈活快捷的優(yōu)勢(shì)，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，數(shù)據(jù)擴(kuò)展及通信能力不受限制，利用交換機(jī)就可連接到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的任意節(jié)點(diǎn)，不受設(shè)備距離和空間環(huán)境的限制，這就為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的簡(jiǎn)捷控制提供了無(wú)限的可能性。而使用串口方式通訊，需要許多界限和轉(zhuǎn)接，如果現(xiàn)場(chǎng)控制點(diǎn)數(shù)龐大，需就很多物理連線，還可能出現(xiàn)通信異常。當(dāng)然，集成以太網(wǎng)報(bào)警技術(shù)的產(chǎn)品普及尚需時(shí)日，不僅需要占用用戶的信息點(diǎn)和IP資源，更需要相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的規(guī)范和統(tǒng)一以及更多廠家的參與?？上驳氖?，一些專注行業(yè)解決方案的廠商已經(jīng)著手在監(jiān)管司法等特殊行業(yè)推出相關(guān)產(chǎn)品，以天地偉業(yè)近期推出的網(wǎng)絡(luò)并行報(bào)警信號(hào)處理器為例，該產(chǎn)品具備多路開關(guān)量輸入接口（最小8路輸入，最大64路輸入），可以接收來(lái)自報(bào)警探測(cè)器的常開/常閉/電平輸入信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，通過以太網(wǎng)與矩陣/硬盤錄像機(jī)等主控設(shè)備通訊，實(shí)現(xiàn)報(bào)警觸發(fā)聯(lián)動(dòng)圖像切換/攝像機(jī)預(yù)置位等特定動(dòng)作。該產(chǎn)品還提供RS-485級(jí)聯(lián)接口作為總線式通訊輔助，以適應(yīng)不具備網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安裝現(xiàn)場(chǎng)。提供1路報(bào)警輸出，可聯(lián)動(dòng)觸發(fā)繼電器吸合控制現(xiàn)場(chǎng)燈光/警號(hào)等設(shè)備，聯(lián)動(dòng)時(shí)間0～240s可設(shè)。此外，每臺(tái)處理器可以通過以太網(wǎng)向16臺(tái)主機(jī)發(fā)送報(bào)警信息并提供基于WEB方式（如圖2）的IE設(shè)置環(huán)境，遠(yuǎn)程管理方便靈活。目前，已有可以配合這類網(wǎng)絡(luò)報(bào)警協(xié)議接口的網(wǎng)絡(luò)矩陣和硬盤錄像主機(jī)推出。借助以太網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)矩陣和硬盤錄像機(jī)可以接收來(lái)自指定IP網(wǎng)絡(luò)型報(bào)警信號(hào)處理器采集的報(bào)警信息，不但極大地?cái)U(kuò)展了管理報(bào)警探測(cè)區(qū)域的范圍，做到多點(diǎn)報(bào)警狀態(tài)即時(shí)準(zhǔn)確傳輸，而且主控設(shè)備提供的智能聯(lián)動(dòng)模版可以實(shí)現(xiàn)警情相關(guān)多場(chǎng)景切換顯示和錄像抓怕，為安保人員簡(jiǎn)化了處警操作，提高了響應(yīng)速度。

【圖2 報(bào)警模式設(shè)置WEB界面】
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????? 由于能夠大幅減少用戶布線施工的難度，并提高報(bào)警信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，目前搭配該產(chǎn)品的視頻監(jiān)控系統(tǒng)（如圖3）已經(jīng)在監(jiān)獄勞教所、居民社區(qū)和智能樓宇項(xiàng)目中得到批量應(yīng)用。此外，對(duì)于電力無(wú)人值守機(jī)房的遠(yuǎn)程管理也能起到幫助。

【圖3 搭配網(wǎng)絡(luò)報(bào)警防區(qū)控制器的矩陣系統(tǒng)】
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????? 隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)在安防系統(tǒng)中核心作用的凸顯，防盜報(bào)警系統(tǒng)將逐步成為一種輔助手段或是分支系統(tǒng)。而視頻監(jiān)控報(bào)警聯(lián)網(wǎng)中心的出現(xiàn)已經(jīng)成為這個(gè)發(fā)展趨勢(shì)的參照樣本，未來(lái)的安防市場(chǎng)將會(huì)圍繞這一新型運(yùn)營(yíng)模式的普及而發(fā)生深刻轉(zhuǎn)變。