群龍無首”一詞,出自于《易 · 乾》:“用九,見群龍無首,吉。”用以說明一群龍,沒有統領者,終如一盤散沙,無法凝聚力量,統一行動,達到事半功倍之效。
引用到安防行業,道理亦如此。
在傳統的安防產業中,監控、報警、門禁、對講、樓宇控制、停車場管理等子系統均各自為營。應用到具體的項目中,各子系統雖然部署俱全、各自的管理平臺功能也應有盡有。然而,因彼此間不能互聯互通,在發生意外事故時,常不能在第一時間與其他子系統進行信息共享,以做出及時的處理,最終將損害到對事故的處置。
長此以往,用戶提出了系統聯動的需求,因而最基本的硬件聯動被實現。即各子系統互相提供(談不上開放)最基本硬件接口,達到信號互通和聯動的目的。但是,由于此類聯動方式只能實現非常少量的信號交互,不能實現深度的信息共享及進行統一的管理和操作,所以各系統依舊處于“各家自掃門前雪”的狀態,使得各系統間的關系經常會出現聯動性和實時性不良的狀況。
最終,所謂的硬件聯動可能形同虛設。為此,研發綜合管理集成平臺已成為行業必然,也成為非常迫切的訴求,將所有子系統連接到統一的軟件集成平臺上,可任意操控前端子系統,方可擺脫各自為營的孤立狀態,進入“群龍有首”的時代,以便管理和調動各業務子系統。漸漸地,夢想開始化為行動。
隨之,夢想開始演變成現實。
探究系統集成平臺
系統集成的概念,在不同階段有不同的見解。細細究來,脈絡是一致的。即所有的系統集成都是以達到用戶需求為目標。正如深圳中興力維技術有限公司技術總工向穩新所言:“現階段用戶對操作界面、數據深度整合等方面的期望非常之高,系統集成乃必然。”那么,深入探究,系統集成的用戶是哪些?具體需求如何?該如何理解系統集成?
查清需求和概念
“系統集成”一詞,很早之前就已陸續出現在用戶和研發人員的腦海里:使用一個統一的用戶終端,通過簡單的操作,就可掌握眾多設備、子系統的狀態,同時在出現重大事件時,通過相應的預案,調度各系統聯動,對事件做到有效響應、及時處置。
深圳中興力維向穩新對此表示:“要實現此期望,就需在同一平臺接入管理各種設備的子系統,對前端不同功能的子系統實現集成化管理,從而打造信息匯集、資源共享及優化管理等綜合功能系統。
然而,最初的系統集成,并沒有明確概念,所謂的系統集成就是將所有子系統的后臺,集中在一個統一的物理位置,但缺少統一的調度指揮中心,好比將各部隊的長官集中在一起,卻沒有總司令進行整體的協調指揮。”隨著用戶對子系統間的交互協調、聯動需求愈發強烈,系統集成平臺的概念被放入字典。
概念總是依附于功能而生。同方泰德國際科技(北京)有限公司系統集成部經理興炎表示:“集成平臺應具有信息匯總功能及一定的控制功能,通過信息反饋、指令控制來實現跨子系統硬件之間的聯動。”伴隨種種需求的提出和系統集成平臺軟件的誕生,集成平臺的定義和功能也逐漸清晰和明確。
據走訪,筆者試歸納了系統集成平臺的定義:其以軟件為核心、硬件為運行軟件的載體,將前端若干個分離的子系統連接成為一個整體,實現子系統間的信息共享,能自動或手動控制子系統設備聯動,通過操作該集成平臺界面,可對前端各子系統進行實時的信息查看、指令操作、協調指揮和管理等,使之維護和管理方便,從而達到性能最優的目的。
厘清具體用戶
集成是為了綜合管理前端多個子系統。故應用場合多屬對整體安全和管理需求較高的領域。如公安、金融、環保、電力、司法、教育、企業廠礦、電信、文博能源等相關部門,均是系統集成平臺的潛在和實際用戶。具體來說,廣州金微軟件技術有限公司產品及方案管理中心部長曾金煥認為:“系統集成平臺的用戶大致上可以分為終端類和工程類兩種用戶。”
· 終端類用戶。其指的是在平臺業務應用上的使用者,包括治安防控、城市管理、應急指揮、交通管控、安保運營等業務用戶。具體的有公安、城管、市政、應急辦、交警等政府用戶,及保安公司、企業廠礦、普通市民等社會用戶;
· 工程類用戶。廣州金微軟件曾金煥強調:“長久來,工程用戶需要集成平臺幫助其降低集成難度,從而減少子系統維護工作量、增加管理精細度,該需求一直被忽略,隨著各類子系統建設規模的不斷加大、諸如BT等不同建設與運營模式的不斷加入,才逐漸被重視。”其中,工程用戶包括平臺以及平臺集成各類子系統的建設者、管理者,如集成商、工程商、運維團隊等。
解析集成平臺現狀
國內安防系統集成平臺,經歷了初期的理念提出、硬件聯動至概念明確等階段,如今系統集成平臺的建設是否能令用戶得償所愿?
