融合前沿新技術(shù)的智能化PAAS平臺建設(shè)探討

（湖南省郵電規(guī)劃設(shè)計院有限公司，長沙 410126）

1 引言

中國云計算歷經(jīng)了近10多年的發(fā)展，已從技術(shù)圈逐漸走向企業(yè)決策圈，在企業(yè)運營中輔助各級領(lǐng)導(dǎo)做決策，廣泛服務(wù)于社會經(jīng)濟[1]。越來越多的企業(yè)也已開始考慮放棄自建IT基礎(chǔ)設(shè)施，轉(zhuǎn)向行業(yè)云或公有云[2]。隨著云計算飛速發(fā)展，作為云計算模型中的能力層，其可以幫企業(yè)更好的將應(yīng)用、業(yè)務(wù)與IT技術(shù)融為一體，市場也出現(xiàn)更多的PaaS平臺服務(wù)提供商[3]。據(jù)IDC報告，PaaS市場在2017年增速達到了50%，且最近五年的復(fù)合增長率達32.2%[4]。

PaaS作為云計算的中間件，是在虛擬化的云計算平臺上建立支持多種業(yè)務(wù)的應(yīng)用平臺，是一種分布式平臺服務(wù)。平臺服務(wù)層運行于基礎(chǔ)設(shè)施層之上，將軟件研發(fā)的平臺作為一種服務(wù)，為應(yīng)用服務(wù)層提供應(yīng)用接口、軟件運行環(huán)境、應(yīng)用開發(fā)測試平臺及框架性平臺等功能，企業(yè)可以在PaaS中建立定制化應(yīng)用程序。平臺服務(wù)層可以給應(yīng)用開發(fā)提供大部分主流的基礎(chǔ)服務(wù)，快速搭建互聯(lián)網(wǎng)時代的智慧應(yīng)用，大大提升研發(fā)效率、降低研發(fā)成本，為智慧城市建設(shè)提供強有力支撐[5][6]。

2 問題分析

（1）云服務(wù)種類較少。當(dāng)前各廠商提供的PAAS平臺基本只提供了通用的云服務(wù)工具，如企業(yè)服務(wù)總線、工作流引擎、表單工具、開發(fā)測試平臺等，缺乏中間件、通用數(shù)據(jù)庫、分布式數(shù)據(jù)庫等云服務(wù)。

（2）創(chuàng)新應(yīng)用不多。目前PAAS平臺對新形態(tài)的應(yīng)用支撐能力不夠，需在PaaS平臺建設(shè)中引入人工智能能力服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)能力服務(wù)、視頻智能分析能力服務(wù)等新技術(shù)，以支撐政企行業(yè)的業(yè)務(wù)應(yīng)用創(chuàng)新。

（3）應(yīng)用聚合能力不足。當(dāng)前僅實現(xiàn)了非移動端應(yīng)用基于應(yīng)用服務(wù)總線的應(yīng)用聚合，需要提供基于政企業(yè)務(wù)場景的移動端應(yīng)用聚合能力，實現(xiàn)對政企內(nèi)部業(yè)務(wù)應(yīng)用的業(yè)務(wù)協(xié)同及統(tǒng)一管理。

3 建設(shè)目標

運用人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等前沿新技術(shù)，構(gòu)建統(tǒng)一的應(yīng)用支撐平臺（PaaS），集成主流PaaS工具，為用戶提供統(tǒng)一的PAAS平臺應(yīng)用支撐服務(wù)。平臺整體框架從支撐政企業(yè)務(wù)角度出發(fā)全面解耦，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)邏輯解耦，平臺和應(yīng)用解耦，技術(shù)架構(gòu)縱向解耦，產(chǎn)品各模塊間橫向解耦，產(chǎn)品與公共特性解耦，構(gòu)建可拆可合、開放共享的平臺架構(gòu)體系。

4 總體架構(gòu)

（1）基礎(chǔ)能力平臺：數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)、中間件等服務(wù)。

（2）人工智能：提供語音識別、語義理解、語音合成、語音搜索、文字識別、人臉識別、圖像審核、圖像識別等服務(wù)。

（3）視頻云服務(wù)：視頻接入、視頻轉(zhuǎn)發(fā)、視頻搜索、行為分析、質(zhì)量診斷等服務(wù)。

（4）物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)：設(shè)備接入、應(yīng)用管理、數(shù)據(jù)存儲等服務(wù)。

（5）應(yīng)用集市：通過應(yīng)用集市整合第三方PaaS工具。如圖1所示：

圖1 統(tǒng)一PAAS平臺總體架構(gòu)圖

5 統(tǒng)一PAAS平臺建設(shè)

