CN114666554A - 一种边缘网关云服务管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种边缘网关云服务管理系统，包括设备管理模块、实时视频模块、历史视频模块、画面质量检测模块、人脸识别模块、用户管理模块和系统管理模块。设备管理模块提供Edge集中式管理并统一配置插件。实时视频模块提供所有接入实时视频查看和实时视频分享。历史视频模块提供历史视频列表查询、视频查看和下载。画面质量检测模块进行画面质量检测配置。人脸识别模块通过调节参数进行以图搜图和搜索抓拍记录，根据摄像头记录时间和地点形成人员轨迹图。用户管理模块通过多租户形式对用户数据进行隔离为多个用户提供服务。本发明可以汇聚大部分不同厂商生产的监控设备，且具备可以持续扩展能力，可简单迅速提升Edge视频并发观看能力。

Description

一种边缘网关云服务管理系统

技术领域

本发明涉及边缘网关管理技术领域，尤其涉及基于springboot微服务的分布式边缘网关云服务管理系统。

背景技术

近年来城市发展水平不断上升,促使城市的建设规模也在逐渐扩大。 “智慧城市”这一全新的城市建设理念也在世界各个范围中应运而生。 “智慧城市”是继数字化城市建设之后,纳入国家和地方发展的重要规划当中,对城市的规划有着重要的影响。其中公共安防,对城市治理十分重要。各个行政区都在打通数字通道，实现集中管理，信息互通，资源共享。现在安防监控体系存在以下不足。

1.资源点分散，集中管理困难，设备信息不互通。不同厂商设备需要不同软件登录，软件的使用方式也是大不相同，软件之间设备信息无法互通，间接提高了使用成本，降低了安防监控效率；

2.安防监控扩容困难，大部分厂商出售监控设备都是以单机物理设备的方式出售，要扩容则需要买更多的相同厂商的设备，不利于客户的选择。如果客户买不同的设备，则会增加更多的成本；

3.老旧设备升级成本巨大。随着城市发展水平不断上升，对设备功能要求越来越高，特别是AI方面的能力，如人脸识别、车牌识别等。老旧设备数量庞大，更新成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服安防设备集中管理的困难，设备信息不互通，监控扩容困难，老旧设备升级成本巨大的问题，提供一种边缘网关云服务管理系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种边缘网关云服务管理系统，包括

设备管理模块，用于为Edge管理提供集中式管理平台，统一配置Edge插件，以及查看配置信息和服务状态；

实时视频模块，用于提供所有接入Edge实时视频查看，并通过云台控制分享限时链接来分享实时视频；

历史视频模块，提供历史视频列表查询，在web端查看和下载历史视频；

画面质量检测模块，使用人员对Edge进行画面质量检测配置，配置完成后下发配置信息至Edge，画面质量检测配置规则生效，检测到符合报警规则的情况，Edge通过webscoket上报告警消息到边缘网关云服务，同时记录告警记录至本地日志；

人脸识别模块，用于提供人脸抓拍记录查询，并通过调节参数进行以图搜图和搜索抓拍记录，根据摄像头记录时间和地点形成人员轨迹图；

用户管理模块，用于通过多租户形式以租户ID对用户数据进行隔离，使用同一套系统和资源为多个不同的用户提供服务。

系统管理模块，通过系统界面可视化操作，增加删除功能性插件；功能性插件包括：画面质量检测插件、人脸比对插件、推流服务器插件，接入服务器插件、重启插件和系统升级插件。

具体的，系统还包括通讯模块，用于Edge和边缘网关云服务的后台通讯，查看和配置下级Edge，边缘网关平台上下级的视频流接入，以及转码服务之间通讯。

具体的，实时视频模块包含接入服务增强，利用边缘网关云服务的接入服务集群，增强Edge接入服务实时视频和历史视频分发能力；利用边缘网关云服务的转码服务集群为Edge进行转码并发；利用边缘网关云服务的AI服务集群，为Edge提供AI识别服务。

