监控技术已经渗透到国计民生的各行各业中,不同的行业、不同领域都根据自身业务发展和管理的需要建设各种监控系统。随着网络信息化技术的不断发展,将监控、网络、信息安全、智能识别等技术相关融合的统一监控概念慢慢浮出水面,使更多的监控系统孤岛不再孤独,使应用和管理融合更成为可能。
文/深圳中兴力维技术有限公司
技术应用现状――提出问题
多种监控系统涉及到的领域、起到的作用(包括传统、新兴)
监控系统作为对远程对象的属性感知和行为控制,融合了近年来在通信、计算机、多媒体、网络等领域的前沿技术,已被应用于国民经济的各行各业;从传统的工业监控、运营商网络监控的专业领域,逐步发展到公安、金融、交通、教育、环保等行业用户及企业和家庭个人用户,可以说是无处不在,同时已经成为某些行业正常运营的必备手段。
视频监控通过提供被监控对象的实时影像信息,向人们展示了对象的直观感知,提供了最大丰富的信息量,已经成为监控领域重要的组成部分,在某些领域已经成为监控的代名词。视频监控系统从最早的全模拟的视频监控系统,发展到数字视频监控系统,到目前的网络视频监控,整个系统逐步趋向智能化、数字化和网络化方向发展。
出现的问题(信息孤岛、重复建设)
随着监控系统的大量建设,在满足人们迫切需求的同时,也出现了各种各样的问题,在一定程度上阻碍了应用的进一步发展。
1、技术的发展造成多种异构系统并存
早期全模拟的视频监控系统,图像信息采用视频电缆以模拟方式传输,主要应用于小范围内的监控,监控图像一般只能在控制中心查看。第二代数字监控系统以数字控制的视频矩阵替代原来的模拟视频矩阵,以数字硬盘录像机DVR替代原来的长延时模拟录像机,将原来的磁带存储模式转变成数字存储录像,实现了将模拟视频转为数字录像。随着宽带网络的普及,视频监控逐渐从本地监控向远程监控发展,出现了以网络视频服务器为代表的远程网络视频监控系统。网络视频服务器解决了视频流在网络上的传输问题,从图像采集开始进行数字化处理、传输,这样使得传输线路的选择更加多样性。
技术的进步在带来更新、更多、更快的应用体验的同时,也遗留下了早期系统的兼容改造的问题;如何将现阶段并存的三代视频监控系统有机整合在一起,是摆在行业发展道路上的重要课题。
2、信息孤岛问题
早期的视频监控系统,多以局部区域建设为主,忽略了信息共享方面的需求,同时不同监控系统的设备档次良莠不齐,标准千差万别,从而形成多个信息孤岛。信息孤岛的产生,有技术的因素,也有意识的因素。事实上,很多信息孤岛的产生在很大程度上属于“无意识”造成的。
3、重复建设
各行业对视频监控的应用不同,但在基础建设方面,存在共用的可能性;但由于建设主管部门不同,多系统的重复建设现象普遍存在,造成管理的不便和资源的浪费。如交通、公共安全、居民小区等视频监控系统,其前端摄像头所覆盖的区域有部分是重叠的,如果可以实现这些设备的共享,将可以节省可观的投资。
4、标准化问题
相对视频监控的应用,技术标准化方面的工作相对滞后;设备厂家之间各行其是,造成了互通的困难,从而限制了网络的规模。近期随着视频监控业务的蓬勃发展,系统互联互通方面的需求越来越迫切,行业主管部门及运营商已经意识到统一标准的重要性,标准规范的制定工作已经进入正轨。
用户的需求(统一监控)
1、在统一平台上实现多业务的管理
随着IT技术的迅猛发展,用户工作的行为模式已经发生深刻变革;以计算机、网络等技术应用为基础的综合办公自动化系统逐步替代了纸面、手工等传统工作方式;工作信息流的集中化处理已成为现代办公系统的鲜明特点;用户希望在统一的平台上实现多种业务的集中处理。视频监控系统作为综合办公系统的一部分,必需要与用户的业务处理系统完美结合,实现在视频上的新业务处理模式,才能获得用户的认可。
2、保护前期投资
在用户建设新系统的时候,为保护用户投资,承建商必须要考虑已建系统的兼容问题。前面已经提到,用户早期建设的监控系统在技术方面存在一定的局限性,如何将这些技术落后的系统统一到新建的系统中,是承建商需要解决的迫切问题。