5.1 基礎(chǔ)能力平臺

基礎(chǔ)能力平臺為上層應(yīng)用的部署提供軟件運行環(huán)境，包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和中間件等通用軟件服務(wù)。主流的數(shù)據(jù)庫有Oracle、DB2、SQL Sever、MySQL以及達夢等國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫、分布式數(shù)據(jù)庫等。常用的中間件主要是Tomcat、Websphere、以及國產(chǎn)的TongWeb等。云計算架構(gòu)中一般使用的是Windows Sever和Linux系統(tǒng)，小型機則一般自帶UNIX系統(tǒng)。

5.2 人工智能能力平臺

5.2.1 語音識別

將錄音轉(zhuǎn)為文字，包括在線長語音（任意時長的音頻識別）、離線命令詞（斷網(wǎng)時識別固定的預(yù)定義短語）、喚醒詞。通過REST API的方式給開發(fā)者提供一個通用的HTTP 接口，識別的語種包括普通話、英語等語言，支持wav、amr等格式。自定義詞庫適合短句，保證詞庫中一模一樣的短句可以被識別出，詞庫中的分詞優(yōu)先級較高。

5.2.2 語義理解

通過一系列的AI算法，將語音識別出的文字，進行分詞及找出意圖和詞槽。提取語音識別出的文字的意圖與關(guān)鍵信息，并做出回應(yīng)?？筛鶕?jù)業(yè)務(wù)需要定制不同場景對話系統(tǒng)，也可以直接使用預(yù)置的對話能力。

5.2.3 語音合成

語音合成包括在線合成和離線合成，是接收用戶發(fā)送的文本，生成語音發(fā)送給用戶，實現(xiàn)人機語音交互?；贖TTP請求的REST API接口，將文本轉(zhuǎn)換為可以播放的音頻文件。合成的文件格式為mp3、wav等。

5.2.4 智能呼叫中心

特訓(xùn)大量電話數(shù)據(jù)，形成呼叫中心領(lǐng)域?qū)倌Ｐ?，為呼叫中心各類智能化產(chǎn)品提供精準的語音轉(zhuǎn)文字服務(wù)。

5.2.5 語音搜索

提供從語音輸入、識別、語義理解、搜索結(jié)果輸出完整的語音搜索服務(wù)；提供的精準識別、需求理解、糾錯識別、多輪對話、童音識別等功能全面提升用戶語音搜索的智能體驗；另語音喚醒、語音合成可根據(jù)場合靈活組合功能，使接入方案更靈活。

5.2.6 文字識別（OCR）

包括通用場景文字識別、卡證文字識別、汽車場景文字識別、票據(jù)文字識別、其他文字識別（如網(wǎng)絡(luò)圖片文字、手寫文字、二維碼以及自定義模板文字等）。

5.2.7 人臉識別

（1）人臉檢測：人臉檢測、人臉關(guān)鍵點、人臉屬性值（如年齡等）、人臉質(zhì)量信息（如光照、完整度等）。

（2）人臉比對：兩張人臉圖片相似度對比；多種圖片類型：支持生活照、證件照、身份證芯片照、帶網(wǎng)紋照四種類型的人臉對比；活體檢測控制：基于圖片中的破綻分析，判斷其中的人臉是否為二次翻拍；質(zhì)量檢測控制：分析圖片的中人臉的模糊度、角度、光照強度等特征，判斷圖片質(zhì)量。

（3）人臉融合：當(dāng)圖片中有多張人臉時，可以指定某一張人臉與模板圖進行融合；將檢測到的兩張人臉圖片進行融合，輸出一張融合后的人臉；利用圖像識別能力，判斷圖片中是否存在色情、政治敏感人物等。

（4）人臉搜索：在指定人臉集合中，找到最相似的人臉。

（5）人臉庫管理：人臉注冊、人臉更新、人臉刪除、用戶信息查詢、獲取用戶人臉列表等。

5.2.8 圖像審核

（1）自定義圖像審核：提供色情識別、暴恐識別、政治敏感人物識別、廣告識別等一系列圖像識別接口的一站式服務(wù)調(diào)用，并支持自定義配置所有接口的報警閾值和疑似區(qū)間，上傳自定義文本黑庫和敏感人物名單等。

