樓宇智能化管理系統(tǒng)中云計算的應(yīng)用

梁禹鵬 王松宏

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隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和云計算的發(fā)展，傳統(tǒng)樓宇的設(shè)計發(fā)展也逐漸向智能化方向靠攏。當(dāng)下的建筑行業(yè)發(fā)展中，智能樓宇設(shè)計中包含了較多的安全問題。目前樓宇的安全問題管理中，大多數(shù)時間依舊依靠安保人員進(jìn)行監(jiān)督。這種傳統(tǒng)的安全管理模式中，安保人員是監(jiān)督的主體。人為監(jiān)督出現(xiàn)疏漏難以避免，并且樓宇的安全情況也無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控。例如人員失蹤以及盜竊等問題，在進(jìn)行調(diào)查追溯中十分困難。隨著當(dāng)前信息技術(shù)的發(fā)展，樓宇的監(jiān)控體系也發(fā)生了極大的變化。受限于攝像頭的儲存空間限制，當(dāng)前樓宇監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展也存在較大阻礙。隨著云計算技術(shù)的發(fā)展，這一項(xiàng)技術(shù)陸續(xù)被應(yīng)用在建筑行業(yè)當(dāng)中。受益于云計算的虛擬儲存空間以及超強(qiáng)算力，能有效解決智能樓宇對儲存空間的需求[1]。

1 云計算與監(jiān)控體系關(guān)聯(lián)

1.1 數(shù)據(jù)存儲的關(guān)聯(lián)

在現(xiàn)代化樓宇建筑中，需要對監(jiān)控的畫面進(jìn)行存儲記錄。這些龐大的錄像影像需要非常大的儲存空間，為此帶來很多不必要的成本。不僅如此，監(jiān)控體系的目的是為了保證樓宇的安全和信息的可追溯性，因此監(jiān)控數(shù)據(jù)要具備檢索和搜集篩選的功能，這一功能的實(shí)現(xiàn)需要一個龐大的數(shù)據(jù)信息整合平臺。傳統(tǒng)的記錄形式中，信息的儲存成本過高，因此存在了較大的儲存空間限制。這種模式已經(jīng)難以滿足當(dāng)下監(jiān)控系統(tǒng)的需求，為此探索新的辦法滿足監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)刻不容緩。傳統(tǒng)樓宇的設(shè)計中，大多采用IP網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)的形式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和儲存，但這種儲存方式中，其內(nèi)部數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)度有限，難以實(shí)現(xiàn)當(dāng)前現(xiàn)代化樓宇對數(shù)據(jù)儲存的需求。通過云計算的方式與監(jiān)控體系關(guān)聯(lián)，能有效擴(kuò)大數(shù)據(jù)存儲空間，同時提高數(shù)據(jù)儲存速度，降低整體經(jīng)營成本。

1.2 云計算技術(shù)概念

2006年谷歌公司率先提出云計算這一理念，最初的研究也局限于大學(xué)校園當(dāng)中，在此之后逐漸向世界普及。自此之后，云計算平臺得到了飛速發(fā)展。在當(dāng)前的云計算服務(wù)中，同時涵蓋數(shù)據(jù)存儲技術(shù)與云平臺服務(wù)工作，在運(yùn)行中能同時與不同團(tuán)隊(duì)的服務(wù)器對接，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程存儲服務(wù)的效果，能有效確保用戶之間數(shù)據(jù)資源共享。云計算監(jiān)控管理體系還能為用戶提供數(shù)據(jù)服務(wù)以及平臺服務(wù)等，降低使用單位的研發(fā)成本。同時基于虛擬平臺的儲存功能，通過數(shù)據(jù)中心對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，讓云計算技術(shù)能適用于各種行業(yè)當(dāng)中[2]。

1.3 監(jiān)控體系概念

對指定區(qū)域進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，這是監(jiān)控體系最主要的功能。傳統(tǒng)模式監(jiān)控體系適用范圍局限于模擬監(jiān)視。隨著技術(shù)的發(fā)展，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字監(jiān)控技術(shù)。當(dāng)前市面上的監(jiān)控體系中，大多都會與消防以及安保系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，相比起傳統(tǒng)的監(jiān)控體系而言，無疑具有更加廣泛的功能。如今監(jiān)控體系的發(fā)展逐漸向著快速化、經(jīng)濟(jì)化的方向前進(jìn)。監(jiān)控體系主要分為四個部分，分別為顯示器、記錄儀器、傳輸通道和攝像機(jī)。在智能樓宇的監(jiān)控體系當(dāng)中，不僅是傳統(tǒng)監(jiān)控體系的延伸，還有對中央空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)、電梯的安全性以及樓宇內(nèi)部火災(zāi)報警等功能。傳統(tǒng)樓宇監(jiān)控體系中，往往局限于視頻信息的采集與儲存，而智能化系統(tǒng)能在多方面提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

