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。高新興結合多年來在監(jiān)控領域、通信領域的積淀,提出以視頻技術為核心構建物聯(lián)網(wǎng)體系,并以融合監(jiān)控理念為依托,逐步推動物聯(lián)網(wǎng)在各行業(yè)的落地。發(fā)展視頻物聯(lián)網(wǎng)對推動各行業(yè)信息化建設有著重要意義,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)的有機組成部分,通過監(jiān)控云將傳統(tǒng)的監(jiān)控技術與云計算進行融合,將數(shù)據(jù)監(jiān)控與視頻監(jiān)控進行融合,將物聯(lián)網(wǎng)技術與行業(yè)應用進行融合,構建基于云計算的架構的監(jiān)控云,是發(fā)展視頻物聯(lián)網(wǎng)的重要基礎,為融合監(jiān)控系統(tǒng)提供了功能強大、彈性擴展的平臺支撐。
一. 監(jiān)控云的意義
當前,三大電信運營商是國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)推動的中堅力量,而高新興作為一直專業(yè)從事基站、機房運維綜合管理信息化建設的企業(yè),與三大運營商建立了全面深入的合作關系。特別是在傳統(tǒng)監(jiān)控業(yè)務、通信網(wǎng)絡、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、應用的完整產(chǎn)品體系,為視頻物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展打下堅實基礎。
高新興的視頻物聯(lián)網(wǎng)遵從物聯(lián)網(wǎng)的架構體系,融合了數(shù)據(jù)監(jiān)控、視頻監(jiān)控等多種業(yè)務模式,在終端層面、網(wǎng)絡層面、平臺層面、應用層面、交互層面進行了深度的技術和業(yè)務融合。而在平臺層,采用了并行計算、虛擬化、動態(tài)存儲、統(tǒng)一接入等技術,構建了超大規(guī)模、超高性能、安全可靠、自由擴展、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)的平臺層,向視頻物聯(lián)網(wǎng)提供各種基于監(jiān)控數(shù)據(jù)處理的云計算資源和可定制的云計算服務。它可以接入傳感器、視頻、智能設備、定位和控制裝置等各種異構的終端,感知和采集這些終端產(chǎn)生的信息和數(shù)據(jù),通過傳輸設備和分布式/集中式存儲設備,完成了海量數(shù)據(jù)的存儲,并進行了業(yè)務導向的數(shù)據(jù)智能分析和處理,通過虛擬化技術,向視頻物聯(lián)網(wǎng)的各種應用提供各種數(shù)據(jù)監(jiān)控服務。
基于監(jiān)控云來進行視頻物聯(lián)網(wǎng)的建設,可以很好地將“物”融合在一個大集中的平臺,同時提供強大的云計算和云存儲能力,在很多方面為用戶帶來更多的好處:
1) 監(jiān)控云能融合多種不同類型的終端,便于利舊原有設備,很好地保護用戶的前期投資,大大地節(jié)約了建設成本。高新興還推出了監(jiān)控云的終端接入規(guī)范,推動設備標準化的建設。同時打破在傳統(tǒng)監(jiān)控中存在的信息孤島的局面,共享來自不同設備的各種監(jiān)控數(shù)據(jù),進而打造智能化的物聯(lián)網(wǎng)應用。
2) 監(jiān)控云采用“分布+集中”的部署方式,除了集中建設監(jiān)控數(shù)據(jù)中心之外,還可以對分布在網(wǎng)絡中的計算機和存儲設備進行虛擬化和統(tǒng)一管理,實現(xiàn)資源的規(guī)?;凸蚕砘?,按需提供能力服務,避免了基礎設施的重復建設。
3) 監(jiān)控云通過安全技術和流程體系,構建安全的運行環(huán)境,防止網(wǎng)絡漏洞和入侵,為大量的監(jiān)控數(shù)據(jù)提供良好的安全管理,確保用戶的關鍵數(shù)據(jù)在存儲、使用、傳送過程中的安全,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
監(jiān)控云合理利用虛擬化管理的硬件資源,統(tǒng)一接入各類設備,構建數(shù)據(jù)處理的平臺,然后根據(jù)監(jiān)控云的能力定位,通過規(guī)范的接口協(xié)議向應用層提供云服務。監(jiān)控云的體系架構如圖2所示。
監(jiān)控云的計算資源可以包括服務器、計算機、GPU、DSP等,結合存儲、網(wǎng)絡、分布式數(shù)據(jù)庫等資源,經(jīng)過虛擬化管理和調(diào)度,對平臺提供自由擴展的能力集合。
