視頻大數據云平臺跨境應用的研究與實踐

摘要：文章介紹了視頻大數據云平臺跨境應用的研究與實踐情況，從項目背景、需求分析、建設思路、應用效果四個方面進行了詳細介紹。平臺采用國際化多語言（i18n）、IPSec隧道、SDWAN、私有云（VPC）、業務流程管理（BPM）等規范和技術，對國內成熟的基于視頻監控、物聯網（IoT）、人工智能（AI）、大數據技術的視頻可視化服務平臺完成改造和移植。平臺目前已服務于老撾境內的客戶，提供對客戶重要區域、重要資產、重點環節、重點風險的智慧可視化閉環監管能力。

關鍵詞：視頻監控；大數據云平臺；跨境ICT；人工智能、物聯網

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.02.058

中圖分類號：TP 311.13" " " " " " " "文獻標示碼：A" " " " " " " "文章編碼：1672-7274（2023）02-0-03

Research and Practice of Cross-border Application of Video Big Data Cloud Platform

WANG Jian， JIANG Guozhi， WANG Weimin

（China Tower Corporation Yunnan Branch， Kunming 650000， China）

Abstract： This paper introduces the research and practice of cross-border application of video big data platform， and gives a detailed introduction from four aspects： project background， demand analysis， construction ideas and application effects. The platform adopts international multilingual （i18n）， IPSec tunnel， SDWAN， private cloud （VPC）， business process management （BPM） and other specifications and technologies to complete the transformation and migration of the domestic mature video visualization service platform based on video monitoring， Internet of Things （IoT）， artificial intelligence （AI）， and big data technology. At present， the platform has served customers in Laos， providing intelligent visual closed-loop supervision capability for important regions， important assets， key links and key risks of customers.

Key words： video surveillance; big data cloud platform; cross border ICT; artificial intelligence; IoT

1" 視頻云平臺跨境應用的技術要點分析

1.1 可快速適配多種界面語言

在信息系統的跨境應用過程中，系統對用戶群體的文字語言覆蓋率將影響用戶對系統的學習和適應速度。為了使視頻云平臺在跨境應用過程中盡可能快地達到理想的用戶體驗，除了對視頻云平臺交互界面中的語言進行翻譯、替換，也需要針對不同文化背景的客戶實施一些個性化的系統功能和數據格式定制及呈現[1]。

1.2 支持異地分布式彈性部署

相較于傳統的產品式平臺和零售類（ToC）平臺，以“物聯網+AI大數據”為基礎的視頻云平臺在跨境應用實施時有一些顯著區別[2]。一是無須從頭開始進行所有功能組件的部署和調測，而僅需將承載數據的接入節點和與客戶交互強相關的功能組件進行下沉部署和定制；二是其面向的客戶（ToB）決定了平臺需要有數據的隔離性和功能的專用性，而普通零售類（ToC）平臺往往不具備的本地化、個性化部署能力。

1.3 兼容廣泛的設備協議和網絡環境

視頻前端設備是所有視頻平臺數據采集和感知的基礎，不管是傳統視頻平臺還是以“物聯網+AI大數據”為基礎的視頻云平臺，其功能和業務實現都高度依賴前端視頻設備的通信和聯動。在跨境應用場景中，平臺除了兼容國內視頻前端設備的接入協議和網絡環境，還需要完成客戶當地市場的設備協議或國內設備的海外版協議適配，并支持在各類復雜網絡環境中與前端設備進行通信。

1.4 視頻和信令數據在本地完成分發

為了盡可能保留和發揮“云”的優勢，以“物聯網+AI大數據”為基礎的視頻云平臺需要達到基礎視頻業務最大限度接近局域網業務質量，并在此基礎上通過資源共享、按需配置、自動部署等優勢，實現傳統離線視頻系統不具備的高擴展性、跨地跨用戶端協同、大數據分析、視覺AI智能識別和大規模企業級業務流程管理（BPM）等功能[3]；因此平臺的架構需要支持視頻數據、信令數據、業務數據和云資源的相互解耦和靈活組合，使得視頻和信令數據能在距離客戶最近的本地節點進行傳輸和分發的基礎上，實現結構化數據或圖像幀的提取和異步分析。

2" 東南亞地區視頻監控市場現狀

2.1 現有視頻監控系統缺少業務協同能力

從調研情況來看，老撾境內的各行業現有視頻監控系統依然以傳統的離線式局端系統為主，主要由前端、本地傳輸網、視頻存儲設備、監控大屏或終端組成，普遍缺少移動端、遠程化的使用能力。

