物联网产业和技术的飞速发展为社会中的多种场景赋能,在人们的生活中随处可见种类不同、数量繁多的物联网设备,其中图像采集设备在多种应用场景下都发挥着重要的作用,然而多数图像采集设备在物联网环境中工作的方式都是独立的,尤其在某些以监控、目标识别与追踪为重要组成部分的物联网场景中,这些缺少联动性的图像采集设备能带来的帮助十分有限。同时,随着物联网规模的迅速增长,会有海量图像数据涌入物联网环境中,在传统的以云为核心的图像处理架构中这些数据都需要传输到云端进行处理,但是这对云端的带宽、负载等要求较高,会给云端带来巨大压力,导致图像处理效率低下,进而对图像采集设备的联动性造成巨大影响。本文为解决上述问题展开了研究,主要研究内容如下:

针对物联网环境下图像采集设备联动性不足的问题。本文提出了一种图像采集设备实时联动引擎,该引擎可以根据图像采集设备的行为对预定义的事件及规则进行实时匹配和处理,并下发指令给图像采集设备,设备之间基于规则进行联动响应,最后通过实验对该引擎的功能进行验证,同时评估了引擎的性能表现。

针对大规模物联网中海量图像数据涌入会导致云端压力过大,进而影响图像采集设备联动效率的问题,本文提出了一种以边缘计算为基础的分布式数据处理架构,该架构通过在边缘侧部署部分图像处理任务以及规则预处理任务,能够有效地减轻云端计算、带宽、稳定性等各方面压力,最后,通过实验验证了该分布式数据处理架构的性能表现。

结合以上两个研究内容,本文以微服务的方式设计并实现了一个物联网图像采集设备联动响应平台,集成了上述两个研究内容的原型功能模块,该平台可以实现设备接入、可视化事件规则定义和处理、可视化数据流编排、设备联动响应告警等功能,并且展示了该平台各功能的界面效果。