云计算在教育联网监控平台建设中的运用

　　随着IT行业的发展，网络计算机的更新换代，计算机网络历经几个阶段的发展和物联网的出现，在网络的需求下，云计算就随之而产生了。而在物联网的推动下，视频监控就走向了网络平台。把网络视频监控引入物联网，引入云计算存储系统。

　　云计算

　　在教育安防行业中的应用

　　云计算（Cloud Computing）是由分布式计算（Distributed Computing）、并行处理（Parallel Computing）、网格计算（Grid Computing）发展来的，是一种新兴的商业计算模型。

　　通俗的理解，云计算的“云“就是存在于互联网上的服务器集群上的资源，它包括硬件资源（服务器、存储器、CPU等）和软件资源（如应用软件、集成开发环境等），本地计算机只需要通过互联网发送一个需求信息，远端就会有成千上万的计算机为你提供需要的资源并将结果返回到本地计算机，这样，本地计算机几乎不需要做什么，所有的处理都在云计算提供商所提供的计算机群里完成。

　　电子考场

　　在教育系统中电子考场教育是一个重点。每年的大小考试，教育部门都要进行对考场的监视监察，预防有作弊情况出现。特别是每年的高考，有很多的地方都出现作弊现象，所以教育部门对每个考场都要求实行电子监考，巡察人员就在监控中心察看考场的考试情况。

　　在最早时，视频监控还是模拟时代，电子考场都在每个学校本地实现，在本地的监控中心才能看到，每到考试的时候，教育部门都得派人到现场去做巡察监督工作。

　　安防行业发展到现在数字网络及纯网络时，在安防行业就有网络集中管理平台了。把每个学校的视频监控录像机实时监控情况通过网络上传到县教育部门及市教育部门，巡察人员就可不用跑到学校来巡察监督了，通过管理平台调用学校的视频监控出来就可以达到巡察和监督的效果。并且在集中管理平台也可以将需要的视频图像录制下来作为资料或证据保存以后备用。

　　教育网上通过系统进行实时监控，可以对电子考场的现场情况了解一清二楚。相关领导在自己的办公室就能够对前端的考场进行监督和察看。

　　远程课堂

　　在教育网上通过系统进行在线实时收看远程教育频道，实现了远程听课、在线学习（课后回顾），更解决了一些人因有事不能来到学校上课的难题。同时将信号推到教委平台，供其他学校学生在家、图书馆或其他地方实时学习，也可以在课后观看课堂录像，完成学习任务。真正实现区内学校资源，名师资源的平衡化。

　　开放实训室

　　在学校建立的开放性实训教室里安装IP网络摄像机，对整个学校的开放性实训室进行监控，教师就可以在办公室或者家里观察学生在实训室使用教学设备的情况，也可以预防小偷进入实训室盗走教学设备，所有的视频资料保存在云计算里，学校的老师和领导都可以通过物联网（教育网）对每个开放性实训室进行巡察和监督。

　　学生实训电视台

　　可以让各学校建立多个实习电视台，让学生社团主持现场直播电视节目，可事先公告排定活动，届时让师生实况收看，参与各种社团活动，活动过程可实时录制成视频档案，并可事后编辑活动影片，作为点播教材。所有的频道不仅在本学校网站上发布，同时推送到教委资源融合网，方便其他学校共同收看与学习。实现多校活动协作，使活动多元化，丰富与扩大学生的知识面。 

　　教育联网监控平台中

　　“云”的功能

　　“云”在安防领域可以发展的趋势是，未来的安防平台将是一个很大的“云平台”，可以任意根据需要配置资源，利用现在通信技术、云计算技术、物联网技术的融合，将所有的配置资源在安防云平台上实现共享，各类用户可以像定制手机功能套餐一样，在统一的接口平台上，得到自己需要的安防服务。

　　在教育系统中视频监控中心使用云计算，为教育系统提供无限的服务。云计算的系统功能表现为以下两个方面：

　　云计算平台管理

　　云计算资源规模庞大，服务器数量众多并分布在不同的地点，同时运行着数百种应用，如何有效的管理这些服务器，保证整个系统提供不间断的服务是巨大的挑战。云计算系统的平台管理技术能够使大量的服务器协同工作，方便进行业务部署和开通，快速发现和恢复系统故障，通过自动化、智能化的手段实现大规模系统的可靠运营。

