安防云平臺(tái)現(xiàn)狀及發(fā)展

□ 文/劉偉東

前言

近年來(lái)，隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷成熟和逐步商業(yè)化應(yīng)用，安防行業(yè)也開始步入“云”中，各大安防廠家都在緊鑼密鼓的搶占安防云技術(shù)制高點(diǎn)。實(shí)際上，IT系統(tǒng)的云化趨勢(shì)只是安防行業(yè)走向云化的一方面原因，另一個(gè)重要的現(xiàn)實(shí)原因，則是日趨復(fù)雜和龐大的視頻業(yè)務(wù)應(yīng)用的要求。

安防系統(tǒng)，特別是平安城市這樣的大型安防系統(tǒng)為了充分利用視頻數(shù)據(jù)資源，減少重復(fù)投資，不斷的推進(jìn)和加強(qiáng)相關(guān)的系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)和資源整合，從而導(dǎo)致安防業(yè)務(wù)平臺(tái)中的視頻、圖片和相關(guān)的數(shù)據(jù)信息越來(lái)越多，隨之而發(fā)展起來(lái)的，還有越來(lái)越豐富的視頻綜合業(yè)務(wù)應(yīng)用，信息的整合和處理能力要求越來(lái)越高。為了提供針對(duì)這些數(shù)據(jù)信息的管理和處理能力，滿足日益豐富的應(yīng)用需求，系統(tǒng)需要配置比以往更多的信息處理服務(wù)器，存儲(chǔ)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備。設(shè)備的增多，必然帶來(lái)系統(tǒng)資源管理的問題以及資源利用效率的問題；數(shù)據(jù)的膨脹，必然帶來(lái)數(shù)據(jù)高效處理的問題。此外，安防系統(tǒng)還需要面對(duì)應(yīng)急事故處置、重要案事件的聯(lián)合分析研判等導(dǎo)致業(yè)務(wù)突發(fā)的情況，此時(shí)視頻實(shí)時(shí)瀏覽，視頻回放以及數(shù)據(jù)調(diào)度、分析和處理方面的業(yè)務(wù)都會(huì)有大幅的增加。由于安防的音視頻業(yè)務(wù)流量和數(shù)據(jù)量都比較大，應(yīng)急狀態(tài)下所需調(diào)度的資源會(huì)比較多，而且要求能夠快速部署和應(yīng)用，傳統(tǒng)部署方式下會(huì)配置較多的針對(duì)特定業(yè)務(wù)的冗余設(shè)備作為應(yīng)急，平時(shí)，這些設(shè)備資源就被閑置了，造成了資源的浪費(fèi)。

云平臺(tái)建設(shè)現(xiàn)狀

針對(duì)上述的原因，安防系統(tǒng)中不得不逐步引入云計(jì)算技術(shù)，提升系統(tǒng)的資源管理和利用的效率，提升數(shù)據(jù)共享和處理能力，滿足安防業(yè)務(wù)對(duì)不同資源的彈性要求。目前，安防云存儲(chǔ)系統(tǒng)作為排頭兵已然成為各大安防廠商重要的云化戰(zhàn)略產(chǎn)品，其他的云計(jì)算產(chǎn)品和技術(shù)也在不斷的引入，比如在云計(jì)算平臺(tái)上部署相關(guān)的大數(shù)據(jù)綜合分析技術(shù)、并行分布式計(jì)算技術(shù)等，進(jìn)一步利用云計(jì)算技術(shù)提升系統(tǒng)對(duì)音視頻數(shù)據(jù)的分析處理能力。在實(shí)際應(yīng)用中，縱觀當(dāng)前各地安防系統(tǒng)的建設(shè)情況，安防云計(jì)算平臺(tái)系統(tǒng)的建設(shè)主要還是集中在資源虛擬化部署，數(shù)據(jù)集中化管理和分析以及智能并行化處理三方面。

