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廣域聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控方案設計要點如下。
多級多域聯(lián)網(wǎng)標準化
管理平臺就像網(wǎng)絡設備中“自治域”的概念,上級平臺要想訪問最前端的設備,必須通過下級平臺來完成,而不是直接操作前端設備。每個平臺僅管理直接注冊到自己服務器上的前端,平臺與平臺之間通過推送、信息更新、信息發(fā)布等典型的網(wǎng)絡標準語言實現(xiàn)互通。有效地解決了廣域聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)在縱向結構上平臺逐步遞增,在橫向結構上監(jiān)控點迅速擴容的雙向要求。為實現(xiàn)管理平臺的上述目的,上下級平臺之間的資源、行為要定義成標準化的信令,即監(jiān)控業(yè)務跨域行為的標準化,以及監(jiān)控資源定義的歸一化。
· 跨域行為標準化:多級多域聯(lián)網(wǎng)不僅僅是上級查看下級的圖像,包括監(jiān)視監(jiān)聽、對講廣播、云臺控制、錄像回放、跨域備份、跨域報警查看處理、設備配置等功能,這就需要有一套標準的管理平臺規(guī)則來完整地定義這些跨域的行為;
· 跨域資源歸一化:在不同級別的平臺上,應保證各平臺對任何一個監(jiān)控點的地理位置、接入類型、設備類型,不同層級的用戶、用戶權限等認知一致,也需要一套標準的管理平臺規(guī)則來完整地定義這些跨域資源。
上述標準的管理平臺規(guī)則可參見圖2、3。
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[nextpage] 高性能備份存儲
存儲系統(tǒng)采用分布式部署,關鍵視頻、報警視頻集中式備份的方式。前端監(jiān)控視頻本地存儲,采用大容量的存儲設備IP SAN作為核心備份,一方面IP SAN本身作為專業(yè)存儲設備的可靠性要遠高于DVR,其RAID5保護、硬盤設備、在線維護和電源冗余等技術可大大提高圖像存儲的安全性;另一方面,關鍵視頻、報警視頻集中備份,能有效降低前端監(jiān)控視頻被人為破壞所帶來的損失。分散在各個前端設備雖然僅把部分關鍵視頻備份到上級管理平臺,但是日積月累,對上級平臺而言也是海量的數(shù)據(jù),如何實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的查找、檢索,是對備份存儲系統(tǒng)的挑戰(zhàn),考慮利用業(yè)界先進的“數(shù)據(jù)塊”存儲技術,實現(xiàn)備份數(shù)據(jù)的結構化存儲,以及靈活的備份機制,實現(xiàn)備份數(shù)據(jù)的生命周期管理。
·結構化存儲系統(tǒng):實現(xiàn)將前端系統(tǒng)的非結構化的多媒體數(shù)據(jù)通過“數(shù)據(jù)塊”這種結構化方法直接存放到IP SAN中,采用端到端的iSCSI直寫方式,沒有傳統(tǒng)監(jiān)控視頻文件檢索、查找的限制,所以能夠快速定位到需要回放的視頻片段;
·靈活的備份機制:關鍵視頻、報警視頻集中存儲備份、存儲碼流智能切換、存儲生命周期管理,目的就是實現(xiàn)一段核心視頻從生成到刪除經(jīng)歷完整的處理流程,參見圖4。
圖4 高性能備份存儲
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[nextpage] 網(wǎng)絡支撐系統(tǒng)的設計
IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)與網(wǎng)絡技術具有天然的關聯(lián),視頻的流媒體業(yè)務作為基礎網(wǎng)絡之上的無差別的數(shù)據(jù)服務,在對基礎網(wǎng)絡的設計提出要求的同時,也在不斷借鑒網(wǎng)絡的成熟技術,比如網(wǎng)絡的QoS服務,核心路徑設備的可靠性、負載分擔設計等等。
基于網(wǎng)絡部署的復雜性,廣域聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)面臨著大量公私網(wǎng)穿越的狀況,監(jiān)控系統(tǒng)的各個部件,包括前端接入單元、管理平臺、存儲設備、客戶端都涉及到各種NAT穿越要求。前端接入設備部署在私網(wǎng)環(huán)境,管理平臺、存儲設備部署在公網(wǎng)環(huán)境;前端接入設備、管理平臺、存儲設備部署在獨立的私網(wǎng)環(huán)境內,但監(jiān)視客戶端部署在另外的私網(wǎng)環(huán)境,為滿足各種復雜的網(wǎng)絡部署要求,簡化監(jiān)控系統(tǒng)的配置和維護手段,實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)要求的各種業(yè)務,系統(tǒng)在設計之初就要充分考慮到各種NAT的穿越模型。
