CN102801775A - 一种实时处理远程监控信息的云计算平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用云计算平台处理远程监控信息的方法。它包括以下模块：(1)一个远程设备管理和原始信息预处理服务，负责接收远程监测设备发送来的数据，对监控设备进行简单的管理，及预处理原始数据；(2)一个原始监控信息数据库，负责存储监控设备发送来的原始数据；(3)一个监控信息综合数据库，负责存储经过各种处理后的监控信息；(4)一个监控信息展示网站，负责向不同类型用户展示实时监控信息；(5)一个离线监控信息综合处理平台，负责处理用户和***提交的对监控数据的复杂计算请求。本发明只需监控设备向指定服务器发送监控信息，即可完成从信息整合、存储、实时展示、到预测分析等全套功能。

Description

一种实时处理远程监控信息的云计算平台

-技术领域

本发明设计一种实时处理远程监控信息的云计算平台，可以应用于城市交通、矿山、安保等领域，方便监控人员远程查看监控信息，并对监控信息做出自定制的高级查询。

-背景技术

在交通、矿山、安保等很多领域，都会使用到很多远程监控设备，以便于管理人员了解监控区域的状况。远程监控允许监控人员远程查看监控信息，并做出相应决策。远程监控中一个重要的需求是实时监控，保证监控人员可以第一时间了解监控区域发生的状况。目前，不同领域的监控信息种类越来越繁杂，数量越来越庞大。如在交通监控领域中，车辆飞速增长，公路交通网络日渐复杂，监控的手段也越来越多样。传统的监控手段单一，缺乏对信息的处理和分析。因此，解决如何实时处理、分析和显示监控信息、如何满足不同类型用户对于监控信息的不同需求、如何保证远程对监控设备进行简单的管理等问题也成为新的挑战。本发明采用云计算平台并基于具备图形加速器的服务器集群进行高性能计算，可高效支持多路监控设备，进行信息处理、分析和显示，满足不同类型用户对于监控信息的不同需求。

-发明内容

本发明所要解决的技术方案是提供一种实时处理远程监控信息的云计算平台，它具有很好的可靠性，可扩展性，可用性，并解决了实时监控、信息展示、远程管理监控设备等问题。远程设备只需同云计算平台建立TCP连接，并发送监控数据，所有的问题都有云计算平台处理。为此本方案采用了以下的设计，共有以下几个模块：

(1)一个远程设备管理和原始信息预处理服务，负责接收远程监测设备发送来的数据，对监控设备进行简单的管理，以及简单处理原始信息这三个功能。

(2)一个原始监控信息数据库，负责存储监控设备发送来的原始数据。数据库可以是传统的关系数据库产品、非关系型的NoSQL数据库，或基于日志文件类型的数据库。

(3)一个监控信息综合数据库，负责存储经过各类处理后的监控信息和处理结果。存储的数据包括但不限于精简后的原始监控信息、对过去监控信息的统计数据、以及对未来可能出现状况作出的预测。

(4)一个监控信息展示网站，负责向相关部门的工作人员、大众用户等不同类型用户展示实时监控信息、提供其他关于监控的实时数据等，用户可使用电脑、手机或平板电脑等终端访问网站。

(5)一个离线监控信息综合处理平台，负责处理用户和***提交的对监控数据的复杂计算请求，包括但不限于对未来某段时间的预测和对过去一段时间监控结果的统计。平台的任务可以带有不同的优先级，而平台会优先处理优先级较高的任务。平台可以进一步划分为离线信息处理调度服务和离线信息处理计算服务，分别负责任务的接收调度和任务的实际运算。

若有必要，例如数据管理的功能过于复杂，为了开发和维护的方便，可以将对原始数据进行简单归并和分析的功能作为另一个单独服务，即把模块(1)分为远程设备管理服务和原始信息与处理服务。

模块(1)提供一个URL作为所有远程监控设备交互的接口，URL对应于一组虚拟IP。远程设备根据域名解析随机得到一个虚拟IP，并向该IP发起TCP连接。这个TCP连接请求会被随机转发到模块(1)中的任意一台服务器。当TCP连接建立后，这台服务器就会负责接收并处理TCP连接发送来的监控原始数据，与此同时，服务器还可以根据TCP连接发送来的设备信息，对监控设备进行简单的管理。

模块(1)对原始监控数据仅作简单的处理，保证实时完成，并将处理结果存入模块(2)和模块(3)，从而确保用户可以通过模块(4)的网站访问实时监控信息。

模块(4)提供一个信息展示的网站，是用户和***交互的接口，由一组Web服务器组成。网站展示的信息来源于模块(2)和模块(3)中存储的数据，可以根据用户的权限和需求，以不同的形式进行数据展示。

