安防&云计算——物联网智能云安防系统实现方案 PDF下载

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本书是“安防新技术及系统系列精品丛书”之三，从云计算与物联网智能安防技术的融合入手，在全面详尽地论述云计算技术的各个方面后，创新性地介绍银行、学校、医院、城市环境、食品、药品安全的物联网智能云安防系统实现方案，以及一个智慧城市的智慧交通与整个城市的物联网全方位立体智能云安防大系统实现方案，并且创新性地提出了物联网智能云安防监控技术就是“智慧安防”技术的新概念，是安防技术发展的方向。具体内容包括：安防＆云计算概述，云计算的商业服务模式、产业优势及其标准化，云计算的虚拟化技术，云计算的存储技术，云计算的管理技术，云计算的编程模型及商用分布式计算技术，云计算的软件及中间件技术，云计算的安全技术，典型单位的物联网智能云安防系统实现方案，智慧城市物联网全方位立体智能云安防大系统实现方案等。

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第1章 安防＆云计算概述 （1）
1.1 云计算技术概述 （1）
1.1.1 云与云计算的基本概念 （1）
1.1.2 云计算的体系架构 （7）
1.1.3 云计算的分类 （13）
1.1.4 云计算的关键技术 （14）
1.1.5 云计算的优缺点及云服务生命周期 （16）
1.1.6 云计算面临的问题及发展方向 （19）
1.2 物联网智能安防技术 （22）
1.2.1 物联网技术与智能安防技术的关系 （22）
1.2.2 物联网智能安防技术的基本概念 （24）
1.2.3 物联网智能安防技术与智能安防技术的比较 （25）
1.2.4 物联网智能安防系统的综合组成及工作原理 （28）
1.2.5 物联网智能安防技术的发展方向 （29）
1.3 物联网智能云安防技术 （30）
1.3.1 云计算技术与物联网智能安防技术的关系 （31）
1.3.2 物联网智能云安防技术的基本概念 （32）
1.3.3 物联网智能云安防系统的组成及工作原理 （33）
1.3.4 物联网智能云安防技术面临的问题及发展方向 （34）
第2章 云计算的商业服务模式、产业优势及其标准化 （37）
2.1 云计算的主要服务模式 （38）
2.1.1 软件服务（SaaS） （38）
2.1.2 平台服务（PaaS） （41）
2.1.3 基础设施服务（IaaS） （42）
2.2 云计算的部署模式 （45）
2.2.1 公有云（Public Cloud） （45）
2.2.2 私有云（Private Cloud） （47）
2.2.3 混合云（Hybrid Cloud） （48）
2.2.4 行业云（Community Cloud） （49）
2.3 云计算的商业模式 （50）
2.3.1 云计算商业模式的含义与组成 （50）
2.3.2 云计算商业模式的类型 （52）
2.3.3 云计算商业模式的对比分析 （57）
2.4 云计算产业的优势 （60）
2.4.1 推进专业分工，优化产业布局 （60）
2.4.2 减少初期投资，降低运营成本 （61）
2.4.3 提升资源利用率，产生新创价值 （62）
2.5 云计算的标准化 （63）
2.5.1 云计算标准化的需求 （64）
2.5.2 国际云计算标准化的现状 （66）
2.5.3 国内云计算标准化现状 （71）
2.5.4 云计算标准性能评估及发展趋势 （73）
2.6 云计算的商业服务模式在安防中的应用 （74）
2.6.1 云计算的五种商业模式在安防领域中的应用 （74）
2.6.2 云计算商业模式催生出“视频监控即服务”VSaaS （74）
第3章 云计算的虚拟化技术 （76）
3.1 云计算虚拟化技术基本原理 （77）
