引言
　　
　　近年來隨著*信息化建設的推進，各省、市、縣*機關及其下屬的治安、刑偵、*等業務部門在各自轄區內陸續建立起了一批*卡口系統，這些系統在治安防控、刑事偵察、交通管理等業務工作中得到了廣泛的應用。由于卡口系統在打擊*、處置交通違法等各類*業務中起到的作用越來越大，對卡口系統的使用要求也越來越高。現有的卡口系統由于存在著布局分散、數量不足、信息無法共享、與*其他業務信息系統無法對接等局限，這些分散建設，相對孤立的卡口系統已逐漸的不能滿足*業務工作的需要。
　　
　　為此，需要對已建的卡口系統在一個較廣闊的范圍內（如全省、全地市）進行全區域的聯網整合，實現卡口系統間信息共享，充分發揮卡口的協同工作效應。通過將區域內的各卡口監控點連點成線，形成車輛在全省（或市）內的行駛軌跡，并自動與*其他資源庫對接，以實現自動報警追蹤等目的，提高卡口系統的效能，充分發揮卡口系統作用。而在卡口系統間聯網整合過程中，需要解決卡口系統平臺對接、卡口系統間網絡互聯等難題，而其中zui困難，也是zui關鍵的是卡口系統間網絡互聯問題。云計算技術的引入，很好的解決了這一難題，通過建立云計算平臺，快速、經濟的實現了全區域卡口系統間聯網，將這些分散建設，孤立的卡口系統充分的整合在一起，實現了卡口信息資源的共享，極大提高了卡口系統的作用和*業務部門的戰斗力。
　　
　　卡口系統及聯網整合原理分析
　　
　　卡口系統分析
　　
　　卡口系統是建立在道路特定位置，如道路中段、橋梁出入口、收費站等地點，采用*的光電、圖像處理、計算機、網絡傳輸等技術，對通過該卡口監控點的所有車輛進行拍攝、記錄與處理的一種道路交通、治安管理監測系統。系統能夠采集并記錄所有經過本斷面的車輛、行人等信息，對車牌進行自動識別，并與中心管理平臺通訊，系統可對轄區內運行的車輛、行人進行有效管理，不僅可以進行傳統的事后查找，還能實現預警功能。主要用于道路動態管控和治安、刑偵、交通管理等方面，在打擊和預防*、處置突發性事件、規范城市交通秩序和其它應用中發揮作用。
　　
　　卡口系統的組成
　　
　　卡口系統總體來說由卡口前端信息采集子系統、網絡傳輸子系統、中心管理平臺子系統三部分組成。（其組成示意圖如圖1）　　前端卡口信息采集子系統：主要功能為信息采集和通訊，即對經過道路卡口的所有車輛進行抓拍，獲得車輛和行人的圖像、經過時間、車型、車牌號、方向、速度等數據信息，并向中心平臺發送。網絡傳輸子系統：完成前端卡口信息采集子系統與信息中心管理平臺之間的數據和圖像信息的傳輸。中心管理平臺子系統：是卡口系統核心業務處理中心，為用戶提供卡口系統的訪問和綜合查詢服務功能，完成前端數據信息和圖片的接收、處理及存儲，實現對卡口系統的遠程管理以及對車輛布控等實戰功能。
　　
　　卡口系統工作過程
　　
　　在卡口前端子系統通過線圈、攝像機等傳感設備采集各類信息數據，同時安排有處理設備（如工控機）作為圖像數據的暫存器，可按照系統的需要進行前端圖像識別和圖像拍攝、壓縮、傳輸等處理工作。
　　
　　卡口系統前端采集處理后的數據采用FTP等上傳協議，通過網絡傳輸系統實時上傳到中心管理平臺。
　　
　　中心平臺設有數據庫服務器系統，用于收集各個卡口檢測點上傳來的數據，掌握全部的卡口車輛信息，完成數據信息和圖片的接收、處理及存儲，根據實時車輛信息，進行黑名單比對、套牌車檢測、行駛軌跡分析、涉車案事件關聯分析等業務處理。
　　
　　卡口系統間聯網整合分析
　　
　　卡口系統間聯網整合，就是要將各類由不同的省、市、縣等*機關及其下屬的業務部門各自建設的，分散在不同地域、隸屬不同業務部門，相對孤立的卡口系統整合在一個平臺上，并向全警提供卡口聯網報警布控服務，實現卡口信息資源共享。為了實現卡口系統間的聯網整合，需要解決卡口系統平臺間對接、卡口系統間網絡互聯、卡口系統間聯網架構設計等一系列的技術難題。