模块(4)不仅提供面向普通PC的网站，还可以提供适合移动终端访问的WAP版网站和定制好的App，例如苹果操作***或安卓***的App。

模块(4)还提供一组接口，供第三方调用。第三方可以根据自己的需求，利用提供的接口，创建自己的网站或者移动终端应用。

***除了提供标准的监控功能，还提供对于监控信息的复杂处理功能。模块(5)负责对这些复杂处理功能进行运算，并产生结果。

模块(5)由两个部分组成，分别负责对计算请求进行管理、和进行真实的运算工作。

模块(5)的离线信息计算任务通过标准化的方法进行描述。这个方法提供了若干基本操作原语，一个任务可以由若干个原语组成，从而给用户提供了很高的自由度。与此同时，***可以预先定制一部分常见请求的模板，供用户选择使用。

离线信息计算任务的表达方法可以采用流行的XML语言实现。

***中的每个服务都由多台服务器组成，以保证服务的可靠性。

-附图说明

图1为本发明所提供的远程设备云端监控***的整体架构图，图中也包括了远程监测设备和***用户。

-具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

以交通监测云计算平台为例，本发明所要解决的技术方案是提供一种实时处理远程交通监测信息的云计算平台。远程的交通监测设备只需同云计算平台建立TCP连接，并发送监控数据，所有的问题都由云计算平台处理。本发明为此案例采用的设计共有以下几个模块：

(1)一个远程设备管理和原始信息预处理服务，负责接收远程交通监测设备如监控摄像头等发送来的数据，并对这些监测设备进行简单的管理，以及简单处理原始信息这三个功能。

(2)一个原始监控信息数据库，负责存储监控设备发送来的原始数据如车流量统计或监控图像等。数据库可以是传统的关系数据库产品、非关系型的NoSQL数据库，或基于日志文件类型的数据库。

(3)一个监控信息综合数据库，负责存储经过各类处理后的监控信息和处理结果。存储的数据包括但不限于精简后的原始监控信息、对过去监控信息的统计数据如过去一年的交通流量统计、以及对未来可能出现状况作出的预测如对未来一周内的交通堵塞情况的预测。

(4)一个监控信息展示网站，负责向交通部门的工作人员、大众用户等不同类型用户展示实时监控信息、提供其他关于监控的实时数据等，用户可使用电脑、手机或平板电脑等终端访问网站。不同类型的用户对监控信息拥有不同的查看和操作权限，如交通部门的工作人员可查看过去一年内的交通监控信息而普通用户只能查看当天的交通监控信息。

(5)一个离线监控信息综合处理平台，负责处理用户和***提交的对监控数据的复杂计算请求，包括但不限于对未来某段时间交通拥堵的预测和对过去一段时间最拥堵路段的统计。平台的任务可以带有不同的优先级，而平台会优先处理优先级较高的任务。平台可以进一步划分为离线信息处理调度服务和离线信息处理计算服务，分别负责任务的接收调度和任务的实际运算。

若有必要，例如数据管理的功能过于复杂，为了开发和维护的方便，可以将对原始数据进行简单归并和分析的功能作为另一个单独服务，即把模块(1)分为远程设备管理服务和原始信息与处理服务。

模块(1)提供一个URL作为所有远程监控设备交互的接口，URL对应于一组虚拟IP。远程设备根据域名解析随机得到一个虚拟IP，并向该IP发起TCP连接。这个TCP连接请求会被随机转发到模块(1)中的任意一台服务器。当TCP连接建立后，这台服务器就会负责接收并处理TCP连接发送来的监控原始数据，与此同时，服务器还可以根据TCP连接发送来的设备信息，对监控设备进行简单的管理。

模块(1)对原始监控数据仅作简单的处理，保证实时完成，并将处理结果存入模块(2)和模块(3)，从而确保用户可以通过模块(4)的网站访问实时监控信息。

模块(1)接收的原始监控数据格式可以是JSON格式，例如：{″deviceld″:zj-000012，″timestamp″:20120930140553，″cars″:10，″light″:″red″，″violation″:″true″，″vehicleLicense″:″ZheA123456″}

模块(4)提供一个信息展示的网站，是用户和***交互的接口，由一组Web服务器组成。网站展示的信息来源于模块(2)和模块(3)中存储的数据，可以根据用户的权限和需求，以不同的形式进行数据展示。

模块(4)对交通部门工作人员提供最全面的数据，用户可以查看过去一年中所有的路段信息，并且要求未来三个月内的路面拥堵预测信息。模块(4)对广大市民仅提供当前时刻的道路拥堵信息。

