数字安全监控揭示了系统“可扩展”的秘密

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    在整个产品线中保持同样的架构将有利于产品的开发

    作者:Robin Holt
    数字安全监控(Digital Security Surveillance)产业的飞速发展造就了对安全监控领域产品特性和性能不断 增长的需求。这些数字安全监控产品需要面向不同的环境, 提供系统性能和特性的“可扩展”性。安全监控设备的生产制造企业应该不断开发一系列不同的解决方案,从而满足不断增长的市场要求。对于那些知道如何面对传统规模经济的企业来说,做起来会相对容易些。而对飞速发展中的DSS产业进行的研究,将为其他同样面临挑战的企业提供有益的启迪。
    安全产业正在经历着巨大的变化
    安全的含义在过去的几年中,已经有了新的注释,目前人人几乎都要具备“自卫”的意识,几乎所有的事物都需要置于安全监控下——从电脑“空间”到外太空,从单机电脑到网络及电信基础设施,从交通运输车辆到系统和路线,从中小企业到大型购物中心以及工厂等。在所有可能遭遇攻击的地点设置保安人员显然是不现实的,因此,保安公司始终希望能够找到一种集中管理的方式对多个目标实施监控。
    DSS就是在这样一个解决方案,它可以在有限人员的条件下,对广大的安全区域进行监控。目前,该系统已经在许多室内外的环境中得到采用,如:银行、监狱、公共和私人企业、金融中心、存储和库房中心、购物中心、甚至很小的零售企业,它同时在多个地点对各种事件进行自动监控和记录。
    DSS产业在很大的程度上依赖于数字录像设备(DVR)来索取和存储图像信息,一个完整的DVR系统要求有本地和联网的存储,大容量的缓存以用于音频及视频图像的索取、压缩和处理,提供实时的和可回放的视频监控信号。由于保安环境的不同,对性能的要求也有所不同,这就需要开发出不同的DVR方案来满足客户的需求。一般的变量包括:
    系统中进行视频抓拍的频道,通常情况下,有8-32个频道。
    视频图像质量有很大差异,有的可以到达高清晰AV质量的要求。
    图像监控需要实时进行,并可以存储起来用于日后的回放,或者将两者结合起来。
    存储容量、内存容量以及其他基于处理器的系统特性,根据DVR系统的使用不同,也会有很大的差异。
    为了保证全面的产品特性和性能,DVR系统一般根据每一个具体应用环境而加以定制。随着DSS逐步扩展到新的领域,需要开发出更多的DVR解决方案,从而满足各类场所不断变化的需求。此外,日新月异的安全形势也要求迅速提供新的安防系统,并便捷地投入到各种需要监控的场所。因此,开发DVR系统的定制化方法已不再是许多DVR生产厂家或其用户的可行方案,原始设计工作是非常耗费时间的,并会阻碍针对不同威胁状况的快速反应。
    单一主板带来系统的可扩展性能
    对于DVR行业来说,如中国深圳市的EVOC智能技术有限公司和其他类似公司,他们所面临的挑战主要在于将定制化的工作降到最低点,而同时又要保证在不同数字监控环境下对应用性能的要求。由于每一个方案的不同要求直接影响到最终系统的硬件和软件设计,因此这不是一件容易的事情,他们的解决方案展现了注重系统可扩展性设计的一种富有效率的方法。
    由于EVOC的主要业务是在DSS行业,因此该公司很早就意识到DVR可扩展性的问题。公司的工程技术人员认为需要有一个通用的DVR平台设计来减少定制化开发的工作量。此外,他们认为该项设计必须在硬件和软件上具有很好的通用性,以便应用到多种DVR方案中。
    EVOC的解决方案需要有两个标准化的基本要素:一个基于嵌入式Intel® Architecture架构上的产业级全尺寸的CPU板卡,一个是带有背板的标准基座。这两个EVOC设计的基本要素可以应用于不同的DVR系统,但它们具有相同的平台架构,进而降低了定制化开发的工作量。
    通过置换掉主板上的处理器,EVOC可以很容易地改变CPU主板上的性能特征。EVOC公司副总经理袁勤伟解释道:“随着图像捕捉频道数量的增加,DVR系统需要有更大的计算能力。通过改变IA架构处理器和芯片组,我们对主板的性能水平进行了调整,我们不需要改变其他任何东西,其他设计可以保持不变。在我们的单板DVR设计中,我们使用了Intel® Pentium® III或Intel® Pentium® 4器以及相应的芯片组。在嵌入式IA架构上,通过单一的开发工作我们就可以获得最广泛的性能要求。”
    图表1:Intel® P4处理器,包括有性能得到增强的创新性技术,即:超线程技术。该技术可以将PC的性能提高到25%,使同一个处理器可以同时处理多个“线程”或工作流。这是开发商们可以选择使用的兼容处理器来解决可扩展性方面的问题。
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    EVOC的标准机箱可以通过增减所配备的CPU主板来“扩展”系统图像捕捉频道和其他高性能数字监控特性。具有可扩展性带有背板的标准机箱与全尺寸的CPU主板可以为EVOC的用户提供单一的通用平台,从而开发数量不等和应用相异的DVR解决方案。
    解决方案内部
    EVOC公司为其单板解决方案选择嵌入式IA架构,因为该通用架构可以为设计者和用户提供时间和成本上的优势。IA架构的若干长处包括:
    更快地推向市场的时间
    由于Intel®采用了嵌入式产品线通用的架构,开发人员可以在支持不同处理器的单板设计上开发出多种解决方案,这种通过单一的开发工作而开发出不同产品的方式,节省了大量的时间和金钱,许多最终的解决方案也都是从这个单一的设计中引申出来。同时,由于解决了硬件设计上的问题,OEM厂商可以将资源集中在复杂应用软件的开发上,这使得OEM厂商在更短的时间内开发出更先进的产品,提供更高的系统性能。
    软件的兼容性
    几乎任何一项系统的差异特征,都是表现在软件上。软件的复杂程度要求客户在前期决定较大的投入。新的硬件方案必须与现有的软件兼容,并保证最小的系统软硬件升级成本。EVOC公司表示,IA架构比起其他的处理架构来讲,是比较容易为设计者提供与原有软件的兼容性。勤伟说:“我们发现大多数已经部署好的DVR应用软件,特别是图像压缩软件,具有在IA架构上最佳的兼容性和稳定性。”
    EVOC公司的成功开发战略,对于其它企业来讲是很好的典范。通过基于IA架构的通用设计,EVOC公司不必花费多大的努力就可以对系统性能进行调整,推出多种解决方案,并为客户节省大量的时间和投资,其他开发企业可以采用同样的方式来解决他们所面临的可扩展性问题。
    Robin Holt是一位具有20多年市场经验的作家和技术传播咨询师,其中12年活跃于技术领域。作为Holt公司的联合发起人和负责人,Holt代表全球范围内的用户起草产品战略、案例研究、技术白皮书以及相关技术简介资料。本文是基于EVOC公司在利用可扩展的嵌入式IA架构,开拓数字安全监控方案方面的案例研究而撰写的。