· “自由化”集成層面。東方網力科技股份有限公司深圳分公司研發部經理聶飛認為:目前國內大多數企業的系統集成均如此。所謂“自由化”,即集成平臺未經深度研討、調查,在設計上也未能深入,因為某個工程需求,加班加點趕造一個粗糙的軟件系統,不采用標準的技術,將項目上所需要集成的設備或子系統簡單連接起來,應付項目需要,隨意加入自己熟識的子系統產品,如門禁產品、視頻編解碼器、報警主機等,沒有完整的、標準的、統一的設計方法和思想理念,最終造成集成應用技術無法深入,以致除了在某一項目中得以應付應用,其他項目均無法應用,對于一些比較重要的場合,如北京奧運等場所,甚至無法滿足可擴展性、高穩定性等要求,這種偷工減料,隨意湊合的子系統集成,很可能造成使用一次,就會出現系統崩潰的情形,如該錄像時不錄像,或者錄像的視頻數據無故丟失,子系統間聯動時滯等問題。此外,該方式還會造成大量的代碼耦合,業務、職責劃分不清,安全性、可用性極差;
· 國內集成龍頭企業未出現。中興力維向穩新表示:“真正的系統集成龍頭企業在國內還未有之,一些領先的系統集成企業,也僅能實現部分子系統的集成整合,并且多數情況下是和一些長期合作伙伴共同完成的;更多的系統集成公司,還停留在硬件設備或者初級的軟件系統鏈接的階段。”換言之,即使達到了表面上的集成,但統一登陸界面后,子系統的操作仍是相對獨立。全局來看,缺少能統領各子系統,實現信息交融、功能分工和準確定位的“后臺領袖”。
將所有子系統連接到統一的軟件集成平臺上,可任意操控前端子系統,方可擺脫各自為營的孤立狀態。
揭集成程度
由此看來,國內系統集成平臺的現狀并未盡如人意。可喜的是,部分有實力的企業一直在不斷地研發集成技術,將越來越多的子系統品牌集成到研發的綜合管理平臺,以循序漸進的方式推動著系統集成的發展。
事實上,系統集成一般包括智能建筑系統集成、計算機網絡系統集成和安防系統集成(表1)。對于本文重點探討的安防系統集成,北京聲迅電子股份有限公司軌道交通事業部技術部副經理劉坤這樣解釋:“安防系統集成主要利用綜合布線技術、通信技術、網絡互聯技術、網絡安全技術、多媒體應用技術、安全防范技術、自動控制技術等等技術,將相關設備和軟件進行集成設計、安裝調試、界面定制開發和應用支持。”而就目前安防系統所能集成的系統,上海睿網電子有限公司總經理張震介紹道,包括視頻監控系統、周界防范(報警入侵)系統、門禁系統、電子巡更系統、聲音復核系統、停車場管理系統、可視對講系統、動力環境系統、樓宇自控系統、通信系統、地理信息系統GIS等子系統,均已可能集成在一起。
析集成方式
筆者了解到,多數集成商所使用的系統集成平臺屬自主研發,集成方式稱得上五花八門,平臺特色各有千秋,下面就簡單羅列幾種集成方式。
1、“中間件網關集成法”,拿安防為例,其中包括視頻監控子系統、門禁子系統、報警子系統等。在系統集成項目中視頻子系統需要一個視頻網關服務器,用來以適配器方法兼容項目中用到的各類視頻編解碼器,解決技術堡壘。其它的子系統同理,采用門禁中間件網關、報警設備中間件網關等,將不同設備不同品牌兼容起來,由中間件網關與具體的設備交互、并且將各種子系統或設備的私有協議轉換為系統集成平臺的企業級協議或國標協議,由網關服務器對外提供分布式接口,實現與上級的系統集成平臺各類業務服務器的功能連接,通過調用各類網關提供的遠程接口來實現相關功能,通過訂閱網關服務器事件獲得實時數據等。爾后,在各類網關服務器之上,需要建立系統集成核心業務服務器,以協調各類子系統相關交互與操作。東方網力就是采用此方式進行集成。
