物联网鼎盛发展时，再谈安防IT化

　　毋庸置疑，安防产业当前正处于有史以来发展快、热点多、令人兴奋的阶段。2009年开始成为流行词的"物联网",其相当一部分是落脚到安防行业的。物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是"The Internet of things".由此，顾名思义，"物联网就是物物相连的互联网".这有两层意思：，物联网的和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别（RFID）、红外感应器、定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

　　推动安防行业成为热点重点，有着很清晰而强大的内生因素：信息化发展几十年以来，从来都是围绕着"融合-分立"、"集中-分布"这两对互为因果、互为矛盾的关键词进行的。和传统的互联网相比，物联网有其鲜明的特征。首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。还有，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。

　　一、视频监控的发展

　　对于视频监控的发展，业界有多种说法：有的强调在视频清晰度上的提升，比如标清到高清；有的强调智能业务的提供，视频监控是安全防范系统的重要组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控技术也有了长足的发展。关于网络人远程控制控制软件我们已经了解得很多了，其安全性、功能全面性等都不需多言，网络人也不断从功能上进行完善。据悉，网络人正在作的五期版本测试，六月前推出功能更完善的远程控制软件以满足更多用户需求。而在刚推出的网络人远程监控版6.28版本中，其在开启视频功能上有了不少改善。

　　IT领域发展几十年，积淀下来的的东西有分层架构、标准化。无论用哪门技术，万变不离其宗，这两个特征是从本质上体现的精髓。而在传统安防领域，恰恰存在着产业层次结构不清晰、标准化程度低的缺陷。IT领域的成熟理念迁移到安防领域，催生着安防领域在层次化和标准化两个方面发生巨变。传统安防自下而上，设备和业务、业务和管理是混杂在一起的，尤其是没有一个清晰的操作系统层的界定，而往往是由基于设备级的SDK基础上的二次开发来解决业务问题的--这一点是和安防行业很大的不同。IT的英文是Information Technology,即信息产业的意思，较为广泛：目前IT业的划分方法有各式各样，其中以美国商业部的定义较为清楚和合理，它将国民经济的所有行业分成IT业和非IT生产业。其中IT业又进一步划分为IT生产业和IT使用业。IT生产业包括计算机硬件业、通信设备业、软件、计算机及通信服务业。至于IT使用业几乎涉及所有的行业，其中服务业使用IT的比例更大。由此可见，IT行业不仅仅指通信业，还包括硬件和软件业，不仅仅包括制造业，还包括相关的服务业，因此通信制造业只是IT业的组成部分，而不是IT业的全部。

　　多媒体业务的分立，带来的多媒体业务和体系架构的自身演进

　　多媒体业务代表着一类数据类型，也即非结构化数据中有代表性的一类。这样的数据如何采集、如何传送、如何储存管理、如何使用，连贯起来，就是多媒体业务分立过程中所需要解决的问题。如果从IT的角度看，这涉及到数据的编解码、数据与网络的适配、多媒体数据库、多媒体数据智能分析等多个领域，而这些领域大部分至今还处于发展过程中、远远谈不上成熟。大多数时候，我们仅仅注意到多媒体编解码部分的技术演进发展，从CIF到4CIF,从D1到720p到1080p等，实际上是只考虑了四分之一。

　　联网和数据中心化的进程，带来的业务和技术变化。

　　DigitalVideoRecorder（硬盘录像机），即数字视频录像机，相对于传统的模拟视频录像机，采用硬盘录像，故常常被称为硬盘录像机，也被称为DVR.它是一套进行图像存储处理的计算机系统，具有对图像/语音进行长时间录像、录音、远程监视和控制的功能。DVR即是Digital Video Recorder（也叫： Personal video recorder 即PVR）--数字视频录像机或数字硬盘录像机，我们习惯上称为硬盘录像机。它是一套进行图像存储处理的计算机系统，具有对图像/语音进行长时间录像、录音、远程监视和控制的功能，DVR集合了录像机、画面分割器、云台镜头控制、报警控制、网络传输等五种功能于一身，用一台设备就能取代模拟监控系统一大堆设备的功能，而且在价格上也逐渐占有优势。DVR采用的是数字记录技术，在图像处理、图像储存、检索、备份、以及网络传递、远程控制等方面也远远优于模拟监控设备，DVR代表了电视监控系统的发展方向，是目前市面上电视监控系统的产品。一般分为：硬盘录像机，PC式硬盘录像机，嵌入式硬盘录像机等。

