主頁(yè)（http://www.130131.com）：淺析監(jiān)控平臺(tái)軟件中間件技術(shù) 【中國(guó)集群通信網(wǎng)】近幾年，安防作為一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)在中國(guó)以迅猛的速度發(fā)展，隨著各類(lèi)型監(jiān)控設(shè)備的百花齊放和普及應(yīng)用，作為安防產(chǎn)品功能集中體現(xiàn)的監(jiān)控平臺(tái)軟件逐漸被設(shè)備廠(chǎng)商和用戶(hù)所重視。藍(lán)色星際作為國(guó)內(nèi)知名安防廠(chǎng)商，多年來(lái)一直致力于系統(tǒng)解決方案的提供，尤其重視BstarCenter網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控平臺(tái)軟件的開(kāi)發(fā)和投入。經(jīng)過(guò)多年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的積累，基于先進(jìn)的軟件開(kāi)發(fā)思想提出了一套切實(shí)可行的技術(shù)方案。筆者親身經(jīng)歷了BstarCenter網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控平臺(tái)初期的傳統(tǒng)編碼方式，體會(huì)過(guò)開(kāi)發(fā)效率低、無(wú)法適應(yīng)客戶(hù)需求變更的痛苦;也享受了針對(duì)困難進(jìn)行變革，轉(zhuǎn)變思路，優(yōu)化開(kāi)發(fā)模式，整合開(kāi)發(fā)資源的歷練�；仡^總結(jié)的同時(shí)，撰寫(xiě)此文，意在總結(jié)藍(lán)色星際BstarCenter網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控平臺(tái)軟件在發(fā)展過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)從安防監(jiān)控平臺(tái)中間件開(kāi)發(fā)的角度解析視頻監(jiān)控平臺(tái)的特點(diǎn)。 中間件+分布式架構(gòu)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)是當(dāng)今軟件技術(shù)的主流方向。介于操作系統(tǒng)底層硬件和應(yīng)用程序之前的中間件層可以最大程度地簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)過(guò)程，提高開(kāi)發(fā)效率，是軟件市場(chǎng)細(xì)分、分工合作的必然結(jié)果。中間件技術(shù)的興起，使得以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向，快速構(gòu)建軟件應(yīng)用平臺(tái)成為可能。 從技術(shù)角度分析，安防監(jiān)控平臺(tái)發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)是將技術(shù)平臺(tái)和產(chǎn)品平臺(tái)分離，從而降低軟件開(kāi)發(fā)人員的流失風(fēng)險(xiǎn)和開(kāi)發(fā)成本，優(yōu)化資源配置。從通俗意義上講，技術(shù)平臺(tái)就是安防監(jiān)控平臺(tái)的基礎(chǔ)部件，產(chǎn)品平臺(tái)是在技術(shù)平臺(tái)上搭建的行業(yè)應(yīng)用。用戶(hù)需求的迅速響應(yīng)，應(yīng)用方案的快捷定位等等這些產(chǎn)品平臺(tái)層面涉及的問(wèn)題，除考驗(yàn)著安防廠(chǎng)商對(duì)行業(yè)的理解以及公司內(nèi)部各部門(mén)間的運(yùn)作模式外，在很大程度上取決于技術(shù)部門(mén)搭建技術(shù)平臺(tái)的高度和靈活度。同時(shí)，安防是一個(gè)立體性很強(qiáng)的行業(yè)，其中涉及了視頻、語(yǔ)音、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等等多方面的技術(shù)，每一個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)在任何一個(gè)行業(yè)應(yīng)用中都可能被深度挖掘或放大，這些是對(duì)安防廠(chǎng)商技術(shù)平臺(tái)層面最大的考驗(yàn)。鑒于上述問(wèn)題，綜合開(kāi)發(fā)成本的考慮和大型軟件工程開(kāi)發(fā)模式，安防監(jiān)控平臺(tái)中間件技術(shù)的引入迫在眉睫。