由矩陣變革透析監控設備模塊化設計方向

　　近日，天地偉業(yè)數碼科技有限公司的監控設備通用模塊化結構設計獲得國家知識產(chǎn)權局頒發(fā)的發(fā)明專(zhuān)利。該專(zhuān)利為實(shí)現矩陣內部各類(lèi)功能模塊的靈活搭配組合，提供了先進(jìn)完整的解決方案，拓展了矩陣的應用領(lǐng)域，更統一規范了產(chǎn)品的結構，在業(yè)界尚屬首創(chuàng )。

國內市場(chǎng)現狀

安防系統根據不同的客戶(hù)需求以及技術(shù)實(shí)現方式，細分為多個(gè)功能模塊，包括：音視頻切換、前端云鏡控制、報警采集聯(lián)動(dòng)、數字錄像存儲、網(wǎng)絡(luò )遠程傳輸、門(mén)禁控制管理和數據傳輸轉發(fā)等等。每個(gè)功能模塊經(jīng)過(guò)多年演變發(fā)展，已經(jīng)成為各自獨立的行業(yè)和產(chǎn)品線(xiàn)。在以視頻監控為控制核心的一個(gè)典型安防項目中，涉及到的具體應用產(chǎn)品一般包括：視頻矩陣、音頻矩陣、硬盤(pán)錄像機、網(wǎng)絡(luò )視頻服務(wù)器、報警信號處理器、門(mén)禁控制器等。每種設備實(shí)現不同的功能，起到不同的作用，滿(mǎn)足用戶(hù)相對獨立的需求，因此設計成不同的功能板卡和硬件結構，機箱的大小規格和外觀(guān)工藝也各不相同。這種狀況一直延續了幾十年，但是在IT技術(shù)瞬息萬(wàn)變、全方位競爭日益激烈的大環(huán)境下，安防企業(yè)在做產(chǎn)品戰略規劃時(shí)，都不禁面對兩個(gè)問(wèn)題：一是在專(zhuān)注行業(yè)化解決方案的趨勢下，如何整合多個(gè)不同類(lèi)別的產(chǎn)品，為用戶(hù)提供高集成度/使用便捷/運維高效的一體化產(chǎn)品/系統；二是為應對價(jià)格競爭，必須實(shí)現成本壓縮和質(zhì)量控制的產(chǎn)業(yè)化要求。原先市場(chǎng)需求平緩的時(shí)代，安防企業(yè)撓頭的問(wèn)題就是產(chǎn)品種類(lèi)多產(chǎn)量少，每類(lèi)產(chǎn)品都對應一種甚至多種硬件結構，致使設備板卡機箱多種多樣且彼此間并不通用，無(wú)法保證統一采購批量生產(chǎn)和品質(zhì)檢驗。而模塊化結構設計作為最有效的解決手段正深刻地影響著(zhù)監控產(chǎn)品研發(fā)制造和市場(chǎng)趨勢的發(fā)展方向。

矩陣作為比較典型的模塊化結構設計產(chǎn)品，充分體現了這一理念的初始構想。其最初的訴求不外乎兩點(diǎn)：一是由于監控系統的視頻點(diǎn)位會(huì )隨著(zhù)系統擴容而增加，同時(shí)出于保障用戶(hù)投資的考慮，必須要求矩陣的輸入/輸出能夠根據實(shí)際要求任意組合擴展；二是由于監控系統為7×24小時(shí)連續工作，為降低各類(lèi)故障的出現對系統宕機的影響，并實(shí)現快速現場(chǎng)維護，必須要求矩陣的功能板卡模塊化。于是，矩陣的硬件構成通常包括：機架式機箱、總線(xiàn)背板、CPU控制單元、電源模塊、視頻輸入模塊、視頻輸出模塊以及字符疊加模塊、切換模塊、丟失檢測模塊、數據緩沖模塊等板卡，只是由于每個(gè)廠(chǎng)家的設計原理不同，才各有區分和特點(diǎn)。而總線(xiàn)制報警主機雖然系統結構不同，但從實(shí)現方式上看，也是分為報警主機、總線(xiàn)驅動(dòng)模塊、8防區擴展模塊、單/雙防區輸入模塊和報警輸出模塊等。

技術(shù)發(fā)展變革

但仔細分析就會(huì )發(fā)現，即便是矩陣這類(lèi)較早實(shí)現模塊化結構設計的產(chǎn)品，也存在著(zhù)較大的局限性，比如每種功能板卡只能安插在背板上的固定插槽，無(wú)法靈活組合，而且只有視頻輸入輸出模塊支持擴展，無(wú)法為系統擴充增加新的功能單元。隨著(zhù)視頻監控系統點(diǎn)位容量和覆蓋面的快速提升、視頻監控與周界報警復核聯(lián)動(dòng)的迅猛增加、以及音視頻信息網(wǎng)絡(luò )化共享的逐漸普及，客戶(hù)面臨著(zhù)系統擴展板卡復雜困難、部署安裝運維成本提高、新功能需求無(wú)法滿(mǎn)足升級等問(wèn)題。

　　為解決這一難題，天地偉業(yè)于2007年在業(yè)界率先提出了通用化模塊結構設計理念，創(chuàng )造性地開(kāi)發(fā)出MSIP平臺技術(shù)，并將這一先進(jìn)技術(shù)先后移植到智能網(wǎng)絡(luò )矩陣、多業(yè)務(wù)光端機、網(wǎng)絡(luò )視頻服務(wù)器和多個(gè)行業(yè)化產(chǎn)品線(xiàn)中。其核心設計思想是將音視頻輸入輸出、字符疊加、全交叉切換管理、光接收發(fā)射、報警輸入輸出、網(wǎng)絡(luò )視頻編解碼、門(mén)禁控制管理等各功能模塊按照標準協(xié)議統一硬件接口和底層協(xié)議棧，通過(guò)標準機架式機箱的內嵌式導軌卡槽組裝到通用總線(xiàn)背板上。各種功能模塊根據統一的標準屬性類(lèi)別編碼，能夠依照實(shí)際需求靈活搭配，內置到通用總線(xiàn)背板的任意插槽，板卡數量位置無(wú)須地址限定，系統自動(dòng)掃描識別后快速上線(xiàn)運行，日后客戶(hù)可自行擴展升級維護各類(lèi)功能模塊，系統部署成本降低至少20%。安裝使用更加方便快捷，規模生產(chǎn)質(zhì)量更加穩定。