具体的，设备的通道信息统一配置过程具体包括：先获取所有接入的通道信息，对接入的通道信息进行通道配置、插件升级配置、通道增加或通道增强。

具体的，画面质量检测配置规则包含信号丢失检测、亮度异常检测、颜色异常检测、冻结异常检测、模糊异常检测、横纹异常检测、噪声异常检测、遮挡异常检测和抖动异常检测；画面质量检测配置过程中先通过配置管理对摄像头进行规则配置，设置触发规则阈值；当异常触发，推送告警消息到Edge，Edge记录报警日志和报警数据，再推送到边缘网关云服务。

具体的，人脸识别模块可以对无AI功能的设备提供AI人脸服务；AI服务拉取摄像头的视频流，通过人脸算法分析关键帧数据，检测到人脸图像则推送到相应配置的服务，由对应服务保存识别的数据供业务使用。

具体的，以图搜图过程具体包括：通过相似度算法查询图片，返回对应图片和图片位置时间信息，在前端渲染形成轨迹图。

本发明的有益效果：

本发明可以汇聚大部分不同厂商生产的监控设备，并且具备可以持续扩展能力，因此可持续兼容不容厂商设备，上级部门可以更简单管理下级部门的安防数据。统一的管理方式和使用方式，可以大大降低客户的学习成本和使用成本。边缘网关云服务动态扩容简单，可以由边缘网关云服务对接Edge获取其视频流，再由边缘网关云服务分发视频流，可简单迅速提升Edge视频并发观看能力。AI模块可以为无AI功能的监控设备提供人脸识别、车牌识别、轨迹追踪能力等，边缘网关云服务的AI能力还可以提升Edge单机AI能力，将Edge部分数据上传给边缘网关云服务，由边缘网关云服务的AI模块处理。

附图说明

图1是本发明的系统框图；

图2是本发明的设备管理模块注册流程框图；

图3是本发明的设备管理模块远程升级Edge流程图；

图4是本发明的画面质量检测模块流程图；

图5是本发明的Edge人脸识别模块流程图；

图6是本发明的EGS对Edge人脸识别模块增强的流程图；

图7是本发明的用户登录流程图；

图8是本发明的视频流接入服务流程图；

图9是本发明的历史视频回放流程图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案精选以下详细说明。显然，所描述的实施案例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，不能理解为对本发明可实施范围的限定。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一：

本实施例中，一种边缘网关云服务管理系统，从系统架构上来看，系统分为三个子系统，即web服务子系统（Web server）、推流服务子系统（Push server）、接入服务子系统（Access）和流媒体服务子系统（Srs）。web服务子系统功能包括设备管理和视频分享，提供基础服务和视频服务。推流服务子系统功能包括历史视频查询，提供录像文件获取和云台操作等推送服务。接入服务子系统功能包括实时视频预览点播、录像文件查询下载和录像文件回放等。流媒体服务子系统则用于提供hls，rtmp，flv视频流媒体功能。其中，EGS（EdgeService）具体指边缘网关云服务。

如图1所示，本发明系统从功能模块方向可以大致划分为设备管理模块、实时视频模块、历史视频模块、画面质量检测模块、人脸识别模块、用户管理模块和系统管理模块。其中，设备管理模块，用于为Edge管理提供集中式管理平台，统一配置Edge插件，以及查看配置信息和服务状态。实时视频模块，用于提供所有接入Edge实时视频查看，并通过云台控制分享限时链接来分享实时视频。历史视频模块，提供历史视频列表查询，在web端查看和下载历史视频。画面质量检测模块，使用人员对Edge进行画面质量检测配置，配置完成后下发配置信息至Edge，画面质量检测配置规则生效，检测到符合报警规则的情况，Edge通过webscoket上报告警消息到边缘网关云服务，同时记录告警记录至本地日志。人脸识别模块，用于提供人脸抓拍记录查询，并通过调节参数进行以图搜图和搜索抓拍记录，根据摄像头记录时间和地点形成人员轨迹图。系统管理模块，用于通过系统界面可视化操作，增加删除功能性插件。功能性插件包括：画面质量检测插件、人脸比对插件、推流服务器插件，接入服务器插件、重启插件和系统升级插件。