例如，南歐江水電站集控視頻監控系統的設計[4]雖采用了國內某視頻監控廠商生產的智能視頻監控系統，但整體組網和功能采用本地組網方式，僅實現將設備運行情況的實時圖像、報警信息傳輸到本地集控中心，值班人員通過基本的視頻能力了解監控區域的情況，而沒有設計智能分析、任務派發、多方協同、流程閉環等智慧化監控能力。

從與多家老撾境內的中資企業進行交流和實地調研情況來看，國內常用的信息化業務流程管理能力在老撾市場實施和運用時，因組網方式、數據保密等多方面因素導致不能完成“PC-移動端”“總部-分部”等跨域跨端的協同。

2.2 主流產品界面的本地化語言覆蓋不足

通過對老撾市場上可獲取到的設備、平臺、App分析可知，老撾當地的視頻監控主流產品多來源于國內，并有少部分歐美廠商的設備。從語言分布來看，應用界面以英語為主，系統語言框架主要提供英語、德語，以及繁體中文、日語等語種，沒有發現具備完全國際化多語言規范覆蓋的視頻監控設備及系統。

2.3 當地市場上的設備功能弱、網絡質量差

從收集整理的商用視頻監控設備功能協議來看，國內主流安防監控廠家的海外版設備由于多方面原因僅保留了私有協議和開放式網絡視頻接口（ONVIF）協議，對國內常用的主動注冊協議普遍進行了去除或精簡。

在調研時，筆者聯系了某海外版型號設備廠商進行定制后，恢復了其主動注冊協議功能，在實際使用過程中發現，當設備從老撾萬象注冊到國內節點時，由于網絡繞行原因導致傳輸時延和丟包率明顯上升，端到端雙向網絡時延平均達到600毫秒級別，時延和丟包節點集中于國際線路出口，且受境內外傳輸高峰期影響嚴重。

2.4 實施云接入的成本較高、可選模式少

從老撾的通信運營商分布、基站和網絡覆蓋、市場營銷策略、各類網絡接入服務占比情況來看，采用云接入方式建設的視頻監控前端網絡環境主要為互聯網專線、CPE寬帶和3G/4G三種。綜合穩定性和價格因素看，老撾電信運營商提供的CPE寬帶具有不限流量、覆蓋范圍較廣、價格相對實惠的特點，但無法提供公網固定IP地址，且通信質量保障不及專線。

3" 老撾跨境應用案例

3.1 鐵塔在東南亞的發展機遇

在老撾經濟持續下滑的情況下，中老之間的經貿關系仍呈現穩步發展的態勢，中國目前已成為老撾的第一大投資來源國，第一大出口市場。特別是中老鐵路運營以來，貨運增長很快，2022年上半年中老兩國貿易額逆勢增長約29%，經貿往來發展迅速。未來，中國將會持續加快大通道大物流建設和投資力度。

老撾社會治理和公共服務領域數字化剛剛起步，發展潛力較大。當前我們一方面要面向老中鐵路、賽色塔、磨丁等中資區域尋找合適切入點及商業模式部署業務，另一方面以推廣平臺能力為主，以“視聯網平臺+AI”核心能力銷售為目標，聯合產業鏈打造標桿項目，與運營商聯合營銷雙向引流，深化合作領域，重構合作關系。

3.2 “東南亞鐵塔視頻監控大數據云平臺”介紹

2022年初，經過對老撾的視頻監控行業和市場進行多方面分析研判后，鐵塔某省分公司與鐵塔某海外投資公司共同投資建設了“東南亞鐵塔視頻監控大數據云平臺”一期節點，成功實現了以“物聯網+AI大數據”為基礎的視頻云平臺的跨境高質量應用。

該平臺物理層由國內主節點、各分節點和老撾萬象節點共18個云節點組成，可滿足各類專網、互聯網、4G/5G等網絡環境中的視頻監控接入，并兼容適配國內外主流攝像頭廠家私有協議，以滿足除基礎視頻回傳以外的前端結構化告警數據讀寫和3D云臺控制能力同步。

平臺軟件架構采用分層設計，包含感知設備接入層、流媒體處理層、業務應用層，由視頻監控管理、AI算法倉、告警大數據、多租戶BPM引擎、開放API、“慧眼”可視化應用6個模塊組成。各層均提供RPC和RESTful接口，可彈性部署分節點進行分流，也可將平臺功能按需集成至客戶自有平臺。

