云里“物”里看安防

　　從應(yīng)用和服務(wù)的領(lǐng)域來(lái)看，數(shù)字監(jiān)控可以針對(duì)智能電網(wǎng)、工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療電子、智能農(nóng)業(yè)、公共安全、智能交通、智能環(huán)境、智能物流和智能建筑等，這都屬于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層。面向這些應(yīng)用，需要構(gòu)建一個(gè)普適計(jì)算(Ubiquitous)的WEB網(wǎng)頁(yè)服務(wù)平臺(tái)，這就要依托于云計(jì)算平臺(tái)。這屬于物聯(lián)網(wǎng)的平臺(tái)層，這里具有云計(jì)算所需超級(jí)計(jì)算數(shù)據(jù)中心，還囊括了與云計(jì)算有關(guān)的所有要素，其中包括云存儲(chǔ)、中間件平臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)管理、傳感器協(xié)調(diào)、標(biāo)簽分類(lèi)等。與是相關(guān)的是下一代網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(NGN)和下一代IP協(xié)議(IPv6)網(wǎng)絡(luò)。作為普適計(jì)算接入的有機(jī)部分，多種接入方法，包括無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)(WLAN/WiMax)、常規(guī)有線網(wǎng)絡(luò)(LAN/PSTN/ Cable)、LTE網(wǎng)絡(luò)、G/C網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線數(shù)字集群網(wǎng)絡(luò)等，這就是物聯(lián)網(wǎng)的傳輸層。傳感器網(wǎng)絡(luò)所涉及的面是直接與各個(gè)目標(biāo)物體相關(guān)的，需要大量的傳感器網(wǎng)關(guān)和更多數(shù)量的傳感器節(jié)點(diǎn)，這都屬于物聯(lián)網(wǎng)的傳感層。

　　數(shù)字視頻監(jiān)控在便是其中一個(gè)組成部分，攝像機(jī)也不過(guò)是一個(gè)視頻傳感器。安防不可避免第遠(yuǎn)離了傳統(tǒng)的純硬件時(shí)代，高清化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化在大集成的大環(huán)境下不斷融合各種新技術(shù)，項(xiàng)目規(guī)劃和建設(shè)的規(guī)模越來(lái)越龐大，一個(gè)安防大數(shù)據(jù)的時(shí)代將由此到來(lái)。實(shí)施大數(shù)據(jù)技術(shù)既需要從大項(xiàng)目著眼，也需要從小項(xiàng)目著手。風(fēng)風(fēng)火火的智慧城市項(xiàng)目可謂大，其重要組成部分就是視頻監(jiān)控應(yīng)用，其覆蓋范圍極其廣闊而業(yè)務(wù)異常復(fù)雜，系統(tǒng)僅視頻接入數(shù)量數(shù)以成千上萬(wàn)計(jì)，更有甚者可達(dá)幾十萬(wàn)，力圖包涵城市各個(gè)區(qū)域的方方面面的事務(wù)。這些海量數(shù)據(jù)的采集更是五花八門(mén)，需要分門(mén)別類(lèi)通過(guò)智能化處理來(lái)完成內(nèi)容提取和信息整理才能有價(jià)值，以便適應(yīng)警務(wù)、治安、公交、運(yùn)輸?shù)雀餍懈鳂I(yè)對(duì)最有效業(yè)務(wù)的需求，協(xié)助正確地進(jìn)行判斷、決策、相應(yīng)和管理。林林總總的商業(yè)小企業(yè)和家庭用戶(hù)(SOHO)對(duì)數(shù)字視頻監(jiān)控的需求量也非常巨大，借助于云服務(wù)的手段整合起來(lái)的連鎖超市、零售商鋪及各種商務(wù)網(wǎng)點(diǎn)將不可勝數(shù)?；诨ヂ?lián)網(wǎng)的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)基于視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分析，建立潛在風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制不僅可行而且必要。與智慧城市城市相比其規(guī)?？峙掠羞^(guò)之而無(wú)不及，特別是更龐雜海量數(shù)據(jù)的采集、分析、存儲(chǔ)及檢索的難度非采用普適計(jì)算方法不可。當(dāng)然，真正的大數(shù)據(jù)時(shí)代來(lái)臨一定伴隨著以數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)挖掘、信息公開(kāi)為標(biāo)志的新型數(shù)據(jù)服務(wù)業(yè)的發(fā)展。所以，數(shù)字安防的未來(lái)在于系統(tǒng)工程的不斷擴(kuò)展“云”的云計(jì)算和不斷延伸“物”的物聯(lián)網(wǎng)的緊密結(jié)合和持之以恒的進(jìn)取。

　　那么，是不是相關(guān)企業(yè)都已做好準(zhǔn)備了呢?其實(shí)，早在數(shù)字視頻監(jiān)控高歌猛進(jìn)之際，國(guó)內(nèi)的運(yùn)營(yíng)商們就獨(dú)具慧眼，已經(jīng)做了不少基礎(chǔ)工作，并不失時(shí)機(jī)地跟進(jìn)最新視頻監(jiān)控產(chǎn)品的技術(shù)成果，并取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。構(gòu)建在物聯(lián)網(wǎng)的平臺(tái)層和傳輸層上的云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)建成并不斷擴(kuò)展，越來(lái)越多的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)將匯入強(qiáng)大的公共網(wǎng)絡(luò)，從而納入“視頻云”的體系。對(duì)于眾多的安防系統(tǒng)集成商，將在新的體系下更加得心應(yīng)手地專(zhuān)注于行業(yè)細(xì)化應(yīng)用的開(kāi)發(fā)，而不必在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建上消耗更多的精力。在不同的智能視頻應(yīng)用中，其實(shí)需求是不盡相同的，而以往的視頻監(jiān)控產(chǎn)品總是希冀與以不變應(yīng)萬(wàn)變，然而這種模式也到了需要改變的時(shí)候了。

