浅谈银行视频监控系统中云计算的应用

江 琴,高 丽,吴 明

(1.淮南联合大学,安徽 淮南 232001; 2.中国电子科技集团第八研究所,合肥 230001)

浅谈银行视频监控系统中云计算的应用

江 琴1,高 丽1,吴 明2

(1.淮南联合大学,安徽 淮南 232001; 2.中国电子科技集团第八研究所,合肥 230001)

视频监控系统属于安防系统的组成部分,因其直观、方便而广泛应用于银行安全防范中.随着云技术的快速发展,结合银行视频监控的发展需求,探讨云计算在银行安防中的应用.

云计算; 视频监控; 银行安防

引言

随着计算机技术和网络技术的快速发展,银行视频监控系统步入了大规模升级换代的时期.传统的监控设备和方法多为模拟兼数字系统,从存储量,运行速度,清晰化和维护成本上都远远跟不上银行业务能力的增加和监控区域的扩大.云技术的不断成熟将银行安防与云计算渐渐融合在一起,诞生了VSaaS[1](Video Surveillance as a Service视频监控即服务)的概念,在很大程度上减少了维护的费用,提升了企业的竞争力.

1　云计算的概述

2006年8月,Goole的首席执行官Eric Schmidt首次提出了“云计算”(Cloud Computing)的概念,从此以后,关于云计算的研究如火如荼的开展起来.关于云计算的定义,并没有达成确切的共识.目前广为接受的是美国国家安全标准技术研究院(NIST)的定义:云计算是一种模型,用户可以通过网络随时随地从资源共享池里获取资源.从这个角度定义来看,云计算其实不仅仅是一种技术,它更是一种服务,力求为用户提供较大弹性,安全,便捷的服务,同时使管理资源的工作量和资源提供者的交互减少到最低程度.

2　云计算的服务模式

目前普遍认为云计算包括3种服务模式[2]:IaaS(Infrastructure as a Service,基础设施服务)、PaaS(Platform as a Service,平台服务)、SaaS(Software as a Service,软件服务).这三种服务模式分别处于云计算的基础设施层,软件运行平台层,应用软件层.结构层次如图1所示.

图1　云计算的服务模式

IaaS是整个结构体系的最底层,负责将诸如IT系统,数据库等整合在一起,分隔成按用户所需的不同区域.IaaS的核心技术是分布化和虚拟化.云计算需要采用分布式的计算将大型的任务拆分为小任务,分派到多台逻辑独立的计算机去实现.最后再将结果统一合并,生成不同配置的子资源,为下一步的动态分配做好充分的准备.通过虚拟化技术IaaS将硬件和软件相隔离,统一调度和分配资源,大大提高了资源分配的效率和准确性.

PaaS处于云结构的中间层,依托基础设施云平台,为开发人员提供了一个共享云计算,超级计算能力的平台.应用程序开发人员通过互联网编写程序和服务,包括托管应用程序、软件测试平台及其相应的运行环境等.PaaS的核心技术是分布式并行计算,以微软开发的Windows Azure Platform为例,它的平台包括三部分:Windows Azure ,SQL Azure,Windows Azure AppFabric.Windows Azure 的作用是运营应用,数据存储,动态分配资源.SQL Azure构建在Windows Azure的基础之上,实现了网络型的应用程序数据存储服务.在云端程序和非云端程序之间还有一个架构服务体系,Windows Azure AppFabric,它既可以服务客户自有软件,也可以服务于云本身,起到了桥梁的作用.

SaaS是以软件作为服务的主要内容,用户通过网络使用供应商提供的软件应用程序.由于要通过互联网浏览器提供服务,所以这一服务模式对网络的传输质量有较高的要求,而且要保证用户的安全和隐私.常用的软件服务分两种:一种是具有一定规模的企业级用户,企业根据需要提出要求,在服务商那边给出解决方案; 第二种是面向个人的服务.

3　云计算的部署模式

根据NIST对云计算的定义,从运营模式的角度对云计算的部署模式作以下几种划分[3]:公共云(Public Cloud)、私有云(Private Cloud)、混合云(Hybrid Cloud).

公共云是将所有的资源放在互联网上,客户可以随时随地通过网络使用服务.因为所有的服务都已经在云上,所以公共云用户可以不必花费更多的精力和资金再去重新构建所需的应用程序.但是供应商通常会对用户实施访问控制机制,并不是任何人都可以查看用户数据.

私有云主要是面向有建设能力的机构,它将云基础设施创建在防火墙以内,对所有组织内部的资源共同管理,保证了机构数据的充分安全.和公共云相比,私有云不受网络带宽、法规限制等因素的影响,只有组织机构和内部人员才有服务使用权.

混合云是私有云和公共云的结合体.多数企业或机构在构建了自己的私有云之后,发现有些资源需要补充,通过两者的数据互换实现资源互补.

4　云计算在视频监控中的应用

4.1可行性分析

目前银行的监控系统存在的主要问题是无法做到统一管理.没有一个集中的平台来管理各个营业网点的分支机构,总部不能随时调取分行的监控资料,做到实时掌握情况.如何利用先进的科学技术,设计出安全可行的方案,使监控系统网络化、统一化,是银行安防的发展趋势.

