□ 文/袁旭昌
作者系浙江大華技術股份有限公司軟件平臺架構師
商業運作的本質是需求的滿足與效率的提升,這是亙古不變的規律,任何行業的發展都無法繞過這兩大主題。隨著社會的發展與技術的變革,安防客戶的需求從廣度、深度、復雜度、行業細化程度上都在發生著深刻的改變,并正在逐步超出“安防”的界限。安防平臺以解決方案的方式,在安防產品與用戶需求之間起著重要的橋梁作用,必須以自己的深刻變革來應對這種需求變化。
當前主流安防企業對平臺都非常重視,但也存在一系列的問題,有的是為了應對市場挑戰,有的是被動的應對客戶需求,最后做的平臺要么與其他品牌平臺似曾相識,要么存在大量個性化的定制功能。真正以“可視化服務”為核心,跳出安防的思想桎梏,全新梳理各個行業客戶需求,擊中客戶痛點的做法少之又少。而后者才是當前安防平臺建設需要樹立的思維方式,唯有如此,安防平臺才能帶領安防企業進入到新的市場藍海。
本文從安防的發展歷程出發,緊緊圍繞客戶需求這個主線,闡述平臺的發展變化的內在依據,從而逐步凸顯出安防平臺未來的價值與發展方向,“以史為鑒,可以知興衰”。
安防就是安全防范,其范疇包括“人防、物防、技防”。視頻監控作為技防的重要手段從誕生之初,就極大地滿足了客戶的需求,并蓬勃發展起來。彼時,并非客戶不需要解決方案,不需要平臺,而是客戶的需求相對還比較狹窄,而技術上還缺乏相應的配套。
從需求來看,這個時期視頻監控的主要目的集中在封閉區域的安全防范,通過前端攝像機代替人眼進行實況監控,一旦發生事件,則通過錄像回放來回溯事發過程。
從技術上來看,當時前端主要是通過同軸電纜來傳遞視頻信號,后端則以DVR為主,網絡技術還不發達,整體系統的規模都比較小,分辨率普遍沒有達到D1標清水平,后端存儲壓力不大。
從產品來看,當時主要是模擬攝像機(主流的是CIF分辨率),配合視頻分配器、DVR、模擬矩陣、監視器等。
從客戶群體來看,安防產品的客戶集中在銀行、酒店、小區或有重要安保任務的企事業。
這時期的DVR產品已經初步具備設備管理、用戶管理、角色權限設置、業務設置、報警聯動等功能,已經具備平臺的雛形,只是當時監控系統的規模都不大,客戶的核心需求相對簡單,產品部署及工程實施相對標準,由DVR構建的視頻監控系統已經很先進,單個產品就可以解決客戶的問題,所以從概念上并沒有上升到平臺的層面。
2006年公安部開始牽頭實施“3111”工程,這一事件極大的鼓勵與促進了安防平臺的發展與建設。“3111”工程在初期試點成功后,不斷深化,2012年公安部通過GB/T 28181,讓平臺互聯及前端接入標準化。隨后安防網絡化、高清化、集中存儲等在技術上也有了很大的突破。得益于這一時期的政策、技術紅利,安防行業迅速打開了成長空間,大華股份、海康等安防行業的龍頭,迅速成長為巨頭公司,并先后在A股上市。在不同的發展時期,客戶的核心需求不同,平臺要解決的主要矛盾也不一樣,從平臺發展至今的整個生命周期來看,平臺依次面臨著如下幾個核心問題,也可以看做幾個不同的階段。
之前的安防系統規模都比較小,超高200路的都比較少,一般一臺DVR都能夠勝任。隨著平安城市、地鐵、高速公路等行業應用的興起,安防系統的規模在越來越大,動輒幾百、上千、甚至上萬路的監控系統到處可見。拘于平臺服務器的性能,無法承載如此大規模的監控系統,特別是流媒體轉發需要消耗大量的平臺性能。平臺分布式部署需求成為當時平臺開發的首要任務。
平臺服務器的分布式部署,就是將平臺內部的各種功能模塊進行拆分,使其運行在不同的硬件服務器上,這樣通過多臺硬件共同協作來應對大規模部署的需求。平臺一般會拆分成如下幾個功能服務器:
