□ 文/黎志展
隨著城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速,以及物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的深度應(yīng)用,各行各業(yè)對視頻聯(lián)網(wǎng)管理平臺的智能化、網(wǎng)格化、數(shù)字化的要求也越來越高。現(xiàn)有的圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺正逐漸成為整個視頻體系的瓶頸,視頻聯(lián)網(wǎng)管理平臺已逐步從原來的單一的安全防范系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾阅芨鼜?qiáng)、質(zhì)量更高、智能開放的智能合成管理平臺。
采用全新第四代先進(jìn)技術(shù),支撐大規(guī)模的視頻生態(tài)應(yīng)用,融合視頻聯(lián)網(wǎng)、運(yùn)維管理、安全管控、應(yīng)用管理四大業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),實現(xiàn)橫向管理、縱向保障的“天鵝星”框架。平臺通過技術(shù)賦能支撐大規(guī)模的視頻應(yīng)用生態(tài),滿足新型智能應(yīng)用數(shù)據(jù)和服務(wù)需求,并通過完善的安全管理體系確保公共安全視頻資源的數(shù)據(jù)安全。
產(chǎn)品框架
公共安全圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字,從小規(guī)模聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到跨平臺、超大規(guī)模聯(lián)網(wǎng),從支撐傳統(tǒng)的查、錄、播、控等傳統(tǒng)應(yīng)用到支撐人臉識別、車輛識別等各種智能應(yīng)用的發(fā)展過程。雖然功能和性能均得到了大幅度提升,但因技術(shù)迭代、系統(tǒng)煙囪等受迫因素制約,平臺仍然在可用性、可管理性、開放性、智能性和安全性方面存在不足。
圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺管理及應(yīng)用涉及眾多軟硬件及網(wǎng)絡(luò)資源或相關(guān)設(shè)施,包括前端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及信令控制、媒體轉(zhuǎn)發(fā)、錄像存儲、數(shù)據(jù)庫、web應(yīng)用等平臺設(shè)備, 需要持續(xù)提供視頻采集、轉(zhuǎn)發(fā)、存儲等大規(guī)模、高吞吐能力,并維持較高的系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。目前,絕大部分圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺產(chǎn)品一旦內(nèi)部組件某節(jié)點發(fā)生故障,將導(dǎo)致大規(guī)模的業(yè)務(wù)癱瘓。
隨著視頻聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,視頻質(zhì)量保障的難度越來越高,設(shè)備故障、軟件故障、網(wǎng)絡(luò)波動和安全缺陷都有可能影響圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺的穩(wěn)定運(yùn)行。現(xiàn)階段,圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺通常沒有配套完備的運(yùn)維管理和安全管控系統(tǒng),對故障的分析仍主要停留于監(jiān)控在線、圖像質(zhì)量的診斷,缺乏對底層運(yùn)行設(shè)備及傳輸網(wǎng)絡(luò)、安全防護(hù)的一體化監(jiān)測,不具備體系化預(yù)警、發(fā)現(xiàn)、分析、定位、處置故障的能力,運(yùn)維工作較為復(fù)雜。同時,很多用戶甚至完全以來廠商或集成商的技術(shù)力量支撐平臺的正常運(yùn)轉(zhuǎn),一旦人員流失,平臺服務(wù)不可持續(xù),安保信息人為泄密也難以防范。