為了低成本、快速完成跨境應用能力的建設，該平臺采用分期建設形式進行，一期以國內主節點的改造以及老撾萬象節點移植部署為主，二期將根據業務發展情況實施主節點的移植部署，屆時可實現“雙主節點”的跨境應用模式。一期主要從以下四個方面進行功能打造和現存問題消除。

（1）建成多語言、分布式的跨國接入和服務能力。平臺于2022年6月完成老撾萬象分布式節點建設，實現老撾境內視頻資源就地接入、就地分發、分域隔離，解決跨國網絡傳輸阻滯和信令數據繞行延遲等地理性網絡問題。同時對系統應用層功能模塊、界面以及各層API接口完成國際化多語言改造和運行環境移植，在中英雙語基礎上對老撾當地語言和操作習慣進行快速覆蓋。

（2）采用隧道組網、私有云技術保障數據傳輸安全。平臺開展了多網域和隧道通信標簽改造，可在前端沒有互聯網固定IP地址時進行私有云隧道組網，再通過廠商SDK/私有協議或開放式網絡視頻接口（ONVIF）協議接入前端設備。具體操作方法是，在前端點位或客戶出口采用“原有設備及局網+隧道網關”模式進行改造，在老撾萬象節點架設L2TP、IPSec等隧道協議的SDWAN匯聚點，平臺上層可將SDWAN隧道對端設備納入私有云網絡，在不影響客戶使用的情況下實現數據全程加密傳輸。

（3）提供AI算法、物聯網、大數據相結合的可視化分析決策能力。該平臺一期對國內主節點AI算法倉進行了改造，對于需要綜合攝像頭前端事件、物聯網傳感器取值的AI算法，改造后算法倉調度引擎可將其抓圖、抽幀等前置模塊分發至老撾萬象節點運行，且不需要GPU環境和資源。AI算法的人工神經網絡模型調度部分仍保持在國內主節點，對加密回傳的數據進行多維度識別和校驗。以此實現了在客戶視頻業務體驗接近局域網質量的同時，以有限云接入成本實現了AI識別、大數據分析等智能可視化功能疊加。

（4）支持多端、多國的事件協同處理和閉環機制。平臺對現有的業務流程管理（BPM）引擎進行了分布式集群能力改造，針對各類識別發現事件，使用戶可在國內、老撾，在PC端、App端協同完成處理任務的派發、處理、反饋、歸檔，并可按地理信息、組織機構、角色崗位制定不同的流轉規則。

3.3 實踐應用成效分析

3.3.1 實現了國內合作生態的能力整合

通過該平臺項目一期的實施，鐵塔實現了國內10余類AI算法場景業務在老撾的功能下沉和業務開拓，其中包括多家行業內AI算法服務提供商的算法能力移植，實現了鐵塔在國內的視頻業務生態合作能力同步整合，為其上下游廠家搭建了強有力的業務跨境應用平臺和孵化環境。

3.3.2 分期建設模式達到了快速高效的業務拓展效果

截至2022年10月，該平臺已在老撾境內為多個客戶提供服務，涵蓋工業園區、智慧城市、道路交通等業務場景。平臺有效幫助鐵塔在“一帶一路”建設發展中發揮其速度優勢和區位優勢，為境外中資企業及老撾本地客戶提供可視化、數智化視頻大數據云服務，進一步拓寬鐵塔視聯業務在東南亞的服務范圍。

4" 結束語

隨著東南亞地區經濟的快速發展，視頻監控行業在東南亞地區的技術和業務模式也不斷迭代升級。從鐵塔視頻大數據云平臺跨境應用實踐案例可以看到，老撾的視頻監控行業已初步具備互聯化和平臺化的市場條件，通過對國內云平臺實施部分改造升級以實現視頻業務跨國應用的方法是可行且滿足目前市場規模和成本條件的。相信隨著東南亞地區的通信技術不斷演進和網絡覆蓋成本不斷下降，以“物聯網+AI大數據”為基礎的視頻云平臺將不斷發展，引領當地視頻監控行業從數字化邁向數智化的新階段。■

參考文獻

[1] 羅婉婧．用戶界面對用戶體驗的影響的跨文化研究[D]．北京：北京外國語大學，2015.

[2] 王俊童．云計算平臺與傳統服務平臺的區別[J]．電子技術與軟件工程，2018（1）：150.

[3] 譚志遠，宮云平，陳喜洲．云計算給業務平臺的發展與運維帶來的機遇與挑戰[C]．中國通信學會信息通信網絡技術委員會2011年年會論文集（上冊），2011.

[4] 唐立原，孫華．南歐江水電站集控視頻監控系統的設計和建設[J]．科技創新導報，2021，18（5）：33-36.