由矩陣變革透析監(jiān)控設(shè)備模塊化設(shè)計方向

　　近日，天地偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司的監(jiān)控設(shè)備通用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的發(fā)明專利。該專利為實現(xiàn)矩陣內(nèi)部各類功能模塊的靈活搭配組合，提供了先進(jìn)完整的解決方案，拓展了矩陣的應(yīng)用領(lǐng)域，更統(tǒng)一規(guī)范了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，在業(yè)界尚屬首創(chuàng)。

國內(nèi)市場現(xiàn)狀

安防系統(tǒng)根據(jù)不同的客戶需求以及技術(shù)實現(xiàn)方式，細(xì)分為多個功能模塊，包括：音視頻切換、前端云鏡控制、報警采集聯(lián)動、數(shù)字錄像存儲、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸、門禁控制管理和數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)發(fā)等等。每個功能模塊經(jīng)過多年演變發(fā)展，已經(jīng)成為各自獨立的行業(yè)和產(chǎn)品線。在以視頻監(jiān)控為控制核心的一個典型安防項目中，涉及到的具體應(yīng)用產(chǎn)品一般包括：視頻矩陣、音頻矩陣、硬盤錄像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、報警信號處理器、門禁控制器等。每種設(shè)備實現(xiàn)不同的功能，起到不同的作用，滿足用戶相對獨立的需求，因此設(shè)計成不同的功能板卡和硬件結(jié)構(gòu)，機(jī)箱的大小規(guī)格和外觀工藝也各不相同。這種狀況一直延續(xù)了幾十年，但是在IT技術(shù)瞬息萬變、全方位競爭日益激烈的大環(huán)境下，安防企業(yè)在做產(chǎn)品戰(zhàn)略規(guī)劃時，都不禁面對兩個問題：一是在專注行業(yè)化解決方案的趨勢下，如何整合多個不同類別的產(chǎn)品，為用戶提供高集成度/使用便捷/運(yùn)維高效的一體化產(chǎn)品/系統(tǒng)；二是為應(yīng)對價格競爭，必須實現(xiàn)成本壓縮和質(zhì)量控制的產(chǎn)業(yè)化要求。原先市場需求平緩的時代，安防企業(yè)撓頭的問題就是產(chǎn)品種類多產(chǎn)量少，每類產(chǎn)品都對應(yīng)一種甚至多種硬件結(jié)構(gòu)，致使設(shè)備板卡機(jī)箱多種多樣且彼此間并不通用，無法保證統(tǒng)一采購批量生產(chǎn)和品質(zhì)檢驗。而模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計作為最有效的解決手段正深刻地影響著監(jiān)控產(chǎn)品研發(fā)制造和市場趨勢的發(fā)展方向。

矩陣作為比較典型的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)品，充分體現(xiàn)了這一理念的初始構(gòu)想。其最初的訴求不外乎兩點：一是由于監(jiān)控系統(tǒng)的視頻點位會隨著系統(tǒng)擴(kuò)容而增加，同時出于保障用戶投資的考慮，必須要求矩陣的輸入/輸出能夠根據(jù)實際要求任意組合擴(kuò)展；二是由于監(jiān)控系統(tǒng)為7×24小時連續(xù)工作，為降低各類故障的出現(xiàn)對系統(tǒng)宕機(jī)的影響，并實現(xiàn)快速現(xiàn)場維護(hù)，必須要求矩陣的功能板卡模塊化。于是，矩陣的硬件構(gòu)成通常包括：機(jī)架式機(jī)箱、總線背板、CPU控制單元、電源模塊、視頻輸入模塊、視頻輸出模塊以及字符疊加模塊、切換模塊、丟失檢測模塊、數(shù)據(jù)緩沖模塊等板卡，只是由于每個廠家的設(shè)計原理不同，才各有區(qū)分和特點。而總線制報警主機(jī)雖然系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同，但從實現(xiàn)方式上看，也是分為報警主機(jī)、總線驅(qū)動模塊、8防區(qū)擴(kuò)展模塊、單/雙防區(qū)輸入模塊和報警輸出模塊等。

技術(shù)發(fā)展變革

但仔細(xì)分析就會發(fā)現(xiàn)，即便是矩陣這類較早實現(xiàn)模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計的產(chǎn)品，也存在著較大的局限性，比如每種功能板卡只能安插在背板上的固定插槽，無法靈活組合，而且只有視頻輸入輸出模塊支持?jǐn)U展，無法為系統(tǒng)擴(kuò)充增加新的功能單元。隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)點位容量和覆蓋面的快速提升、視頻監(jiān)控與周界報警復(fù)核聯(lián)動的迅猛增加、以及音視頻信息網(wǎng)絡(luò)化共享的逐漸普及，客戶面臨著系統(tǒng)擴(kuò)展板卡復(fù)雜困難、部署安裝運(yùn)維成本提高、新功能需求無法滿足升級等問題。

　　為解決這一難題，天地偉業(yè)于2007年在業(yè)界率先提出了通用化模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，創(chuàng)造性地開發(fā)出MSIP平臺技術(shù)，并將這一先進(jìn)技術(shù)先后移植到智能網(wǎng)絡(luò)矩陣、多業(yè)務(wù)光端機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器和多個行業(yè)化產(chǎn)品線中。其核心設(shè)計思想是將音視頻輸入輸出、字符疊加、全交叉切換管理、光接收發(fā)射、報警輸入輸出、網(wǎng)絡(luò)視頻編解碼、門禁控制管理等各功能模塊按照標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議統(tǒng)一硬件接口和底層協(xié)議棧，通過標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架式機(jī)箱的內(nèi)嵌式導(dǎo)軌卡槽組裝到通用總線背板上。各種功能模塊根據(jù)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)屬性類別編碼，能夠依照實際需求靈活搭配，內(nèi)置到通用總線背板的任意插槽，板卡數(shù)量位置無須地址限定，系統(tǒng)自動掃描識別后快速上線運(yùn)行，日后客戶可自行擴(kuò)展升級維護(hù)各類功能模塊，系統(tǒng)部署成本降低至少20%。安裝使用更加方便快捷，規(guī)模生產(chǎn)質(zhì)量更加穩(wěn)定。