随着计算机的日益普及,网络带宽的不断提高,云技术不断完善.加之云计算可以实现远程控制,完成从监视、录像到回放的各环节功能,VSaaS(云监控)模式应运而生.跟传统的视频监控相比,VSaaS完全依赖于网络运行.用户只需要支付少量的存储费用,就能将大容量的数据存在云终端,随时随地共享资源.

4.2基于云的视频监控系统

VSaaS的设计思想是构建在网络的基础上,将云平台融入到现有的网络视频监控系统中,利用各种终端设备比如手机、电脑、电视墙等访问前端摄像机捕捉到的视频信息.将前端视频监控的图像和报警信息上传至分行监控中心,并采用多种存储方式确保数据安全.监控中心根据权限对各个地区实行不同的管理,统一规划信号,并对重要图像和信息进行集中存储.由于处于前端的摄像机数目众多,需要储存海量的数据便于回放、调用、分析,所以系统的存储量及其计算能力是关键问题.云计算的服务模式可以实现资源的动态分配,根据业务的需求随时分享云中的存储资源.图2所示为基于云的视频监控系统架构模型[4].

图2　基于云的视频监控系统架构模型

基于云计算的视频监控系统可以分为五大部分:数据采集层、传输层、技术支撑层、系统应用层、服务管理层.

数据采集层完成视频信号的采集和初步处理,然后经网络传输到云平台,供下一步使用.采集层由多台摄像机和解码器组成.采集层形成了分布在不同区域、不同网络、不同单位的按需共享,大大提高了资源的利用率.

传输层由网络传输设备组成,保证各个不同网络区域之间可以实现视频的传输、交换和汇总.

技术支持层提供了PaaS和IaaS两种服务模式.IaaS设施包括物理资源和软件资源.物理资源主要是服务器、磁盘阵列等物理硬件,是一个具有超强计算能力的计算群集.软件服务是指提供基础软件系统和信息管理服务,它们以云存储的形式以备下一层设备所需.

应用层是云计算的核心技术层,是根据业务需要建立起来的完整而独立的系统,可以提供各种个性化的视频云应用.用户所使用的应用程序并不是安装在本地计算机上,而是处于云中的服务器上,用户无需知道这些程序如何安装和运作.有了它,才使得系统的兼容性和灵活性大大增加.应用层可以向各种终端设备,比如手机、桌面电脑、平板电脑、电视墙等提供方便的服务.

服务管理层能够提供持续的、可靠的大容量访问视频云管理与服务,承担视频资源的配置管理、设备通信、视频流媒体转发、用户管理和控制等职能,通过各种虚拟化技术对分散的资源进行管理并提供给用户管理层.

4.3系统测试

使用云创公司的cStor 系统,在某银行的自助区调取大量视频进行遗留物智能检测测试.前端设备将采集到的视频数据存储至云处理集群,然后做相应的云存储处理.当需要对可疑视频进行分析时,通过JobKeeper调取云中的结点,结点收到指令后进行相关的处理,采用先进的图像处理技术对视频进行跟踪识别,处理完毕之后将结果反馈至客户端.

遗留物检测模块可以对遗留物进行自动检测——将物品放置在某个设定的区域,就会启动报警装置.图3 为遗留物品智能检测示意图,左图显示正常,右图检测有遗留物触发报警.

图3　遗留物检测测试

由于云计算可以按用户实际需求,为用户实现更快的设置和更多的资源,所以通过整个测试,验证了云视频监控系统反应更为迅速、准确、有效,而且进一步提升了智能识别的通用性和动态扩展性.

在测试中我们还发现,云计算在银行安全防范系统中的应用也大大降低了企业的运营成本,让资源得到充分利用,其中包括价格昂贵的各种网络设备,使企业从资本转移支出转变为资金运营开支,使客户能够专注于核心价值.

5　结束语

我国对于云计算的研究还处于概念的推广阶段,所以,云技术需要解决的问题还有很多.将云计算用于银行的监控系统也需要不断地实践,来解决发现的实际问题.对云计算在安防系统中的应用研究,将加快云计算在视频监控领域的应用,极大促进这一技术的探索和信息化.

[1] 张新房.谈谈“云”热潮下智能云视频监控的发展[J].中国安防,2013 (11)

[2] 于伯寅.基于云计算的港口视频监控系统的研究[D].大连:大连海事大学硕士学位论文,2013

[3] 董 林.基于云计算的电子点单系统的研究与实现[D].武汉:武汉工程大学硕士学位论文,2013

[4] 陈晓琳.云计算的分析与研究[J].中国科技信息,2012(8)

Application of Cloud Computing in Bank Video Surveillance System

JIANG Qin1,GAO Li1,WU Ming2
(1.Huainan Union University,Huainan 232001,China; 2.CECT No.8 Institute,Hefei 230001,China)

Video surveillance system is applied to security system widely,for its intuition,convenience.With the quick development of cloud computation,this paper discusses the application of cloud computation to bank safety system,combining with development needs of bank video surveillance system.

cloud computing; video monitoring; bank security

TP277

A

1672-5298(2015)01-0037-03

2014-12-28

淮南联合大学2013年校级科研项目(LCY1304)

江 琴(1962- ),女,安徽合肥人,淮南联合大学工程师.主要研究方向:电子、机电自动化