3.1.1 虚拟化技术的基本概念 （78）
3.1.2 虚拟化技术的基本原理与应具备的技术要点 （81）
3.1.3 虚拟化技术的实现方法及类型 （83）
3.1.4 云计算虚拟化技术目标及未来发展的趋势 （87）
3.2 服务器虚拟化 （88）
3.2.1 服务器虚拟化的基本概念 （88）
3.2.2 服务器虚拟化的原理、实现技术与架构 （90）
3.2.3 服务器虚拟化的常用软件与八大优势 （94）
3.2.4 服务器虚拟化的主要应用、存在的问题及发展趋势 （97）
3.3 其他虚拟化技术 （100）
3.3.1 网络虚拟化 （100）
3.3.2 存储虚拟化 （105）
3.3.3 桌面虚拟化 （109）
3.3.4 应用虚拟化 （115）
3.4 单机虚拟化技术 （118）
3.4.1 单机虚拟化技术的基本概念 （119）
3.4.2 Hypervisor技术 （120）
3.4.3 VMWare与Xen技术 （122）
3.5 多机虚拟化技术 （123）
3.5.1 多机虚拟化技术的基本概念 （124）
3.5.2 多机虚拟化是云计算的基础和根基 （125）
3.6 云计算虚拟化技术在安防中的应用 （127）
3.6.1 云计算的存储虚拟化在视频监控领域的应用 （127）
3.6.2 云计算的桌面虚拟化技术在集中监控中心的应用 （128）
第4章 云计算的存储技术 （131）
4.1 云存储技术的基本概念 （131）
4.1.1 云存储技术与云计算技术的关系 （132）
4.1.2 云存储技术的含义与特点 （133）
4.1.3 云存储技术与传统存储技术的比较及其八大优势 （135）
4.1.4 海量数据存储处理的方法和技巧 （137）
4.2 云存储系统的架构及其关键技术 （139）
4.2.1 云存储系统组成的架构体系 （139）
4.2.2 组建云存储架构的三种主要模式与所需的基本标准 （144）
4.2.3 云存储系统架构设计及选择部署需考虑的因素 （146）
4.2.4 UIT云存储系统架构实现方案 （148）
4.2.5 云存储系统的十大关键技术 （151）
4.3 云存储系统的类型 （159）
4.3.1 提供块存储的云存储系统 （159）
4.3.2 提供文件存储的云存储系统 （160）
4.3.3 提供对象存储的云存储系统 （162）
4.3.4 提供表存储的云存储系统 （163）
4.4 云存储技术在安防领域的应用 （165）
4.4.1 安防领域的存储技术及云存储在安防领域的应用特点、优势 （166）
4.4.2 云存储技术在NVR模式下的视频监控中的应用 （171）
4.4.3 云存储技术在高清智能视频监控中的应用 （173）
4.4.4 SDFS视频监控云存储实现方案 （178）
第5章 云计算的管理技术 （183）
5.1 云计算的数据管理技术 （183）
5.1.1 云计算数据管理的数据特点及海量数据与大数据的区别 （183）
5.1.2 云计算数据管理系统应具备的特征及总体架构 （186）
5.1.3 云计算数据中心的运维管理及十六大功能 （188）
5.1.4 几种典型的云计算数据管理技术 （190）
5.2 云计算的分布式资源管理技术 （195）
5.2.1 分布式资源管理技术及其关键技术 （195）
5.2.2 云计算资源管理系统的功能与优势及其索引框架 （198）
5.2.3 云计算资源管理系统所涉及的技术问题及设计原则 （200）
5.2.4 云计算数据中心的虚拟资源管理技术 （202）
5.2.5 分布式数据库及其管理系统 （208）
5.3 云计算的平台管理技术 （218）
5.3.1 云计算平台管理技术及其关键特性 （219）
5.3.2 云计算管理平台的构成及其功能 （220）
5.3.3 虚拟化平台架构与部署及其管理平台 （222）