而用户管理模块则用于通过多租户形式以租户ID对用户数据进行隔离，使用同一套系统和资源为多个不同的用户提供服务。

本实施例中，系统还包括通讯模块，用于Edge和边缘网关云服务的后台通讯，查看和配置下级Edge，边缘网关平台上下级的视频流接入，以及转码服务之间通讯。

实时视频模块包含接入服务增强功能，利用边缘网关云服务的接入服务集群，增强Edge接入服务实时视频和历史视频分发能力；利用边缘网关云服务的转码服务集群为Edge进行转码并发；利用边缘网关云服务的AI服务集群，为Edge提供AI识别服务。

设备的通道信息统一配置过程具体包括：先获取所有接入的通道信息，对接入的通道信息进行通道配置、插件升级配置、通道增加或通道增强。

画面质量检测配置规则包含信号丢失检测、亮度异常检测、颜色异常检测、冻结异常检测、模糊异常检测、横纹异常检测、噪声异常检测、遮挡异常检测和抖动异常检测；画面质量检测配置过程中先通过配置管理对摄像头进行规则配置，设置触发规则阈值；当异常触发，推送告警消息到Edge，Edge记录报警日志和报警数据，再推送到边缘网关云服务。

人脸识别模块可以对无AI功能的设备提供AI人脸服务；AI服务拉取摄像头的视频流，通过人脸算法分析关键帧数据，检测到人脸图像则推送到相应配置的服务，由对应服务保存识别的数据供业务使用。

以图搜图过程具体包括：通过相似度算法查询图片，返回对应图片和图片位置时间信息，在前端渲染形成轨迹图。

实施例二：

本实施例中，在实施例一提供的系统功能架构基础上，对系统的各个功能模块运行流程进行详细说明。

本实施例中，设备管理模块用于统一配置管理Edge设备，包含查看所有接入的Edge信息，对其进行通道配置，插件升级配置，管理本地插件下发到Edge，插件可对Edge增加或增强功能。Edge通过webscoket建立和边缘网关云服务建立连接，在边缘网关云服务修改配置信息，将通过webscoket下发至Edge，Edge根据收到的信息修改自身属性，修改完成重新发送注册信息到边缘网关云服务。插件升级流程同此类似。

画面质量检测模块，其配置规则包含信号丢失检测、亮度异常检测、颜色异常检测、冻结异常检测、模糊异常检测、横纹异常检测、噪声异常检测、遮挡异常检测和抖动异常检测，先通过配置管理对摄像头进行规则配置设置触发规则阈值。当异常触发，质量检测服务推送消息到Edge，Edge记录报警日志和报警数据，再推送到边缘网关云服务。

人脸识别模块，可以对无AI功能的设备提供AI人脸服务，边缘网关云服务的AI能力还可以提升Edge单机AI能力，将Edge部分数据上传给边缘网关云服务，由EGS的AI模块处理，数据处理完成下发至Edge或者保存在边缘网关云服务服务器。AI服务通过接入或直接拉取摄像头的视频流，通过人脸算法分析关键帧数据，检测到人脸则推送到相应配置的服务。由对应服务保存识别的数据供业务使用。用户以图搜图，通过相似度算法查询图片，返回对应图片和图片位置时间信息，在前端渲染形成轨迹图。

用户管理模块，边缘网关云服务可部署成多租户形式，对用户数据租户ID进行隔离，使用同一套系统和资源为多个不同的用户提供服务，提高资源利用率，统一维护降低使用成本，支持动态扩容，服务器伸缩性能好。

实时视频模块，边缘网关云服务通过接入服务将Edge（或第三方Edge）视频流接入，用于观看实时视频和历史视频，集成对接其他厂商监控设备，由Edge（或第三方Edge）发送注册信息到边缘网关云服务，边缘网关云服务保存注册信息到服务器，观看实时视频时。由边缘网关云服务拼接播放地址，前端点播，接入服务解析播放地址并向边缘网关云服务服务器获取摄像头具体信息。接入服务器再根据摄像头信息向Edge的接入服务（或摄像头）发送播放请求，视频流依次返回到前端播放器（第三方Edge可以通过中间程序模拟此过程）

