云存儲(chǔ)在安防行業(yè)的應(yīng)用和技術(shù)挑戰(zhàn)

（銀頓建設(shè)(北京)有限公司，北京 100000）

引言

將國(guó)家各相關(guān)行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范作為依照，在建設(shè)安防行業(yè)安防圖像監(jiān)控系統(tǒng)的環(huán)節(jié)中秉承先進(jìn)性、實(shí)用性、開(kāi)放性、繼承性、可拓展性原則。同時(shí)還應(yīng)從安全可靠、經(jīng)濟(jì)、管理及維護(hù)4 個(gè)方面綜合考慮，在建設(shè)圖像視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的環(huán)節(jié)中，應(yīng)側(cè)重于可拓展性的考慮，保證建設(shè)完成后的系統(tǒng)能夠與安防行業(yè)現(xiàn)有的安防系統(tǒng)、現(xiàn)有的局域網(wǎng)結(jié)合。

一、軟件開(kāi)發(fā)工具

選擇VisualStudio 作為軟件開(kāi)發(fā)工具，以保證平臺(tái)開(kāi)發(fā)的效率和通用性。VisualStudio 是一個(gè)基本完整的開(kāi)發(fā)工具集，它包括了整個(gè)軟件生命周期中所需要的大部分工具，如UML 工具、代碼管控工具、集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）等，能夠在Windows系統(tǒng)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)多功能，具備多用途，滿足安防行業(yè)安防圖像視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)需求。VisualStudio 軟件開(kāi)發(fā)工具具備以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：第一，面向?qū)ο蟮奶匦?；第二，具備?qiáng)大的內(nèi)存；第三，支持組件對(duì)象模型；第四，編譯器和調(diào)試器功能良好；第五，能夠?yàn)閃indows 提供不同的導(dǎo)向支持，具備適用性。

二、基于NB-IoT 物聯(lián)網(wǎng)的安防系統(tǒng)門(mén)磁設(shè)計(jì)

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要考慮的因素有很多，例如節(jié)點(diǎn)成本、網(wǎng)絡(luò)成本、電池壽命、數(shù)據(jù)傳輸速率(吞吐率)、延遲、移動(dòng)性、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍以及部署類(lèi)型等。NB-IoT 和LoRa兩種技術(shù)具有不同的技術(shù)和商業(yè)特性，所以在應(yīng)用場(chǎng)景方面會(huì)有不同。NB-IoT 可以直接部署于GSM 網(wǎng)絡(luò)、UMTS 網(wǎng)絡(luò)、LTE 網(wǎng)絡(luò)，在同樣的頻段下，是一種基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng)的新興技術(shù)，也被稱(chēng)為“低功耗廣域網(wǎng)”，相對(duì)LoRa 采用的是網(wǎng)關(guān)通信，NB-IoT無(wú)須另配網(wǎng)關(guān)，即可實(shí)現(xiàn)手機(jī)APP 端、PC 端的管理。從通信費(fèi)用考慮，LoRa 通信無(wú)需付費(fèi)，但是前期部署網(wǎng)關(guān)需要費(fèi)用，適用在節(jié)點(diǎn)密集型地區(qū)使用。NB-IoT 在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)下，流量包年，以很低的費(fèi)用可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，非常適合在數(shù)據(jù)量比較少的零星節(jié)點(diǎn)使用。以安防門(mén)為例，在需要監(jiān)測(cè)的臺(tái)站門(mén)頭內(nèi)側(cè)或者外側(cè)安置NB-IoT 門(mén)磁，臺(tái)站門(mén)磁通信或狀態(tài)數(shù)據(jù)通過(guò)NB-IoT 基站上傳至門(mén)磁服務(wù)器，值班人員或者管理人員可以通過(guò)各種終端接入服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢(xún)。測(cè)試結(jié)果表明，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋范圍廣、功耗低以及能夠?qū)崟r(shí)獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

