控制室技術在經歷了模擬、數字兩代的技術發展之後,網路化時代迎來了資訊資料量與使用者需求量的爆發增長,而訊號的傳輸技術的發展速度有限,頻寬資源無法滿足資料量的矛盾始終存在。模擬、數字兩代技術之後,現在的控制室行業進入了分散式KVM、光纖KVM技術作為主流的格局。分散式KVM系統以技術簡單、系統靈活、擴充套件方便、專案實施門檻低的優勢,成為目前眾多廠商都在力推的技術。但是訊號壓縮與訊號延遲,一直是IP分散式KVM坐席協作系統無法避免的固有缺陷。
典型分散式KVM坐席系統架構
而光纖KVM有系統穩定、傳輸實時性好、訊號無壓縮零延遲、資料併發處理能力強、資訊保安度高等優勢,佔據了控制室行業的高階市場,應用在各個行業的大型指揮中心、控制中心等場景。
光纖KVM與IP分散式KVM坐席協作系統最核心的區別在於產品架構,分散式KVM系統以網路交換機為訊號傳輸的核心,而光纖KVM使用了被稱為“全光架構”的產品核心,省去了網路交換機,具有完全不同的產品結構。全光架構為控制室KVM坐席協作系統帶來了以往的技術前所未有的優勢,也為控制室帶來了革命性的效率提高與操作體驗。
光纖KVM在高階控制室中的應用場景
全光架構如何解決訊號延遲問題?
全光架構的系統不同於IP架構使用網路交換機的訊號傳輸機制,而是採用了完全獨立的FPGA訊號處理架構,相當於每一路訊號都有專用的通道,這就避免了出現訊號傳輸時產生擁堵以及遠端訊號操作的延遲,實現對訊號的無失真壓縮傳輸,保證坐席端對訊號操作極致的實時性與操作性。在實際應用中,全光架構的訊號延遲能夠保持在20ms以內,已經遠遠超越了肉眼能夠識別的範圍,可以說是近乎0延時的操作體驗,這對於廣電、演播、空管等行業來說是必須滿足的使用需求。
空管領域顯然無法接受訊號延遲卡頓
而對於IP 架構的分散式KVM坐席協作系統來說,由於網路交換機的存在,採用的是匯流排背板的架構,透過網際網路傳輸訊號的模式,有限的頻寬資源下,訊號依然存在著較為明顯的延遲。雖然IP架構透過各種演算法把訊號延遲降低,在理想的測試環境下,能達到60ms的水平。但是在實際應用中,IP架構的延遲普遍在數百毫秒甚至1-2秒,滑鼠游標能夠感知到明顯的跑漂與卡頓,在一些對訊號實時性有較高需求的應用場景中,顯然很難勝任正常的使用要求。
資訊保安如何保障?
全光架構獨立訊號傳輸剝離了網際網路,帶來了系統安全效能高的天然優勢,隔絕網際網路傳輸讓一些網路風險再也沒有可乘之機,這對於一些要求較高的資訊保安等級、防止資訊洩露的涉密型高階控制室專案來說具有巨大的應用價值。對於公安、政府管理、應急管理等特定的使用環境,不同的組網方式帶來的資訊保安等級是有巨大差別的,全光架構完全獨立於網際網路、將網際網路與其他網段互相隔離的組網方式,等於完全切斷了網路安全威脅的切入口,釜底抽薪地解決了資訊保安的問題。
而對於IP架構的分散式KVM坐席協作系統而言,網路交換機是必須存在的資訊傳輸載體,藉助交換機,系統才能接入網際網路絡,實現訊號的傳輸,這就給網路不法分子有了可能入侵的機會。2013年,英國倫敦的巴克萊銀行就因為被不法分子利用分散式KVM控制電腦,導致130萬英鎊被盜。
倫敦巴克萊銀行失竊案犯罪團伙使用的KVM裝置
高併發資訊處理如何實現?
全光架構的系統沒有網路交換機,不存在傳輸通道的擁堵問題,帶來了強大的資訊併發處理能力。目前,技術實力較強的光纖KVM廠商已經實現單體併發處理超過800路訊號的產品交付能力,透過系統級聯之後還能支援更高的訊號路數。對於國家級、省級訊號路數高的大型超大型指揮中心來說,指揮控制系統同時處理幾百路甚至上千路訊號,保證每一路訊號的平穩傳輸,整個系統的穩定執行,資訊的準確傳達,都是必不可少的使用需求。
而對於去中心化的概念,事實上,對於KVM系統而言,有沒有伺服器不是去中心化與否的關鍵,整個系統鏈路的核心在於網路交換機,網路交換機的匯流排架構,搭配記憶體與CPU的產品組成,構成了一箇中心化的系統架構。分散式KVM系統在實際應用中,當需要處理的併發訊號超過50路時,訊號對於傳輸線路的負載劇增,在坐席端就會出現能夠明顯感知的延遲問題,要保持訊號的流暢可用,就必須對訊號進行更高的壓縮。
超高解析度訊號的支援效果如何?
全光架構系統在訊號的編解碼方式上也具有獨特的優勢,透過光纖的傳輸介質,有足夠的頻寬實現支援影片訊號的無失真壓縮傳輸,讓光纖KVM系統對超高畫質影片訊號具有良好的支援能力,最高支援4K@60Hz解析度的訊號,能夠覆蓋廣電、演播、展覽這樣對訊號畫面質量具有高要求的場合。
分散式KVM使用常用的JPEG2000、H.264/H.265等編解碼方式,透過千兆交換機的方式,必然要經過對訊號的高壓縮以保證傳輸的流暢,這就產生了無法避免的訊號質量問題,特別是對於超高解析度的影片訊號,無法滿足特定場景的使用需求。
大屏同步性如何保證?
全光架構無壓縮、零延遲的訊號處理,獨有的非IP光拼控功能,能夠保證系統在對大屏訊號的顯示、特別是超過100平米的超大規模大屏顯示時具有良好的同步性,大屏的每個區域之間不出現肉眼可見的畫面卡頓、撕裂和拖影。
而對於分散式KVM坐席協作系統說,優秀的廠家可以實現一個交換機帶10個拼控節點時無明顯同步性問題,超過10個節點帶載,就會讓系統出現大屏訊號顯示輸出時無法很好地處理同步性問題,在大規模、超大規模的專案中並不是十分理想的選擇。
北京交通指揮中心的大屏應用
總得來說,全光架構的產品特性使光纖KVM系統具備了覆蓋大型指揮中心、控制中心應用場景的優勢,大量國家級、省級的公安、應急、廣電、電力、空管、行動通訊等領域的大型、超大型指揮中心與控制中心都採用了光纖KVM的指揮控制系統建設方案;而分散式KVM坐席協作系統以組網方便、靈活性高、建設成本低、通用性強的優勢,也在各行業數量巨大的中小型指揮中心、控制中心、會議室等場景中找到了用武之地。