由矩陣變革透析監控設備模塊化設計方向

　　近日，天地偉業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權局頒發的發明專利。該專利為實現矩陣內部各類功能模塊的靈活搭配組合，提供了先進完整的解決方案，拓展了矩陣的應用領域，更統一規范了產品的結構，在業界尚屬首創。

國內市場現狀

安防系統根據不同的客戶需求以及技術實現方式，細分為多個功能模塊，包括：音視頻切換、前端云鏡控制、報警采集聯動、數字錄像存儲、網絡遠程傳輸、門禁控制管理和數據傳輸轉發等等。每個功能模塊經過多年演變發展，已經成為各自獨立的行業和產品線。在以視頻監控為控制核心的一個典型安防項目中，涉及到的具體應用產品一般包括：視頻矩陣、音頻矩陣、硬盤錄像機、網絡視頻服務器、報警信號處理器、門禁控制器等。每種設備實現不同的功能，起到不同的作用，滿足用戶相對獨立的需求，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技術瞬息萬變、全方位競爭日益激烈的大環境下，安防企業在做產品戰略規劃時，都不禁面對兩個問題：一是在專注行業化解決方案的趨勢下，如何整合多個不同類別的產品，為用戶提供高集成度/使用便捷/運維高效的一體化產品/系統；二是為應對價格競爭，必須實現成本壓縮和質量控制的產業化要求。原先市場需求平緩的時代，安防企業撓頭的問題就是產品種類多產量少，每類產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，無法保證統一采購批量生產和品質檢驗。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監控產品研發制造和市場趨勢的發展方向。

矩陣作為比較典型的模塊化結構設計產品，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：一是由于監控系統的視頻點位會隨著系統擴容而增加，同時出于保障用戶投資的考慮，必須要求矩陣的輸入/輸出能夠根據實際要求任意組合擴展；二是由于監控系統為7×24小時連續工作，為降低各類故障的出現對系統宕機的影響，并實現快速現場維護，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，只是由于每個廠家的設計原理不同，才各有區分和特點。而總線制報警主機雖然系統結構不同，但從實現方式上看，也是分為報警主機、總線驅動模塊、8防區擴展模塊、單/雙防區輸入模塊和報警輸出模塊等。

技術發展變革

但仔細分析就會發現，即便是矩陣這類較早實現模塊化結構設計的產品，也存在著較大的局限性，比如每種功能板卡只能安插在背板上的固定插槽，無法靈活組合，而且只有視頻輸入輸出模塊支持擴展，無法為系統擴充增加新的功能單元。隨著視頻監控系統點位容量和覆蓋面的快速提升、視頻監控與周界報警復核聯動的迅猛增加、以及音視頻信息網絡化共享的逐漸普及，客戶面臨著系統擴展板卡復雜困難、部署安裝運維成本提高、新功能需求無法滿足升級等問題。

　　為解決這一難題，天地偉業于2007年在業界率先提出了通用化模塊結構設計理念，創造性地開發出MSIP平臺技術，并將這一先進技術先后移植到智能網絡矩陣、多業務光端機、網絡視頻服務器和多個行業化產品線中。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、光接收發射、報警輸入輸出、網絡視頻編解碼、門禁控制管理等各功能模塊按照標準協議統一硬件接口和底層協議棧，通過標準機架式機箱的內嵌式導軌卡槽組裝到通用總線背板上。各種功能模塊根據統一的標準屬性類別編碼，能夠依照實際需求靈活搭配，內置到通用總線背板的任意插槽，板卡數量位置無須地址限定，系統自動掃描識別后快速上線運行，日后客戶可自行擴展升級維護各類功能模塊，系統部署成本降低至少20%。安裝使用更加方便快捷，規模生產質量更加穩定。