　　二、建设更好的视频监控系统

　　视频监控作为安防行业和IT行业在"多媒体业务"这个维度上的天然交集，在视频技术不断的发展情况下，视频监控目前可分为两大类：数字视频监控系统和网络监控（ 嵌入式视频监控系统 ）。 解决视频监控联网问题，使用北京洛达公司的DSN-3000视频监控联网主机是目前的解决方案，DSN-3000是针对视频监控联网开发的，可以兼容数十个品牌的视频监控系统。

　　从2007年开始，IP联网监控的出现和普及应用，成为了这个大的产业融合进程的催化剂和风向标。在此之前，整个视频监控行业正处在传统模拟制式和数模结合混杂的阶段，数字化实现的尚未彻底，整个行业的各个环节还保留大量的模拟信息处理和转换的环节，在整个系统中不仅有模拟摄像机、类似DVR这样的模数转换设备，而且还有大量如矩阵这样的模拟交换设备存在，从而整个系统显得复杂、可扩展性差、可管理性差。而在IP联网监控的方案中，确切的说，除了步的模数转换和一步的数模转换，中间的各种环节都应该是纯数字化的，都应该是0101的组合。

　　在标清阶段，由于模拟摄像机发展的比较成熟、成本适中，因此模拟摄像机+编码器/DVR成为了前端的主要设备组合，而在高清阶段，由于直接嵌入编码功能的数字摄像机（IPC）相对于高清编码器+高清模拟摄像机的组合在成本上更具优势，因此将逐渐成为主流。

　　这种变迁很容易理解，但却实在不是整个方案中、重要、决定性的部分。的部分是系统的架构和操作系统平台--这一点和IT也是类似的，真正决定系统好与差、高与低的一是架构，二是操作系统。换句话讲，面向未来的视频监控，评价的指标将越来越趋向于整体架构合理性、操作系统的功能和管理，而不是由一两个前端设备决定。在这个过程中，前端摄像机、矩阵等模拟设备的快速数字化，不过是在整个解决方案系统框架下的自然演进，而随着覆盖面的扩展，在系统的各个层级，设备走向系列化、应用走向行业化，但整体架构始终围绕着广域、城域、局域、数据中心等几个应用场景组织--这是IT系统的特征，经过一段时间发展，也必将成为视频监控系统的特征。

　　1.架构

　　架构取决于业务需求，谈架构必须先分析业务。

　　总体而言，监控的业务需求可以概括为"看控存管用"五个字。而这五大业务需求其实又分为两个方向，其中"看"和"控"来自于安防业务基本的业务形态。严格的讲，安防系统是自动化系统的一个分支，基本工作原理是"采集信号-处理信号-做出反应"这样的一个负反馈流程。监控的"看"和"控"作为基本业务，也遵循这样的流程规律。"看"是前端采集视频信号向上传递直到人眼的过程，"控"是控制端采集人的操作信号反馈到前端机电器件做出响应的过程，二者相互咬合又构成一个完整的控制系统，特殊之处在于对话的端点是前端的一个可被图像化的场景和后端的人。

　　而"存"和"用"的业务是牵引监控向IT化方向转移的关键需求。工控也好、安防也好，基本原理都是通过反馈机制，一个反馈响应解决一个问题，也就是秉承着实时化的原则，而"存"的基本出发点是非实时化，也即不是以操作行为为而是以操作对象-信息为的操作，信息可记录、有针对信息的管理系统-而这，恰恰是IT系统的本质业务特征。

　　对比IT系统若干年来的业务发展轨迹，毫无疑问，"存"和"管"的业务属性为视频监控贴上了再明确不过的IT标签，随着监控业务的重心不断从简单的"看"和"控"后移，监控的IT化的业务特征越来越强，其架构的IT化也就会越来越深入。一个"管",是一个泛安防和IT的广义业务需求，但是微妙的变化在于往往安防的"管"是以单机为对象的而IT的"管"是以系统为对象的，现实中就是一个保安用遥控器或者面板按钮操作DVR和一个操作管理员在控制室用管理平台进行管理操作的区别。毫无疑问，联网的需求普遍化使得管的方式向着系统管理的方向进发了。