2 傳統(tǒng)智能樓宇設(shè)計上存在的問題

2.1 孤島架構(gòu)的可靠性低

傳統(tǒng)模式的樓宇智能化管理中，其設(shè)備是獨(dú)立運(yùn)行的，一旦服務(wù)器或樓宇的主機(jī)出現(xiàn)問題，就會導(dǎo)致整個監(jiān)控系統(tǒng)停止運(yùn)行，并且本地的服務(wù)系統(tǒng)也會發(fā)生故障。這種孤島架構(gòu)的系統(tǒng)可靠性較低，一旦發(fā)生問題勢必會產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。為提高智能樓宇的監(jiān)控系統(tǒng)可靠性，對當(dāng)前系統(tǒng)進(jìn)行升級優(yōu)化方案中，可以通過雙機(jī)熱備等方式實(shí)現(xiàn)。但這種模式會帶來很大的經(jīng)濟(jì)成本，并對管理維護(hù)人員的專業(yè)能力提出了更高的要求[3]。

2.2 管理復(fù)雜且能耗高

孤島架構(gòu)的管理系統(tǒng)的能源消耗問題十分嚴(yán)重。不僅如此，在大中型的樓宇當(dāng)中，應(yīng)用傳統(tǒng)的信息管理系統(tǒng)，單機(jī)的硬件配置不足以實(shí)現(xiàn)對整個樓宇的智能化管理，因此通常會采用雙熱機(jī)設(shè)備的方式，對整個樓宇的設(shè)備進(jìn)行控制管理，保證對智能設(shè)備管理的可靠性。但這種設(shè)計模式會提高整個系統(tǒng)的復(fù)雜性，讓智能樓宇的智能系統(tǒng)管理工作難度變的過高，對能源、資源以及人力產(chǎn)生更大的消耗。但如果僅靠同一服務(wù)器進(jìn)行控制，服務(wù)器在工作中會由于持續(xù)發(fā)熱造成信息傳輸效率遲緩的情況發(fā)生，對工作人員監(jiān)管智能樓宇造成影響[4]。

2.3 投入成本較高且維護(hù)效率低

在中小型職能樓宇的控制中，一般采用的服務(wù)方式也是雙機(jī)熱備的模式。不同的智能應(yīng)用系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，與之匹配的是同一個服務(wù)器，導(dǎo)致了投入成本的增加。在日常運(yùn)行服務(wù)中，在同一系統(tǒng)下設(shè)的應(yīng)用系統(tǒng)在使用高峰階段中，會出現(xiàn)較為嚴(yán)重的資源不足問題，導(dǎo)致所有的應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行速度降低，為樓宇系統(tǒng)帶來安全隱患，甚至存在癱瘓的可能。在大型的樓宇智能化控制系統(tǒng)中，不同的系統(tǒng)之間，由于其使用頻率存在差異，因此每一個獨(dú)立的系統(tǒng)都會有一個獨(dú)立的與之匹配的服務(wù)器，這導(dǎo)致整個智能系統(tǒng)維護(hù)的難度不斷提升，同時也增加了運(yùn)營管理的成本。

3 智能化樓宇系統(tǒng)中云計算的優(yōu)勢

3.1 云計算中智能化樓宇系統(tǒng)的優(yōu)勢

云計算中IaaS的服務(wù)模式在智能樓宇智能系統(tǒng)中應(yīng)用較多。在樓宇中，一部分應(yīng)用系統(tǒng)要24小時不斷運(yùn)行，因此需要不停的對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集分析。這種客觀要求導(dǎo)致智能樓宇的服務(wù)器需要熱備。在云計算中的IaaS的服務(wù)模式能有效的解決智能樓宇控制體系中的應(yīng)用系統(tǒng)部署問題。通過云計算的資源管理平臺，能有效落實(shí)IT系統(tǒng)的運(yùn)維統(tǒng)一。不僅如此，在云計算平臺中，通過虛擬設(shè)備的方式控制樓宇智能化系統(tǒng)也極具應(yīng)用價值，這種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的備熱，并且在資源分配中更加靈活，有效降低智能樓宇的硬件成本，并同步實(shí)現(xiàn)提高穩(wěn)定性和可靠性的作用。智能樓宇應(yīng)用云計算的優(yōu)勢不局限于此，通過使用云計算技術(shù)，還能實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的備份，能有效提高抗災(zāi)效果。通過網(wǎng)絡(luò)端實(shí)現(xiàn)實(shí)時備份，在面對突發(fā)故障時，也不會對樓宇的智能管理系統(tǒng)造成影響，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 云計算在弱電管理系統(tǒng)中的優(yōu)勢

