云安防技術架構與應用面臨的挑戰分析
2024/9/14 14:41:32點擊：
隨著數字和網絡技術發展，云這個概念越來越多出現在我們身邊。而伴隨公安社會治安視頻監控系統多級跨區域大聯網、海量數據處理的需求越來越迫切，云技術也越來越多的應用在視頻監控系統中。
云安防技術架構與應用前景
云存儲的系統架構
要了解云存儲的系統架構，需要先了解其應用架構。我們以平安城市為例來看云存儲的應用架構。在平安城市中，云存儲可為多個系統提供存儲服務，包括視頻監控、卡口電警、圖像資源庫、圖偵分析研判等。其可完成日常視頻錄像資源、各個案件中所涉及的視頻和圖片等資源、卡口電警所產生的車輛抓拍圖片等資源的統一存儲。
從應用架構上看，云存儲系統與傳統分布式存儲系統差異并不明顯，其更本質的區別其實體現在內部軟件架構上。
云存儲系統采用大規模分布式并行文件系統，以大量的服務器和存儲設備為基礎，構建一個大規模存儲集群，提供上百pb的存儲容量，并能夠在線進行容量的擴充，由此搭建的大容量存儲系統整體成本遠低于傳統存儲架構，并且具有良好的可擴充性和靈活性。
云存儲系統通過元數據和存儲數據分離的非對稱式架構，通過負載均衡和數據并發訪問策略，在普通硬件條件下獲得高達數十gbps的傳輸速率以及上百pb級的存儲容量，并可根據用戶應用發展的趨勢，適時按需進行在線動態擴展。與單機的文件系統不同，分布式文件系統不是將這些數據放在一塊磁盤上由上層操作系統來管理，而是存放在一個服務器集群上，由集群中的服務器，各盡其責，通力合作，提供整個文件系統的服務。
云存儲系統內置了基于對象數據管理策略，能夠保證在系統局部發生故障時數據的安全性和可靠性，徹底消除存儲系統中的單點故障，結合自動故障探測和快速故障恢復技術，確保用戶的應用持續穩定地運行，同時減少部署和管理的難度。
更直觀的理解，云存儲系統本身也是構建在通用磁盤陣列之上的，它通過通過操作系統的api管理磁盤上的數據，只不過這樣一個系統在邏輯上可以分為元數據節點（控制節點）、數據節點（存儲節點）、管理節點以及客戶端四個部分，這四個部分分別對應了上面提到的云存儲的4層結構模型：
1）元數據節點（控制節點）
元數據節點即控制節點，用于記錄所存儲的文件的各種屬性，相當于整個文件系統的大腦，管理各個數據節點，收集數據節點信息，了解所有數據節點的現狀，然后給它們分配任務，協調指示各數據節點為系統服務；
2）數據節點（存儲節點）
數據節點即存儲節點，用于管理磁盤和卷和存儲用戶的文件數據，是整個存儲系統的存儲資源提供者，它同時還負責集群構建，包括節點管理和數據分片，并承擔數據冗余保護和對數據訪問的負載均衡；
3）管理節點
管理節點統一管理云存儲系統中的集群節點、文件、日志、告警、網關等，同時提供日志管理、性能監控、配置管理、故障管理等能力，方便系統管理維護人員管理云存儲系統；
4）客戶端
客戶端在一個獨立的進程中提供服務，為用戶提供文件讀寫、目錄操作等apis，當用戶需要使用分布式文件系統進行文件讀寫的時候，將客戶端安裝至需使用系統的服務器，即可使用系統提供的服務。
云安防是基于物聯網模式并且采用云存儲技術來滿足現代化安防的需求。具體實現是指通過集群應用、網格技術、分布式文件系統等功能，將視頻監控、門禁控制、rfid射頻識別、入侵報警、消防報警、短信報警、gps衛星定位等技術通過云集合起來協同工作，進行信息交換和通信，完成智能化識別、定位、跟蹤和監控的安防管理。用戶可以通過c/s、b/s以及移動設備的客戶端進行24小時的無縫遠程監管。
從技術架構上來看，云安防可分為四層：感知層、網絡層、處理層和應用層。
感知層由各種傳感器以及傳感器網關構成，包括攝像機、拾音器、指紋儀、入侵探測、煙感探測、震動探測、溫度探測、rfid、二維碼、gps等感知終端等。
