陈晓婷

摘  要：为了建设和谐快捷的智能化社会，提供精准高效的服务，实现信息的互信共享，安防系统搭建了融合主视频图像输入、内容解析和描述、存储应用等模块的智能分析云平台系统。中间件在底层系统和智能分析云平台之间搭起了一座桥梁，为二者提供通信服务，因此其重要不言而喻。文章着重介绍了中间件技术的概念和分类以及中间件技术在安防视频分析云平台中的应用，并对其发展方向作出了展望。

关键词：安防视频;云分析平台;中间件技术应用

中图分类号：TN919.1 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）27-0151-02

Abstract： In order to build a safe and convenient intelligent society， provide efficient and intelligent services， and realize mutual trust and sharing of information， the security system has built an intelligent analysis cloud platform that mainly includes several modules including video image input， content analysis， content description， and storage applications. Middleware builds a bridge between the operating system and the intelligent analysis cloud platform， providing communication services for both， so its importance is self-evident. This article focuses on the concept and classification of middleware technology and the application of middleware technology in the security video analysis cloud platform， and discusses its development direction.

Keywords： security video; cloud analysis platform; middleware application

1 概述

在公共安全領域，尤其是安全防御产品的应用中，人工智能应用已经初具规模。许多一线安防公司在2016年北京安全博览会发布了基于人工智能的智能视觉策略。随之深度学习算法等解决方案也被相继提出。基于GPU的解决方案，面部识别和大数据也已成为各大公司研发的重点。在应用软件的开发过程中，中间件可以提供稳定的程序应用环境，一定条件下，只要根据软硬件的更新换代相应地升级中间件，就无需更改其外部接口定义，对应用软件也不需要作出修改，这样就能够确保企业对应用软件的开发与维护成本，进一步推动了安防视频智能云分析平台的发展[1-2]。

2 中间件技术概念及分类

中间件涵盖的范围非常广泛，随着不同的应用需求，各种独特的中间件产品应运而生。中间件是应用程序系统和系统软件之间的一类软件。它借助系统软件提供的基本功能来连接系统的各个部分，从而达到资源共享和功能共享的目的，但是到目前为止，中间件还没有确切的定义[3]。但是，中间件一般具有以下特征：（1）标准协议和接口。（2）分布式计算，提供网络，硬件和操作系统的透明性。（3）满足大量的应用需求。（4）可以在各种硬件和操作系统平台上运行[4]。

目前，基于中间件在系统中发挥作用和所使用技术的不同，它主要可以分为以下几类：（1）数据访问中间件;（2）远程过程调用中间件;（3）面向消息中间件;（4）事务处理中间件;（5）网络中间件;（6）终端转换中间件[5]。

3 中间件技术在安防视频分析云平台中的应用

安防视频智能分析云平台（以下简称云平台）的功能有以下几个方面：视频图像传输、内容分析、内容描述、存储应用。它的接口包括采集接口、数据分析接口、级联接口和分析接口，各类接口交互实体关系如图1所示。

其中，在视屏图像采集和访问方面，主要使用的是数据传输中间件和数据访问中间件，在存储应用方面，主要使用消息中间件。

3.1 消息中间件

当前，消息中间件主要使用基于AMPQ协议的AMPQ，它是高级消息队列协议，是大规模，高并发的消息技术[6]。它是为面向消息的中间件设计的一个应用程序层。该协议的开放标准AMPQ是面向消息的，并且支持点对点和发布/订阅通信模式。域模型包括隧道和路由，它们可以提供安全可靠的消息服务。AMPQ对消息中间件和消息提供者的行为施加了严格的规则，并真正实现了不同客户端之间的互操作性。其中，RabbitMQ是基于AMQP的可替换企业消息传递系统，是目前最主流的消息传递中间件。

消息中间件可以实现应用程序之间的协作运行，并屏蔽各种平台和协议之间的特性，同步或者异步连接客户端和服务器[7]。根据数据流量的不同，提供不同的服务，若数据流量太大，则消息中间件可以削弱流量峰值，以避免出现因数据迅速流入到数据库中，从而导致服务器停机的情况，并可以确保数据传输的可靠性和安全性。同时，消息中间件还具有异步通信的能力。当应用程序不想立即处理该消息时，可以使用异步处理机制，该机制允许应用程序将一些消息放入消息中间件，但不立即处理它。在之后需要的时候再慢慢处理。除此之外，消息中间件还具有以下优势：（1）消息确认机制和持久化机制，在投递消息以后，可以持久化存储，将消息传播到消费端的过程中，可以进行确认，保证系统的安全性和可靠性。（2）可靠性高，高度可定制的路由，通过高度可定制的路由规则，实现集群的扩展，以及数据的可迁移能力[8]。