　　那么我们再来看，怎样的架构是能够化提升这种系统化的、全局化的"看控存管用"能力的？可以推导的结论是，如果一个架构具备这样的特征，就必然是整个视频监控系统未来发展的方向。

　　分层标准架构

　　无论是OSI七层模型也好，NGN四层模型也好，遵循的基本原则都是：层的功能定义标准化以及层和层之间接口定义的标准化。OSI（Open System Interconnection,开放系统互连）七层网络模型称为开放式系统互联参考模型 ,是一个逻辑上的定义，一个规范，它把网络从逻辑上分为了7层。每一层都有相关、相对应的物理设备，比如路由器，交换机。OSI 七层模型是一种框架性的设计方法 ,建立七层模型的主要目的是为解决异种网络互连时所遇到的兼容性问题，其主要的功能使就是帮助不同类型的主机实现数据传输。它的优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来，通过七个层次化的结构模型使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯。建立七层模型的主要目的是为解决异种网络互连时所遇到的兼容性问题。它的优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来：服务说明某一层为上一层提供一些什么功能，接口说明上一层如何使用下层的服务，而协议涉及如何实现本层的服务；这样各层之间具有很强的独立性，互连网络中各实体采用什么样的协议是没有限制的，只要向上提供相同的服务并且不改变相邻层的接口就可以了。网络七层的划分也是为了使网络的不同功能模块（不同层次）分担起不同的职责。

　　数据中心。

　　数据中心是IT领域的另一架构主题，时髦的称谓叫做"云".思想是将对信息的操作可以拆解为一段段，利用网络连接，将操作分布化，实现整个操作进程在本端和远端的灵活分配。数据中心架构的两大好处，一是突破性能瓶颈，二是实现信息集中从而为信息深度应用提供数据基础。如今几乎所有大型IT

　　系统均已经数据中心化了，互联网本身则进一步为数据中心提供了基本的物理载体。大型搜索引擎是全面体现"突破性能瓶颈"和"实现信息集中、以便深度应用"两大特征的典型代表。在互联网语境中我们早已习惯于手中的电子书和远端的电子书库的二元关系，那么在物联网的语境中，我们未来也必然习惯于前端摄像头采集和数据中心侧的集中存储、集中数据处理应用的二元关系。事实上，视频监控类的非结构化数据对于性能瓶颈和数据集中应用的需求更为强烈，智能业务越发展，视频监控的数据中心化诉求就越迫切。IP是Internet Protocol（因特网协议）的缩写，它是通过计算机网络进行交流的常用的协议之一。IP监控解决方案就是通过有线或者无线IP网络把视频信息以数字化的形式来进行传输。只要是网络可以到达的地方就一定可以实现视频监控和记录，并且这种监控还可以与很多其它类型的系统进行完美的结合。IP 监控技术并不具有高度的复杂性，但IP 应用吸取了其本身的安全性，并向神秘的IT 领域进军。在这种意义上，新的技术和全新的环境对现实构成了威胁并引发争端。IP 监控直接与DVR抗衡的这一事实引发了诸多问题，其中包括对DVR 技术和模拟摄像机代表终、也是的技术这一当前说法的质疑。

　　SOA

　　SOA是"面向服务的架构",顾名思义很费解，但是类比一下堆积木的游戏就理解了：你手里有若干基本形状，不同的排列组合就生成不同的结果。

　　SOA从本质上是"标准化、模块化"的另一种说法，是解决基础设施标准化和应用个性化的天然矛盾的。再实现上，SOA往往是通过一个隔离基础资源和上层应用的中间件来实现的，表现出来的就是流程化、可编程的能力。

　　必须注意的是，数据中心架构得以实现，是基于"分层标准架构"为基础的，SOA得以实现，又是以数据中心架构为基础的。三大架构目标，在逻辑上是一环扣一环的。三者共生在一起，构成当前主流的IT系统架构，也就成为安防系统、视频监控系统未来的演进目标。

　　2.操作系统

　　IT系统的，也将是安防系统的。

　　传统而言，操作系统是一个很纯粹的IT概念，在其他领域里面基本没有这样的提法和理念。究其原始，IT从发展之初就是以数据为对象的，而安防、通讯、工控等系统则是以功能为对象的。IT是以数据为重心，围绕数据千变万化的处理，而安防是以安全防范的功能为、通讯是以话音传送的功能为……以数据为来设计资源操作控制的功能集合，则为操作系统，而以特定功能为，初始形态是功能操控人机，往往力求简单易用，非常类似电脑和家电的区别。对比一下PC里面windows桌面、按钮，和电视机的遥控器，会理解其中的差异。