　　
　　通常做法及其存在問題
　　
　　通常的卡口聯網整合做法是：通過對現有的卡口系統按聯網要求進行網絡改造的方式，實現卡口系統的全區域聯網，然后在聯網基礎上進行軟件開發，實現系統平臺的對接，完成卡口資源整合。
　　
　　然而，一些地區的實施過程中的經驗表明，對現有各卡口系統的的網絡改造，大體會遇到如下情況：一是對原有系統的改動較大，工程規模較大，牽涉面較廣，需要克服的問題多；二是為了網絡實現對接，需要進行復雜的路由設計，網絡結構復雜；三是由于原有卡口系統分散建在各地區，網絡改造需要的資金較多，而且周期較長。由于*工作要求的特殊性，上述情況往往會導致卡口聯網工作在后期難以進一步推廣應用。
　　
　　聯網存在問題原因分析及解決方案
　　
　　通過對現有的卡口系統進行分析，可發現由于各卡口系統是由各單位分別建設，存在著這樣一些特點：1、各卡口設備廠家型號不同，不同單位在不同時期，甚至同一單位在不同時期所建設的卡口設備廠家和型號都不一致；2、卡口系統基本處于分散應用狀態，系統大多以轄區為單位，在一個縣或者一個市的城區組網，卡口系統之間互不相通，而且分散在較為廣闊的地域；3、不同卡口系統規模大小不一，小的卡口系統只有一兩個卡口前端監測點，大的有幾十個、上百個卡口前端監測點；4、卡口系統的網絡結構多種多樣，而且有些卡口平臺可以跨網段訪問，有些則基于局域網技術，無法跨網段訪問；甚至一些卡口系統是建立在采用私有地址的局域網上，這些卡口系統無論從網絡結構還是IP地址分配，組網模式等都*一樣，這些都給聯網工作帶來了困難。
　　
　　因此，必須找到一種能夠快捷、經濟、可靠的聯網方式，能用zui小的開支，在可以接受的時間段內實現全區域卡口系統間聯網，以滿足*業務要求的需要。云計算技術以其所具備的動態資源配置、需求服務自助化、網絡訪問便捷、高擴展性和開放性、可計量服務以及資源的虛擬化等技術特點，為解決卡口系統間聯網問題提供了一條切實可行的途徑。通過搭建私有云聯網平臺，借助云計算的虛擬化技術和敏捷（Agility）特性．可快速且低成本的將分布在不同地區的卡口系統進行聯網整合．實現卡口系統信息資源的共享。
　　
　　云計算技術簡介
　　
　　云計算是分布式處理、并行處理和網格計算的發展，或者說是這些計算機科學概念的商業實現。云計算（cloudcomputing）是一種基于網絡（主要是互聯網）的計算方式，通過這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需提供給計算機和其他設備。狹義云計算指IT基礎設施（即資源）的交付和使用模式，即通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需資源；廣義云計算指服務的交付和使用模式，即通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需服務。
　　
　　自Googlezui先提出云計算的概念并投入Google搜索等商業運行以來，亞馬遜、IBM、微軟等公司相繼提出了自己的云計算計劃和方案并投入商用，比較典型的有Google的云計算平臺、亞馬遜的彈性計算云、IBM的藍云計劃、微軟的“云一端”策略等。
　　
　　云計算特征
　　
　　提供資源的網絡被稱為“云”，通常涉及通過互聯網絡來提供動態易擴展且虛擬化的資源。“云”中的資源在用戶看來是可以無限擴展的，并且易于獲取，按需使用，隨時擴展，按使用付費。云計算通過網絡把多個成本相對較低的服務器集群整合成一個具有強大計算能力的系統，并借助基礎架構即服務（IaaS），平臺即服務（PaaS）和軟件即服務（SaaS）等*的服務提供模式把這種強大的計算能力分布到使用者手中。
