晴空萬里,雖給人一種爽朗的感覺,卻也彌留空洞、深邃的遺憾;浩浩長空若能飄上幾朵白云,而這幾朵白云能再以形象、生動的姿態(tài)展現(xiàn),那將是一幅優(yōu)美的風(fēng)景畫?;氐桨卜?,同樣的,模擬時代,安防還處于小規(guī)模應(yīng)用,而“云”更是無從談起;但在數(shù)字化、IP化、智能化的推動下,安防的天空漸漸起“霧”,由霧成“云”,而這些“云”,將會慢慢合攏,形成一片曼妙多姿的云彩。
點滴凝聚,修煉成“云”
提起云計算,對安防來說都已不再陌生,但其虛擬化,卻又是那么地讓人捉摸不著,正如現(xiàn)實中的云,遠看,棱角分明、形象生動,近看卻又虛無縹緲。
所謂云計算,是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式,通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴展且經(jīng)常是虛擬化的資源。其又分為狹義和廣義兩種不同定義的應(yīng)用,狹義云計算指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式,指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴展的方式獲得所需資源;廣義云計算指服務(wù)的交付和使用模式,指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴展的方式獲得所需服務(wù)。
而在安防應(yīng)用中,對云計算應(yīng)用得最多的,莫過于遠程訪問、大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)的云端存儲等,一方面應(yīng)對安防系統(tǒng)規(guī)模膨脹后帶來的接入能力、存儲能力、處理能力不足的挑戰(zhàn);另一方面應(yīng)對種類繁多的前端感知設(shè)備與安防應(yīng)用(如視頻監(jiān)控、門禁、停車場管理、射頻識別等)帶來的應(yīng)用集成難題。其實現(xiàn)方式多以服務(wù)提供商以廣義的云服務(wù)方式提供信道、技術(shù)和資源支持,而應(yīng)用則相對單一性,多以基于IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用。換句話說,即安防云計算的基礎(chǔ)容納了大量的IT網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云服務(wù)技術(shù),而在應(yīng)用層則偏向于簡單實用的瀏覽端,也就是基于B/S架構(gòu)所能提供的服務(wù)。
歷經(jīng)多年的網(wǎng)絡(luò)化造勢,今日的安防新產(chǎn)品中,幾乎是清一色的數(shù)字化產(chǎn)品;而人們對應(yīng)用的需求更傾向于不受地域、不受時間制約的個性化應(yīng)用,這也加速了安防云計算的發(fā)展。在浙江大華技術(shù)股份有限公司云計算首席架構(gòu)師周明偉看來,當前各安防廠商正積極嘗試將云技術(shù)與安防行業(yè)相結(jié)合,新的理念、新的技術(shù)、新的產(chǎn)品和方案正在涌現(xiàn),也得到了一些示范性的應(yīng)用。平安城市、智慧城市、個人家庭監(jiān)控市場的發(fā)展等,都發(fā)出了更為明確的信號;目前安防行業(yè)正走向云化,云安防正從概念走向?qū)嶋H技術(shù)、產(chǎn)品、解決方案的階段。
云安防的提出還是近幾年的事情。作為新事物,其主要驅(qū)動要么來自于新技術(shù),要么來自于市場需求的蓬勃。深圳中興力維技術(shù)有限公司CTO向穩(wěn)新認為,云計算和安防的結(jié)合,恰恰是這兩個因素的完美結(jié)合;從實際情況看,對于云計算在安防的應(yīng)用,市場有很高期望,云計算技術(shù)的某些部分或者某些理念,已經(jīng)開始在安防領(lǐng)域中獲得應(yīng)用,兩者碰撞已經(jīng)產(chǎn)生了一些市場價值。
云的應(yīng)用,在于整合的技術(shù)手段
