楼宇智能监控系统中云计算技术的应用

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  “云计算”由Google公司CEO Eric Smith首先提出,其运算性能极强,采用抽象化技术,集群的服务器可对大量的数据信息进行同步处理,管理成本低,具有很强的实用价值。本文将对云计算进行简单的介绍,从功能完善与节约人力成本出发,将云计算技术应用于楼宇智能监控系统中。
  一、云计算
  云计算是一种以互联网为平台,可进行动态的、虚拟化的、可伸缩的资源计算服务模式。云计算服务与IT技术和互联网息息相关。其象征着计算能力也将成为一种新型的流通商品。云计算融合了多种先进技术:a.分布式技术;b.并行计算技术;c.网络存储技术;d.负载的均衡化技术;e.虚拟化技术等。
  云计算的计算过程分散于众多分布式计算机,不仅局限于本地计算机。这使得网络资源可以得到有效的利用,它根据用户需求来访问相应的计算机与存储服务器等。其具有如下几大特点:a.计算能力强;b.可靠性高;c.具有虚拟化能力;d.扩展性能强;e.按需服务;f.实用性强;g.环保节能。
  二、云计算构架与智能监控技术
  一般情况下,云计算是对基础数据虚拟化成的资源池进行统一管理,以服务器集群为基础,构建的云计算服务中心在为用户提供计算服务时,是以用户所拥有的使用权限来提供服务的。用户可以享用的服务层次分为三层:a.基础设施服务(IaaS);b.平台服务(PaaS);c.软件服务(SaaS)。其涉及到的一些核心技术有:a.数据虚拟化技术;b.资源的分布式管理技术;c.分布式存储海量数据技术;d.并行编程技术;e.云平台管理技术。
  2.2.1监控系统构架
  目前,监控系统主要采用两种结构形式:a.集中式结构;b.阶梯式结构。由于结构的不同,其系统特征差异性很大,下面分别对其进行介绍。
  (1)集中式结构
  该种结构通常采用C/S(客户端/服务器)模式,服务器是指监控服务器,监控代理构成客户端,如图1。
  监控代理负责接收每个监控节点发送的监控数据,将这些数据传输给监控服务器;另外接收监控服务器发送的指令信息,并执行相应的命令。监控服务器接收监控代理传输过来的数据信息,经分析处理后,进行数据归档。同时,根据监控需求,发送监控指令于监控代理,并控制监控代理的执行。该种结构在监控节点少的情况下适用。其优势体现在三个方面:a.实时性强。由于结构简单,可以用较少的时间来收集监控数据,并及时发现故障。b.管理简单。由于监控节点明晰,分工准确,管理起来难度较低。c.部署容易。该种结构只需恰当布置好监控代理与监控服务器。应用简单,实用性强。
  该结构存在以下两点不足之处:a.可靠性较差。在该种结构中,若监控服务器出现故障,整个系统将不能正常工作,在这种情况出现时,可采用代理监控服务器来替代,维持系统的正常运营。b.系统拓展性能较差。当增加系统监控节点时,其响应速度变慢。系统中节点超过某一限值时,监控数据处理速度就会因系统配置所约束,当数据处理过来时,将产生数据滞留、阻塞现象。这时我们将采用另外一种结构,阶梯式结构来实现。
  (2)阶梯式结构
  由于集中式结构在一些应用要求中不在适用,可采用阶梯式结构来解决。其结构如图2。
  阶梯式结构相当于多个集中式结构的融合。局部监控节点处理监控代理相关信息数据,全局监控节点实现数据汇总。其优势主要体现在两方面:a.网络负载小。局部监控节点处理了大部分信息,只在全局控制节点处实现信息汇总。b.故障隔离。某一局部监控节点发生故障,不会影响到其他监控节点,系统可靠性高。
  阶梯式结构也在不一些不足之处,也主要体现在两方面:a.当系统结构庞大时,其布局繁杂,难度较大。b.由于该结构比集中式结构复杂,数据传输量较大,实时性差等不足。
  三、楼宇智能监控系统中云计算技术的实现
  楼宇智能监控系统中,涉及到的视频监控设备很多,需存储的数量也很大,同时还需对收集到的监控数据进行智能分析、预测等,所以系统需要极其过硬的数据处理能力。在智能楼宇监控系统中,其服务资源是动态的,因而云计算技术十分实用。云计算技术的应用,可以实现动态资源的有效使用,可根据实际需求进行数据访问。智能监控系统中,云计算的应用分为四个层次:a.数据采集;b.数据传输;c.云平台支撑;d.服务应用,见图3。
  数据采集层是利用带云台的监控摄像机来采集监控数据,并完成简单的处理,采用VSaaS技术,将摄像机的监控数据统一接入到服务平台,实现单独管理。进而以互联网为平台,为用户提供更为灵活多样的服务。
  数据传输层则主要是对采集到的监控数据进行实时传输、汇集到总服务器,完成相应的监控命令的信号传输等。
  云平台支撑层则是在云平台上,支撑基础资源的运行、基础应用软件的运行、基础数据管理、存储视频监控数据以及数据的智能分析等功能。云平台支撑层主要提供两种服务:a. PaaS,平台服务;b. IaaS,设施服务。
  服务应用层则将一系列的简单服务有效的结合起来,构成功能相对完善的、可实现用户一定需求的功能子系统,从而为各种使用者提供服务。在智能楼宇中,云计算平台主要提供VSaaS服务。从而使用户可实现多样化的终端访问。例如可采用Iphone手机、Ipod等,访问的手段多样化,在云计算出现以前,多样化的访问是不可能的,因云计算技术的使用,使得智能楼宇监控系统为更为的用户所接受。
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