历史视频模块，对接入边缘网关云服务的流提供转码服务器，支持更多视频流格式输出和下载。具体流程是前端请求转码服务，转码服务向接入发送请求接入服务解析播放地址并向边缘网关云服务服务器获取摄像头具体信息。入服务器再根据摄像头信息向Edge的接入服务（或摄像头）发送播放请求，视频流依次返回转码，转码服务再根据返回的数据进行转码，并将数据返回给前端。

如图2所示，本发明设备管理模块，统一配置，包含查看所有接入的Edge信息，对其进行通道配置，插件升级配置，管理本地插件下发到Edge，插件可对Edge增加或增强功能。用户先登录Edge设备配置边缘网关云服务注册地址，配置完成Edge通过webscoket和边缘网关云服务建立连接。连接建立后向边缘网关云服务发送注册信息，边缘网关云服务接收到注册信息并校验，校验通过则保存Edge信息到数据库和缓存，校验失败则返回提示信息。因为是webscoket连接，边缘网关云服务服务器无需额外信息就可以和Edge通信。如图3所示为边缘网关云服务远程升级Edge插件流程图，在边缘网关云服务配置插件信息，通过webscoket发送升级信息到Edge。Edge校验升级信息，通过则执行更新程序并时时发送更新状态给边缘网关云服务，失败则返回提示信息。图3中，边缘系统采用由创意信息技术股份有限公司开发的创意智能边缘网关系统（TroyEdge）。

如图4所示，画面质量检测配置模块，其配置规则包含信号丢失检测、亮度异常检测、颜色异常检测、冻结异常检测、模糊异常检测、横纹异常检测、噪声异常检测、遮挡异常检测和抖动异常检测。用户先登录边缘网关云服务，选择对应Edge配置画面质量检测规则。边缘网关云服务将配置通过webscoket下发至对应Edge。Edge将信息发送给画面质量检测插件，质量检测插件根据信息拉取对应设备视频流。收到视频流则根据配置规则按帧分析是否触发规则。触发规则后产生一条告警信息发送至Edge。Edge保存告警信息并上报给边缘网关云服务。

如图5所示，人脸识别模块，用户先登录边缘网关云服务，选择对应Edge配置AI人脸检测规则。边缘网关云服务将配置通过webscoket下发至对应Edge。Edge将信息发送给AI人脸检测插件，AI人脸插件根据信息拉取对应设备视频流。收到视频流则根据配置规则按帧分析是否触发规则。触发规则后产生一条告警信息发送至Edge。Edge保存告警信息并上报给边缘网关云服务。边缘网关云服务对Edge的AI能力增强流程图如图6。用户登录边缘网关云服务，为Edge配置AI负载规则，边缘网关云服务将对应规则下发到Edge。Edge将消息发送至AI检测插件，AI插件根据自己的负载能力分配监控设备，将负载不了的设备上报给边缘网关云服务的AI服务。由AI服务对这些设备进行AI分析，分析完成将结果保存至边缘网关云服务并发送回Edge。

如图7所示，用户管理模块，边缘网关云服务可部署成多租户形式，对用户数据租户ID进行隔离，使用同一套系统和资源为多个不同的用户提供服务。先使用管理员账号登录边缘网关云服务后台，进入后台根据客户信息创建租户和租户账号。将有关信息发给用户。用户使用提供的租户ID和账号在首页登录边缘网关云服务。登录成功后进入菜单页面，菜单及权限均有管理员配置。后台服务器根据租户ID对数据进行隔离。该租户下的用户，仅可查看属于该租户的相关信息。