資源虛擬化部署

資源虛擬化部署是通過虛擬化技術(shù)將物理資源，包括業(yè)務(wù)服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源進(jìn)行整合并虛擬化，然后在統(tǒng)一的虛擬化資源中進(jìn)行資源分配和業(yè)務(wù)部署。其中，云存儲(chǔ)即是對(duì)存儲(chǔ)的虛擬化，提供海量、統(tǒng)一的存儲(chǔ)空間，至于其他的安防應(yīng)用業(yè)務(wù)，其部署方式與當(dāng)前基于物理機(jī)部署的方式差別不大，主要是基于虛擬機(jī)安裝常規(guī)的安防業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟件，比如視頻監(jiān)控系統(tǒng)軟件、治安卡口系統(tǒng)軟件、圖像偵查業(yè)務(wù)軟件等。雖然目前云平臺(tái)上安防系統(tǒng)的部署方式跟傳統(tǒng)物理機(jī)部署的方式差不多一樣，但是由于采用了虛擬化技術(shù)和云計(jì)算平臺(tái)管理技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)物理機(jī)部署方式還是有很多優(yōu)勢(shì)的，比如，對(duì)資源的監(jiān)控和管理更為直接和高效，可以監(jiān)控虛擬機(jī)的狀態(tài)和業(yè)務(wù)使用情況，并根據(jù)需要快速的創(chuàng)建、修改和刪除特定業(yè)務(wù)的虛擬機(jī)，從而加快系統(tǒng)的部署。此外，系統(tǒng)的整體可靠性和穩(wěn)定性更高，可以實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)在不同物理硬件上的遷移，避免硬件故障造成的單點(diǎn)失敗等。

數(shù)據(jù)集中化管理和分析

數(shù)據(jù)集中化管理和分析主要體現(xiàn)在云存儲(chǔ)和大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，云存儲(chǔ)作為云計(jì)算平臺(tái)的一部分，為安防系統(tǒng)提供統(tǒng)一的音視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)，可存放視頻錄像、圖片以及案事件線索等其他安防業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。云存儲(chǔ)的應(yīng)用優(yōu)化了安防系統(tǒng)的存儲(chǔ)空間，簡(jiǎn)化了存儲(chǔ)系統(tǒng)的運(yùn)維管理，提升了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性。云存儲(chǔ)應(yīng)該是目前在安防系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的云技術(shù)產(chǎn)品。大數(shù)據(jù)系統(tǒng)則整合安防業(yè)務(wù)中相關(guān)的數(shù)據(jù)資源，存儲(chǔ)各類結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)并提供高效率的數(shù)據(jù)的分析和挖掘能力，支持快速和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析應(yīng)用。比如當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的基于大卡口過車大數(shù)據(jù)信息的車輛碰撞分析、隨車分析、套牌車分析等卡口技戰(zhàn)法。隨著安防系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)和信息整合的不斷推進(jìn)，云平臺(tái)上的信息將會(huì)越來(lái)越集中和豐富。

智能并行化處理

智能并行化處理則體現(xiàn)在云平臺(tái)可利用其管理的龐大資源池，通過分布式計(jì)算能力，調(diào)度大量的資源并行分析處理海量的視頻數(shù)據(jù)和圖片，比如視頻摘要，車輛分析，人員分析等，提取音視頻數(shù)據(jù)中各類結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻信息的深度提取和應(yīng)用，從而提升整個(gè)系統(tǒng)對(duì)音視頻數(shù)據(jù)的應(yīng)用能力。

攻克難點(diǎn)

從上述的情況看，當(dāng)前安防云平臺(tái)的發(fā)展實(shí)際上還處于初級(jí)階段，更多的還是帶有傳統(tǒng)平臺(tái)的部署特點(diǎn)，雖然云計(jì)算的技術(shù)提升了系統(tǒng)的資源管理利用效率并提高了業(yè)務(wù)性能，但是云計(jì)算平臺(tái)的特性和優(yōu)勢(shì)還沒有能夠充分發(fā)揮出來(lái)，為了實(shí)現(xiàn)安防業(yè)務(wù)與云計(jì)算平臺(tái)業(yè)務(wù)的有效融合，真正實(shí)現(xiàn)云計(jì)算的安防平臺(tái)，至少還應(yīng)該實(shí)現(xiàn)以下幾點(diǎn)：

第一點(diǎn)：傳統(tǒng)安防業(yè)務(wù)系統(tǒng)的云化服務(wù)改造。

安防系統(tǒng)廠商需要將傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)軟件進(jìn)行業(yè)務(wù)功能解構(gòu)和重新整合，結(jié)合云計(jì)算IaaS，PaaS，SaaS分層服務(wù)的思路，以面向服務(wù)的架構(gòu)理念，針對(duì)不同業(yè)務(wù)服務(wù)分層進(jìn)行軟件模塊業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)，比如卡口前端接入，視頻轉(zhuǎn)碼，視頻轉(zhuǎn)發(fā)，視頻存儲(chǔ)屬于PaaS層，提供PaaS層面的服務(wù)能力和接口；視頻巡邏，圖像偵查，指揮調(diào)度等業(yè)務(wù)系統(tǒng)屬于SaaS層，提供便捷的，面向用戶的應(yīng)用服務(wù)界面等。只有通過業(yè)務(wù)系統(tǒng)的模塊分解和服務(wù)性改造，才有可能有針對(duì)性的、充分的發(fā)揮云計(jì)算資源管理和調(diào)度特性，也就是下面的第二點(diǎn)。