BstarCenter網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控平臺(tái)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，充分認(rèn)識(shí)到了上述可能遇到的問(wèn)題，針對(duì)安防監(jiān)控平臺(tái)應(yīng)用，對(duì)系統(tǒng)作以下分析同時(shí)保證在現(xiàn)有系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。 分布式面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 針對(duì)安防監(jiān)控軟件的發(fā)展特點(diǎn)，分布式和面向?qū)ο髢纱筇攸c(diǎn)可以大幅提高方案靈活性、擴(kuò)展性;降低開(kāi)發(fā)過(guò)程消耗的時(shí)間、難度;同時(shí)，降低不必要的復(fù)雜性，使平臺(tái)更易于學(xué)習(xí)和使用，降低開(kāi)發(fā)成本。 分布各個(gè)對(duì)象間采用RPC的調(diào)用方式 由于中間件需要屏蔽分布環(huán)境中異步的操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，必須能夠提供一種分布環(huán)境下的通訊服務(wù)。RPC(遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用協(xié)議)是一種廣泛使用的分布式應(yīng)用程序處理方法，實(shí)現(xiàn)人員在進(jìn)行對(duì)象間通訊以完成某些功能時(shí)，就像調(diào)用本地實(shí)現(xiàn)的方法一樣，通過(guò)RPC的方式調(diào)用目標(biāo)模塊的接口，目標(biāo)接口通過(guò)返回值或拋出異常的方式反饋執(zhí)行結(jié)果。BstarCenter使用的RPC調(diào)用方法底層支持TCP和UDP協(xié)議，保證實(shí)施的靈活性。除了支持普通同步調(diào)用的方式外，還支持異步調(diào)用(AMI)、異步分發(fā)(AMD)以及廣播服務(wù)的功能，使平臺(tái)的命令控制、報(bào)警轉(zhuǎn)發(fā)、新功能發(fā)布等擁有靈活的應(yīng)用空間。 抽象出文件讀取模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)訪(fǎng)問(wèn)模塊、視頻轉(zhuǎn)發(fā)模塊、認(rèn)證模塊、資源訪(fǎng)問(wèn)模塊、設(shè)備控制模塊等。 針對(duì)安防監(jiān)控平臺(tái)的應(yīng)用，架構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)被多次討論，很多同行已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行過(guò)分析，并形成了比較成熟的方案。各個(gè)主流廠(chǎng)商雖有細(xì)微差別，但基本都具備以上幾大模塊，筆者在此就不做詳述(具體如圖1所示)。
 ▲圖1?模塊劃分結(jié)構(gòu)圖 1.提供在網(wǎng)絡(luò)帶寬、內(nèi)存使用和CPU開(kāi)銷(xiāo)方面都很高效地實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用 BstarCenter在網(wǎng)絡(luò)底層、內(nèi)存使用和CPU開(kāi)銷(xiāo)方面進(jìn)行深層次的優(yōu)化，因?yàn)殡S著系統(tǒng)性能的提高和負(fù)載的增大，以上三個(gè)環(huán)節(jié)將是限制安防監(jiān)控平臺(tái)性能的主要因素。同時(shí)，在帶寬占用、內(nèi)存及CPU的使用上，提供接口可以實(shí)時(shí)地進(jìn)行跟蹤輸出，以便于調(diào)試和問(wèn)題定位。 2.針對(duì)分布式特點(diǎn)提供靈活的防火墻解決方案 BstarCenter使用的通訊協(xié)議支持雙向連接的建立方式，配合前端設(shè)備的支持，可以保證客戶(hù)端與服務(wù)器或設(shè)備與服務(wù)器對(duì)防火墻的穿透方案。與此同時(shí)，BstarCenter對(duì)端口的使用可以支持動(dòng)態(tài)、靜態(tài)、區(qū)間范圍分配三種方式，做到靈活配合客戶(hù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境防火墻設(shè)置。 3.