如图8所示，实时视频模块，边缘网关云服务通过接入服务将Edge（或第三方Edge）视频流接入，用于观看实时视频和历史视频，集成对接其他厂商监控设备，由Edge（或第三方Edge）发送注册信息到边缘网关云服务设备管理模块，边缘网关云服务设备管理模块保存注册信息到服务器，观看实时视频时。由边缘网关云服务拼接播放地址，前端点播，接入服务解析播放地址并向边缘网关云服务设备管理模块获取摄像头具体信息。接入服务器再根据摄像头信息向Edge的接入服务（或摄像头）发送播放请求，视频流依次返回到前端播放器（第三方Edge可以通过中间程序模拟此过程）

如图9历史视频模块，对边缘网关云服务提供历史视频回放功能。具体流程是前端请求边缘网关云服务设备管理模块获取视频列表。前端再根据视频列表信息，向边缘网关云服务接入服务请求历史视频文件列表。边缘网关云服务接入服务向边缘网关云服务设备管理模块获取设备详情，边缘网关云服务接入服务获取到设备详情后，向Edge接入服务请求历史视频播放列表。Edge接入服务查询到历史视频列表，依次返回到前端。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种边缘网关云服务管理系统，其特征在于，包括

设备管理模块，用于为Edge管理提供集中式管理平台，统一配置Edge插件，以及查看配置信息和服务状态；

实时视频模块，用于提供所有接入Edge实时视频查看，并通过云台控制分享限时链接来分享实时视频；

历史视频模块，提供历史视频列表查询，在web端查看和下载历史视频；

画面质量检测模块，使用人员对Edge进行画面质量检测配置，配置完成后下发配置信息至Edge，画面质量检测配置规则生效，检测到符合报警规则的情况，Edge通过webscoket上报告警消息到边缘网关云服务，同时记录告警记录至本地日志；

人脸识别模块，用于提供人脸抓拍记录查询，并通过调节参数进行以图搜图和搜索抓拍记录，根据摄像头记录时间和地点形成人员轨迹图；

用户管理模块，用于通过多租户形式以租户ID对用户数据进行隔离，使用同一套系统和资源为多个不同的用户提供服务；

系统管理模块，通过系统界面可视化操作，增加删除功能性插件。

2.根据权利要求1所述的一种边缘网关云服务管理系统，其特征在于，还包括通讯模块，用于Edge和边缘网关云服务的后台通讯，查看和配置下级Edge，边缘网关平台上下级的视频流接入，以及转码服务之间通讯。

3.根据权利要求1所述的一种边缘网关云服务管理系统，其特征在于，所述实时视频模块包含接入服务增强，利用边缘网关云服务的接入服务集群，增强Edge接入服务实时视频和历史视频分发能力；利用边缘网关云服务的转码服务集群为Edge进行转码并发；利用边缘网关云服务的AI服务集群，为Edge提供AI识别服务。

4.根据权利要求1所述的一种边缘网关云服务管理系统，其特征在于，设备的通道信息统一配置过程具体包括：先获取所有接入的通道信息，对接入的通道信息进行通道配置、插件升级配置、通道增加或通道增强。

5.根据权利要求1所述的一种边缘网关云服务管理系统，其特征在于，所述画面质量检测配置规则包含信号丢失检测、亮度异常检测、颜色异常检测、冻结异常检测、模糊异常检测、横纹异常检测、噪声异常检测、遮挡异常检测和抖动异常检测；画面质量检测配置过程中先通过配置管理对摄像头进行规则配置，设置触发规则阈值；当异常触发，推送告警消息到Edge，Edge记录报警日志和报警数据，再推送到边缘网关云服务。

6.根据权利要求1所述的一种边缘网关云服务管理系统，其特征在于，人脸识别模块可以对无AI功能的设备提供AI人脸服务；AI服务拉取摄像头的视频流，通过人脸算法分析关键帧数据，检测到人脸图像则推送到相应配置的服务，由对应服务保存识别的数据供业务使用。

7.根据权利要求1所述的一种边缘网关云服务管理系统，其特征在于，所述以图搜图过程具体包括：通过相似度算法查询图片，返回对应图片和图片位置时间信息，在前端渲染形成轨迹图。

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