網絡層由各種私有網絡、互聯網、電話網和無線通信網等組成。
處理層由集中存儲服務、報警服務、消息服務、數據服務等部分組成。
應用層是物聯網和用戶（包括人、組織和其他系統）的接口，與行業需求結合，實現物聯網的智能應用。
視頻監控作為安防領域主要分支，其數據量對網絡帶寬的消耗非常大，就當前而言恐怕還不完全具備數據中心化的條件，云安防技術在監控領域的應用還將走過一段較長的路程，但隨著網絡技術的飛速發展，影響其推廣的障礙也會得到根本解決，云安防將有美好的前景。
云監控突破五大技術挑戰
云技術的出現改變了傳統安防視頻監控的模式，借助云概念實現了網絡監控。云計算不僅讓海量監控存儲成為可能，也讓海量視頻數據挖掘成為現實。盡管云應用在安防領域有著眾多優勢，但是以云為代表的it領域與安防融合仍遇到不小的調整。
1)、帶寬
基于云概念的視頻監控系統在帶寬傳輸上仍面臨不小的困難。云監控注重在不同的網絡上傳輸海量視頻數據。當帶寬不夠時，云監控作用無法發揮出來。網絡帶寬是你從互聯網獲取信息的通道，而這個通道正是你需要從云端獲取視頻信息的重要途徑。當然，正常上網需要的下載速度和監控上傳速度并不相同。
以一個實例來說，小型零售商鋪5路高清攝像機為獲得實時高清視頻云需要10mbps帶寬，顯然普通住戶的adsl很難滿足這種帶寬，公共網絡應用行不通后只能部署專屬，但是價格卻高得驚人。有些安防企業提供租賃服務，以第三方和混合云的模式為用戶提供在線高清視頻。同樣，也有提供小分辨率云存儲解決方案，有助于彌補帶寬不足的問題。
2)、視頻數據管理
云存儲讓視頻使用大量帶寬，帶來后續的問題就是海量數據存儲問題。大多數監控存儲解決方案設想的是本地存儲，仍以上述監控方案為例，一個月所需存儲1tb，用戶花一千多元購買一塊1tb硬盤。但你也應當關注其隱性成本，包括數據傳輸費用、數據冗余成本，或*基本的實時監控的電費。
為了解決隱性成本，用戶不得不降低分辨率和存儲要求，更為糟糕的就是視頻效果隨之降低。安防云監控解決方案讓存儲更簡便，混合云解決方案可以遠程存儲高清視頻，這種效果遠優于本地存儲的意義。
3)、監控實時性
當監控內容涉及安全和財務管理時，做到0秒無延時監控很重要。人們對于實時監控的理解可以等同于對高清畫質的要求。云視頻監控不僅能夠做到快速實時訪問，同時也能夠保證質量。qq等大眾遠程視頻工具會出現延時，但是同樣作為遠程監控管理的系統，實時監控不僅需要可靠的網絡環境，對設備軟件要求也格外高。
4)、監控管理做好協調工作
基于互聯網的云監控也改變了企業與用戶的溝通方式。一個企業管理不同用戶的上千臺設備，有些監控距離遠在千里之外，如何管理好多點位監控設備需要花上一些功夫。特別是應用在不同領域的攝像機，要確保記錄下它們正常的操作記錄，掌握對系統性能的報道成為云監控解決方案的核心。
為了防止這些遠在天邊的攝像機，要對這些設備進行遠程系統升級及排除其他故障，這種做法節省了人力費用，讓監控管理更高效。
5)、云服務讓用戶選擇更多
基于云存儲的解決方案和服務提供商必須面臨很殘酷的事實，如果不能贏得用戶信任，提供關鍵業務服務和數據，那么用戶很有可能選擇其他家服務商。在不涉及到任何硬件成本的前提下，似乎企業要做的就是確保監控攝像機和編碼器符合主流趨勢，壓縮算法及傳輸協議一定參考主流標準。在融合自身特色業務，確保客戶感受到***二的云監控服務。
待云監控服務逐漸完善之時，企業和用戶還會面臨更多的困難。但是請記住云監控不等同于傳統cctv閉路電視監控系統，我們需要給它時間去適應當今的網絡環境和用戶消費意識。技術已不再是難題，未來云安防技術發展才是關鍵。
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