　　
　　用戶可通過網頁瀏覽器獲取資源和服務，所有的軟件、數據和運算、處理都在“云”中存儲和完成，用戶不用考慮使用什么設備以及所使用的計算技術和接入的方式，且不用關心“云”的組成和結構等。云計算除了對用戶端的設備要求zui低，使用起來方便外，還可以輕松實現不同設備間的數據與應用共享,用戶不再受到單一數據源的限制。
　　
　　云計算基本原理及布署模型
　　
　　云計算系統的核心技術是并行計算技術（ParallelComputing），通過并行計算技術，使計算分布在大量的分布式計算資源上，而非某個計算機或服務器中，從而獲得強大的計算能力，數據中心通過網絡將大的計算處理程序自動分拆成無數個較小的子程序，再由服務器集群所組成的龐大系統搜索、計算分析之后將處理結果回傳給用戶。云計算基礎構架就是由通過數據中心傳送的可信賴的服務和創建在服務器上的不同層次的虛擬化技術組成的，人們可以在任何有提供網絡基礎設施的地方使用這些服務　　按照布署模型分類,云計算可分為:公用云（PublicCloud）、私有云（PrivateCloud）、社區云（CommunityCloud）和混合云（HybridCloud）等幾種。從卡口信息數據安全和保密性方面考慮，卡口系統一般是選擇在專網或*專網的基礎上構建。因此為確保安全，作為卡口系統聯網平臺的云計算平臺也應選擇以搭建“私有云”的方式實現，通過虛擬化的云計算技術，建設一個符合實際聯網規模和要求的“云存儲”系統，解決卡口系統間聯網的問題。
　　
　　利用云計算實現廣域卡口系統間的聯網
　　
　　“私有云”，是指專門為本企業或組織搭建的一個云計算平臺，將云計算的基礎設施與所有軟硬件資源創建在企業或者機構的專網內，企業或組織機構內部員工都可以訪問這個私有云內的所有資源或服務。私有云具有公用云的大多數優點，區別在于私有云服務的數據與程序皆在組織內部管理，公司或者組織以外的非*用戶，無法訪問這個云環境中的資源。
　　
　　卡口系統工作流程的實質和關鍵
　　
　　為解決卡口系統間聯網的問題，需要對卡口系統的工作原理進行分析。從前面對卡口系統的分析中可以發現，卡口系統工作過程實質就是數據的采集、傳送、存儲、處理和提供服務的過程，據此可以建立起卡口系統工作過程的模型。
　　
　　該模型的流程為：前端采集數據，這些數據流通過傳輸網絡流向卡口信息中心，然后卡口信息中心對數據進行存儲和處理，zui后由卡口信息中心向用戶提供數據庫服務。從圖中可看出，卡口系統中與應用直接相關的是數據庫提供的服務--即數據的存儲和調用。由此可以認為，卡口系統間聯網整合的實質是將分散在不同卡口系統中的數據庫實現聯網整合，目的就是為了實現這些分散的、孤立的卡口信息數據的統一管理、調度及服務，也就是實現卡口系統間數據的共享。
　　
　　因此卡口系統間的聯網關鍵是對分散在不同地域的卡口系統數據庫中數據的整合。找到了這一關鍵點，就可利用云計算技術，根據具體系統聯網的規模，通過建立卡口云計算聯網平臺的方式，將孤立的卡口系統數據庫中的數據整合，快速而經濟的實現廣域卡口系統間的聯網整合。
　　
　　廣域卡口系統間云計算聯網平臺實現方案
　　
　　廣域卡口系統間云計算聯網平臺其實質就是一個私有云存儲系統，云存儲是一個以數據存儲和管理為核心的云計算系統，云存儲是在云計算（cloudcomputing）概念上延伸和發展出來的一個新的概念，是指通過集群應用、網格技術或分布式文件系統等功能，將網絡中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協同工作，共同對外提供數據存儲和業務訪問功能的一個系統。
　　
