軟件平臺廠商最具挑戰的課題——“行業化”

□ 文/黃海軍

軟件平臺是整合IP視頻監控系統的調度核心，其將IP視頻監控系統的各個組件有機結合在一起，提供面向用戶應用的“看”、“控”、“存”、“管”、“用”業務功能，前面四個偏向于視頻基礎應用功能，“用”關鍵，是視頻業務結合各行業應用的具體體現，是軟件平臺作為行業解決方案落地的直接呈現，也是軟件平臺脫離與傳統DVR功能對比最終被用戶所接受的根本原因所在。

軟件平臺重要性不言而喻

隨著模擬監控向IP監控的發展過度，軟件平臺的重要性愈來愈顯現，需要軟件平臺作為整個IP監控系統的核心，將眾多數量的編碼前端、解碼終端、IPSAN存儲設備和網絡設備融合在一起，對外提供用戶所需的各種視頻監控功能，軟件平臺就是整個系統的調度核心。

但是在安防早期，軟件平臺的重要性并不凸顯，業界對此重視程度也不高，當時純粹的平臺廠商活得大多比較艱難。歸根結底，早期視頻監控的規模還不足夠大，業務應用還不是很豐富，軟件平臺的核心地位還不夠凸顯。尤記得早先工作時，大概在2006-2011期間，我們提供給用戶的平臺解決方案的主打膠片和技術建議書上，不可缺少的章節就是IP監控和傳統模數結合的DVR方案的技術優勢對比，這是用戶非常關心的問題，我們必須說明白用戶花的真金白銀買回去的軟件平臺（本質上就是幾張光盤所承載的軟件）價值幾何，是真正對其監控業務應用是有幫助的，沒有被我們所忽悠。

軟件平臺是整合IP視頻監控系統的調度核心，其將IP視頻監控系統的各個組件有機結合在一起，提供面向用戶應用的“看”、“控”、“存”、“管”、“用”業務功能，前面四個偏向于視頻基礎應用功能，“用”關鍵，是視頻業務結合各行業應用的具體體現，是軟件平臺作為行業解決方案落地的直接呈現，也是軟件平臺脫離與傳統DVR功能對比最終被用戶所接受的根本原因所在。

軟件平臺的出現，其將原先融合在一起的DVR單臺設備中的業務功能和組件分離開來，每個組件都獲得了飛躍式的發展，才有了當下視頻監控豐富多彩的業務應用。

1、調度系統。原先只是DVR嵌入式系統中的簡單程序，固定提供DVR上記錄圖像的視頻實況，攝像機PTZ控制，錄像回放、控制以及下載，現在的軟件系統已經是從幾路視頻管理到單域20萬路集群，從單臺DVR到平臺多域級聯，可以構建公安覆蓋中國全境的部-省-市-縣-鄉鎮/街道的超級聯網監控系統；

2、視頻編碼模塊。從模擬攝像機+DVR板載編碼通道，提供D1畫質的視頻到當前業界上千個品種的各類IPC，滿足不同畫質、不同場景的多樣化IPC，視頻編碼前端獲得了空前的繁榮發展。以筆者所在宇視公司而言，2006-2010早前通過編碼器+模擬攝像機作為編碼終端，僅需要單路編碼器、4路編碼器、8路編碼器和16路編碼器的簡單產品組合；后來到2011年，開始推出IPC，第一年僅兩款，一款720P槍機，一款1080P槍機，我們當時戲稱“兩把菜刀鬧革命”，但是到了2013年，上百款全系列uniview logo產品以全新的PI集體亮相，50多項創新技術，紅外玻璃、光電級聯、DC out、紅外隨動、激光球機、+-25%寬壓、IP67球機、PoE球機等等功能，宇視人說起來如數家珍；2014年之后，在前端IPC上又結合智能應用開始拓展新的領域，在IPC中結合場景植入行為分析、視頻診斷、目標識別等各類智能算法，給IPC帶來新的發展機遇；

3、視頻存儲。早先DVR中集成的8塊硬盤，提供簡單的JBOD存儲，文件打包存儲在本地，無法提供錄像可靠性存儲設計；但是當存儲模塊獨立出來作為獨立的IPSAN產品時，存儲的可靠性和業務獲得了長足的發展，在可靠性方面，由前端緩存補錄、單設備RAID保護、單設備關鍵組件冗余設計、多設備N+M保護、云存儲跨設備的糾刪碼數據保護等一系列的安全設計為視頻監控業務提供端到端的存儲保護；

4、視頻解碼。早前視頻解碼僅依靠DVR的視頻解碼通道輸出有限的視頻解碼圖像，現在解碼已經作為獨立的解碼單元，并且融合屏控業務成為新的顯控核心，實現對視頻圖像解碼的輪巡、拼接、多畫面合成、開窗、漫游、智能業務呈現、超高分辨率地圖業務展示等豐富多彩的可視化業務。

軟件平臺的發展歷程

軟件平臺的業務功能從最簡單的視頻基本功能到當前豐富的行業實戰業務應用，大體經歷了這樣幾個發展階段：

第一階段：提供視頻基本業務功能，業務功能上與DVR相差不大，但是需要在更大規模點位項目中提供穩定、可靠的業務功能；

第二階段：突破傳統的視頻監控業務功能，融合卡口、電警等智能識別業務，系統增加運維管理、日志審計等業務應用，功能愈加豐富；

第三階段：以面向行業應用的解決方案為核心，以用戶視角為基礎設計業務應用功能，面向最終對象設計交付，突出安防系統在不同行業應用中的融合，園區業務向綜合安防融合發展，城市報警業務和公安各警種業務機密融合，依靠大數據進行分析與挖掘；行業應用更多將視頻融合到生產流程中，成為工業生產鏈條中不可缺少的一環。

