基于Docker的虛擬卡口系統(tǒng)研究

羅艷麗 郭慶彬

【摘要】 隨著“平安城市”建設(shè)的深入，以引入的大量高清攝像機(jī)視頻數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過(guò)算法研究、大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)支撐，進(jìn)行平安城市虛擬卡口關(guān)鍵技術(shù)的研究，建設(shè)了虛擬卡口系統(tǒng)。系統(tǒng)使用基于Docker虛擬技術(shù)和云計(jì)算平臺(tái)的架構(gòu)，提高了系統(tǒng)資源的高可用性，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的高可靠性和高擴(kuò)充性；虛擬卡口關(guān)鍵技術(shù)研究及系統(tǒng)研發(fā)、大數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)可直接運(yùn)用于交通安全、信息安全、城市安全等領(lǐng)域，切合國(guó)家和社會(huì)發(fā)展的需求，推進(jìn)國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，落實(shí)了國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略。

【關(guān)鍵詞】 平安城市 虛擬卡口 Docker 云計(jì)算

一、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)采用前沿的Docker虛擬技術(shù)和云平臺(tái)搭建分布式的系統(tǒng)架構(gòu)，研究虛擬卡口算法實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)的二次卡口應(yīng)用，建設(shè)虛擬卡口業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行大量卡口數(shù)據(jù)管理、虛擬卡口關(guān)聯(lián)配置、車(chē)輛信息查詢(xún)等，提高了系統(tǒng)資源的高可用性，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的高可靠性和高擴(kuò)充性。

1.1 虛擬卡口Docker鏡像制作

Docker 倉(cāng)庫(kù)負(fù)責(zé)存儲(chǔ)虛擬卡口算法 Docker 鏡像。鏡像管理是Docker的核心，云計(jì)算平臺(tái)的CoreOS集群中所運(yùn)行的所有服務(wù)都是通過(guò)制作成 docker 鏡像上傳到應(yīng)用服務(wù)倉(cāng)庫(kù)中，供集群中的各主機(jī)下載運(yùn)行。

開(kāi)發(fā)人員將開(kāi)發(fā)完成的虛擬卡口算法應(yīng)用程序制作成Docker 鏡像，上傳到應(yīng)用服務(wù)倉(cāng)庫(kù)，該鏡像包含算法應(yīng)用服務(wù)運(yùn)行所需的全部依賴(lài)關(guān)系和運(yùn)行環(huán)境，從該應(yīng)用倉(cāng)庫(kù)下載，在集群服務(wù)器上直接運(yùn)行，進(jìn)行算法的部署，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的分布式運(yùn)行。

1.2云計(jì)算中心搭建算法服務(wù)

云計(jì)算平臺(tái)通過(guò)在集群層面使用CoreOs系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集群層面的服務(wù)調(diào)度、管理；通過(guò)使用容器，為服務(wù)提供一致、隔離的運(yùn)行環(huán)境。

整個(gè)平臺(tái)提供部署環(huán)境和集群管理功能。一方面供應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)使用，另外一方面，供智能分析算法使用，可實(shí)現(xiàn)集群搭建、服務(wù)部署、任務(wù)調(diào)度、并行計(jì)算等，本文使用的是智能分析算法使用。

1.2.1將算法制作成鏡像

虛擬卡口智能分析算法開(kāi)發(fā)調(diào)試完成之后，打包成一個(gè)Docker鏡像文件，加載到本地Docker鏡像庫(kù)，上傳至云計(jì)算基礎(chǔ)框架的鏡像庫(kù)中成為虛擬卡口智能分析算法鏡像的一個(gè)版本。

1.2.2新建虛擬卡口任務(wù)

通過(guò)云計(jì)算平臺(tái)新建一個(gè)任務(wù)，新建任務(wù)時(shí)需要指定使用的服務(wù)模板和其他一些配置參數(shù)。

1.2.3啟動(dòng)虛擬卡口任務(wù)

在云計(jì)算平臺(tái)新建的任務(wù)中啟動(dòng)虛擬卡口任務(wù)，啟動(dòng)時(shí)需要輸入啟動(dòng)項(xiàng)參數(shù)，該參數(shù)指定這個(gè)任務(wù)啟動(dòng)幾個(gè)服務(wù)，這些服務(wù)部署在哪幾臺(tái)主機(jī)上。啟動(dòng)任務(wù)之后，任務(wù)會(huì)變成啟動(dòng)狀態(tài)，并動(dòng)態(tài)分配到主機(jī)上，同時(shí)可以控制該任務(wù)的暫停，恢復(fù)，強(qiáng)制關(guān)閉等操作。

1.2.4關(guān)聯(lián)新建虛擬卡口服務(wù)

任務(wù)列表里會(huì)顯示該任務(wù)中啟動(dòng)了幾個(gè)服務(wù)，可以單獨(dú)對(duì)這幾個(gè)服務(wù)控制其啟動(dòng)，停止，恢復(fù)，強(qiáng)制關(guān)閉等管理操作。

1.3虛擬卡口關(guān)聯(lián)配置

通過(guò)平安城市虛擬卡口關(guān)鍵技術(shù)的研究，建設(shè)虛擬卡口系統(tǒng)使其具有卡口管理系統(tǒng)的相關(guān)功能。在虛擬卡口業(yè)務(wù)系統(tǒng)的虛擬卡口管理模塊，添加普通攝像頭為虛擬卡口，將虛擬卡口關(guān)聯(lián)到云計(jì)算平臺(tái)的虛擬卡口服務(wù)，在卡口實(shí)時(shí)視頻頁(yè)面配置卡口的檢測(cè)框，配置成功后啟動(dòng)虛擬卡口。

1.4結(jié)果信息查看

在虛擬卡口業(yè)務(wù)系統(tǒng)的信息查詢(xún)模塊，可以對(duì)已關(guān)聯(lián)配置并啟動(dòng)的虛擬卡口的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行查看，包含檢測(cè)出的車(chē)輛、車(chē)票、車(chē)顏色、車(chē)型、車(chē)速等信息。

二、總結(jié)

本文虛擬卡口系統(tǒng)以城市密集分布的高清攝像機(jī)視頻數(shù)據(jù)為切入口，研發(fā)基于高清視頻監(jiān)控的虛擬卡口系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)普通攝像機(jī)向虛擬卡口產(chǎn)品形態(tài)的轉(zhuǎn)換，研究Docker虛擬技術(shù)和云計(jì)算平臺(tái)，提高了系統(tǒng)資源的高可用性，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的高可靠性和高擴(kuò)充性；研究虛擬卡口中車(chē)輛目標(biāo)識(shí)別技術(shù)，依據(jù)現(xiàn)有交通監(jiān)控卡口網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，構(gòu)建大規(guī)模卡口數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，結(jié)合虛擬卡口與傳統(tǒng)卡口的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)城市的聯(lián)網(wǎng)布控。

參 考 文 獻(xiàn)

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