2、通過各子系統設備的API(SDK)或通信協議實現,這也是目前使用較多的集成方式。以上海睿網的系統架構為例,安防管理平臺系統從架構層次上分為信息采集、基本的控制層、各獨立子系統、集成的控制層、信息匯聚層以及決策層等六個層次,集中管理平臺軟件處于整體系統的核心。其中:
· 信息采集層:完成各安防子系統的信息采集,如視頻監控系統、聲音復核系統、防盜入侵報警系統、周界防范系統、消防報警系統、出入口管理系統、電子巡更系統、X光安檢門系統、輔助照明、照明系統、停車場管理系統、一卡通等十幾個系統前端信息的采集、基本匯總等;
· 基本控制層:由網絡TCP/IP協議或RS485總線協議構成的基本控制層,將前端采集的信息送往各個子系統中樞;
· 獨立子系統:各種信息匯聚到本層次,進行基本的集成管理、信息處理、數據存儲等工作,各個子系統之間無復雜的聯動關系,無信息共享等工作。
· 集成控制層:一般而言集成控制層是由各子系統提供信息匯聚使用的API、SDK、數據庫信息等,以實現數據的共享和匯聚關鍵的一環,本層決定了整體系統的適用性,在某種意義上決定了系統軟件的寬度。該集成控制層除了傳統的系統集成系統外,還能直接獲取各傳感控制器信息,可以以最小最有效率的方式得到傳感器信號,滿足快速響應報警信號的需求;
· 信息匯聚層:實現各種數據的綜合聯動、數據查詢、Sensor提示等綜合應用的層次,所表現給用戶的是諸如:電子地圖、數據查詢、聯動信息設置、設備拓撲圖和信息表等。
· 決策層:本層次是統領全局的一個重要體現,是安全防范最有必要體現的方向,即決策層。決策層以危機預案、聯動預案、重大事件預案等形式體現;
3、硬件電子集成方法。北京聲訊劉坤表示:“目前多數廠家采用此方式進行集成,但由于各廠家接口基準不統一,導致硬件電子集成方法不靈活,不方便進行移植,當需進行改造時,工作量也相當巨大。此外,后期維護較艱難,因硬件電子集成需大量硬件模塊支撐,物理連線十分繁瑣,一旦發生問題,維護人員很難迅速而又清晰地診斷出故障所在。
集成品牌:統一VS不一
集成分同類品牌兼容性集成和不同類型品牌的子系統業務集成。同類品牌集成主要解決統一訪問接口的問題,即在一個平臺下可以用相同的操作來調用同品牌各子系統的功能。不同類型的子系統集成,主要解決“信息孤島”、統一資源管理、互聯互動、保護投資等問題。
談到同類品牌集成的優勢,同方泰德興炎表示:“統一的產品提供商,統一的接口通訊協議,使得集成系統施工方式得到統一,可保證各個子系統套件的功能完整性,并且后期調試、維護均有保障。”