安防行業(yè)本身就是一個典型的大數(shù)據(jù)領(lǐng)域,其大量的攝像頭、報警裝置等采集設(shè)備源源不斷地產(chǎn)生著大量的數(shù)據(jù);視頻文件、抓拍、報警信息、過車記錄、傳感器采集的各種信號等,數(shù)據(jù)類型繁雜,半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化信息是最主要的數(shù)據(jù)存儲對象;而數(shù)據(jù)的價值密度非常低,分析難度大,急需通過有效的技術(shù)手段來挖掘出海量數(shù)據(jù)中的安防價值,甚至是社會價值、商業(yè)價值;然而安防行業(yè)本身期望能做到事前預(yù)警,這就意味著數(shù)據(jù)處理速度有著近乎實時的要求。由此來看,雖然表面上“云計算”就三個字,但要將其真正融入到安防,卻需要各種復(fù)雜的技術(shù)與設(shè)計手段。
云“心”定義基調(diào)
云安防概念基于云計算的發(fā)展與推廣,在物聯(lián)網(wǎng)模式下結(jié)合云存儲從而實現(xiàn)現(xiàn)代化的云安防。具體實現(xiàn)是指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)、分布式文件系統(tǒng)等功能,將視頻監(jiān)控、門禁控制、RFID射頻識別、入侵報警、消防報警、短信報警、GPS衛(wèi)星定位等技術(shù)通過云安防集合起來協(xié)同工作,進行信息交換和通信,完成智能化識別、定位、跟蹤和監(jiān)控的安防管理。用戶可以通過C/S、B/S以及移動設(shè)備的客服端進行24小時的無縫遠程監(jiān)管。
云計算技術(shù)是眾多成熟IT技術(shù)的大集成,如:主機虛擬化、并行計算、分布式計算、分布式存儲、網(wǎng)絡(luò)安全、分布式通訊、服務(wù)集群等,旨在通過網(wǎng)絡(luò)資源、服務(wù)的虛擬化與動態(tài)擴展,提供按需分配資源、按需分配獲取應(yīng)用的能力。
從技術(shù)架構(gòu)上來看,云安防可分為四層:感知層、網(wǎng)絡(luò)層、處理層和應(yīng)用層。感知層由各種傳感器以及傳感器網(wǎng)關(guān)構(gòu)成,包括攝像機、拾音器、指紋儀、入侵探測、煙感探測、震動探測、溫度探測、RFID、二維碼、GPS等感知終端等;網(wǎng)絡(luò)層由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、電話網(wǎng)和無線通信網(wǎng)等組成;處理層由集中存儲服務(wù)、報警服務(wù)、消息服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)等部分組成;應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶(包括人、組織和其他系統(tǒng))的接口,與行業(yè)需求結(jié)合,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。
云計算涉及了許多方面技術(shù),但論其核心,則是編程模型、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)存儲、虛擬化技術(shù)以及云計算平臺管理五大方面。以上五個功能缺一不可,簡而言之:編程模型決定了云計算的運算效果;數(shù)據(jù)管理能力決定了云計算的數(shù)據(jù)檢索能力;數(shù)據(jù)存儲則代表了可以接入用戶的數(shù)量以及可靠性;虛擬化技術(shù)可以很好的允許一個平臺同時運行多個操作系統(tǒng),并且應(yīng)用程序都可以在相互獨立的空間內(nèi)運行而互不影響,從而顯著提高計算機的工作效率;而云計算平臺管理則實現(xiàn)了對整個云端系統(tǒng)的資源調(diào)配。
云存儲方案架構(gòu)(圖片來源于金三立)
多面點綴,“云彩”紛呈
