安防行業(yè)作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,正煥發(fā)勃勃生機(jī)。高新興結(jié)合多年來(lái)在監(jiān)控領(lǐng)域、通信領(lǐng)域的積淀,提出以視頻技術(shù)為核心構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)體系,并以融合監(jiān)控理念為依托,逐步推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)在各行業(yè)的落地。發(fā)展視頻物聯(lián)網(wǎng)對(duì)推動(dòng)各行業(yè)信息化建設(shè)有著重要意義,是兩化融合的催化劑和助推器。高新興“監(jiān)控云”是融合監(jiān)控系統(tǒng)的有機(jī)組成部分,通過(guò)監(jiān)控云將傳統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)與云計(jì)算進(jìn)行融合,將數(shù)據(jù)監(jiān)控與視頻監(jiān)控進(jìn)行融合,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)應(yīng)用進(jìn)行融合,構(gòu)建基于云計(jì)算的架構(gòu)的監(jiān)控云,是發(fā)展視頻物聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ),為融合監(jiān)控系統(tǒng)提供了功能強(qiáng)大、彈性擴(kuò)展的平臺(tái)支撐。
一. 監(jiān)控云的意義
當(dāng)前,三大電信運(yùn)營(yíng)商是國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)推動(dòng)的中堅(jiān)力量,而高新興作為一直專業(yè)從事基站、機(jī)房運(yùn)維綜合管理信息化建設(shè)的企業(yè),與三大運(yùn)營(yíng)商建立了全面深入的合作關(guān)系。特別是在傳統(tǒng)監(jiān)控業(yè)務(wù)、通信網(wǎng)絡(luò)、綜合管理系統(tǒng)等方面,已經(jīng)形成了包括傳感、采集、傳輸、平臺(tái)、應(yīng)用的完整產(chǎn)品體系,為視頻物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
高新興的視頻物聯(lián)網(wǎng)遵從物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)體系,融合了數(shù)據(jù)監(jiān)控、視頻監(jiān)控等多種業(yè)務(wù)模式,在終端層面、網(wǎng)絡(luò)層面、平臺(tái)層面、應(yīng)用層面、交互層面進(jìn)行了深度的技術(shù)和業(yè)務(wù)融合。而在平臺(tái)層,采用了并行計(jì)算、虛擬化、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)、統(tǒng)一接入等技術(shù),構(gòu)建了超大規(guī)模、超高性能、安全可靠、自由擴(kuò)展、方便管理的監(jiān)控云。
監(jiān)控云在視頻物聯(lián)網(wǎng)體系中的定位如圖1所示。
監(jiān)控云位于視頻物聯(lián)網(wǎng)的平臺(tái)層,向視頻物聯(lián)網(wǎng)提供各種基于監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處理的云計(jì)算資源和可定制的云計(jì)算服務(wù)。它可以接入傳感器、視頻、智能設(shè)備、定位和控制裝置等各種異構(gòu)的終端,感知和采集這些終端產(chǎn)生的信息和數(shù)據(jù),通過(guò)傳輸設(shè)備和分布式/集中式存儲(chǔ)設(shè)備,完成了海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ),并進(jìn)行了業(yè)務(wù)導(dǎo)向的數(shù)據(jù)智能分析和處理,通過(guò)虛擬化技術(shù),向視頻物聯(lián)網(wǎng)的各種應(yīng)用提供各種數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)。
基于監(jiān)控云來(lái)進(jìn)行視頻物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè),可以很好地將“物”融合在一個(gè)大集中的平臺(tái),同時(shí)提供強(qiáng)大的云計(jì)算和云存儲(chǔ)能力,在很多方面為用戶帶來(lái)更多的好處:
1) 監(jiān)控云能融合多種不同類型的終端,便于利舊原有設(shè)備,很好地保護(hù)用戶的前期投資,大大地節(jié)約了建設(shè)成本。高新興還推出了監(jiān)控云的終端接入規(guī)范,推動(dòng)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)。同時(shí)打破在傳統(tǒng)監(jiān)控中存在的信息孤島的局面,共享來(lái)自不同設(shè)備的各種監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),進(jìn)而打造智能化的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