(1)信令服務器。
主要負責與用戶的指令進行交互,在系統中起到用戶接口、服務協調、設備注冊、數據庫等作用,在系統中一般只會部署一臺。
(2)流媒體服務器。
負責媒體流的復制分發,具體講就是將前端的一路碼流復制轉發到存儲服務器,同時負責對所有調閱該路視頻的用戶復制轉發視頻流。該服務器可以根據視頻流的需求數量部署多臺。
(3)存儲服務器。
負責將前端轉發過來的媒體流打包成文件的方式存入到存儲設備中,并且在客戶需要點播回放時,承擔VOD(點播回放)服務器的職責。該服務器可根據點播回放的需求量,部署多臺。
(4)設備接入代理服務器。
在實際的項目里邊,有時會存在需要系統接入第三方平臺或第三方設備的情況,這是對用戶已投資資產的保護,接入的方法一般是基于第三方的SDK進行開發,將平臺本身的信令與第三方的信令進行交互,從而實現對第三方設備或平臺的控制。如果第三方滿足標準協議(比如國標或onvif標準)則一般不需要設備接入代理服務器。
(5)運維服務器。
運維服務器負責整個安防系統的健康運行,類似體檢中心,每天將系統中的故障點,包括設備離線、視頻質量差、錄像丟失等統計上報,便于系統故障的及時發現、及時排除。
(6)智能服務器。
視頻監控的任務已經從“看得見”,發展到“看的清”,進一步發展為“看的懂”,這就需要智能服務器的配合,遂讓智能算法逐步集成到IPC上,但是有些智能算法必須放到后端來實現,比如槍球聯動、視頻濃縮、摘要等。這部分內容在后邊“智能化”節中做詳細解釋。
平臺的分布式部署解決之后,大規模的視頻監控系統的運用不會受到限制。但又出現了一種新的情況,在有上下級管理關系的組織里邊,比如公安、高速公路、電網公司等,下級部門建立了監控系統,上級部門要求能對所有下級部門的監控系統進行查看和操作。此時就存在一個平臺級聯的問題,將下級部門的監控設備推送到上級平臺,使上級部門可以對攝像機擁有實況預覽、云臺控制、點播回放等操作的權限。
2012年公安部推出GB/T 28181協議,要解決的最主要的問題就是平臺聯網的問題。沒有國標之前,只能使用地方標準如DB33、DB41等,甚至大部分時候沒有任何標準,只能通過SDK開發去支持,效率非常低下。
目前已經有一百多家公司通過了GB/T 28181標準,主流的安防廠家之間進行平臺互聯已經不再是障礙。

智能化是安防系統向IT系統轉化的關鍵環節,眾所周知,安防系統產生的大量音視頻數據都是無法快速查找、無法統計運算的非結構化的數據,這些數據要想轉變成結構化的數據,需要的就是智能化的處理。
雖然目前公認的方案是將智能算法集成到前端設備,通過前端設備直接產生結構化的數據存入到數據庫中,但是后端平臺進行智能服務器的部署還是很有必要的:一方面不是所有的前端都集成了智能算法;另一方面前端的智能算法靈活性不足,比如在破案時要對某一個特征的車輛進行查找,就需要后端智能服務器的協助;另外對于一些錄像的智能化處理,也只用后端智能服務器來進行,比如視頻摘要、濃縮、以圖搜圖等。
后端的智能化處理(音視頻的機構化處理),需要耗費大量的計算資源,為了保證運算的速度,需要考慮使用云計算的架構,這個又涉及到另外一個概念,就是安防平臺的IT化趨勢。
IT就是信息技術,其本質是對信息的傳輸、計算、存儲以及呈現,目前IT最“火”的技術就是大數據系統,簡單的講就是數據挖掘,在毫不相干的信息中通過某種規則去尋找事務當下及未來的趨勢。
當安防系統的音視頻數據被智能模塊進行結構化處理后,就非常適合進行IT化的大數據應用,在這些結構化的信息中尋找事務發展的規律。
