"天網"恢恢, 疏而不漏
2014年2月18日晚9時,H市交警接到報案,稱在某三岔路口,一輛急速行駛的摩托車與一名穿越人行道的行人相撞,行人傷勢嚴重,肇事者逃逸。又是一起交通肇事逃逸案件, 交警詢問完目擊者后,立即調閱了案發周邊各個路段的所有監控資料,所幸沿途關鍵路段都有視頻監控覆蓋,交警很快根據影像找出了犯罪嫌疑人及嫌疑車輛的基本特征。
這是H市公安成百上千個,靠天網工程提供了重要線索,破獲案件的例子之一。H市公安局交警大隊的民警說,"打個比方,監控探頭就好像我們交警的眼睛,幾乎每一起交通肇事逃逸案件的破獲都離不開監控探頭的有效輔助。"
"平安工程"建設,網絡新挑戰
H市公安天網是華為公司承建的眾多平安城市項目之一,在這類項目中,一個最重要的基礎內容,就是建立網絡覆蓋,能夠將監控點信息有效的傳遞到監控中心。然而,隨著監控技術以及公安監控應用的的不斷發展,平安工程的網絡建設面臨著一系列新的挑戰:
挑戰一:實時圖像信息,如何保證穩定傳輸,不丟包不花屏?
監控探頭每時每刻都在產生圖像信息,這些信息需要回傳后存儲于派出所或分局,一旦網絡出現故障,就可能引起圖像信息的丟失;另一方面,突發事件時,上級單位需要扁平化指揮一線,從指揮中心調取一線探頭的實時圖像進行作戰指揮,這時須確保圖像傳輸的穩定與可靠,一旦發生網絡中斷,可能將引起情況誤判。
挑戰二:視頻監控漸趨高清化,網絡如何支撐未來的擴展?
高清探頭可以捕捉大量細節,使用越來越普及,然而1080P的高清探頭每一路需要8Mbs左右的帶寬,一個轄區未來往往有數百個這樣的監控探頭,需要當前網絡能夠支持未來的擴展。
挑戰三:如何覆蓋各種復雜環境的網絡接入?
視頻監控應用場景廣泛,安裝、使用環境復雜。除了公共安防監控,目前已拓展至樓宇、園區、隧道、公園等區域, 這就要求接入方案能夠滿足各種復雜場景的使用,包括供電方式、接入方式、安裝方式等。
華為 網絡打造"平安工程"
應對一:高品質的圖像承載網
首先,設備和網絡層面需要保障可靠,故障快速收斂。對于視頻類的業務而言,當網絡發生故障時,切換到另一條鏈路的時間必須在200ms以內,人眼才不會感知到視頻的花屏或中斷,這對網絡提出了極高的要求。華為提供的網絡方案中,在派出所層面的交換機采用堆疊iStack技術,對于分局或市局的核心交換機則采用集群CSS技術來提高可靠性,并且全部采用了主控冗余備份的方式。 此外,華為交換機和路由器支持基于硬件的雙向鏈路檢測BFD技術,一旦一條鏈路斷開,提供快速感知,保障觸發鏈路的快速收斂。綜合這些技術,能夠將網絡故障時的收斂時間縮短到200ms以內,使得網絡發生故障時,視頻圖像無感知。
其次,網絡質量下降時,需要定位問題所在。當發生圖像質量下降時,是很難實時找出問題的,對于傳統的IP網絡,由于它的動態收斂特性,導致問題發生后只能默默承受。對此,華為提出創新的包守恒算法,在IP報文中插入了鏈路狀態的感知字段,實時將每一段鏈路,每一臺設備的丟包、時延信息同步到管理中心,一旦圖像質量下降時,從網管立即能夠排查問題所在。
最后,在一些突發事件發生時,多個單位同時調取圖像;或者在進行圖像信息的同步時,都會帶來一些突發流量,這種突發流量很容易引起網絡的丟包。華為在匯聚、核心層的交換機上均支持大端口緩存,能夠有效平抑這種突發流量,使得即使在極端情況下也能保障圖像質量的穩定。
應對二:大容量面向未來的網絡
一個派出所未來可能會有數百個高清的攝像頭,以720P的攝像頭計算,需要5~10Gbs的帶寬;而一個中等城市,可能有100個這樣的派出所,要實現扁平化指揮,完全無阻塞交換,則需要數百Gb的容量,華為認為,派出所以10GE鏈路接入分局,分局以40GE鏈路接入市局核心,將成為常態。這樣大容量的網絡,對核心交換機的容量帶來了強大的挑戰,而華為核心交換機具備業界最高的端口密度,性能和容量足夠支撐標準平安城市未來10年的發展需要。
應對三:靈活接入的網絡
為了實現無縫覆蓋,平安城市的監控點越來越密集,涉及到很多復雜的接入環境,例如交警的探頭需要沿道路部署,部分郊外、公園等監控點人煙稀少,供電困難,沒有機房,面臨極冷或極熱的自然條件。 華為為平安城市提供的接入網絡PON設備形態豐富,能夠滿足各種復雜場景使用。體貼入微的系列化Unisite室外柜,AC/DC電源接入,線束一站式交付;不同供電模式的系列化ONU設備,AC/DC電源模式均可,針對取電困難的區域,還可提供30W的POE供電。同時,采取MAC地址綁定技術,防止前端攝像頭非法更換,保障視頻流可靠安全。對于部分派出所缺少機房環境,華為還提供工業級的交換路由一體機,能夠在惡劣的自然條件下(-40~70°C,5-95%濕度)正常工作,滿足國內極端自然條件。
華為以在通信領域20多年的經驗,致力于打造最佳平安城市解決方案,全面應對大數據與高清化浪潮所帶來的挑戰。