5.3.4 云计算资源管理平台的架构及其实际应用 （225）
5.4 云计算的能耗管理技术 （229）
5.4.1 绿色计算与云计算 （230）
5.4.2 电能利用率及能耗的测试 （232）
5.4.3 大型云计算数据中心的能耗管理 （233）
5.4.4 降低能耗的资源整合算法及其降耗措施 （237）
5.5 云计算管理技术在安防中的应用 （238）
5.5.1 云计算架构的网络高清视频监控数据的管理 （238）
5.5.2 基于云计算的C3M-Video视频监控管理平台 （240）
5.5.3 云交通管理系统的实际应用 （241）
第6章 云计算的编程模型及商用分布式计算技术 （243）
6.1 云计算的并行处理编程模式 （243）
6.1.1 云计算常用的并行处理编程模式 （244）
6.1.2 Implicit与Explicit编程模式 （245）
6.1.3 Implicit与Explicit模式的混合体OpenMP （247）
6.2 云计算的编程模型 （247）
6.2.1 云计算的通用编程模型 （247）
6.2.2 云计算的高级编程模型 （257）
6.2.3 多线程服务器的常用编程模型 （264）
6.3 商用分布式计算技术 （270）
6.3.1 EDOC、CORBA、.NET和Java EE技术 （270）
6.3.2 效用计算技术 （272）
6.3.3 泛在计算技术 （273）
6.3.4 移动计算技术 （277）
6.4 网格计算技术 （279）
6.4.1 网格技术的体系结构及关键技术 （280）
6.4.2 网格计算的含义、标准及其与云计算的比较 （282）
6.4.3 P2P网格计算与JXTA （285）
第7章 云计算的软件及中间件技术 （291）
7.1 云计算的应用软件 （291）
7.1.1 应用软件Java （291）
7.1.2 应用软件Platform Symphony （294）
7.1.3 应用软件MATLAB （296）
7.1.4 应用软件Python （301）
7.1.5 应用软件C#与VB.NET （303）
7.2 HPC软件 （305）
7.2.1 HPC系统体系 （305）
7.2.2 并行和分布式算法 （309）
7.2.3 作业调度与管理 （311）
7.2.4 机群和集群 （314）
7.3 云计算的中间件技术 （316）
7.3.1 HPC中间件与网格中间件 （317）
7.3.2 企业级中间件 （319）
7.3.3 IaaS中间件 （323）
7.3.4 PaaS中间件 （324）
7.4 云计算的数据挖掘平台架构及其关键技术 （327）
7.4.1 云计算的数据挖掘策略 （327）
7.4.2

前沿

前言
随着光电信息技术、通信技术、微电子、微计算机及数字视频技术的发展，安防技术已由数字化、网络化、高清化、集成化，走向智能化，而形成智能安防技术。但这时的智能摄像机，就是一个智能传感器；近几年来，由于物联网与云计算技术的发展与应用，当智能安防监控技术融合物联网技术后，就变为物联网智能安防监控技术，这时的一个智能摄像机，就不仅是一个智能图像传感器，而是它能实现的智能化功能有多少，就代表它有多少个智能传感器，或多少个无线传感器网络节点。当物联网智能安防监控技术融合云计算技术后，就变为物联网智能云安防监控技术。而由于云计算是一种基于互联网的、以虚拟化方式共享资源的计算（服务）模式，通过资源和应用的集中部署与分散使用，从而实现低成本和个性化的信息服务。通过云计算，可以在后端通过发动网络内闲置节点进行智能化分析，从而以较小的设备投入，换回更多的智能化工作回报。由于物联网智能云安防监控技术扩大了后端的计算与分析处理能力，从而可增加更多的智能化功能，使安防技术更加智能。