2) 監(jiān)控云采用“分布+集中”的部署方式,除了集中建設(shè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心之外,還可以對(duì)分布在網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行虛擬化和統(tǒng)一管理,實(shí)現(xiàn)資源的規(guī)模化和共享化,按需提供能力服務(wù),避免了基礎(chǔ)設(shè)施的重復(fù)建設(shè)。
3) 監(jiān)控云通過(guò)安全技術(shù)和流程體系,構(gòu)建安全的運(yùn)行環(huán)境,防止網(wǎng)絡(luò)漏洞和入侵,為大量的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)提供良好的安全管理,確保用戶的關(guān)鍵數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)、使用、傳送過(guò)程中的安全,而不因任何客觀原因造成損壞和泄露。
二. 監(jiān)控云的體系架構(gòu)
監(jiān)控云合理利用虛擬化管理的硬件資源,統(tǒng)一接入各類設(shè)備,構(gòu)建數(shù)據(jù)處理的平臺(tái),然后根據(jù)監(jiān)控云的能力定位,通過(guò)規(guī)范的接口協(xié)議向應(yīng)用層提供云服務(wù)。監(jiān)控云的體系架構(gòu)如圖2所示。
監(jiān)控云的計(jì)算資源可以包括服務(wù)器、計(jì)算機(jī)、GPU、DSP等,結(jié)合存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)等資源,經(jīng)過(guò)虛擬化管理和調(diào)度,對(duì)平臺(tái)提供自由擴(kuò)展的能力集合。
統(tǒng)一接入層支持監(jiān)控云自身的接入?yún)f(xié)議規(guī)范,以及其它主流的兼容協(xié)議和各行業(yè)的通用規(guī)范,另外還可以通過(guò)虛擬化插件的方式接入其它非標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)終端。在接入層,可以感知到終端,在通過(guò)認(rèn)證后將其接入到監(jiān)控云中,對(duì)其進(jìn)行定位、采集、管理, 然后向數(shù)據(jù)處理層傳送這些終端的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理層是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的平臺(tái),可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析、處理、存儲(chǔ),以及對(duì)終端的控制。特別地針對(duì)信息量巨大的視頻監(jiān)控,提供海量云存儲(chǔ)架構(gòu),支持大量數(shù)據(jù)的并發(fā)處理和存儲(chǔ)。另外,還提供智能分析的能力,通過(guò)視頻檢測(cè)、視頻搜索等行為,再結(jié)合各類終端的狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息,對(duì)關(guān)聯(lián)設(shè)備進(jìn)行通信和融合控制,實(shí)現(xiàn)視頻物聯(lián)網(wǎng)的智能化監(jiān)控。
監(jiān)控服務(wù)層基于面向數(shù)據(jù)的理念,將監(jiān)控云的服務(wù)抽象成訪問(wèn)、融合、服務(wù)策略三大部分。訪問(wèn)包括對(duì)數(shù)據(jù)的檢索、查看、統(tǒng)計(jì),也包括對(duì)實(shí)時(shí)視頻和歷史錄像的轉(zhuǎn)發(fā)和播放。融合則是將各種類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián),可以挖掘更深層次的融合應(yīng)用。服務(wù)策略提供了指示監(jiān)控云執(zhí)行實(shí)時(shí)指令或計(jì)劃任務(wù)的方法。
云管理對(duì)硬件資源進(jìn)行統(tǒng)一管理和配置,按需為數(shù)據(jù)處理平臺(tái)分配虛擬化資源,還構(gòu)建了安全管理體系,以及確保服務(wù)質(zhì)量的手段。另外,管理和執(zhí)行來(lái)自應(yīng)用層的服務(wù)請(qǐng)求任務(wù)。
監(jiān)控云服務(wù)協(xié)議是面向應(yīng)用層的接口規(guī)范,應(yīng)用層通過(guò)此協(xié)議來(lái)獲取監(jiān)控云提供的數(shù)據(jù)服務(wù)。
三. 監(jiān)控云的技術(shù)特點(diǎn)
1. 統(tǒng)一接入