　　利用云计算平台管理把教育系统中网络视频监控系统集中到云计算这个大容量来，这样就可以减小教育系统中视频监控的存储容量的负担，加强视频网络监控在系统中的运行速度。

　　云技术的功能

　　在校园组建一个视频云计算存储网络，将云计算存储的资源统一共享、信息集中处理的安防平台，所有的终端设备统一于安防云通信接入协议。各部门只需一个标准的接口就可从校园网的安防云平台中获得所有功能和服务，不再需要本地有高配置的服务器、大容量的硬盘、任何控制软件。因此，用户终端接口计算机的能力不再受到本地硬件的限制，对本地硬件设备的要求将大大降低，极大节省硬件成本。

　　在学校的教学组建联网视频监控系统，是现在学校的一种走势，利用学校的校园网络将视频信号传到物联网上现在也是一种可能了。把整个存储中心推向最先进的存储技术--云计算存储技术。

　　云计算存储架构

　　云存储(cloud storage)这个概念一经提出，就得到了众多厂商的支持和关注。Amazon在两年前就推出的Elastic Compute Cloud(EC2：弹性计算云)云存储产品，旨在为用户提供互联网服务形式同时提供更强的存储和计算功能。内容分发网络服务提供商CDNetworks和业界著名的云存储平台服务商Nirvanix发布了一项新的合作，并宣布结成战略伙伴关系，以提供业界目前唯一的云存储和内容传送服务集成平台。

　　云存储架构图

　　经常看到人们在谈论云存储，但是没看过实际的图，人们很难想象到底云存储是什么模样，图1就是一个云存储的简易架构图。
 

　　橘色的存储节点(storage node)负责存放文件，蓝色的控制节点(control node)则是作为文件索引，并负责监控存储节点间容量及负载的均衡，这2个部分合起来便组成一个云存储。存储节点与控制节点都是单纯的服务器，只是存储节点的硬盘多一些，存储节点服务器不需要具备RAID的功能，只要能安装Linux即可，控制节点为了保护数据，需要有简单的RAID level 01的功能。

　　网络监控的诞生解决了传统监控效果的难题，改变了传统的连接方式，也改变教育联网监控平台接入方式，但同时衍生了更庞大的存储需求和更高的带宽。以目前最基本的720P效果为例，每路视频压缩到较低码率也要每小时3G容量需求，一个月监控录像就要2TB左右的容量。那么试想一下，在某个学校的视频监控点的数量都是上百个乃至上千个点以上，加上现在的摄像机都是采用高清的网络摄像机，如此庞大的视频文件，有如潮水般的冲击着整个教育联网监控平台存储系统，对存储设备的容量，读写性能、可靠性提出了更高要求。监控云计算存储的出现，突破传统存储方式的性能和容量瓶颈，使云计算存储提供能够连结网络中大量各种不同类型的存储设备形成异常强大的存储能力，实现性能与容量的线性扩展。 

　　借助提供的云计算存储服务，教育联网监控平台存储有望摆脱在硬件存储设备上的巨额投入，减少在系统维护上的人力支出，快速减轻财政压力，提升教育行业竞争力。届时，用户只需支付少量的储存费用，就能把超大容量的数据存在云端，并根据需要设置相关权限，随时随地共享给需要共享的人员，在减少数据传输时间的同时。借助更为出色的加密技术，避免传输过程中造成的丢包、泄密等事故的产生，全面保证是视频数据的安全性。

　　未来云计算存储必将走进视频监控领域，因为网络高清视频监控系统的特点之一是图像信息量巨大，需要的存储容量相当可观，要求具有足够的存储空间。系统存储设备作为视频监控系统的主要后端设备之一，应能将前端采集并压缩后的数据通过各处的网络进行集中或分散的存储和管理，并满足视频监控海量存储的需求。

　　云计算存储的核心是应用软件与存储设备相结合，通过应用软件平台来实现存储设备向存储服务的转变。这是一种具有很大诱惑性的存储技术，云计算存储可以实现存储完全虚拟化，大大简化应用环节，节省客户建设成本，同时，提供更强的存储和共享功能。另外，云存储中所有设备对使用者完全透明，任何地方被授权用户都可以接入云存储，进行空间与数据访问。用户无需关心存储设备型号、数量、网络结构、存储协议、应用接口等，应用简单透明。

　　云存储让海量数据的存储成为了可能，从而让教育联网视频监控拥有整片云计算的存储能力，成功解决视频监控在教育联网监控平台中存储量大难题。

　　总结

　　云计算给安防行业中带来一场技术革命，DVS、网络摄像机等视频传感器将只进行视频信号的采集压缩传输，存储、检索及智能分析，都将在云端完成。

　　相信未来伴随着云计算产业的不断发展与商业模式的不断成熟，云终端在教育联网视频监控市场规模将会有一个较快的发展。云计算虚拟化给教育联网监控平台带来高可靠性、高利用率的价值。

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