　　云計算存儲平臺具有提供大規模的計算和數據存儲、管理服務的能力，基于云計算的卡口系統間聯網平臺以云計算服務器組群為核心，可根據要聯網的卡口系統數量以及各卡口系統的規模和數據量，動態部署虛擬的硬件為各個卡口系統提供存儲和計算，并通過專線將分散在各地域的卡口系統和用戶接入云中，在基本不改動原有卡口系統及其網絡的前提下使復雜卡口系統間聯網整合應用成為實現。卡口系統中的所有的信息資源，都可以存放于“云”中，其存儲、管理和服務提供都由“云”來完成，從而克服當前卡口系統間聯網的各種限制和瓶頸。
　　
　　廣域卡口系統間云計算聯網平臺結構如上圖所示，由私有云計算平臺根據各卡口系統的規模及數據量的大小，從動態資源池中虛擬出與其相對應的存儲服務器（VPSS），并分配與各卡口系統數據處理量相適配的硬件資源；在基本不對原卡口系統做改動的前提下，這些虛擬的存儲服務器（VirtualPrivateStorageServer）使用各卡口系統各自網絡中的IP地址，通過專線加入到各卡口系統的原有網絡中；各卡口系統采用自身的FTP等數據上傳協議增加一路數據上傳----即通過專線將數據實時上傳到新加入到網絡中的虛擬服務器存儲；對各卡口系統來說，只是在本地局域網中多了一臺存儲服務器，增加一路數據上傳，對卡口系統本身改動不大。
　　
　　各卡口系統上傳到“云”中的數據，由“云”統一管理和處理，并通過從云計算平臺虛擬出的數據庫服務器（VDBS）組向省、地市級不同應用中心提供卡口聯網整合所需的所有要聯網卡口系統的數據庫服務，虛擬數據庫服務器（VirtualDataBaseServer）由云計算平臺根據數據量大小分配資源，可根據需要加入到卡口聯網整合應用服務器所在的網絡中，使用該網絡的IP地址，在不對各卡口系統做大的改動的前提下快速、經濟的實現聯網整合；卡口聯網整合服務應用系統再通過安全接入平臺接入*網,在*網上為全警卡口應用提供服務。
　　
　　廣域卡口系統間聯網云計算平臺架構實現及部署
　　
　　卡口系統聯網的私有云計算平臺架構
　　
　　要建立私有云系統，除了需要硬件資源外，還需要有云設備軟件，通常要用到云計算的虛擬化技術。針對卡口系統聯網的私有云計算平臺有多種實現方案，如IBM的藍云架構、GoogleAppEngine架構、微軟的私有云服務架構等。以微軟的為例，基于Microsoft的虛擬基礎架構包括：具有足夠多的網絡接口和內存的可擴展服務器、共享存儲、足以支持高存儲利用率的網絡基礎架構、用于服務器虛擬化的MicrosoftHyper-V、用于管理的SystemCenterOperationsManager（SCOM）和SystemCenterVirtualMachineManager（SCVMM）
　　
　　卡口聯網云計算平臺實現及部署
　　
　　為使卡口聯網云計算平臺能在zui短的時間內實現部署，首先要對各種資源現況進行分析和評估，通過了解所需要聯網的卡口系統的數量、聯網整合后的應用平臺用戶數、使用性質、zui大數據流量、數據處理量等，估算出所需要的計算能力，并從卡口系統的規模，評估系統的數據儲存量，進而確定所需要的基礎設施的檔次和數量清單（如服務器的型號、能力、總存儲設施的容量大小等），此外還需要選擇私有云構建的基礎平臺軟件、確定所采用的私有云服務架構等。
　　
　　其次，在完成*步工作的基礎上，從基礎架構層出發將這些服務器、存儲、網絡等基礎資源虛擬化并對其進行整合、池化，實現對基礎資源的統一管理和使用，根據每個卡口系統的具體情況，對應的為每個卡口系統創建一臺虛擬服務器，根據省、市級聯網整合應用平臺用戶的使用情況，對應的為每個應用平臺創建一臺虛擬數據庫服務器，同時根據各卡口系統的數據量和應用平臺的使用情況分配好計算和存儲資源，并做好相應的設置；從而建立起基于云計算平臺的卡口聯網平臺基礎架構服務。
　　
