控制室技術(shù)在經(jīng)歷了模擬、數(shù)字兩代的技術(shù)發(fā)展之后，網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代迎來了信息數(shù)據(jù)量與用戶需求量的爆發(fā)增長(zhǎng)，而信號(hào)的傳輸技術(shù)的發(fā)展速度有限，帶寬資源無法滿足數(shù)據(jù)量的矛盾始終存在。

模擬、數(shù)字兩代技術(shù)之后，現(xiàn)在的控制室行業(yè)進(jìn)入了IP分布式KVM、光纖KVM技術(shù)作為主流的格局。IP分布式KVM系統(tǒng)以技術(shù)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)靈活、擴(kuò)展方便、項(xiàng)目實(shí)施門檻低的優(yōu)勢(shì)，成為目前眾多廠商都在力推的技術(shù)。但是信號(hào)壓縮與信號(hào)延遲，一直是IP 分布式系統(tǒng)無法避免的固有缺陷。

典型IP分布式KVM的系統(tǒng)架構(gòu)

而光纖KVM以系統(tǒng)穩(wěn)定、傳輸實(shí)時(shí)性好、信號(hào)無壓縮零延遲、數(shù)據(jù)并發(fā)處理能力強(qiáng)、信息安全度高等優(yōu)勢(shì)，占據(jù)了控制室行業(yè)的高端市場(chǎng)，應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)的大型指揮中心、控制中心等場(chǎng)景。

光纖KVM與IP分布式KVM最核心的區(qū)別在于產(chǎn)品架構(gòu)，IP分布式KVM系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為信號(hào)傳輸?shù)暮诵?，而光纖KVM使用了被稱為“全光架構(gòu)”的產(chǎn)品核心，省去了網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，具有完全不同的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。全光架構(gòu)為控制室KVM系統(tǒng)帶來了以往的技術(shù)前所未有的優(yōu)勢(shì)，也為控制室?guī)砹烁锩缘男侍岣吲c操作體驗(yàn)。

光纖KVM在高端控制室中的應(yīng)用場(chǎng)景

全光架構(gòu)如何解決信號(hào)延遲問題？

全光架構(gòu)的系統(tǒng)不同于IP架構(gòu)使用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的信號(hào)傳輸機(jī)制，而是采用了完全獨(dú)立的FPGA信號(hào)處理架構(gòu)，相當(dāng)于每一路信號(hào)都有專用的信道，這就避免了出現(xiàn)信號(hào)傳輸時(shí)產(chǎn)生擁堵以及遠(yuǎn)端信號(hào)操作的延遲，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的無損壓縮傳輸，保證坐席端對(duì)信號(hào)操作極致的實(shí)時(shí)性與操作性。在實(shí)際應(yīng)用中，全光架構(gòu)的信號(hào)延遲能夠保持在20ms以內(nèi)，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了肉眼能夠識(shí)別的范圍，可以說是近乎0延時(shí)的操作體驗(yàn)，這對(duì)于廣電、演播、空管等行業(yè)來說是必須滿足的使用需求。

空管領(lǐng)域顯然無法接受信號(hào)延遲卡頓

而對(duì)于IP 架構(gòu)來說，由于網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的存在，采用的是總線背板的架構(gòu)，通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸信號(hào)的模式，有限的帶寬資源下，信號(hào)依然存在著較為明顯的延遲。雖然IP架構(gòu)通過各種算法把信號(hào)延遲降低，在理想的測(cè)試環(huán)境下，能達(dá)到60ms的水平。但是在實(shí)際應(yīng)用中，IP架構(gòu)的延遲普遍在數(shù)百毫秒甚至1-2秒，鼠標(biāo)光標(biāo)能夠感知到明顯的跑漂與卡頓，在一些對(duì)信號(hào)實(shí)時(shí)性有較高需求的應(yīng)用場(chǎng)景中，顯然很難勝任正常的使用要求。

信息安全如何保障？

全光架構(gòu)獨(dú)立信號(hào)傳輸剝離了互聯(lián)網(wǎng)，帶來了系統(tǒng)安全性能高的天然優(yōu)勢(shì)，隔絕互聯(lián)網(wǎng)傳輸讓一些網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)再也沒有可乘之機(jī)，這對(duì)于一些要求較高的信息安全等級(jí)、防止信息泄露的涉密型高端控制室項(xiàng)目來說具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。對(duì)于公安、政府管理、應(yīng)急管理等特定的使用環(huán)境，不同的組網(wǎng)方式帶來的信息安全等級(jí)是有巨大差別的，全光架構(gòu)完全獨(dú)立于互聯(lián)網(wǎng)、將互聯(lián)網(wǎng)與其他網(wǎng)段互相隔離的組網(wǎng)方式，等于完全切斷了網(wǎng)絡(luò)安全威脅的切入口，釜底抽薪地解決了信息安全的問題。