在對智能樓宇的弱電系統(tǒng)進(jìn)行管理中，云計算具有不可忽視的應(yīng)用價值。通過云計算資源平臺，能實(shí)現(xiàn)對硬件資源的分配管理。在運(yùn)行中根據(jù)智能化樓宇的系統(tǒng)設(shè)定以及用戶需求等實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，并且根據(jù)用戶要求的差異進(jìn)行分層管理和資源分配，使用戶的IT服務(wù)部署能更好的得到滿足。整個管理會變得更加人性化。通過云計算平臺，樓宇的智能系統(tǒng)就可以擁有為用戶提供虛擬交換機(jī)和集群文件系統(tǒng)，這對樓宇智能系統(tǒng)應(yīng)用功能可靠性具有很大的提升效果，對保護(hù)樓宇數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)安全有杰出的功效。通過云計算，還能使智能化樓宇弱電管理系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)多虛擬服務(wù)器的效果，有效的降低原本智能樓宇的管理難度，實(shí)現(xiàn)對樓宇弱電系統(tǒng)中，不同服務(wù)器運(yùn)行效能的提升，對弱電系統(tǒng)的資源進(jìn)行合理分配，同時兼顧系統(tǒng)的拓展性和可靠性。通過云計算輔助智能樓宇服務(wù)器系統(tǒng)對應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行配置管理，能有效提高管理效率[5]。

4 樓宇智能化監(jiān)控中云計算技術(shù)的應(yīng)用

相比起傳統(tǒng)的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)而言，智能化樓宇的監(jiān)控系統(tǒng)有較大的差異。傳統(tǒng)的模式中首先要對儲存空間是否充足進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上結(jié)合需要監(jiān)控的區(qū)域等，對監(jiān)控系統(tǒng)的布置以及數(shù)據(jù)分析等功能進(jìn)行策劃，確保監(jiān)控系統(tǒng)能達(dá)成樓宇需要的標(biāo)準(zhǔn)。在云計算中，首先能保證儲存空間的充足，并且在數(shù)據(jù)存儲分析中更加準(zhǔn)確。一般而言，在樓宇的監(jiān)控系統(tǒng)管理中，系統(tǒng)控制主要分為四個層面，分別是應(yīng)用層、支持層、傳輸層和采集層。在整個數(shù)據(jù)管理當(dāng)中，首先利用攝像頭對原始信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后再對采集獲得的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，這是采集層的基本功能作用。在智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)中，能實(shí)現(xiàn)對畫面的實(shí)時監(jiān)控，同時將監(jiān)控數(shù)據(jù)與系統(tǒng)中央數(shù)據(jù)平臺之間建立連接，保證畫面和傳輸數(shù)據(jù)在收集范圍內(nèi)，然后通過傳輸層實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的傳輸，構(gòu)建出完整的監(jiān)控體系。在此之后通過支持層對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算整理，在處理之后進(jìn)入到下一環(huán)節(jié)中。通過云計算平臺輔助智能樓宇的監(jiān)控系統(tǒng)的工作，能實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)應(yīng)用層中，對不同種類的服務(wù)進(jìn)行分類設(shè)計，起到優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的作用，讓系統(tǒng)運(yùn)行更加流暢，令其發(fā)揮出最大的功效。

5 結(jié)束語

總之，在當(dāng)前的智能化樓宇監(jiān)控中，通過應(yīng)用云計算技術(shù)能切實(shí)的起到提高監(jiān)控系統(tǒng)工作效率及穩(wěn)定性的效果，具有良好的應(yīng)用前景。在智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)以及弱電系統(tǒng)管理中，都能發(fā)揮出良好的輔助作用。一般而言，樓宇的弱電系統(tǒng)需要占用較大的服務(wù)器資源，傳統(tǒng)單一服務(wù)器的模式難以支撐這一消耗，因此會對運(yùn)行效率造成較大的影響。通過云計算技術(shù)，能有效的解決這一難題，同時簡化維護(hù)工作人員的作業(yè)難度，提高系統(tǒng)整體的響應(yīng)速度，實(shí)現(xiàn)智能樓宇對服務(wù)器更高配置的需求。在當(dāng)下階段發(fā)展中，智能樓宇的安全性愈發(fā)受到關(guān)注，其安全系統(tǒng)的穩(wěn)定性關(guān)乎到業(yè)主的生命財產(chǎn)安全，通過云計算技術(shù)輔助智能化樓宇監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，能對智能樓宇的系統(tǒng)建設(shè)起到有力的支撐，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容以及保障系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定的作用。