浅谈智慧城市指挥中心建设的发展趋势(上)

时间:2019/03/11 来源:专业视听网

关键词: MicsView寰视科技、分布式

一、智慧城市指挥中心发展趋势

1.智慧城市概念

智慧城市(英语:SmartCity)是新一代信息技术支撑、知识社会下一代创新(创新2.0)环境下的城市形态,强调智慧城市不仅仅是物联网、云计算等新一代信息技术的应用,更重要的是通过面向知识社会的创新2.0的方法论应用,让人与人、人与物,物与物之间的联系和互动更加紧密,交互更加明确、灵活,真正如同人一般地互动。这就需要不仅要在宏观层面上,整合海量的数据信息、数据挖掘、数据云存储、大数据分析并可视化展现,使得更多系统之间的直接或间接联系得以挖掘,为指挥决策提供准确、高可行性的支持,更要在系统的整体上进行优化,让虚拟空间与物理现实真正做到同步互动,让最终响应与执行更具效率。


2.基于大屏显控系统的智慧城市特点

而以大屏显控系统作为核心的智慧城市管理系统,可将智慧城市信息全面整合、共享在大屏上,建立一个集中展现、运维、管理、协调、指挥、调度的综合环境:

1)跨度广:智慧城市密不可分的重要行业领域,如国防军队、公检法、公共交通运输、安防监控、能源生产等行业信息全面集中整合,将所有音视频信息全面汇聚在大屏上统一展现,如监控画面、大数据可视化信息、预案模块、音频控制控制区域、会议设置、超高分云图等可上屏在特定区域内展现。

2)维度大:采用分布式的架构,使得单个系统节点独立运行计算,并且通过公有云的连接方式、云存储的数据存储模式,实现快速、安全地调取各系统节点处理后的信息并最终整合,高效计算统计的同时,使得系统与系统之间存在多向联系,挖掘维度更大的系统网络,而又能合理有序共享,运维高效、安全可靠。

3)深度深:大屏显控系统是对智慧城市中至关重要的物联网技术(loT)的应对策略,它可在LoT感知延伸层实现信息采集捕获,对多类型信号源如IPC、PC、图形工作站等接入,在网络层上让移动网络成为主要接入方式,建立端与端的全局网络,并层层叠套,在局部形成自主网络的前提下再去链接更大的网络,形成层次性的组网结构,在应用层面上采用云计算等技术,将智慧城市数以亿计的实时动态管理数据变成可能,并自动对数据进行收集、分析、生成问题,进行预案、自动报警设置。

大屏显控系统将成为高效传递、接收、显示、分析、存储的云台,为操作人员在面对纷繁复杂的海量信息数据、图像、音视频等信息时,作为智慧城市建设中的排头兵,且这个“排头兵”势必有着技术优劣与否、先进之分。

3.大屏显控系统的演进

随着技术的高速发展,人们的视觉趋向于更大更亮,色彩饱和度更高,更小拼接拼缝,更清晰,这也由此对控制器的处理能力有着更高的要求,形成了显示端与控制器协同发展的有趣局面。显示端向着1080、4K甚至8K等清晰度冲击,而控制器不可避免的,为了能够应对8K清晰度的挑战,对处理能力及方式不断探索,由传统集中式处理逐渐转向协同处理模式,最终演化至第三代:网络分布式处理器,各节点分布处理再通过网络协同整合。集合海量接入处理、综合化展现、高安全稳定、易扩容扩展、易维护施工、长期成本低等都是其成为市场新宠,乃至智慧城市解决方案的主要特点。

3.1显示端发展史

1080p是一种视频显示格式,外语字母P意为逐行扫描,数字1080则表示垂直方向有1080条水平扫描线。通常1080p的画面分辨率为1920×1080。随着显卡技术和生产技术的发展,1080P产品正式普及发生在2010年。无论是从客户应用或者与硬件的匹配程度,1080P均成为当时显控行业显示端分辨率的主流。

随着技术发展与生产成本的下降,4K家用投影机在2017年才开始了他的普及之路,可以预见,而刚刚崭露头角的8K分辨率产品,他的普及需要数年的发展。

DLP投影机的核心技术主要掌握在美国TI公司的手中,3LCD的核心技术在爱普生和索尼的手中。就现有资料表明,TI还没有推出8K芯片,爱普生和索尼也没有推出8K的3LCD技术产品。

目前,一块1024×768的DMD芯片需要在尺寸为1cm×1.4cm的面积上设置1024×768即786432个微镜单元,而4K甚至8K的DMD芯片,需要设置更多的微镜单元,无论从技术还是实现成本来说,目前的4K和8K产品在拼接行业的普及之路仍然很漫长。

目前我们正处在8K产品问世起点,从4K产品普及规律推断,我们还需要6年左右的时间才能迎来8K产品的普及化。

在大屏拼接行业2K信号仍是目前信号源的主流。在未来一段时间内仍是主流。2K分辨率已经能满足目前拼接行业客户的需求,正因为如此,客户已经将目光从显示端转移到能使系统更易用更智慧的控制端,也就是俗称的控制器。

3.2控制器发展史

3.2.1第一代PC架构集中处理器

第一代PC架构集中处理器,结构是一台高性能的PC主机,由PC自带的CPU和GPU进行图像算法的处理,使用PCI或PCI-E采集卡接入各种视频信号,由显卡输出,实现大屏拼接的功能。当时信号源较少,第一代处理器基本可以满足项目的日常需求。

但是受计算机主板规模和处理能力的的限制,第一代处理器单台无法满足信号源数量较大的项目,这就势必要进行多台处理器的级联,成本动辄上百万。再加上架构本身稳定性不高,慢慢被高端市场淘汰。

3.2.2第二代集中式处理器

第二代集中式处理器,处理核心是FPGA芯片阵列。FPGA处理速度快,单台设备接入信号较第一代有显著提升,可以满足中等规模项目的需求,逐渐登上历史舞台。而且处理器没有操作系统,第一代控制器的弊端被完美的解决。稳定性提高,接入信号源数量几何式增长,是其显著的优势。

随着用户使用软件习惯的增多,第二代处理器的弊端也逐渐显现出来。无法应付客户复杂的软件使用习惯,无法将更多软件功能集成在处理器中,也使其在后来的发展中较为吃力。

随着依托网络化的无线预览触控、与大屏显示端点对点分辨率超高清底图显示、IP流媒体摄像头综合调度、不同房间多组大屏协同显示等逐渐成为市场追捧的热点,第一代第二代集中式处理器逐渐丧失了原有的综合优势。

3.2.3第三代网络分布式处理器

随着网络技术和数字信号处理技术的飞速发展,网络成本的逐年降低,网络式处理器逐渐受到用户的青睐。通过网络将图像采集传输和图像显示处理连接起来,去中心化的网络架构分布式处理器在稳定性和安全性方面有着无与伦比的优势。

在网络架构中,客户应用软件也更容易集成在客户端的操作软件中,让操控变得更人性化。而且扩展也比较方便,扩展成本也相对较少。建设复杂程度也有了明显的下降,前期只需要部署网线即可。

网络化分布式处理器,不但适合小规模、中等规模项目的应用,对于规模更大项目的实施也可以灵活应对。

安全、稳定、易扩展、易维护、易施工等等优势使分布式处理器成为市场新的宠儿。

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