但上海睿網張震認為:“目前國內廠商并不具備涵蓋各個子系統品牌的能力。只有部分外商可做到集成平臺采用同一品牌。但其面臨的問題是客戶需求的個性化,特別是國內一些政府項目,個性化的需求較多。而外商因國情不同、使用習慣不同、項目規格要求不同等差異造成用一套集成軟件平臺滿足所有需求是不可能的;如做文博系統博物館的系統集成平臺,首先,系統平臺必須滿足國家標準文博安防工種設計規范,這個規范有些方面就與國外的要求有一些不同之處;其次,博物館的安防系統是主動防范為主,因其文物的唯一性決定了其防范的目的必須萬無一失,是事前防范而不是事后取證;再次是博物館的系統集成平臺是基于報警管理為核心的平臺,對于視頻延時、報警聯動響應時間、報警方式及接處警等要求都有特別的規定,常規的集成平臺系統就不能滿足這些需求。”當然,所謂仁者見仁,智者見智,同方泰德興炎卻認為:使用同一品牌的集成平臺,遇到客戶不同的定制化需求,可以通過增加不同的功能模塊來實現客戶的要求。
集成之旅,苦樂相伴
系統集成的優勢不言而喻。舉個簡單的例子,如將視頻,門禁,入侵探測等子系統整合到統一的開放式軟件平臺上,在一個用戶界面上,操作員可查看任何IP攝像機的實時視頻或錄像回放,為某人制作門卡,查看某特定區域內有多少人,以及接收門禁時間。正如GENETEC公司中國區銷售經理鄧新所說:“這樣極大簡化了維護、支持、培訓、及系統配置。且通過在一臺服務器上運行所有功能,還減少了硬件成本。最終用戶和集成商在系統維護和支持時不必面對兩家(視頻及門禁)軟件廠商,操作員和管理者只需學習了解一個系統而非兩個系統。”美好總是伴隨著險阻,系統集成一路悲喜相伴。
困難重重
1、設備或系統選型、接入開發溝通、協議或接口開放、舊系統升級。東方網力聶飛表示:“如果設備選型要求不是最優,這樣的平臺方案可能造成系統集成項目工期延后,這涉及到設備本身的穩定性,接口協議或SDK的完善程度,可開發程度等方面;與設備廠商的溝通和協作解決問題很重要,還關系到該設備或子系統的接入是否成功。如果接入產品選型溝通不夠、協議接口人為阻止開放、舊系統升級管理不當造成版本不一致等都有可能造成集成出現問題。”
2、測試平臺。上海睿網張震表示:“測試平臺是集成商面對的最大煩惱之一。每個行業用戶需求不同,功能側重也不同,比如電信行業的側重于視頻,而文博系統的側重于報警,如何模擬在電信行業的帶寬受限、海量視頻的環境進行測試或在文博系統要求的有幾千上萬個報警防區、不同的報警方式、有幾十個防區同時報警的環境進行測試是安防集成商一直面臨的問題。主要困難是不能完全模擬帶寬受限、海量視頻,從而不能真實反映現場的情況,導致系統軟件平臺實際處理能力大打折扣。”
3、各系統廠商之間的協議溝通。北京聲訊劉坤表示:“集成商除了要去溝通不同產品的連接協議外,集成商對產品理解必須深刻,現在部分廠商僅僅是簡單地給一個接口協議,如果集成商理解不到位話,很可能產生產品協議不通。當產生這種情況時,集成商只能讓報警廠商與監控廠商互相去溝通,修改協議,碰上不太配合的供應商,可能會相互推辭,最后可能是集成商自己墊錢請廠商修改,諸多麻煩也導致集成商不太愿意花錢去完成協議難題。”
4、標準和兼容性。北京中盛益華科技有限公司研發總監顧長海表示:“產品與子系統標準的不統一,就要求集成系統在系統架構上要做到各種接口兼容性的設計,這對系統集成廠家的技術要求以及系統維護都提出了更高的要求。”
5、簡化平臺操作。GENETEC公司鄧新表示:“以機場為例,當在一個平臺上集成視頻,門禁,入侵探測和車牌識別時,需要在一個用戶界面放置許多功能。遇到的最大挑戰就是如何有效簡化操作,以方便操作員完成日常工作。”
見招拆招
對于上面提到的諸多困難,集成廠商并未言棄。終以“見招拆招”的奮斗格言應對之,也取得了不小的成績,簡單羅列如下。