　　操作系统有三重属性，一是和下层资源的交互（资源管理），一是和使用者的交互（人机界面），一是和上层应用软件的交互（应用接口）。在windows中分别是设备管理指令集、呈现给我们的桌面及应用软件接口。IT领域的操作系统源于PC和服务器，然后扩展延伸到网络、存储等领域，并在此过程中扩展了操作系统的概念和物理形态。比如网络操作系统，就是单个网络设备的内嵌OS和整个网络系统管理软件的组合。桌面操作系统、数据中心操作系统、网络操作系统叠加在一起，构成广义的操作系统层。

　　以视频监控为例，传统的做法是一个"平台管理软件"充当指挥中心侧的窗口，而下接的各类设备依靠各式各样的本地人机分别进行管理，呈现在下端的业务由下端自行操作，而中心侧实现基本的图像调用、远程控制和录像查看等功能。用户则深深的陷入平台管理软件和五花八门的带有自己的管理的设备的对接问题以及不同层级平台管理软件的对接问题，无法顾及更多的应用。

　　加以类比，好的视频监控/安防的操作系统应具备如下特征：

　　完整丰富的功能、高效实用的人机界面

　　平台操作系统和嵌入式操作系统的归一化

　　标准而基于SOA的应用侧接口，对上层应用支持好

　　完善的分级分权分域能力，易部署

　　具备极高的功能和性能可扩展性

　　系统稳定性和健壮性好

　　在IT领域的操作系统在以上六条都表现上乘，对于安防，也是一样。

　　此外，视频监控由于本身的"多媒体业务"、"非结构化数据"属性，在数据管理方面不同于传统的以表结构为基础的结构化数据，面临很多新的课题，又涉及到新数据类型在数据库技术和存储技术两个领域的交叉，所以在是缺乏一个完整而全面的现成数据库平台的。

　　就产业现状而言，必须由有系统开发经验的、有强大研发资源的企业，通过较长周期的研发投入，将视频监控行业引入以操作系统为重心的时代，而这必将带来价值链重构、行业格局重新确立。这个过程应该是伴随着IP监控解决方案逐渐占据市场主流的节奏同步演化的。

　　"不识庐山真面目，只缘身在此山中",视频监控，乃至整个安防产业正在经历前所未有的结构性巨变，绑缚在具体的技术坐标上很难对变化的全局有一个系统性的认知。此时有两点显得尤为重要：一是回归业务发展的本源，牢牢抓住业务的变化，也就抓住了技术的变化；二是提高一个台阶，上升到产业融合的角度来观察和理解。

　　毫无疑问，一直以来，我们对安防的应用更接近单点，系统的色彩很淡，因此必然使得安防产品的设计理念更像家电而不像IT产品，安防系统的设计理念更像装修而不像IT系统。而正在发生的巨变，将逐渐从根本上颠覆这一切，相应的会带来产品和系统的理念全部向IT的方向偏移。标准化、联网化、层次化、数据中心化……这些IT具有的特征将深深植入安防系统，成为基本的基因。在发展的过程中，安防系统自身的技术支点（比如视频分辨率之于视频监控）仍然会自然的演进；比如视频监控，不远的将来，高清将成为主流而普及，IPC会替代模拟摄像机成为前端采集的主体。但是这一切的演进，对业务的影响、对产业链的影响都远远没有架构和系统的演进变化带来的影响大。架构和系统的演进是在潜移默化中进行的，并不像具体的产品、具体的技术那么容易体验和捕捉，然而恰恰是悄然进行的这一切，决定了产业未来的走向，也决定了建设投资长期的TCO.

　　结束语

　　世界一直在变化，也因变化而多彩。从互联网之热到物联网之热，时间跨度整整十五年。未来的十五年，在物联网发展的大宏观背景下，各类技术将会以前所未有的速度发展着、应用着。说不定什么时候，《阿凡达》那样的3D影像技术进入视频监控领域，说不定什么时候，无线成为安防联网的主要方式……但是所有的这些不确定的、可能发生的改变之下，明确的行进着的，则是IT的架构和理念对安防行业的融合、牵引和刷新。安防IT化-也只有这句话，真正决定着安防行业的未来。