QoS技術在IP網(wǎng)絡環(huán)境中已經(jīng)取得了充分的使用,尤其在各種數(shù)據(jù)業(yè)務、媒體流業(yè)務共享物理鏈路的情況下尤其突出。如何在面臨這種情況時,更好地平衡各種業(yè)務的傳輸,最大程度提供鏈路的利用效率,最直接的方案就是監(jiān)控系統(tǒng)全面采用QoS技術,從前端設備到服務器完整提供QoS特性,可以針對不同業(yè)務設置不同的QoS服務,不同的業(yè)務得到不同的QoS保障,從而保證對共享網(wǎng)絡的高適應,使得在網(wǎng)絡擁塞情況下高等級生產業(yè)務優(yōu)先傳輸,使網(wǎng)絡帶寬得到更好的利用。
對于傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)中負荷最重的流媒體服務器,把負載分擔、設備集群技術應用到流媒體服務系統(tǒng)中。通過動態(tài)負荷分擔的智能集群技術,實現(xiàn)了流媒體轉發(fā)的低時延、易擴展和大容量。廣域網(wǎng)鏈路的帶寬不足是客觀事實,如何在有限的帶寬條件下實現(xiàn)更多上級用戶對前端圖像的調閱,一般采用的方案是流媒體服務的復制分發(fā)功能,在圖像調閱過程中,流媒體服務器的作用非常關鍵,把設備集群技術應用到流媒體服務器系統(tǒng)之后,不但能夠實現(xiàn)更多用戶調閱的大并發(fā)量要求,也能有效避免單點故障帶來的損失,提供系統(tǒng)的可靠性。同時管理服務器的N+1備份,也很好地保障了系統(tǒng)平臺的可靠性。
統(tǒng)一安防業(yè)務平臺
廣域聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)部署的主要目的就是實現(xiàn)前端接入單元的無人值守、智能化、自動化應用,有效降低了對維護人員、監(jiān)視人員需求的壓力。但視頻監(jiān)控業(yè)務作為安防系統(tǒng)核心業(yè)務之一,無法獨自承擔此重任,比如需要通過結合入侵報警系統(tǒng)、出入門禁系統(tǒng)、智能分析系統(tǒng)等來共同完成智能化的實際目標。
因此,廣域聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控解決方案通過自身的報警檢測(如移動偵測告警)及與前端的專業(yè)安防系統(tǒng)相結合(如紅外、門禁等),成功地將保衛(wèi)工作模式轉變?yōu)橐詧缶幚泶_認為主、以重點區(qū)域實況監(jiān)控為輔的方式。當前端有接入報警上報到監(jiān)控中心時,根據(jù)預先設定的報警聯(lián)動策略,該報警點周邊的監(jiān)控實況可以及時地顯示在監(jiān)控中心的大屏幕上,且在本地存儲設備中的相關錄像開始利用剩余的傳輸帶寬向上級監(jiān)控中心大容量存儲設備進行備份。安保人員根據(jù)實況圖像對報警進行進一步確認,并可相應采取與前端進行語音對講、通知公安部門、打開燈光和關閉大門等操作。這種工作模式在提升保衛(wèi)效果的同時,也提升了保衛(wèi)人員的工作效率并降低了其工作強度。
為面向大安防應用而提供的統(tǒng)一平臺,能組合智能視頻和報警業(yè)務,既能滿足視頻監(jiān)控的應用,又滿足安防系統(tǒng)的需求,這要求對系統(tǒng)的開放性提出更高要求。系統(tǒng)的SDK和中間件技術必不可少,可以從多個層面提供開放接口,第三方可以完整實現(xiàn)視頻監(jiān)控業(yè)務的產品化包裝,實現(xiàn)基于Web或C/S模式的管理客戶端的開發(fā),或將視頻監(jiān)控系統(tǒng)集成在第三方IT系統(tǒng)中,實現(xiàn)管理定制化,多媒體業(yè)務和行業(yè)應用的聯(lián)動,最終提供集成化的大安防平臺。統(tǒng)一安防平臺軟件架構可參見圖5。
圖5 統(tǒng)一安防平臺軟件架構
結語
廣域聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控作為安防業(yè)務的最核心業(yè)務之一,已經(jīng)被多個行業(yè)制定為現(xiàn)在及未來安防系統(tǒng)的主要功能,但是隨著系統(tǒng)縱向平臺的擴展和橫向接入點的擴容,會帶來多級平臺建設的問題和承載網(wǎng)絡的復雜性問題;對監(jiān)控圖像的清晰度、存儲周期加長、存儲設備易損帶來的存儲空間擴容、存儲設備可靠性等問題;以及要求實現(xiàn)前端接入系統(tǒng)的智能化報警、無人值守的應用需求,已成為大多用戶規(guī)劃廣域聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控時面臨的最大障礙。
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