由于“智慧”的三要素是更透彻地感知，更全面地互连互通，更深入地智能化服务。因此，安防技术发展到物联网智能云安防监控技术，实际就是人们经常说的“智慧安防”技术。这样，就把“智慧安防”具体化了，就不会像以前那样抽象而难理解了。所以，“智慧安防”技术，就是安防技术融合集成了智能技术、物联网技术、云计算技术后的物联网智能云安防技术，它也就是当前安防技术发展的方向。
目前，安防技术已从应用各学科技术的经典模式，向安防技术本身真正所需要的现代信息社会物联网智能云安防的智慧模式的转变。安全防范技术学科已由光电、电子、计算机、网络、通信等其他学科的应用技术，而发展成为一门物联网智能云安防独立的学科技术。
物联网智能云安防监控技术是一门多学科交叉的前沿学科的综合性的应用科学技术，具有良好的发展空间和广阔的应用前景。随着光电等高新科学技术的不断进步和更新，所有的前沿新技术迟早都会被移植或应用到物联网智能云安防监控技术中，传统的学科界限和专业界限将越来越淡化，各种高新技术的交叉渗透和融合将是物联网智能云安防监控技术未来发展的总趋势。显然，物联网智能云安防监控技术的提出，体现了大融合的理念，其综合管理平台，突破了将物理基础设施和信息基础设施分开的传统思维，具有很大的战略意义。
为推动物联网智能云安防技术的发展，为在这一领域领先于国际社会，本书从云计算与物联网智能安防技术的融合入手，在全面详尽地论述云计算技术的各个方面后，创新地介绍银行、学校、医院、城市环境、食品、药品安全的物联网智能云安防系统实现方案，以及一个智慧城市的智慧交通与整个城市的物联网全方位立体智能云安防大系统实现方案。并且，创新地提出物联网智能云安防监控技术就是“智慧安防”技术的新概念，是安防技术发展的方向。本书具体内容共分10章：安防＆云计算概述，云计算的商业服务模式、产业优势及其标准化，云计算的虚拟化技术，云计算的存储技术，云计算的管理技术，云计算的编程模型及商用分布式计算技术，云计算的软件及中间件技术，云计算的安全技术，典型单位的物联网智能云安防系统实现方案，智慧城市物联网全方位立体智能云安防大系统实现方案。
本书是继“安防新技术及系统系列精品丛书”之一《安防＆智能化——视频监控系统智能化实现方案》与丛书之二《安防＆物联网——物联网智能安防系统实现方案》之后的第三本，它融合了创新成果和新技术，理论实践并重，内容系统全面、层次分明，可作为公安院校、安防院校及一些理工院校与一些职业技术学院的安防技术（或安防工程）、视频监控、智能建筑、智能交通、应用电视、应用电子、光电工程、质量工程、网络工程、应用电视、应用电子等专业的教材与教学参考，也可供从事上述专业的科研人员、工程技术人员、管理人员参考。
本书是雷玉堂及其学生们和有关公司负责人共同完成的。其中，武汉乐通光电公司总经理罗辉编写了2.3节；武汉昱升光器件公司总经理明志文编写了2.4节；广州天网安防科技公司总经理邱亮南编写了2.5节；公安部第3研究所郑国刚副研究员编写了8.3节；海军工程大学处长白雪飞博士编写了8.6节；美国HP新加坡公司高级工程师、武汉乐通光电深圳高新技术研究所特约研究员雷军与黄晓曦博士分别编写了8.4节与8.5节；乐通光电深圳高新技术研究所的杨中东博士编写了7.1节，周宇翔工程师编写了4.4节，其余为雷玉堂编写与统稿完成。
本书在编写过程中参考了国内外的相关书籍及技术资料，并根据本书体系的需要，在有的章节内采用了其中的部分内容，这些都将在书末以参考文献形式给出，本人在此向同行作者们表示最衷心的感谢！但需说明的是，还有的部分内容来源于互联网，由于未能准确查明原创作者及出处，因而未能在参考文献中列出，敬请谅解。欢迎与本人联系，以便更正。
由于安防监控技术发展迅速，涉及的学科范围很宽，加上作者的知识局限与时间紧迫，难免出现错误与不足，敬请专家学者、技术工作者、教师与学生们提出批评指正。

编著者
2015年5月