提供一種內(nèi)建安全性的實(shí)現(xiàn)，以適應(yīng)不安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 隨著行業(yè)客戶(hù)要求的提高，重點(diǎn)保密行業(yè)對(duì)安防涉足和以公網(wǎng)為媒介的監(jiān)控要求，數(shù)據(jù)安全性已經(jīng)成為安防監(jiān)控平臺(tái)下個(gè)階段的重要環(huán)節(jié)。BstarCenter提供了針對(duì)SSL協(xié)議的支持。 4.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與平臺(tái)無(wú)關(guān) 由于客戶(hù)要求的多樣化，以及第三方設(shè)備廠(chǎng)商技術(shù)能力的差異性，跨平臺(tái)的系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行有效的保證。多平臺(tái)的支持可以在以下幾個(gè)方面獲得較高收益：SDK接入便捷性、WEB形式應(yīng)用軟件的迅速發(fā)布、針對(duì)不同行業(yè)方案實(shí)施的保證、針對(duì)客戶(hù)特殊要求而進(jìn)行的平臺(tái)整合等。 5.提供升級(jí)服務(wù)模塊 針對(duì)安防行業(yè)用戶(hù)需求變化快、設(shè)備更新快的特點(diǎn)，提供升級(jí)模塊功能，保證升級(jí)包的檢測(cè)和自動(dòng)化執(zhí)行。 為了保證BstarCenter網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控平臺(tái)技術(shù)的先進(jìn)性，及時(shí)更新使用最新的底層技術(shù)(比如select模型到epoll/IOCP模型的轉(zhuǎn)變)，我們也選擇性地使用了第三方底層架構(gòu)中間件，并根據(jù)監(jiān)控行業(yè)的特點(diǎn)進(jìn)行定制和刪減。在其上層完善出BstarCenter監(jiān)控平臺(tái)中間件基礎(chǔ)模塊。 依靠上述技術(shù)封裝的Bstar-Center監(jiān)控平臺(tái)中間件模塊，可以方便、快捷的進(jìn)行上層應(yīng)用開(kāi)發(fā)。接下來(lái)，筆者將以門(mén)禁中間件模塊為例，簡(jiǎn)要描述以藍(lán)色星際BstarCenter監(jiān)控平臺(tái)中間件為基礎(chǔ)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的過(guò)程。 門(mén)禁中間件模塊由三個(gè)部分組成，分別為設(shè)備控制模塊、權(quán)限控制模塊、信息回調(diào)模塊。從門(mén)禁工作流程的角度分析，二次開(kāi)發(fā)首要任務(wù)是對(duì)門(mén)禁設(shè)備、門(mén)禁用戶(hù)、IC卡、指紋信息進(jìn)行封裝，形成一套用戶(hù)定制的增、刪、改、查流程，并完成發(fā)卡或指紋授予的工作(即用戶(hù)與IC卡、指紋綁定)。以上數(shù)據(jù)中，只有卡號(hào)和門(mén)禁地址作為設(shè)備控制模塊和權(quán)限控制模塊的接口參數(shù)。接下來(lái)，通過(guò)權(quán)限控制模塊提供的接口函數(shù)，完成整個(gè)門(mén)禁的授權(quán)流程和工作模式配置流程。通過(guò)設(shè)備控制模塊和權(quán)限控制模塊的接口，應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員已經(jīng)完成了門(mén)禁的基本工作流。最后，針對(duì)用戶(hù)的要求，結(jié)合自己平臺(tái)的視頻特點(diǎn)，通過(guò)信息回調(diào)模塊，捕捉開(kāi)門(mén)事件、刷卡事件、報(bào)警事件等，和平臺(tái)其他功能相結(jié)合，達(dá)到二次開(kāi)發(fā)的目的。整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，應(yīng)用功能開(kāi)發(fā)人員不需要關(guān)注門(mén)禁設(shè)備的具體型號(hào)和接入方式。唯一需要關(guān)注的是，客戶(hù)針對(duì)門(mén)禁這一傳統(tǒng)安防產(chǎn)品形態(tài)，在安防監(jiān)控平臺(tái)上所提出的應(yīng)用要求。整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程大規(guī)模降低了技術(shù)平臺(tái)對(duì)技術(shù)人員的依賴(lài)性，將開(kāi)發(fā)過(guò)程模塊化、流水線(xiàn)化，是今后整個(gè)安防監(jiān)控平臺(tái)軟件的發(fā)展方向(如圖2所示)。
|