　　zui后，在建好的云計算平臺中，通過智能部署和管理軟件實現自動化管理，為各類應用提供一致的虛擬化資源訪問入口，將數據庫等各類應用遷移到虛擬的私有云計算環境中，如將各卡口數據上傳到云計算平臺對應的虛擬服務器的數據庫中，為聯網應用提供數據庫服務等。
　　
　　卡口云計算聯網平臺的建設可參照如下實施策略：前期設計階段先搭建一個云測試平臺，對云計算系統設計中的技術和關鍵點進行驗證和完善，后期建設可按照漸進、*、按需投入資源和成本等原則分階段加以實施。所謂漸進，就是在實施聯網過程中，各卡口系統要逐一接入云聯網平臺，測試成功后再接下一個逐步推進；*，就是要在規定的時間內確保卡口聯網平臺迅速發揮作用；按需投入資源和成本，則是要求在建設過程中，根據任務和實際數據處理量的zui低要求，投入資金搭建合適的基礎架構。
　　
　　云計算在卡口系統間聯網應用存在的問題
　　
　　當前，云計算在卡口系統間聯網中的應用還處于起步階段，對這方面的研究還有待深入，云計算本身所面臨的一些問題同樣也制約著其在卡口聯網中的應用，主要如下：
　　
　　缺乏統一的技術標準。由于缺乏統一的技術標準，尤其是接口標準，各廠商在開發各自產品和服務的過程中各自為政，這為將來不同服務之間的互連互通帶來嚴峻挑戰，各公司的云計算體系架構差別很大，基于不同的技術體系所建立的云計算平臺間無法實現跨平臺操作，云計算平臺間很難融合。
　　
　　維護和管理要求較高。云計算平臺的系統結構和軟硬件的設置較為復雜，對長期系統維護和數據管理的要求很高，維護和管理人員需要具有較強的專業知識，對運維管理部門的技術要求較高。
　　
　　大規模應用存在延遲。因為添加任何新的東西到云計算平臺都是一個動態屬性。大規模應用中受制于連接服務器的網絡等因素可能存在延遲等問題，訪問擁塞和網絡擁塞都會影響延遲，數據包通過網絡時必須采取的跳數也會對延遲造成影響穩定性和服務的可用性有待驗證。由于云計算平臺在卡口系統聯網中的應用尚處于探索階段，不同規模級別的卡口系統間聯網平臺的穩定性和服務的可用性有待在實際運行過程中進一步驗證，網絡中傳統的各類攻擊和病毒等威脅、云計算平臺自身運維故障等，都可能對平臺的穩定性和服務的可用性造成重大的影響，需要在建設之初就予以充分的重視。
　　
　　結束語
　　
　　隨著*業務需求的增加以及智慧城市建設工作的推進，各地*機關將陸續開展對現有卡口系統進行聯網整合的工作，云計算這種新興計算技術，以其強大的計算能力，快速靈活的按需構建和擴容基礎信息設施的能力、虛擬化、隨需應變的動態資源分配等特性，在*信息化建設的應用前景十分廣闊，尤其是云計算平臺以數據、服務為中心的體系特征十分適用于構建以數據共享為目標的卡口系統間聯網整合平臺。通過將本地資源轉化為云服務，可以非常方便的實現分散在各地的卡口系統之間的數據聯網共享，循著這一思路，不僅可以實現卡口系統間的數據聯網共享，而且還可以拓展到其他的數據聯網共享領域。
　　
　　卡口系統間云計算聯網平臺這一新型數據聯網整合實現模式的出現，一方面為解決卡口系統間聯網中的難題提供了新的思路和實現途徑，另一方面也為云計算技術本身開辟了新的應用領域，拓寬了其應用范圍。作為一種新的技術手段，雖然云計算在卡口系統聯網整合的應用中面臨著一些問題，但是隨著云計算技術的發展，以及其在實際應用過程中經驗的增多，作為一種整合卡口系統資源的手段，云計算應用必然會不斷趨于完善，并在*卡口系統間聯網整合過程中不斷的向深化應用發展，未來不僅卡口聯網，甚至是卡口系統各項應用本身都可整合再“云”中，卡口系統將憑借“云”的強大能力，向卡口智能化整合等方向不斷發展。
　　
　　作者簡介：向庭波廣西柳州市*局信息通信科有線通信室主任、信息系統項目管理師；
　　
　　何濤廣西柳州市*局信息通信科副科長、工程師