云計算牽扯到的IT技術(shù),除以上幾類外,分布式計算、瘦客戶端也是云計算技術(shù)比較核心的方面,進而也衍生出一些相關(guān)的重要技術(shù)。如虛擬化、網(wǎng)格化、負載均衡等。中興力維 CTO向穩(wěn)新認為:“我們需要深層次的考慮一個問題,為什么云計算、物聯(lián)網(wǎng)這些技術(shù),在當下比較火熱,其實還有一個重要因素,那就是目前的寬帶網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)初具規(guī)模,而大規(guī)模應(yīng)用系統(tǒng)這些能夠充分發(fā)揮兩者技術(shù)優(yōu)勢的應(yīng)用,也成為市場主流需求。”由此,IT領(lǐng)域的虛擬化技術(shù)、云存儲技術(shù)、批量計算和流式計算技術(shù)、NOSQL技術(shù)等得以充分應(yīng)用。虛擬化技術(shù)實現(xiàn)資源池化,從而實現(xiàn)更高的資源利用率;云存儲技術(shù)提供了高可靠高可用的海量數(shù)據(jù)存儲能力;MapReduce是典型的批量計算模型和框架,提供了一種從海量歷史數(shù)據(jù)中挖掘價值的途徑;而流式計算則為一些實時性要求非常高的應(yīng)用場景,提供了解決方案;NOSQL技術(shù)必將在某些業(yè)務(wù)上替代傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,成為海量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲的選擇。資源池化讓系統(tǒng)整體低成本成為可能,云存儲和NOSQL技術(shù)實現(xiàn)了海量結(jié)構(gòu)化非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲,而批量計算可利用閑散資源提取數(shù)據(jù)相關(guān)性,不斷充分挖掘數(shù)據(jù)價值,流式計算則具備抓住瞬時數(shù)據(jù)資源的高價值。
將成熟的IT技術(shù)植入安防云計算,將會取得事半功倍的效果,正如金三立視頻科技(深圳)有限公司售前技術(shù)胡艷萍所介紹:
·IaaS就是給使用者提供最簡單的計算存儲和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等能力,讓用戶自己搭建自己的業(yè)務(wù)平臺,如亞馬遜的AWS(Elastic Compute Cloud)。
·PaaS,在云計算平臺之上抽象出一些比較簡單易用的接口和能力,讓用戶能夠在這個平臺上快速搭建自己的應(yīng)用,如Salesforce.com的Force.com。Force.com是Salesforce整體架構(gòu)的核心,因為它首先整合和控制了底層的物理的基礎(chǔ)設(shè)施,接著給上層的Sales Cloud、Service Cloud、Chatter和基于Force.com的定制應(yīng)用提供PaaS服務(wù),最后,那些Force.com上層的應(yīng)用以SaaS形式供用戶使用。
·SaaS,把應(yīng)用或者軟件作為服務(wù)傳送給用戶,用戶可以通過任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用這個程序,如Google的Gmail,Gmail郵件服務(wù)擁有上百萬用戶同時在線,這充分顯示云計算能力,對Google來說,Gmail上用戶所有信息、數(shù)據(jù)、郵件內(nèi)容等,都可以存儲在這個龐大的網(wǎng)絡(luò)上,而傳統(tǒng)的PC硬盤中,用戶可以隨時隨地通過任何一臺計算機來訪問數(shù)據(jù)。
云計算的基本理論,在云安防都可以廣泛適用,但是需要注意的是,安防行業(yè)有顯著區(qū)別于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的特征,如數(shù)據(jù)量巨大、價值密度更低、數(shù)據(jù)分析困難等。借助SaaS、PaaS、IaaS等先進的商業(yè)模式云計算的各種技術(shù)進行整合,就產(chǎn)生出了新的增值應(yīng)用。其基本原理在于,引入云計算框架中的IaaS層提供的資源虛擬化技術(shù)和PaaS層提供的基礎(chǔ)平臺服務(wù)來解決安防系統(tǒng)規(guī)模的問題;引入SaaS層提供的服務(wù)管理能力解決安防應(yīng)用集成問題。前者可以充分利用傳統(tǒng)IT企業(yè)提供的云計算平臺;后者則需要安防廠商以感知設(shè)備提供的海量數(shù)據(jù)為中心,充分挖掘出數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián),提供豐富的應(yīng)用服務(wù),以達到安防子系統(tǒng)的無縫融合。