1、操作比較繁瑣的集成平臺界面,將日常不太用到的功能隱藏起來,只留常用功能在桌面,可使界面看起來簡潔干凈,需要某項功能時,就找后端管理人員進行調用;
2、后期維護。由于系統集成平臺功能強大,多數廠商都交予各地經銷商維護。部分廠商如GENETEC公司鄧新表示:“我們除本地經銷商支持外,我們還在新加坡等地設置了24小時售后服務維護中心,有問題可隨時提供服務支持。”
3、ONVIF和PSIA國際標準及企業級協議的推出。PSIA與ONVIF標準主要是解決前端設備彼此的不兼容性而制定的統一標準。當然,北京中盛益華顧長海表示:“在具體的實施過程中,標準的推行存在一定的滯后效應,由于每家支持ONVIF的能力不同,在產品集成的具體方法都會存在一些差異,如設備搜索,音視頻管理以及PTZ控制等,這就造成系統對ONVIF產品支持的差異。但是,隨著標準的逐漸成熟以及各個產品廠家對標準的全面支持,集成系統的標準與兼容性將大大的改觀。”此外,東方網力聶飛表示:“由于支持PSIA或ONVIF的廠家,其提供的SDK接口比較簡單,某些系統的功能沒有被接入,故國內大多數主流廠家還多采用企業級的私有協議,即企業自身研發的開放協議,可開發更多功能和易于使用的SDK接口(軟件開發工具包)。”
集成未來:發散思維
對于技術難度頗高的系統集成平臺而言,筆者整個走訪下來,一時竟找不到適當的詞形容,用“發散思維”四字來描繪,或許最為貼切。
1、物聯網。東方網力聶飛表示:“未來10年內,將是系統集成平臺發展的黃金10年,隨著行業系統集成平臺的成熟,將逐步向行業物聯網方向演變。通過行業物聯網將各類系統集成平臺進行技術與數據的整合,并將各個行業系統集成平臺作為終端系統進行整合,形成行業物聯網平臺,可以說沒有系統集成平臺時間的過渡,就沒有物聯網時代的到來。”
2、全面、智能、準確、高效。上海睿網張震表示:“集成平臺的目標是集成所有安防子系統;隨著視頻智能分析技術的成熟應用和發展,對整個系統平臺的智能化需求愈來愈高;減少事件的誤報是評定系統集成平臺的實用性的重要指標;集成平臺的目的是讓安防各子系統實現聯動,達到更高的效率,所以高效是集成平臺系統的發展方向之一。”
3、行業化、細分化。北京中盛益華顧長海表示:“一方面,解決方案將越發呈現出行業特點,如教育,交通,金融,礦產和電力等,根據行業自身的特殊需求形成解決方案差異化,細分化需求。另一方面,監控系統會朝木塊化細分,如檢測系統,包括視頻檢測、傳感數據檢測、系統模塊功能檢測等。”
4、云計算架構和設備直接互聯。廣州金微曾金煥認為:“安防集成平臺,所要集成的子系統一般是由不同單位采用不同技術建成的,集成后需要為多個業務領域提供支撐,并且集成后的平臺需要分布式處理和存儲海量數據,這些特點均要求云計算架構的應用;此外,隨著互聯互通標準的逐漸統一,除了少數復雜子系統采用軟件互聯之外,設備直接互聯將是主要的互聯方式。因此將集成平臺的不同功能開發成簡單易用的設備將是一個重要的趨勢。”
廣州市睿捷網絡科技有限公司總監何智勇有句話讓筆者記憶猶新:“國外的集成系統更加專業,國內的系統集成更具規模。”故筆者認為,在系統集成還處于初級階段的此時,如何讓系統集成既有質又有量,才是立于不敗之地的關鍵。