3、资源共享
视频监控首先是在某些专业性较强的行业中发展,如金融、交通等领域,而且监控信息相对独立;后来应用视频监控的行业不断增多,由于行业之间的诸多联系,要求行业之间能够共享视频资源。同时,即使在同一行业内部,也存在着资源共享的需求,如不同部门之间、不同级别之间。
实现的可能(技术的发展和统一)
1、IP网络的发展使统一通信成为可能
随着IP网络的不断延伸,实现统一通信逐渐成为可能。统一通信进一步发展了IP通信的概念,通过使用SIP协议(Session Initiation Protocol)和包括移动解决方案,真正地实现了各类通信的统一和简化:不受位置、时间或设备的影响。通过统一通信解决方案,用户可按照喜好随时进行彼此通信,并可使用任意设备通过任何媒体进行通信。统一通信的实现为统一监控奠定了物理基础。
2、智能视频技术
智能视频(IV,IntelligentVideo)是源自计算机视觉(CV,ComputerVision)的一种技术,是人工智能(AI,ArtificialIntelligent)研究的一个分支,它能够在图像及图像描述之间建立映射关系,从而使计算能够通过数字图像处理和分析来理解视频画面中的内容。安防监控中的智能视频技术主要是指“自动的分析和抽取视频源中的关键信息”。如果把摄像机看作人的眼睛,那智能视频系统或设备就可以看作是人的大脑。借助计算机强大的数据处理功能,智能视频技术能对视频画面中的海量数据进行高速分析,过滤掉用户不关心的信息,只为监控者提供有用的关键信息。
实现统一监控,必然涉及到视频与用户既有业务的紧密结合,智能视频技术为这种结合提供了完美的桥梁。通过智能视频技术,可以将原来需要用户人工实现的工作变为自动化实现,在效率和质量方面都有飞跃性的提高。
3、软件集成技术的突破
近年来出现的网格理念、面向服务的架构(SOA)思想和“虚拟组织”运作模式给为解决动态、跨管理域的网络应用集成问题带来了曙光。
服务网格旨在通过服务资源的抽象描述、组织、管理以及服务的动态组合,支持开放环境下的应用虚拟组织,以及虚拟组织上灵活、高效的资源共享和业务级协同。以用户为中心的面向服务软件集成泛指以业务用户为主导,即时构建网络应用的相关方法和技术,它结合语境敏感等技术,适应网格计算环境的需求,为应用的构造、使用和维护提供新型的便捷方法。事实上,从过去的以技术为中心构造应用到以用户为中心构造应用的模式转换正是近年来信息技术领域的一项重大的思维变革。
我们的解决方案--技术介绍(观点)统一监控技术解决方案
以统一平台实现多业务融合
将管理范围内的业务进行专业划分,结合多种ICT技术,在统一的平台上实现多业务的融合;专业领域包括GIS、WEB、GPS、视频、语音、数据查询、公众用户接口、移动通信系统、应急指挥系统、业务流处理、办公自动化等系统;统一的平台将这些系统无缝结合,实现业务的统一管理和调度。
以IP网络为基础结合多种传输方式组网
以IP网作为网络传输的主要形式和载体;以微波、GPRS、WiMAX、E1专线、EPON、ADSL等多种传输方式作为补充,实现多结点多形式接入;同时结合无线传输方式和移动终端设备,实现个人移动业务处理模式。
以模数混合组网解决异构融合问题
数字化是统一监控的最终发展方向;但对于早期的模拟监控系统,必需考虑其接入的兼容性;同时模拟视频监控在局部区域内在某些方面具有一定技术优势。采用模数混合组网的方式,不仅可以解决异构系统的兼容问题,还可充分发挥模拟系统的特殊优势。在模数组网的边界,可以采用类似网关功能的设备,实现不同模拟系统到统一数字系统的标准转换。
以层次化设计实现基础数据处理与应用业务分离