軟件平臺創新研發難點

隨著GB/T28181、ONVIF等成熟標準的廣泛應用，各安防企業生產的前端IPC和平臺融合的技術性問題已經徹底解決，前端產品部件化、同質化的趨勢愈加明顯，各廠商之間的競爭已經轉向解決方案為核心的行業業務應用。從當前市場來看，經過GB/T28181標準的洗禮，傳統的小型平臺已經退出市場，當前的平臺主要是業界領先的安防大廠之間博弈的舞臺，沒有一個廠商敢忽視，市場已經用殘酷的事實教育，沒有平臺作為核心的解決方案在競爭中終將被逐步淘汰。

軟件平臺的創新也是比較困難的，當前的平臺競爭已經從簡單的視頻監控向多設備融合、行業細分在發展，需要投入重兵持續跟進，很難再靠一兩個亮點博人眼球，從初期的簡單游擊戰進入到兵團規模對抗的競爭階段?？偟膩碚f，軟件平臺的創新需要邁過以下幾個門檻：

大規模系統性穩定

單從業務功能來看，早期的視頻監控平臺所實現的業務功能和DVR相比，并沒有多少值得夸耀的，都是基本的“看”、“控”、“存”、“查”；但是在含金量上卻相差極大，一個需要解決的是面向城域級的成千上萬規模的大型調度系統，一個是面向單一用戶的8/16路視頻監控設備。大規模系統穩定性是軟件平臺需要邁過的第一道門檻，這就如同地基，萬丈高樓平地起，需要堅固的地基支持，沒有這個功能，余者皆是浮云，不希望用戶在選用產品之后一兩年面臨系統重建的兩難抉擇。下圖是2012年9月，宇視聯合a&s、公安大學、公安部三所對宇視平臺云交換能力進行測試的系統規格，可以作為大規模系統所需具備的業務特性的一個參考!

系統動態業務性能 單設備極限性能 承載網絡組播性能200個輪切涵蓋1000多路攝像機1024路實況監控反復建立/釋放50個/秒的觸發報警頻度390個在線用戶接收告警400路存儲反復查詢/回放1000個攝像機的域間資源共享推送1000個模擬攝像機反復上下線1.視頻管理服務器開啟1100并發輪切：每秒并發處理6000余條業務報文，CPU占用率60%以內2.媒體交換服務器交換容量2000路1.5Mbps：輸入輸出帶寬達3Gbps，CPU占用率50%以內3.NVR啟動真實375路高清8Mbps存儲，38路回放：輸入帶寬3Gbps，輸出帶寬309Mbps，CPU占用率70%以內1000路真實組播攝像頭，客戶端4路圖像：核心交換機1004條組播轉發，4路圖像清晰無卡頓

除了承載大規模系統以外，系統的可靠性也必須關注，當前用戶提出了“全時可用”的要求，系統必須在底層劇本高可靠的設計，除了各部件的冗余設計之外，在系統架構層面，最好采用NGN設計架構，信令與碼流分離，避免系統整體崩潰風險。

多產品組件融合

管理平臺從最開始的視頻業務開始，隨著業務的發展，需要不斷集成對多種前端的支持。從最早的視頻監控前端到擴展支持集成智能分析的前端設備，如車輛卡口、電子警察、流量檢測卡口、違停球、交通違法球、人臉卡口、智能事件分析IPC，支持報警設備、門禁、煙感、溫濕度等環境傳感器接入……

隨著業務的發展，會持續不斷增加對新的前端類型的接入，軟件平臺需要有強大的可擴展性，能夠適應這種擴展，不僅在數量上還要在總類上不斷擴容。

標準持續演進

系統的建設是持續的，尤其對平安城市、智能交通這類城域項目而言，項目都是逐年擴展的；在每一年，我們面臨的標準都會迎來一些擴展和改進，例如在中國影響最為廣泛的GB/T28181標準，最早版本是GB/T28181-2011，緊接著是2014版補充協議，現在可以確定我們即將迎來GB/T28181-2015，這樣的持續改進同樣在ONVIF協議上可以看到，隨著業務的發展，標準也在持續演進；這就要求軟件平臺設計廠商需要有強大的平臺架構設計能力，能夠在項目中兼容多種類型的前端接入標準，并且能夠將其轉換成統一的信令標準、碼流標準向上推送，而且還需要逐年升級平臺確保對新標準的支持。

在一個極端的情況下，我們或許在一個大型項目中要求平臺支持該廠商的私有標準以獲得某些特色增值業務，支持不同版本的GB/T28181、ONVIF、地方標準，甚至還需要通過SDK接入已建項目中的非標資源，持續保持對新版本的支持，最終通過平臺轉換成統一格式向上提供，好吧，想想都要頭大，但這確實是軟件平臺廠商需要解決的，還要保持平臺的穩定可靠，這真是一個艱巨的任務！

多業務融合

在我們的平臺廠商通過不懈的努力，終于邁過了前面三道門檻之后，我們終于迎來了軟件平臺廠商最具挑戰的課題——“行業化”。這需要軟件廠商轉變思維，以客戶為中心，把屁股挪到用戶的椅子上來決定軟件平臺的業務設計，好吧，它是如此的豐富多彩。下面這張圖就是宇視的軟件架構設計框圖，通過這個架構才能滿足不同行業的不同業務需求。