第二點(diǎn)：安防業(yè)務(wù)和云計(jì)算平臺(tái)能力的結(jié)合。

在系統(tǒng)分層設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，安防業(yè)務(wù)應(yīng)用還需要與云計(jì)算平臺(tái)的管理業(yè)務(wù)能力相結(jié)合，通過業(yè)務(wù)應(yīng)用本身充分的利用云計(jì)算平臺(tái)資源管理和調(diào)度能力，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的彈性服務(wù)，有效的發(fā)揮云計(jì)算平臺(tái)的特性，實(shí)現(xiàn)真正的，面向安防服務(wù)的云平臺(tái)，而不僅僅是一個(gè)基礎(chǔ)服務(wù)云平臺(tái)。比如，在業(yè)務(wù)突發(fā)的情況下，指揮調(diào)度系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)到視頻分發(fā)能力的資源使用情況，如果達(dá)到了目前視頻分發(fā)資源能力的門限，則可以自動(dòng)調(diào)用云計(jì)算平臺(tái)的資源服務(wù)接口，生成新的、能提供視頻分發(fā)能力的虛擬機(jī)資源，加入到視頻分發(fā)資源中，滿足臨時(shí)突發(fā)的業(yè)務(wù)需求。當(dāng)業(yè)務(wù)需求回落以后，指揮調(diào)度系統(tǒng)則可以自動(dòng)的刪除這個(gè)閑置的視頻分發(fā)虛擬機(jī)，把資源釋放出來(lái)用于其他業(yè)務(wù)應(yīng)用。

第三點(diǎn)，針對(duì)不同安防業(yè)務(wù)的資源整合利用策略。

云計(jì)算本身是一種面向服務(wù)的理念，安防云平臺(tái)則是提供面向安防業(yè)務(wù)服務(wù)的系統(tǒng)。云計(jì)算平臺(tái)可以針對(duì)性的整合和分配不同種類的物理資源，提升物理設(shè)備資源的整體利用能力，在此基礎(chǔ)上提供高效的業(yè)務(wù)能力。安防系統(tǒng)需要針對(duì)不同的物理資源，結(jié)合不同安防業(yè)務(wù)系統(tǒng)的需求，利用云計(jì)算的資源整合技術(shù)優(yōu)化資源的利用效率，比如，智能視頻分析應(yīng)用對(duì)CPU計(jì)算能力的要求比較高，應(yīng)盡量減少中間業(yè)務(wù)損耗，最大限度的發(fā)揮物理機(jī)的能力，所以，在云計(jì)算系統(tǒng)部署和調(diào)度時(shí)，就應(yīng)采用多臺(tái)物理機(jī)虛擬成一個(gè)智能分析集群的技術(shù)，而不是將物理機(jī)分割成多臺(tái)虛擬機(jī)的資源虛擬化技術(shù)。又如大數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)需要快速的分析和檢索，那么就需要諸如大內(nèi)存或SSD硬盤存儲(chǔ)設(shè)備之類的物理資源。所以，針對(duì)不同的安防業(yè)務(wù)應(yīng)用，安防云系統(tǒng)需要跟云計(jì)算平臺(tái)密切配合，針對(duì)性整合相應(yīng)的物理資源為特定業(yè)務(wù)提供支持。

結(jié)束語(yǔ)

此外，安防云平臺(tái)也還會(huì)面臨傳統(tǒng)云計(jì)算平臺(tái)所帶來(lái)的問題和困惑，比如云平臺(tái)的安全問題、云計(jì)算平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)化問題、數(shù)據(jù)中心建設(shè)問題、網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的可靠性問題等等。對(duì)于關(guān)系國(guó)家或地區(qū)治安穩(wěn)定的安防系統(tǒng)，這些問題又帶來(lái)更重要的考量，在安防系統(tǒng)逐步云化擴(kuò)展的過程中，還需要一個(gè)個(gè)的面對(duì)和解決這些問題。安防云計(jì)算平臺(tái)的道路，光明燦爛而又任重道遠(yuǎn)。