目前安防平臺最流行的做法就是通過“云存儲系統”存儲大量的音視頻信息,通過具備“云計算”能力的智能服務器集群,來對這些音視頻數據進行分析,形成結構化的信息,并將這些結構化的數據存儲在類似Hbase一樣的非關系型數據庫中,方便進行大數據運算。最后再通過某些規則對大數據系統存儲的這些結構化數據進行挖掘。進而得出某些結論,作為決策的依據。這就是安防IT化所產生的價值。
當然大部分情況下,我們無需所謂的大數據系統進行挖掘,而僅僅利用智能化后產生的信息,也能成百倍的提升工作的效率。比如要從一個5小時的錄像中找到一個犯罪分子,將是一個非常枯燥而又很容易出錯的任務,而如果將這段錄像做濃縮或摘要處理后會變成只有5分鐘,僅此一點就非常具有價值。
安防與行業的結合,是不言自明的趨勢之一。更重要的一點是安防不僅僅是針對行業屬性不同,提供更加科學化、合理化的安防方案。更重要的是安防將與行業業務密切結合,從而從消費性的產品,變成能大幅提升客戶工作效率的生產性產品。
現在對行業客戶單單講安全防范的價值,客戶已經越來越沒有耐心了,他們經常會問:“這一套系統對我的業務會產生多大幫助?”如果能找到恰當的切入點,幫助客戶更好的進行業務管理,提升工作效率,客戶會很樂意進行投資。
想想去年開始火起來的停車場系統,這套解決方案能提供的安防屬性已經很弱了,他解決了停車場一致以來的停車取卡、車位難找,反向尋車困難的大難題,大幅提升了停車場的管理效率,降低了管理成本。這才是客戶最愿意看到的。
從2014年開始,大華股份推出了華視微訊、樂橙等運營平臺,海康也推出了螢石云運營平臺,從而掀開了安防平臺運營化的大幕。百度、goole等互聯網大佬也在推出消費級的攝像機,并進行一系列的布局。
從商業環境上來講,隨著網絡帶寬的提升, 3G/4G資費的下降,移動互聯網的普及,云計算、云存儲商業模式的成熟,建立安防運營平臺的條件已經成熟。未來客戶將不需要部署一堆的后端設備,而只需要購買前端攝像機即可,后端通過PC機或者手持無線終端進行視頻監控即可,可以說大幅降低了客戶的使用成本與部署難度,所以從商業模式上不存在問題。
但從效果上,目前還看不出來,主要是客戶還存在顧慮,比如擔心隱私泄露等等,但這些問題一旦被突破后,運營化的平臺就會蓬勃發展起來。當年淘寶網建立之初,很多人不看好就是擔心顧客信任的問題無法解決,后來網上購物的信心建立起來以后,淘寶獲得了飛速的發展。
2014年我們大腦受到的最大沖擊就是“互聯網思維”、“跨界”這些詞,親眼目睹一些強勢的傳統行業被“跨界”沖擊的七零八落,譬如制造業里邊的手機,又譬如金融行業里邊的銀行。
安防行業要想不被“跨界”沖擊,只有主動“跨界”去改造其他傳統行業,安防企業能提供給的核心價值是“可視化服務”,從這個角度來看的話,其概念遠遠超過安防的本身。“可視化服務”可以應用于安防,也完全可以用于旅游、美食、親情關懷、遠程醫療等等非安防行業。
安防系統包括前端、存儲、網絡傳輸、平臺、顯控等產品。前端逐步會成為感應器,其最大的價值是能提供高清晰、低碼率的視頻,并具備一些智能分析功能;網絡傳輸逐步成為管道,其價值在于提供高帶寬、可靠的網絡連接;存儲在用戶眼中會成為黑盒子,提供高可靠、大容量、高性能的存儲服務;而顯控部分作為數據的呈現部分,其價值在于提供清晰、易用、兼容性強的解碼與顯示設備。
能擔負客戶需求,跨越“安防”界限,將安防產品融入到各個行業的唯有安防平臺,他必將促使“可視化服務”融入到普通消費者點點滴滴生活當中。