模块(4)不仅提供面向普通PC的网站，还可以提供适合移动终端访问的WAP版网站和定制好的App，例如苹果操作***或安卓***的App。

模块(4)还提供一组接口，供第三方调用。第三方可以根据自己的需求，利用提供的接口，创建自己的网站或者移动终端应用。接口可以包括：getNumberOfCars(timestamp，location)，estimateNumberOfCars(timestamp，location)。

***除了提供标准的监控功能，还提供对于监控信息的复杂处理功能。模块(5)负责对这些复杂处理功能进行运算，并产生结果。例如，交通监控时，监控人员可以通过网站要求查询过去1年中某高速公路最为拥堵的收费站、或要求***预测未来某个时刻，哪些路段会出现严重拥堵。

模块(5)由两个部分组成，分别负责对计算请求进行管理、和进行真实的运算工作。

模块(5)的离线信息计算任务通过标准化的方法进行描述。这个方法提供了若干基本操作原语，一个任务可以由若干个原语组成，从而给用户提供了很高的自由度。与此同时，***可以预先定制一部分常见请求的模板，供用户选择使用。

离线信息计算任务的表达方法可以采用流行的XML语言实现。

***中的每个服务都由多台服务器组成，以保证服务的可靠性。

Claims (13)

1.一种实时处理远程监控信息的云计算平台，其特征在于它包括以下模块：

(1)一个远程设备管理和原始信息预处理服务，负责接收远程监测设备发送来的数据，对监控设备进行简单的管理，以及预处理原始信息这三个功能；

(2)一个原始监控信息数据库，负责存储监控设备发送来的原始数据。数据库可以是传统的关系数据库产品、非关系型的NoSQL数据库，或基于日志文件类型的数据库；

(3)一个监控信息综合数据库，负责存储经过各类处理后的监控信息和处理结果。存储的数据包括但不限于精简后的原始监控信息、对过去监控信息的统计数据、以及对未来可能出现状况作出的预测；

(4)一个监控信息展示网站，负责向相关部门的工作人员、大众用户等不同类型用户展示实时监控信息、提供其他关于监控的实时数据等，用户可使用电脑、手机或平板电脑等终端访问网站；

(5)一个离线监控信息综合处理平台，负责处理用户和***提交的对监控数据的复杂计算请求，包括但不限于对未来某段时间的预测和对过去一段时间监控结果的统计。

2.如权利要求1所述的一种实时处理远程监控信息的云计算平台，其特征在于模块(1)和远程监控设备建立TCP连接，并接收设备发送来的监控原始数据。

3.如权利要求1所述的一种实时处理远程监控信息的云计算平台，其特征在于模块(1)仅对原始数据做简单的归并处理，并实时将结果存入模块(3)。

4.如权利要求1或3所述的一种实时处理远程监控信息的云计算平台，其特征在于模块(4)可以从模块(3)读取实时的监控信息并展示给用户，从而实现了实时监控的效果。

5.如权利要求1所述的一种实时处理远程监控信息的云计算平台，其特征在于模块(1)会将原始监控数据存储到模块(2)，以便将来利用原始数据进行更复杂的计算。

6.如权利要求1或5所述的一种实时处理远程监控信息的云计算平台，其特征在于模块(5)可以根据原始监控信息，进行一些复杂而耗时久的计算。用户可以决定相应的计算类型和细节。

7.如权利要求1或5所述的一种实时处理远程监控信息的云计算平台，其特征在于模块(5)可随时扩展以应对未来新的计算请求。

8.如权利要求1所述的一种实时处理远程监控信息的云计算平台，其特征在于模块(4)可针对不同类型的用户，展示不同类型的信息。例如普通用户可以查看过去30分钟的监控结果，而有关部门的工作人员可以查看过去1年的监控结果。

9.如权利要求1所述的一种实时处理远程监控信息的云计算平台，其特征在于模块(4)可以 轻易扩展，以处理未来可能出现的新的用户类型。

10.如权利要求1所述的一种实时处理远程监控信息的云计算平台，其特征在于使用了云计算平台，可以处理大规模的监控请求。随着监控范围的扩大以及监控设备的增加，平台所有组成模块都可以线性扩展，并保持整体架构不变。

11.如权利要求1所述的一种实时处理远程监控信息的云计算平台，其特征在于采用了基于服务的架构(Service Oriented Architecture)，***中每个服务只提供相对简单的功能，而整个***组合在一起可以完成复杂的功能。

12.如权利要求1所述的一种实时处理远程监控信息的云计算平台，其特征在于各个模块都能采用多台服务器保证服务的可靠性，解决了传统单机方案中机器崩溃带来的服务不可用等问题。

13.如权利要求1所述的一种实时处理远程监控信息的云计算平台，其特征在于其中的每一个模块都相对其他模块独立，便于工程上的并行开发，减少了开发周期，降低开发和维护的成本。 

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