云視頻監(jiān)控系統(tǒng)的能耗優(yōu)化研究

湯路 廖嘉

摘?要：云視頻監(jiān)控系統(tǒng)有監(jiān)控設(shè)施設(shè)備、計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)系統(tǒng)等組成，大體上包括監(jiān)控、計(jì)算、存儲(chǔ)三大模塊的內(nèi)容。云視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行中需要調(diào)動(dòng)較多的設(shè)備及其系統(tǒng)啟動(dòng)、開(kāi)關(guān)，特別是引入智能技術(shù)以后設(shè)備及其系統(tǒng)啟動(dòng)頻繁，無(wú)形中增加了系統(tǒng)的耗能。本文簡(jiǎn)述了云視頻監(jiān)控系統(tǒng)，詳細(xì)分析了云視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的耗能情況，最后針對(duì)云視頻監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行中存在的耗能問(wèn)題，給出了優(yōu)化系統(tǒng)耗能的方案。旨在通過(guò)分析云視頻監(jiān)控系統(tǒng)的耗能及其耗能優(yōu)化，對(duì)高質(zhì)、高效、低耗能的應(yīng)用云視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供一點(diǎn)可行性建議。

關(guān)鍵詞：云視頻監(jiān)控系統(tǒng);耗能;優(yōu)化

云視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一種新型的視頻健康系統(tǒng)，在應(yīng)用方面有著眾多的優(yōu)勢(shì)。如可用于安裝或調(diào)試叫我復(fù)雜的設(shè)備、需要?jiǎng)討B(tài)域名吸住接入，具有持續(xù)路線、擴(kuò)充存儲(chǔ)空間、安裝方面、遠(yuǎn)程管理方便等優(yōu)勢(shì)。云視頻監(jiān)控系統(tǒng)是基于云計(jì)算機(jī)、云計(jì)算管理平臺(tái)構(gòu)架起來(lái)的可以對(duì)不同設(shè)備和用戶(hù)進(jìn)行統(tǒng)一與集中管理的大系統(tǒng)，統(tǒng)一的管理通過(guò)云計(jì)算管理平臺(tái)即可實(shí)現(xiàn)。由于整個(gè)體統(tǒng)連接的設(shè)備較多，同時(shí)系統(tǒng)接入多種網(wǎng)路可以監(jiān)控較大的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，其模擬性能相對(duì)加好。云視頻監(jiān)控系統(tǒng)在功能上的多樣化和高效管理化，正是因?yàn)閼?yīng)用了多種得先進(jìn)的設(shè)備與技術(shù)，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)因此耗能較高，系統(tǒng)管理應(yīng)用的成本較高，不利于其推廣。研究云視頻監(jiān)控系統(tǒng)的耗能優(yōu)化，對(duì)于降低云視頻監(jiān)控系統(tǒng)的耗能，降低系統(tǒng)運(yùn)行和管理的成本有著重要的意義。

一、云視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述

云視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由監(jiān)控端、客戶(hù)端和云監(jiān)控管理中心等幾部分組成，數(shù)據(jù)傳輸依靠太網(wǎng)絡(luò)完成，管理方式靈活，信息傳輸?shù)男士臁⒊杀镜?，是現(xiàn)代社會(huì)信息化管理的主要手段之一。云視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠同時(shí)傳輸總量較大的信息，依靠的就是云信息傳輸渠道。云信息傳輸渠道的組成應(yīng)用了逐級(jí)服務(wù)器、視頻接受器等，雖然為海量的信息迅速傳輸和信息化云管理提供了良好的條件，但同時(shí)也因?yàn)楣δ芄?jié)點(diǎn)的增加了導(dǎo)致系統(tǒng)各功能的耗能增加。隨著節(jié)能環(huán)保理念的提升，云視頻監(jiān)控系統(tǒng)目前迫切的需要對(duì)系統(tǒng)耗能進(jìn)行優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)各功能節(jié)點(diǎn)資源的優(yōu)化配置，合理利用有限資源實(shí)現(xiàn)最大效率的管理狀態(tài)，最終實(shí)現(xiàn)耗能的優(yōu)化與系統(tǒng)的升級(jí)。

二、云視頻監(jiān)控系統(tǒng)中各端口的耗能情況

（一）監(jiān)控應(yīng)用端

監(jiān)控端主要指的是終端的監(jiān)控設(shè)施設(shè)備。云視頻監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控端由成千上萬(wàn)甚至更多的監(jiān)控設(shè)備構(gòu)成，監(jiān)控設(shè)備之間通過(guò)線路間接，并且系統(tǒng)以太網(wǎng)傳遞信息。監(jiān)控端的監(jiān)控設(shè)備廣泛的分布與不同的地點(diǎn)，監(jiān)控設(shè)備自動(dòng)完成信息采集后通過(guò)大容量信息傳輸渠道完成自動(dòng)編碼和信息傳輸，最終將采集的信息傳輸?shù)叫畔⒒?，以便云管理平臺(tái)隨時(shí)調(diào)取。信息采集、信息傳輸、信息存儲(chǔ)這個(gè)過(guò)程中，云視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的多個(gè)子系統(tǒng)需要同時(shí)啟動(dòng)，以便于迅速的完成信息的壓縮編碼、傳輸與解壓等，用最快的速度將信息傳輸至管理段。這種多系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行的狀態(tài)會(huì)加劇系統(tǒng)運(yùn)行的負(fù)荷，增加系統(tǒng)的耗能，這也就是為什么云視頻監(jiān)控系統(tǒng)的電池?fù)p耗較快的原因。