3.2 数据传输及访问中间件

数据访问服务中间件，就是指一切连接应用程序和数据库的软件[9]，目前，它是在所有中间件中最成熟的一种，一切网络服务，都要基于数据访问中间件。它可以提供各种便捷服务，如虚拟缓冲存取，各种数据格式的转换以及文件的解压等服务[10]。常见的数据访问服务中间件主要有ODBC、JDBC等等，ODBC是由微软公司确立和定义的，已经被数据库界广泛的接受和采用，成为了一种数据库访问的统一接口，通过ODBC数据访问中间，应用程序可以不需要考虑数据库的格式，采用统一的方式去访问数据库，通过ODBC提供的API去操作数据库中的数据，极大地简化了开发的工作，提高了开发的效率。

数据访问中间只提供了数据访问的能力，但是不具备数据传输的能力，需要数据传输中间件的配合。数据传输中间件在科学数据库与网格项目中发挥重要作用，由中科院数据中心提供。

需要辅助数据传输中间件。中国科学院计科学数据中心提供的四种数据传输中间件。它是科學数据库和网格项目的重要组成部分。传输文件和传输对象是它的两个最基本的功能，传输速度和安全能力是衡量它的重要指标[11]。在任何需要传输文件的应用中，都可以部署数据传输中间件，其有以下特性：（1）该中间件采用二进制的RPC协议，具有简单高效的优势;（2）在传输过程中，它时基于HTTP协议进行传输，服务器端不用开放防火墙端口，可以保障服务器的安全，避免外部的恶意攻击;（3）采用断点续传技术，高效、可靠地传输数据[12]。

3.3 其他中间件

在安防视频分析云平台中的应用中，需要用到多种功能型中间件，它们主要用来提供某些平台服务功能，例如流媒体中间件、存储服务中间件、报警服务中间件等等。

4 中间件技术的展望

目前，随着安防领域的发展，中间件已经成为开发安防应用产品中不可或缺的关键基础设施[13-14]，形成了中间件“无处不在”的技术格局，业务的复杂程度和要求越来越高，数据量的不断增大，对中间件的要求不断提高，如何保证中间件能够保证巨大的业务量的需求，目前，已近成为中间件技术研究的热点。同时，未来的中间件将更加注重标准的制定与运用，保证中间件最大程度的扩展性，不断适应复杂的业务场景。

参考文献：

[1]张今革，林志达，张华兵.基于消息中间件的数据传输方法研究[J].电子世界，2020（02）：101-102.

[2]张晨宇，陆保国，耿会东.高性能消息中间件技术的分析与研究[J].信息技术与信息化，2019（10）：193-195.

[3]白瑞俊，田全红，刘文杰，等.中间件技术与J2EE平台综述[J].计算机光盘软件与应用，2014，17（11）：72+74.

[4]崔力升.中间件技术的综述[J].科技视界，2014（03）：198+288.

[5]周园春，李淼，张建，等.中间件技术综述[J].计算机工程与应用，2002（15）：80-82.

[6]徐晶，许炜.消息中间件综述[J].计算机工程，2005（16）：73-76.

[7]杜蕊.智能消息中间件的研究与应用[D].哈尔滨理工大学，2012.

[8]曹国旺.基于消息中间件的企业应用集成研究[D].中南大学，2003.

[9]张晓蓉.分布式数据访问中间件的研究与设计[J].煤炭技术，2012，31（02）：245-247.

[10]李争，黄静宾.数据访问设计模式的应用研究[J].微计算机应用，2010，31（10）：36-40.

[11]刘智斌，张健.中间件技术在数据传输中的应用研究[J].企业科技与发展，2013（Z2）：1-2.

[12]刘尧，宁芊.基于消息中间件的信息系统数据传输与同步设计[J].人民长江，2016，47（18）：106-109.

[13]魏峻.软件中间件技术现状与展望[J].新技术新工艺，2007（07）：5-13.

[14]王成良，邱节.中间件技术现状与展望[J].电脑知识与技术（学术交流），2007（01）：149-150+154.