　　對(duì)于視頻監(jiān)控制造廠商，過(guò)去憑一種或一類(lèi)產(chǎn)品“包打天下”的想法和做法也要調(diào)整了。再有就是在開(kāi)發(fā)思想上的兩種傾向也要驚醒，其一，不妨歸為“左傾”，就是一切都要自己來(lái);其二，不妨歸為“右傾”，就是只要交鑰匙方案的“拿來(lái)主義”。這兩種方式可能適用于過(guò)去，但面對(duì)未來(lái)的市場(chǎng)將面臨困境?！白髢A”將無(wú)益于集中資源于特色化應(yīng)用的開(kāi)發(fā)，“右傾”將無(wú)法通過(guò)特色化產(chǎn)品增值以取得市場(chǎng)主動(dòng)?！爸虚g路線”是可取的，那就是在芯片廠商的支持下，通過(guò)與具有專(zhuān)長(zhǎng)設(shè)計(jì)公司合作，在成熟的器件和堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)方案之上，有效地縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，并使之最大程度低適于目標(biāo)應(yīng)用。

　　在當(dāng)前的高性能通用處理器中，客戶(hù)面臨的選擇其實(shí)并不多，但由此而對(duì)整個(gè)研發(fā)思想和體系的影響卻不小。如果選擇專(zhuān)用的ASIC，那么將極大地限制了產(chǎn)品的靈活性和拓展性，盡管一些大量消費(fèi)類(lèi)平臺(tái)也標(biāo)榜為多個(gè)高速CPU核心和高清視頻解碼能力，當(dāng)對(duì)于數(shù)字視頻監(jiān)控多制式編解碼智能化需求相去甚遠(yuǎn)。如果選擇最通用的CPU，或干脆采用PC機(jī)和服務(wù)器，那么開(kāi)發(fā)各種視頻智能軟件不在話(huà)下，但實(shí)用和功耗上就是個(gè)大問(wèn)題，即便是采用所謂“嵌入式”的通用高性能CPU，其主板的小型化也非易事，從來(lái)也沒(méi)有成為數(shù)字視頻監(jiān)控的主流。如果選擇硬件可編程的FPGA，固然有了較強(qiáng)的靈活性，當(dāng)在功耗上并沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的改善，而且其產(chǎn)品升級(jí)和開(kāi)發(fā)手段上，在數(shù)字視頻監(jiān)控的問(wèn)題并沒(méi)有得到過(guò)很好解決。如果選擇軟件可編程的DSP，那么無(wú)論是選擇空間和發(fā)展方向都具有廣闊的天地。

　　DSP的輝煌已三十年，一直乘風(fēng)破浪開(kāi)創(chuàng)了許多IT劃時(shí)代的產(chǎn)品。面向“云計(jì)算”和“物聯(lián)網(wǎng)”更是一個(gè)難得的機(jī)遇。面向高端應(yīng)用，TI的高性能多核通用處理器平臺(tái)已經(jīng)具有集成8個(gè)主頻為1.2GHz的C66x的DSP核心，和4個(gè)Cortex A15的CPU核心能力并將繼續(xù)突破。多核DSP中又集成有高帶寬的Rapid I/O接口，可以通過(guò)靈活的連接可以形成多DSP陣列，這就使得嵌入式處理能力達(dá)到前所未有的提高。在預(yù)見(jiàn)到高端DSP在云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)上的嵌入式應(yīng)用所具有的的巨大潛力， TI的戰(zhàn)略合作伙伴網(wǎng)絡(luò)在擴(kuò)大。作為全球工業(yè)計(jì)算機(jī)的領(lǐng)導(dǎo)者的研華科技也成為其中頗具影響力的一員，為業(yè)界貢獻(xiàn)全新的嵌入式DSP陣列體系架構(gòu)。如圖4為研華科技所推基于二十片八核C6678的DSP陣列處理板，不僅可以勝任通信基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用，也可勝任支持云計(jì)算的服務(wù)器設(shè)備?！　?/p>

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　　由于C66x系列TI最新的DSP核心，同時(shí)支持浮點(diǎn)和定點(diǎn)運(yùn)算，非常適宜智能視頻分析應(yīng)用。目前C667x系列已成為嵌入式智能視頻極其得力的平臺(tái)，其優(yōu)化版本的C665x系列雖僅集成雙核或單核，卻有極高的性?xún)r(jià)比和功效比，可更接近于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的前端。不只是多核DSP可以陣列存在，多片DM8168也可構(gòu)成超級(jí)視頻處理平臺(tái)，直接支持嵌入式視頻云處理。如圖5 為研華科技基于四片DM8168的視頻陣列處理板。當(dāng)然，TI的合作是全面的，在這兩塊板中都有FPGA的存在，事實(shí)上，如論是軟件可編程還是硬件可編程，只要是優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)仍然可以互為友好伙伴。