（二）計(jì)算節(jié)點(diǎn)端

云視頻管理平臺(tái)需要對(duì)采集的信息進(jìn)行處理與分類(lèi)，這個(gè)功能由計(jì)算節(jié)點(diǎn)端完成。計(jì)算節(jié)點(diǎn)主要包括實(shí)體控制、虛擬控制兩個(gè)模塊。實(shí)體控制是輔助系統(tǒng)完成計(jì)算的各類(lèi)硬件及其設(shè)施設(shè)備。例如驅(qū)動(dòng)設(shè)備、交換機(jī)、磁盤(pán)等，這些硬件之間不僅與主服務(wù)器相連，輔助硬件之間也有著及其緊密的關(guān)聯(lián)性。系統(tǒng)在聯(lián)系做工的過(guò)程中不同的輔助硬件完成輔助工作，并由此產(chǎn)生較高的耗能。虛擬控制指的是控制視頻接受、主服務(wù)器、各類(lèi)程序信息傳輸功能的程序軟件，這些程序之間也存在著聯(lián)動(dòng)性。云視頻監(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)根據(jù)功能節(jié)點(diǎn)的工作量產(chǎn)生耗能，耗能不斷累積還會(huì)加劇系統(tǒng)運(yùn)行的符合，因此耗能較高。

（三）客戶(hù)端

云視頻監(jiān)控系統(tǒng)客戶(hù)端可以通過(guò)以太網(wǎng)調(diào)取各個(gè)監(jiān)控端的信息數(shù)據(jù)，冰柜數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的分析與管理。客戶(hù)端在不斷的查看和管理監(jiān)控視頻的過(guò)程中，需要同時(shí)訪問(wèn)多個(gè)應(yīng)用程序。最基本的如視頻訪問(wèn)、用戶(hù)視頻、登錄瀏覽、視頻管理等，這些功能可能需要多個(gè)窗口才能完成管理，這個(gè)過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生較高的耗能。

三、云視頻監(jiān)控系統(tǒng)耗能優(yōu)化的策略

（一）監(jiān)控端的耗能優(yōu)化

監(jiān)控終端的耗能主要來(lái)源于信息采集的時(shí)間較高，信息傳輸?shù)男瘦^低。為了解決系統(tǒng)的耗能問(wèn)題，可以為視頻監(jiān)控端的拍攝設(shè)備增加自動(dòng)變量變更，根據(jù)拍攝的需求自動(dòng)的調(diào)節(jié)耗能。如自動(dòng)亮度的調(diào)節(jié)等。此外，終端設(shè)備在信息變化和傳輸?shù)倪^(guò)程中應(yīng)該保證信息資源的平均分配，減小系統(tǒng)變化的耗能、例如出現(xiàn)相同點(diǎn)較多的視頻資源時(shí)系統(tǒng)可以自動(dòng)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)新舊資源的交替覆蓋，最終在篩選有用信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化編碼。信息傳輸前再次檢測(cè)信息的重復(fù)性，剔除或合并重復(fù)資源，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控端耗能的優(yōu)化。

（二）計(jì)算節(jié)點(diǎn)端的耗能優(yōu)化

極端階段的工作量較大，特別是虛擬控制結(jié)構(gòu)需要每天保持大于10小時(shí)的待機(jī)服務(wù)狀態(tài)，長(zhǎng)時(shí)間的待機(jī)本身時(shí)一種耗能。建議對(duì)須彌處理控制采取分段管理，根據(jù)耗能的量分層，進(jìn)行正對(duì)不同的耗能制定優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)虛擬控制的耗能優(yōu)化。實(shí)體控制部分需要加強(qiáng)系統(tǒng)的綜合評(píng)估手段，這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的集中加工與處理，有助于提升信息計(jì)算處理分析的效率，因此也可以節(jié)約耗能。

（三）客戶(hù)端的耗能優(yōu)化

客戶(hù)端的耗能優(yōu)化需要從儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)入手。云視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有獨(dú)立的信息儲(chǔ)存庫(kù)，雖然存儲(chǔ)庫(kù)的空間可以擴(kuò)展，但是信息資源重復(fù)存儲(chǔ)不僅浪費(fèi)空間，還會(huì)加劇耗能。因此存儲(chǔ)系統(tǒng)需要在程序內(nèi)增加信息分化功能，自動(dòng)儲(chǔ)存時(shí)對(duì)自安息進(jìn)行自動(dòng)歸類(lèi)，并對(duì)同一時(shí)間的重復(fù)信息進(jìn)行合并。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，云視頻監(jiān)控系統(tǒng)的耗能與組成系統(tǒng)的設(shè)施設(shè)備及系統(tǒng)有關(guān)，優(yōu)化系統(tǒng)耗能就必須從其功能、設(shè)施設(shè)備入手，了解系統(tǒng)各功能的連接點(diǎn)與系統(tǒng)之間的關(guān)系，深入分析系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)，只有這樣才能高架清晰的了解系統(tǒng)物理點(diǎn)、計(jì)算點(diǎn)、存儲(chǔ)點(diǎn)與監(jiān)控點(diǎn)之間的關(guān)系，并有針對(duì)性的對(duì)于各個(gè)節(jié)點(diǎn)的耗能提出問(wèn)題，分析各個(gè)功能耗能優(yōu)化的方式。

參考文獻(xiàn)：

[1]熊永華，張因升，陳鑫，吳敏.云視頻監(jiān)控系統(tǒng)的能耗優(yōu)化研究[J].軟件學(xué)報(bào)，2015（03）：680-698.

[2]李虎.探究云視頻監(jiān)控系統(tǒng)的能耗優(yōu)化[J].科技與創(chuàng)新，2017（18）：121-122.

[3]李虎.探究云視頻監(jiān)控系統(tǒng)的能耗優(yōu)化[J].科技資訊，2017（26）：73+75.