以安防需求為應(yīng)用基礎(chǔ)
安防業(yè)務(wù)第一步總是將數(shù)據(jù)存儲起來。云存儲就是一個非常好的選擇,利用廉價存儲服務(wù)器搭建海量存儲系統(tǒng),提高了系統(tǒng)靈活性、利用率等,還提供了通過降低存儲服務(wù)器硬件的要求,而又不降低甚至提高數(shù)據(jù)可靠性的降低成本的解決方案。計算方面,無論是批量數(shù)據(jù)處理或者流式計算,都有廣闊的應(yīng)用場景,如大量視頻的批量智能分析、車輛智能布控、預(yù)測分析模型的訓(xùn)練等等。??低?/span>共享軟件開發(fā)及管理部陳振波綜合認為,云計算在安防應(yīng)用中可實現(xiàn)如下應(yīng)用:
1、系統(tǒng)部署與運維:利用云計算提供的虛擬化技術(shù),實現(xiàn)安防系統(tǒng)的快速部署、系統(tǒng)運行監(jiān)控與故障遷移。
2、海量數(shù)據(jù)存儲:數(shù)據(jù)是安防系統(tǒng)的核心,它既包括視頻、圖片、模擬量等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),也包括人員信息、設(shè)備信息、配置信息等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),通過云存儲技術(shù)實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的存儲、檢索、讀取。
視頻監(jiān)控作為安防系統(tǒng)的重要組成部分,其視頻數(shù)據(jù)的存儲是整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基石。視頻監(jiān)控已經(jīng)基本完成IP化、高清化的轉(zhuǎn)變,一個平安城市的監(jiān)控點數(shù)量就達到數(shù)萬甚至幾十萬的規(guī)模,其視頻數(shù)據(jù)的存儲規(guī)模已經(jīng)達到百PB的量級以上,要解決這個難題,非云存儲技術(shù)莫屬。
3、智能分析:利用云計算提供的計算資源池,實現(xiàn)海量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的特征分析,如視頻實時智能分析、視頻元數(shù)據(jù)預(yù)處理、人臉識別、車牌識別等,把非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成結(jié)構(gòu)化的描述數(shù)據(jù),以便計算機進行二次處理。很難想象沒有云計算技術(shù)支撐的智能分析系統(tǒng)如何從數(shù)百PB的數(shù)據(jù)中提取出關(guān)鍵信息。
4、智能統(tǒng)計:利用云計算提供的計算資源池,實現(xiàn)海量實時數(shù)據(jù)或歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計,對安防態(tài)勢做出實時的判斷與趨勢的預(yù)測,如人流量統(tǒng)計、車流量統(tǒng)計。
5、智能檢索:利用云計算提供的計算資源池,實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的智能檢索,它不再是數(shù)據(jù)的簡單比較,而是通過規(guī)則的過濾實現(xiàn)對安防數(shù)據(jù)的綜合化應(yīng)用。如根據(jù)人員特征、車輛特征檢索視頻,通過告警的時間、地點檢索相關(guān)聯(lián)的監(jiān)控資源。
6、基礎(chǔ)安防服務(wù)平臺化:隨著安防跟其他行業(yè)的融合,安防應(yīng)用多樣化的趨勢明顯,但安防的基礎(chǔ)服務(wù)是穩(wěn)定的,如存儲服務(wù)、報警服務(wù)、消息服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)等,在PaaS層提供一個統(tǒng)一的安防基礎(chǔ)服務(wù)平臺會提高安防應(yīng)用的研發(fā)效率。
7、安防應(yīng)用虛擬化:利用云計算中SaaS層提供的技術(shù)框架,可以實現(xiàn)安防應(yīng)用的虛擬化部署,從而實現(xiàn)安防應(yīng)用的按需部署。