（2）GIF色情識別：識別GIF圖片的色情程度，返回圖片的色情、性感、正常分值。

（3）短視頻審核：對同一個短視頻的圖片集進行審核，可以指定具體的審核維度。

（4）用戶頭像審核：通過人臉檢測、暴恐識別、政治敏感識別、公眾人物檢測等多個維度，識別圖片是否合規(guī)，并支持自定義黑詞庫和審核規(guī)則配置。

5.2.9 圖像識別

包括通用圖像分析（識別圖像主體具體坐標位置）、細粒度圖像識別（菜品識別、logo商標識別、地標識別等）、車輛分析（車型識別、車輛檢測、車流統(tǒng)計等）。

5.3 視頻云能力平臺

提供網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控、視頻云存儲、視頻智能分析等能力在內(nèi)的新一代智能視頻云能力平臺。前端各類視頻采集終端就近接入、分發(fā)、存儲、智能分析；基于分布式的業(yè)務(wù)架構(gòu)，實現(xiàn)前端視頻點位的視頻、圖像數(shù)據(jù)接入到地市、區(qū)縣局的機房并存儲，同時提供監(jiān)控、存儲、智能分析的接口能力開放和視頻共享能力；并整合多方資源，提供各類政企視頻行業(yè)應(yīng)用，提供人臉識別、車牌識別、人證合一等智能視頻分析服務(wù)能力，形成以智能云、存儲云、接入云“三朵云”架構(gòu)為基礎(chǔ)的智能視頻云。

5.4 物聯(lián)網(wǎng)能力平臺

助力基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化管理，使能城市智慧運營。屏蔽接入碎片化，打破數(shù)據(jù)部門墻，多廠家、多設(shè)備、多網(wǎng)絡(luò)、多協(xié)議的統(tǒng)一接入，跨應(yīng)用的數(shù)據(jù)共享。匹配行政劃分的分級分域管理，城市實時數(shù)據(jù)可視化，輔助決策委辦局業(yè)務(wù)分級分域的設(shè)備管理。物聯(lián)網(wǎng)與周邊業(yè)務(wù)的協(xié)同聯(lián)動，傳感器按規(guī)則向上層業(yè)務(wù)的告警，應(yīng)急、調(diào)度平臺向物聯(lián)網(wǎng)的預(yù)案聯(lián)動。提供六大服務(wù)能力，融合大數(shù)據(jù)服務(wù)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)創(chuàng)新。

（1）應(yīng)用使能服務(wù)：包括API網(wǎng)關(guān)、租戶服務(wù)、業(yè)務(wù)編排、規(guī)則引擎、數(shù)據(jù)管理、第三方集成。

（2）連接管理服務(wù)：設(shè)備標識、設(shè)備注冊、協(xié)議插件。

（3）數(shù)據(jù)模型服務(wù)：標準模型、自定義模板、數(shù)據(jù)處理。

（4）設(shè)備管理服務(wù)：狀態(tài)管理、升級管理、故障診斷、云網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制。

（5）安全管理服務(wù)：包括業(yè)務(wù)安全、系統(tǒng)安全、組網(wǎng)安全、傳輸安全。

（6）系統(tǒng)管理服務(wù)：包括Portal門戶、報表統(tǒng)計、日志管理、告警管理。

5.5 應(yīng)用集市平臺

提供應(yīng)用聚合服務(wù)，實現(xiàn)對內(nèi)部業(yè)務(wù)應(yīng)用、服務(wù)的集中管理和移動端的聚合，進行統(tǒng)一管理與業(yè)務(wù)協(xié)同。

（1）移動APP框架服務(wù)：提供統(tǒng)一移動端APP框架，進行多層次安全策略加固，進行端到端信息安全保障。

（2）協(xié)同辦公類服務(wù)：匹配政企辦公需求，供類似即時消息、視頻會議等協(xié)作辦公服務(wù)。

（3）應(yīng)用開發(fā)服務(wù)：開發(fā)者可以基于平臺提供的輕量IDE工具和自帶UI組件。

（4）應(yīng)用商城服務(wù)：開放小程序平臺和應(yīng)用商店，提供應(yīng)用發(fā)布、認證、下線的應(yīng)用全生命周期管理服務(wù)，不同用戶可以按租戶維度管理應(yīng)用商城。

（5）應(yīng)用集成服務(wù)：針對現(xiàn)有的內(nèi)部業(yè)務(wù)和應(yīng)用，聚合異構(gòu)云服務(wù)，接入第三方語音識別、視頻會議、直播點播，提供專業(yè)集成服務(wù)，實現(xiàn)現(xiàn)有應(yīng)用與移動框架無縫對接。

6 結(jié)束語

選擇合理的行業(yè)云計算平臺模式，才會建設(shè)更好的云計算平臺，提高政企的運營效率，節(jié)省資源[7]。本文主要探討了人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)在云計算PAAS平臺中的應(yīng)用建設(shè)探討，為后期政企建設(shè)私有云平臺、廠商提供PAAS云服務(wù)等提供一些建議。