而對(duì)于IP架構(gòu)而言，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)是必須存在的信息傳輸載體，借助交換機(jī)，系統(tǒng)才能接入互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸，這就給網(wǎng)絡(luò)不法分子有了可能入侵的機(jī)會(huì)。2013年，英國(guó)倫敦的巴克萊銀行就因?yàn)楸徊环ǚ肿永肐P分布式KVM控制電腦，導(dǎo)致130萬英鎊被盜。

倫敦巴克萊銀行失竊案犯罪團(tuán)伙使用的KVM設(shè)備

高并發(fā)信息處理如何實(shí)現(xiàn)？

全光架構(gòu)的系統(tǒng)沒有網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，不存在傳輸信道的擁堵問題，帶來了強(qiáng)大的信息并發(fā)處理能力。目前，技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)的光纖KVM廠商已經(jīng)實(shí)現(xiàn)單體并發(fā)處理超過800路信號(hào)的產(chǎn)品交付能力，通過系統(tǒng)級(jí)聯(lián)之后還能支持更高的信號(hào)路數(shù)。對(duì)于國(guó)家級(jí)、省級(jí)信號(hào)路數(shù)高的大型超大型指揮中心來說，指揮控制系統(tǒng)同時(shí)處理幾百路甚至上千路信號(hào)，保證每一路信號(hào)的平穩(wěn)傳輸，整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，信息的準(zhǔn)確傳達(dá)，都是必不可少的使用需求。

而對(duì)于去中心化的概念，事實(shí)上，對(duì)于KVM系統(tǒng)而言，有沒有服務(wù)器不是去中心化與否的關(guān)鍵，整個(gè)系統(tǒng)鏈路的核心在于網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的總線架構(gòu)，搭配內(nèi)存與CPU的產(chǎn)品組成，構(gòu)成了一個(gè)中心化的系統(tǒng)架構(gòu)。IP分布式KVM系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)需要處理的并發(fā)信號(hào)超過50路時(shí)，信號(hào)對(duì)于傳輸線路的負(fù)載劇增，在坐席端就會(huì)出現(xiàn)能夠明顯感知的延遲問題，要保持信號(hào)的流暢可用，就必須對(duì)信號(hào)進(jìn)行更高的壓縮。

超高分辨率信號(hào)的支持效果如何？

全光架構(gòu)系統(tǒng)在信號(hào)的編解碼方式上也具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，通過光纖的傳輸介質(zhì)，有足夠的帶寬實(shí)現(xiàn)支持視頻信號(hào)的無損壓縮傳輸，讓光纖KVM系統(tǒng)對(duì)超高清視頻信號(hào)具有良好的支持能力，最高支持4K@60Hz分辨率的信號(hào)，能夠覆蓋廣電、演播、展覽這樣對(duì)信號(hào)畫面質(zhì)量具有高要求的場(chǎng)合。

IP分布式KVM使用常用的JPEG2000、H.264/H.265等編解碼方式，通過千兆交換機(jī)的方式，必然要經(jīng)過對(duì)信號(hào)的高壓縮以保證傳輸?shù)牧鲿?，這就產(chǎn)生了無法避免的信號(hào)質(zhì)量問題，特別是對(duì)于超高分辨率的視頻信號(hào)，無法滿足特定場(chǎng)景的使用需求。

大屏同步性如何保證？

全光架構(gòu)無壓縮、零延遲的信號(hào)處理，獨(dú)有的非IP光拼控功能，能夠保證系統(tǒng)在對(duì)大屏信號(hào)的顯示、特別是超過100平米的超大規(guī)模大屏顯示時(shí)具有良好的同步性，大屏的每個(gè)區(qū)域之間不出現(xiàn)肉眼可見的畫面卡頓、撕裂和拖影。

而對(duì)于IP分布式KVM系統(tǒng)來說，優(yōu)秀的廠家可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)交換機(jī)帶10個(gè)拼控節(jié)點(diǎn)時(shí)無明顯同步性問題，超過10個(gè)節(jié)點(diǎn)帶載，就會(huì)讓系統(tǒng)出現(xiàn)大屏信號(hào)顯示輸出時(shí)無法很好地處理同步性問題，在大規(guī)模、超大規(guī)模的項(xiàng)目中并不是十分理想的選擇。

北京交通指揮中心的大屏應(yīng)用

總得來說，全光架構(gòu)的產(chǎn)品特性使光纖KVM系統(tǒng)具備了覆蓋大型指揮中心、控制中心應(yīng)用場(chǎng)景的優(yōu)勢(shì)，大量國(guó)家級(jí)、省級(jí)的公安、應(yīng)急、廣電、電力、空管、移動(dòng)通信等領(lǐng)域的大型、超大型指揮中心與控制中心都采用了光纖KVM的指揮控制系統(tǒng)建設(shè)方案；而IP分布式KVM系統(tǒng)以組網(wǎng)方便、靈活性高、建設(shè)成本低、通用性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，也在各行業(yè)數(shù)量巨大的中小型指揮中心、控制中心、會(huì)議室等場(chǎng)景中找到了用武之地。lw