視頻物聯(lián)網(wǎng)能融合不同類型的終端,特別是視頻監(jiān)控終端和各類傳感器。這些終端具有不同的功能、接口、規(guī)范,監(jiān)控云采用虛擬化訪問(wèn)的技術(shù),把這些終端抽象成標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)控對(duì)象,并為這些對(duì)象標(biāo)記它們對(duì)應(yīng)的能力和屬性。另外,還把不同的接入形式歸并成統(tǒng)一的方法,向上層提供統(tǒng)一的接入過(guò)程。
監(jiān)控云定義了終端的接入?yún)f(xié)議和規(guī)范,終端遵照此協(xié)議進(jìn)行開(kāi)發(fā),即可接入到監(jiān)控云中。另外,還支持在行業(yè)領(lǐng)域的通用規(guī)范,包括安防行業(yè)主流的ONVIF協(xié)議和PSIA協(xié)議。而對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)的特定設(shè)備,則通過(guò)虛擬化插件的方式進(jìn)行接入。統(tǒng)一接入層屏蔽了這些差異,使監(jiān)控云可以聚焦于能力的實(shí)現(xiàn)和服務(wù)。
2. 視頻感知能力
視頻監(jiān)控在物聯(lián)網(wǎng)中的作用不僅僅是提供可視化的輔助手段,相反的,因?yàn)橐曨l中包含了很豐富的信息量,可以結(jié)合智能分析的技術(shù),讓視頻設(shè)備成為最有效的感知終端。
監(jiān)控云能提供深層次的視頻分析功能,包括視頻行為檢測(cè)、視頻摘要和標(biāo)注、基于語(yǔ)義分析和視頻特征的綜合快速檢索。
3. 多種計(jì)算資源的整合
除了通用的計(jì)算機(jī)和服務(wù)器,監(jiān)控云中還整合了GPU、DSP等多種計(jì)算資源,結(jié)合不同類型處理器的優(yōu)勢(shì),形成功能強(qiáng)大、層次豐富的計(jì)算能力集合。
利用GPU、DSP的并行處理能力,以及它們?cè)趯I(yè)領(lǐng)域的計(jì)算能力,使監(jiān)控云中大規(guī)模的集中運(yùn)算成為可能,同時(shí)也大大降低了計(jì)算資源的建設(shè)成本。例如海量的視頻分析、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化等需要消耗大量計(jì)算資源的功能。
4. 面向數(shù)據(jù)的服務(wù)
監(jiān)控云基于面向數(shù)據(jù)提供服務(wù)的思想,圍繞各類終端的能力和相應(yīng)采集的數(shù)據(jù),構(gòu)建面向數(shù)據(jù)的處理平臺(tái)和服務(wù)。監(jiān)控云向應(yīng)用層提供的服務(wù)包括對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)、對(duì)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)融合、對(duì)數(shù)據(jù)的處理執(zhí)行策略,應(yīng)用層通過(guò)這些與數(shù)據(jù)緊密相關(guān)的服務(wù)和方法,可以支撐跨地域、跨行業(yè)、跨終端類型的視頻物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
5. 融合監(jiān)控
監(jiān)控云管理多種類型的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和處理后的信息,通過(guò)可靈活配置和擴(kuò)展的策略,將這些信息融合關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)終端之間的智能化通信。同時(shí)在處理平臺(tái)層可以綜合分析各類數(shù)據(jù)、擬合關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)、建立數(shù)據(jù)標(biāo)簽,在海量數(shù)據(jù)中進(jìn)行深度挖掘,向應(yīng)用層的融合監(jiān)控業(yè)務(wù)提供豐富的數(shù)據(jù)、流程、服務(wù)。
結(jié)束語(yǔ)
高新興提出的視頻物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的延伸和擴(kuò)展,而監(jiān)控云是視頻物聯(lián)網(wǎng)的基石。它遵循云計(jì)算的架構(gòu),結(jié)合自主創(chuàng)新的技術(shù)和理念,構(gòu)建超大規(guī)模的云處理平臺(tái)。監(jiān)控云對(duì)多種硬件資源進(jìn)行整合管理,能統(tǒng)一接入多種類型的異構(gòu)終端,將視頻作為重要的感知手段,更深入地詮釋了物聯(lián)網(wǎng)的智能化應(yīng)用模式,對(duì)視頻物聯(lián)網(wǎng)的各種業(yè)務(wù)和應(yīng)用提供有力的支撐。作為一個(gè)全新的技術(shù)框架,監(jiān)控云代表了一個(gè)全新的業(yè)務(wù)模式的產(chǎn)生,必將影響舊的服務(wù)體系的調(diào)整,推進(jìn)我國(guó)視聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展。