現(xiàn)有的圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺建設(shè)大多數(shù)是伴隨前端設(shè)備建設(shè)的,出于壓降投資或項目交付等因素考慮,大部分用戶選用設(shè)備廠商或集成商提供的圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺。類似產(chǎn)品主要以滿足項目需求為目標(biāo),聯(lián)網(wǎng)管理和應(yīng)用大多是集成的,開放性設(shè)計不足。其他應(yīng)用如果需要獲取視頻資源或提供視頻應(yīng)用,需要建設(shè)國標(biāo)網(wǎng)關(guān),通過國標(biāo)協(xié)議獲取視頻資源,還要開發(fā)查錄播控等基礎(chǔ)應(yīng)用,二次開發(fā)難度大,門檻高,很難形成大規(guī)模應(yīng)用生態(tài)。視頻系統(tǒng)升級時,用戶容易被設(shè)備平臺廠商綁架,導(dǎo)致系統(tǒng)需求擴(kuò)展更新受限,總體升級成本不可控制。
隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能在警務(wù)實戰(zhàn)中的大規(guī)模應(yīng)用,現(xiàn)有圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺專注于傳統(tǒng)單一型視頻聯(lián)網(wǎng)共享的運(yùn)作模式需要轉(zhuǎn)型升級,以滿足智能感知、采集網(wǎng)感知信息的獲取和共享需要。
公共安全圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺管理的視頻資源覆蓋了城市主干道、重點公共場所等敏感區(qū)域。視頻圖像的采集、傳輸、存儲和應(yīng)用均涉及公共安全的敏感信息、嚴(yán)密可靠的安全管控應(yīng)該是系統(tǒng)的重要組成部分。目前,圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺的安全管理普遍基于簡單口令模式,在前端設(shè)備接入、視頻傳輸、用戶訪問等環(huán)節(jié)缺乏嚴(yán)密的認(rèn)證機(jī)制,攝像頭被入侵、劫持、非法控制、惡意訪問、數(shù)據(jù)泄露等安全問題屢有發(fā)生。建立全方位、多層次的安全體系,適應(yīng)越來越復(fù)雜的使用環(huán)境成為圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺發(fā)展的必然。
平臺充分利用底層的各項計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源,靈活構(gòu)建視頻應(yīng)用,實現(xiàn)具備應(yīng)用輕量級的程序運(yùn)行環(huán)境承載能力、應(yīng)用集群的松耦合和資源動態(tài)彈性伸縮的能力、實現(xiàn)可視化運(yùn)維和自動化管控的能力、實現(xiàn)平臺自動化部署和升級的能力,從而解決了程序運(yùn)行環(huán)境平臺對基礎(chǔ)設(shè)施資源調(diào)用的需求,程序運(yùn)行環(huán)境平臺將數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)化成為一個更加靈活高效的業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺,其開放性和兼容性契合了數(shù)據(jù)中心對異構(gòu)、大規(guī)模、可移植、互操作等方面的需求,程序運(yùn)行環(huán)境技術(shù)為云計算的實施提供了強(qiáng)有力的支撐。
基于Docker的容器輕量化資源管理技術(shù)
平臺通過容器輕量化資源管理技術(shù)來實現(xiàn)高并發(fā)、分布式等快速秒級創(chuàng)建、動態(tài)編排和管理,從而滿足軟件的快速部署、動態(tài)資源分配等需求。
容器輕量化資源管理技術(shù)具備以下技術(shù)特點:
輕量級
應(yīng)用程序可以通過打包進(jìn)入容器,以鏡像的方式運(yùn)行。一臺物理機(jī)器上可以同時運(yùn)行成百上千個容器,計算粒度足夠小。
快速部署
容器的啟動在秒級實現(xiàn),比傳統(tǒng)的虛擬機(jī)要快。
省資源
容器對系統(tǒng)資源的利用率比較高,系統(tǒng)開銷小、接近物理機(jī)的性能,因此適合大數(shù)據(jù)和高性能計算應(yīng)用。
易于擴(kuò)展和遷移
容器幾乎可以在任意的平臺上運(yùn)行,包括物理機(jī)、虛擬機(jī)、公有云、私有云、個人電腦、服務(wù)器等。
平臺將采用微服務(wù)理念來構(gòu)建,系統(tǒng)中的各個微服務(wù)獨立部署,各個微服務(wù)之間是松耦合的,服務(wù)間通過語言無關(guān)、平臺無關(guān)的RESTful API機(jī)制進(jìn)行通信,提供較好的兼容性和靈活性。另外,微服務(wù)可通過最佳及最合適的不同的編程語言與工具進(jìn)行開發(fā),能夠做到有的放矢地解決針對性問題。
視頻聯(lián)網(wǎng)智能合成管理平臺架構(gòu)如圖所示:
感知層:平臺主要聯(lián)網(wǎng)設(shè)備包括攝像機(jī)、抓拍設(shè)備、卡口等設(shè)備,可對前端攝設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)、運(yùn)維、安全管理。
傳輸層:視頻圖像數(shù)據(jù)可通過傳輸網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)視頻圖像的數(shù)據(jù)傳輸。
服務(wù)層:平臺提供滿足國標(biāo)要求的前端提供直接視頻接入服務(wù)和非國標(biāo)前端轉(zhuǎn)發(fā)接入,同時提供視頻解碼、轉(zhuǎn)發(fā)和存儲服務(wù)。對于視頻前端,提供接入認(rèn)證服務(wù),進(jìn)行前端設(shè)備的接入認(rèn)證,對聯(lián)網(wǎng)視頻前端提供在線配置、系統(tǒng)管理、后臺管理等服務(wù)。
應(yīng)用層:針對不同應(yīng)用場景可以實現(xiàn)實時監(jiān)控、線索翻查、視頻上墻、電子地圖、視頻管理、系統(tǒng)管理、通知公告、數(shù)據(jù)挖掘分析、安全管理、運(yùn)維管理等應(yīng)用功能。
視頻共享平臺采用B/S架構(gòu),滿足管理人員遠(yuǎn)程辦公和遠(yuǎn)程管理的需要;采用面向服務(wù)的架構(gòu)和動態(tài)模型系統(tǒng),遵循應(yīng)用模塊動態(tài)擴(kuò)展機(jī)制,采用相當(dāng)于J2EE架構(gòu)平臺,平臺主要構(gòu)建在安全、穩(wěn)定的主流操作系統(tǒng)和中間件上,提供開放、標(biāo)準(zhǔn)的接口。
實現(xiàn)“全網(wǎng)透明化運(yùn)維監(jiān)測、智能預(yù)警告警、故障精確定位、故障及時處理、服務(wù)質(zhì)量量化統(tǒng)計、資源檔案統(tǒng)一管理”,為公共安全視頻應(yīng)用系統(tǒng)的業(yè)務(wù)連續(xù)性提供有力保障,并結(jié)合GIS系統(tǒng),形成完整的視頻運(yùn)行管理體系,實現(xiàn)對視頻系統(tǒng)及其基礎(chǔ)支撐運(yùn)行環(huán)境的可視、可控、可管理,持續(xù)提升視頻系統(tǒng)的整體運(yùn)行管理水平。將城市治安監(jiān)控建設(shè)從單獨的公安部門的應(yīng)用,逐漸走向多業(yè)務(wù)、城市及的視頻監(jiān)控綜合管理及應(yīng)用,實現(xiàn)城市“大監(jiān)控、大安防”的構(gòu)建,最終實現(xiàn)系統(tǒng)的互聯(lián)互通和實戰(zhàn)應(yīng)用。
平臺整合視頻監(jiān)控、對講設(shè)備、門禁設(shè)備等設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)、應(yīng)用和運(yùn)維管理,同時針對應(yīng)用場景進(jìn)行多樣化的AI應(yīng)用,實現(xiàn)智能化、自動化、數(shù)據(jù)化、流程化的主動全面的運(yùn)維突破。建設(shè)全市系統(tǒng)營業(yè)網(wǎng)點視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的視頻智能監(jiān)控管理體系,實現(xiàn)各級分管的行領(lǐng)導(dǎo)、安全保衛(wèi)部門、相關(guān)業(yè)務(wù)管理部門等授權(quán)用戶對遠(yuǎn)程分支機(jī)構(gòu)的工作情況的隨時監(jiān)督抽查,對銀行員工的工作狀態(tài)、服務(wù)質(zhì)量、辦理業(yè)務(wù)等過程中的主、客戶行為實施有效監(jiān)督,擴(kuò)大管理半徑,提高集約化管理水平。
大數(shù)據(jù)時代,伴隨物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、仿生感知、AIOPS等技術(shù)的不斷應(yīng)用,智慧城市建設(shè)將大力推進(jìn)大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)平臺,積極推進(jìn)信息資源數(shù)據(jù)交換和共享體系建設(shè),實現(xiàn)智慧城市與智能視頻大數(shù)據(jù)接軌。同時隨著視頻大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷成熟,尤其是隨著在處理視頻、圖片等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)方面的能力不斷提高,通過各種業(yè)務(wù)模型、行為分析等技術(shù)結(jié)合海量數(shù)據(jù)對視頻內(nèi)信息進(jìn)行智能分析識別,整合更多的社會資源信息,為客戶提供更加便捷高效的視頻大數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)。