采用三层体系架构(表示层、逻辑层、数据层),将基础数据处理和应用业务分离。表示层提供用户界面的显示和与用户所进行的交互操作;逻辑层用于处理业务逻辑的和数据的持久化操作;数据层用于保存需要进行持久化的数据。相对于传统C/S结构下的两层开发模式,三层体系架构将逻辑层从表示层和数据层中抽象出来,成为单独的一个层次,集中完成系统的逻辑处理。软件的设计与开发本质上是处理各种逻辑和算法,三层体系架构的好处是它使得开发的重心集中在逻辑层,而表示层负责显示,数据层负责数据存储,这样层次更加清晰,开发的复杂程度与系统的维护难度也相应降低。
基于元数据的多元异构数据集成
多数大型综合应用系统的建设都是一个漫长的过程,要想把以后所有的系统建设所涉及到的数据都一次建设到位是不太现实的。这就意味着:需要在系统建设中打造一个“数据服务中心”,除了要制定统一的数据标准外,还必须为多数据源、异构的数据源提供支持,即一个数据服务平台需要管理多个物理数据源,数据源之间可以进行无缝集成。
针对系统所提供的各类服务,采用以元数据的方式进行描述,并建立相应的注册机制,在多用户、多平台、多数据源的复杂异构环境下实现数据集成和数据共享。整个异构数据集成共享机制主要包括一个中心元数据服务器和多个分布式数据服务器以及远程客户端,元数据服务器包含所有用于共享的异构数据的元数据,各个数据服务器则存储共享的异构数据,用户在远程客户端通过分布式网络数据,先访问元数据库,通过对元数据的解释再选择合适的数据接口访问存储在不同数据服务器中的异构数据。
提供开放的开发平台
采用开放式的体系结构,以保证系统的高度可扩展性;易与第三方系统集成。系统建设一般分阶段进行,具备开放的体系结构和良好的扩展能力可使各阶段的建设能够前后关联,有效衔接,避免系统建设过程中出现大的结构变动甚至重建,以保护前期投入。同时系统要考虑软硬件发展的情况,便于系统升级,使系统处于应用系统技术领先地位。
为确保系统建设的顺利进行、系统建成后的自身运行以及与其它系统的连接,必须在系统的设计和建设过程中强调标准化、规范化和一体化,主要是数据编码、数据格式的规范化和一致性,软件过程规范化等。同时系统要具有开放性,具有与后期项目或其他业务系统平滑接口的能力,支持通用数据格式转换,支持数据共享和跨系统的协同办公。
统一监控给用户带来的好处
以宝安环保为例说明统一监控的实例,给用户带来的好处
1、实例介绍(宝安环保)
某环保项目采用我司平台,实现视频监控、污染源数据监控、环保举报热线、移动执法、公众综合服务门户等多个系统的融合。
2、系统融合介绍(统一监控)
平台设计采用了统一用户身份认证与权限管理、工作流管理、通用报表及报表定制等技术,通过各种不同数据源之间的数据传递、转换、净化、集成等功能实现环境信息系统整合。它从用户的业务需求和实际应用出发,对现有的数据资源和处理流程进行综合分析,以信息资源规划为标准,通过数据层面的整理提炼,将分散在各个“信息孤岛”中的有效信息资源,构筑在信息资源管理应用中间件中,从而形成完善的数据中心系统,全面支持数据共享、统一管理和分析决策。
? 基于建模与模型驱动的理念,实现环保业务信息化的“灵活构建、随需应变”,采用业务建模与模型驱动的应用集成模式。
? 采用“统一存储、统一服务”的数据库部署与服务模式,将来可进一步扩展为异地异构数据库的数据交换服务体系。
? 采用“一站式”登录(或称为单点登录)的统一信息门户
? 在面向用户的业务端,应提供“集成式应用桌面”,由计算机自动感觉所处理的信息类型并弹出相应的处理应用软件界面,消除应用壁垒;
? 基于数据关联和整合技术,实现GIS、RS、OA、CAD、文档等各种数据类型的“通存通取”和有机整合。
3、给用户的益处(多业务统一管理)
该环保项目为实现统一监控的典型代表,通过统一平台的多业务融合,将视频、数据、WEB应用、移动应用、公众接口等集合为一体,用户能够在一个平台上实现多业务的处理,简化了工作流程,提高工作效率。
结语
随着ICT技术的不断发展和统一通信的逐步实现,统一监控必将成为监控发展的未来之路!