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,另外還可以通過虛擬化插件的方式接入其它非標準的數(shù)據(jù)終端。在接入層,可以感知到終端,在通過認證后將其接入到監(jiān)控云中,對其進行定位、采集、管理, 然后向數(shù)據(jù)處理層傳送這些終端的監(jiān)控數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理層是對數(shù)據(jù)進行處理的平臺,可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析、處理、存儲,以及對終端的控制。特別地針對信息量巨大的視頻監(jiān)控,提供海量云存儲架構,支持大量數(shù)據(jù)的并發(fā)處理和存儲。另外,還提供智能分析的能力,通過視頻檢測、視頻搜索等行為,再結合各類終端的狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息,對關聯(lián)設備進行通信和融合控制,實現(xiàn)視頻物聯(lián)網(wǎng)的智能化監(jiān)控。
監(jiān)控服務層基于面向數(shù)據(jù)的理念,將監(jiān)控云的服務抽象成訪問、融合、服務策略三大部分。訪問包括對數(shù)據(jù)的檢索、查看、統(tǒng)計,也包括對實時視頻和歷史錄像的轉發(fā)和播放。融合則是將各種類型的數(shù)據(jù)進行關聯(lián),可以挖掘更深層次的融合應用。服務策略提供了指示監(jiān)控云執(zhí)行實時指令或計劃任務的方法。
云管理對硬件資源進行統(tǒng)一管理和配置,按需為數(shù)據(jù)處理平臺分配虛擬化資源,還構建了安全管理體系,以及確保服務質(zhì)量的手段。另外,管理和執(zhí)行來自應用層的服務請求任務。
監(jiān)控云服務協(xié)議是面向應用層的接口規(guī)范,應用層通過此協(xié)議來獲取監(jiān)控云提供的數(shù)據(jù)服務。
三. 監(jiān)控云的技術特點
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的技術,把這些終端抽象成標準的監(jiān)控對象,并為這些對象標記它們對應的能力和屬性。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)議進行開發(fā),即可接入到監(jiān)控云中。另外,還支持在行業(yè)領域的通用規(guī)范,包括安防行業(yè)主流的ONVIF協(xié)議和PSIA協(xié)議。而對于非標準的特定設備,則通過虛擬化插件的方式進行接入。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現(xiàn)和服務。
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,因為視頻中包含了很豐富的信息量,可以結合智能分析的技術,讓視頻設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、視頻摘要和標注、基于語義分析和視頻特征的綜合快速檢索。
3. 多種計算資源的整合
除了通用的計算機和服務器,監(jiān)控云中還整合了GPU、DSP等多種計算資源,結合不同類型處理器的優(yōu)勢,形成功能強大、層次豐富的計算能力集合。
利用GPU、DSP的并行處理能力,以及它們在專業(yè)領域的計算能力,使監(jiān)控云中大規(guī)模的集中運算成為可能,同時也大大降低了計算資源的建設成本。例如海量的視頻分析、數(shù)據(jù)標準化等需要消耗大量計算資源的功能。
4. 面向數(shù)據(jù)的服務
監(jiān)控云基于面向數(shù)據(jù)提供服務的思想,圍繞各類終端的能力和相應采集的數(shù)據(jù),構建面向數(shù)據(jù)的處理平臺和服務。監(jiān)控云向應用層提供的服務包括對數(shù)據(jù)的訪問、對數(shù)據(jù)的關聯(lián)融合、對數(shù)據(jù)的處理執(zhí)行策略,應用層通過這些與數(shù)據(jù)緊密相關的服務和方法,可以支撐跨地域、跨行業(yè)、跨終端類型的視頻物聯(lián)網(wǎng)應用。
5. 融合監(jiān)控
監(jiān)控云管理多種類型的監(jiān)控數(shù)據(jù)和處理后的信息,通過可靈活配置和擴展的策略,將這些信息融合關聯(lián),實現(xiàn)終端之間的智能化通信。同時在處理平臺層可以綜合分析各類數(shù)據(jù)、擬合關聯(lián)數(shù)據(jù)、建立數(shù)據(jù)標簽,在海量數(shù)據(jù)中進行深度挖掘,向應用層的融合監(jiān)控業(yè)務提供豐富的數(shù)據(jù)、流程、服務。
結束語
高新興提出的視頻物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的延伸和擴展,而監(jiān)控云是視頻物聯(lián)網(wǎng)的基石。它遵循云計算的架構,結合自主創(chuàng)新的技術和理念,構建超大規(guī)模的云處理平臺。監(jiān)控云對多種硬件資源進行整合管理,能統(tǒng)一接入多種類型的異構終端,將視頻作為重要的感知手段,更深入地詮釋了物聯(lián)網(wǎng)的智能化應用模式,對視頻物聯(lián)網(wǎng)的各種業(yè)務和應用提供有力的支撐。作為一個全新的技術框架,監(jiān)控云代表了一個全新的業(yè)務模式的產(chǎn)生,必將影響舊的服務體系的調(diào)整,推進我國視聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展。