三、數(shù)據(jù)傳輸及訪問(wèn)中間件

數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)中間件，可以提供各種便捷服務(wù)，如虛擬緩沖存取，各種數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換以及文件的解壓等服務(wù)。常見(jiàn)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)中間件主要有ODBC、JDBC 等等，ODBC 是由微軟公司確立和定義的，已經(jīng)被數(shù)據(jù)庫(kù)界廣泛的接受和采用，成為了一種數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)的統(tǒng)一接口，通過(guò)ODBC 數(shù)據(jù)訪問(wèn)中間，應(yīng)用程序可以不需要考慮數(shù)據(jù)庫(kù)的格式，采用統(tǒng)一的方式去訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)ODBC 提供的API 去操作數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，極大地簡(jiǎn)化了開(kāi)發(fā)的工作，提高了開(kāi)發(fā)的效率。數(shù)據(jù)訪問(wèn)中間只提供了數(shù)據(jù)訪問(wèn)的能力，但是不具備數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰Γ枰獢?shù)據(jù)傳輸中間件的配合。數(shù)據(jù)傳輸中間件在科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)與網(wǎng)格項(xiàng)目中發(fā)揮重要作用，由中科院數(shù)據(jù)中心提供。需要輔助數(shù)據(jù)傳輸中間件。中國(guó)科學(xué)院計(jì)科學(xué)數(shù)據(jù)中心提供的四種數(shù)據(jù)傳輸中間件。它是科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)格項(xiàng)目的重要組成部分。傳輸文件和傳輸對(duì)象是它的兩個(gè)最基本的功能，傳輸速度和安全能力是衡量它的重要指標(biāo)。在任何需要傳輸文件的應(yīng)用中，都可以部署數(shù)據(jù)傳輸中間件，其有以下特性：（1）該中間件采用二進(jìn)制的RPC 協(xié)議，具有簡(jiǎn)單高效的優(yōu)勢(shì)；（2）在傳輸過(guò)程中，它時(shí)基于HTTP 協(xié)議進(jìn)行傳輸，服務(wù)器端不用開(kāi)放防火墻端口，可以保障服務(wù)器的安全，避免外部的惡意攻擊；（3）采用斷點(diǎn)續(xù)傳技術(shù)，高效、可靠地傳輸數(shù)據(jù)。

四、明確的讀寫(xiě)模型對(duì)提供業(yè)務(wù)使用語(yǔ)義，解決視頻和圖片不同寫(xiě)入和讀取要求

常見(jiàn)的讀寫(xiě)并非提供一個(gè)接口就行，需要有明確的讀寫(xiě)語(yǔ)義。比如文件系統(tǒng)提供的是文件操作語(yǔ)義，按open/write/read/close 模式，并支持seek 和修改、追加的語(yǔ)義；S3 接口提供的是putObject/getObject 接口，按照一次完成上傳，上傳后可以見(jiàn)的語(yǔ)義；HDFS 提供的是類(lèi)似文件系統(tǒng)的操作語(yǔ)義，但不支持修改。對(duì)視頻而言，應(yīng)該按照文件的語(yǔ)義但又無(wú)需支持追加和修改，僅需支持流式的寫(xiě)入，并支持邊寫(xiě)邊讀，避免業(yè)務(wù)層需要開(kāi)大緩存或者將視頻文件緩存本地才能上傳。

五、結(jié)語(yǔ)

總之，從社會(huì)發(fā)展層面上看，圖像視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的全面建設(shè)能夠在一定程度上保證社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展；從個(gè)體發(fā)展層面上看，圖像監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用，有助于維護(hù)個(gè)體的財(cái)產(chǎn)安全；而從安防行業(yè)安防層面上看，圖像視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)是提高安防行業(yè)安防水平，滿足了安防行業(yè)持續(xù)發(fā)展的需求，是保證安防行業(yè)供電穩(wěn)定的關(guān)鍵舉措。目前，隨著安防領(lǐng)域的發(fā)展，云存儲(chǔ)已經(jīng)成為開(kāi)發(fā)安防應(yīng)用中不可或缺的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，形成了中間件“無(wú)處不在”的技術(shù)格局，業(yè)務(wù)的復(fù)雜程度和要求越來(lái)越高，數(shù)據(jù)量的不斷增大，對(duì)中間件的要求不斷提高，如何保證中間件能夠保證巨大的業(yè)務(wù)量的需求，目前，已近成為云存儲(chǔ)技術(shù)研究的熱點(diǎn)。同時(shí)，未來(lái)的中間件將更加注重標(biāo)準(zhǔn)的制定與運(yùn)用，保證中間件最大程度的擴(kuò)展性，不斷適應(yīng)復(fù)雜的業(yè)務(wù)場(chǎng)景。