積極造“云”需合理化
云計算發(fā)展是需求推動、技術(shù)進步和商業(yè)模式轉(zhuǎn)變共同促進的結(jié)果。由于種種原因,對于一些關(guān)鍵業(yè)務(wù)采用云計算模式還存在一定的困難,具體體現(xiàn)在如下幾個方面:
1.服務(wù)的可用性:基于云計算的應(yīng)用平臺承載了大量商業(yè)客戶和個人客戶的應(yīng)用,在當前網(wǎng)絡(luò)病毒泛濫、黑客入侵時有發(fā)生的今天,在公網(wǎng)上的云計算更容易受到不同方面、不同類型的攻擊。由于云計算平臺承載了大量的應(yīng)用實現(xiàn),因此這些攻擊一旦成功,對應(yīng)用和運營者來說都將是致命的打擊;同時云計算運行維護過程中的任何一次事故對云計算服務(wù)的可用性都是致命的。因此研究冗余的云計算構(gòu)架、良好的容錯性設(shè)計等是云計算大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)。另外,安防系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量大,智能分析的計算資源需求大,僅依賴集中化的云計算服務(wù),不僅數(shù)據(jù)的遷移成本高,投入的硬件成本也高,而前端設(shè)備的計算能力往往也是有富余的,如果我們采用“云邊結(jié)合”的方式把前端設(shè)備的計算能力統(tǒng)一利用起來將能極大的節(jié)約成本。
2.數(shù)據(jù)隱私保護問題:云計算特別是基于云計算的云存儲承載著不同企業(yè)和應(yīng)用的大量數(shù)據(jù),而這些敏感數(shù)據(jù)如果不能有效隔離,將永遠不會放到云中,這也是目前很多潛在的云計算用戶不敢輕易將自身應(yīng)用放入云計算平臺的重要原因。因此全方位的安全解決方案,多用戶構(gòu)架的良好設(shè)計以及確實可信的云計算管理,是保護用戶數(shù)據(jù)隱私的重要因素。
3.軟件許可問題:當前的軟件許可通常限定在運行軟件的機器上,用戶使用模式通常是購買軟件并按年支付使用費用,因此目前商業(yè)軟件的許可模式并不適合云計算業(yè)務(wù)開展,需要云計算運營商和軟件提供商共同協(xié)商,提出適合云計算的軟件銷售模式。
4.標準的開放性問題:雖然現(xiàn)在的云計算軟件在跨平臺方面做了很大的改進,但從本質(zhì)來看,云計算的應(yīng)用接口仍是各家私有的,因此用戶很難將他們的數(shù)據(jù)和程序從一個站點的平臺遷移到跨廠家的另一個站點的平臺,例如目前在Google、Yahoo平臺上都有許多云技術(shù)打造的應(yīng)用程序,但它們卻無法互通。如果不重新編寫和測試應(yīng)用程序,Google平臺上的應(yīng)用程序轉(zhuǎn)移到Yahoo平臺上就不能使用。這樣一來,云計算就失去了主要優(yōu)勢。目前一些組織(例如開放云計算聯(lián)盟OCC,分布式管理任務(wù)組DMTF)已經(jīng)看到這個問題,并著手進行標準的統(tǒng)一工作。??低?/span>陳振波告誡道:“云計算的快速發(fā)展形成了百花齊放的格局,涌現(xiàn)了很多成熟的云計算應(yīng)用,選擇很多,但技術(shù)路線不一致、標準不統(tǒng)一,造成了業(yè)務(wù)跟云計算平臺的捆綁。就安防市場而言,這正是業(yè)主方、集成商所不愿見到的。因此,制定云安防,行業(yè)標準很有必要。”
結(jié)語
云計算技術(shù)在安防領(lǐng)域中的應(yīng)用會越來越廣泛、越來越深入,這不僅是技術(shù)發(fā)展的趨勢,也是安防業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。它將會朝著單一系統(tǒng)支持的規(guī)模越來越大、系統(tǒng)容錯能力更強、不同安防業(yè)務(wù)間的融合、業(yè)務(wù)跟行業(yè)應(yīng)用的結(jié)合等方向發(fā)展,并會帶來商業(yè)模式的轉(zhuǎn)變。
但我們也要看到目前安防“天高云淡”這樣一個現(xiàn)實,在云剛剛起步的安防,仍需同行為安防的天空施放更多的云,不過,這需要理性的釋放,讓安防的上空飄著的云更白、更多姿多彩。