一种生产网络视频数据向办公网络传输的方法及系统与流程

本发明涉及工业互联网领域，尤其涉及一种生产网络视频数据向办公网络传输的方法及系统。

背景技术：

互联网技术快速发展的今天，已经融入到很多行业中，并且带动了这些行业的变革。但是互联网的业务本身主要依赖于流量和增值服务。而这两部分恰恰是工业企业所不具备的，这样就导致了互联网的一些先进的理念无法应用到工业企业中。

视频数据作为工业企业的一项重要数据，操作系统包含了视频的相关功能。工业企业中的视频数据涉及到办公网络和生产网络。办公网络为工业企业的办公网络，用于非生产环境的企业日常工作。生产网络为工业企业生产环境的网络，对于数据安全、环境稳定的要求比较高。实际应用中，生产网络和办公网络之间存在安全隔离，若要进行数据的传输则对端口、通信协议以及数据的格式有特定的要求。

现有技术中，视频数据的传输方式有以下几种：

1)一个服务端和多个视频设备连接的方式。这种方案通常在被监控区域内部署多个视频设备，然后通过网络将这些设备连接到服务器。服务器上也会包含一些安全管理、存储功能。这样的方案能够适用于通用的安防场景，但是生产网络存在安全隔离、网络内部对协议也有一定的限制，所以该方案并不适用于生产网络。

2)和1)的方案类似，但是要求设备之间两两连接，服务器上用节点的方式来描述视频设备。其优点是服务器可以根据当前网络的流量情况选择最优的路径来获取数据，充分利用网络带宽，避免数据拥堵。这个方案较好的优化了视频数据获取的性能问题，但是生产网络存在安全隔离、网络内部对协议也有一定的限制，所以该方案并不适用于生产网络。

3)异构网络中的视频数据采集方案。类似的方案通过wifi等技术将异构网络连接起来，本质上还是同一个网络，然后采用方案1)或方案2)来完成数据采集。这样方案要求网络充分互连，但是生产网络存在安全隔离、网络内部对协议也有一定的限制，所以该方案并不适用于生产网络。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提出一种生产网络视频数据向办公网络传输的方法及系统。

一方面，本实施例提出一种生产网络视频数据向办公网络传输的方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取生产网络的视频数据；

根据生产网络的配置要求对视频数据进行调整；

根据生产网络的传输协议选择对应的传输协议；

将调整后的视频数据发送到办公网络。

可选的，所述获取生产网络的视频数据包括：

令客户端向部署在办公网络的工业操作系统平台端发送用于获取符合工业企业规定的请求格式的请求，所述请求格式包括采集器、数据源点、位号；或

在生产网络中的环境变量触发报警阈值后，将包括当前环境变量的报警信息发送至用户，部署在生产网络中的采集器抓取视频并按预设业务策略将已抓取的视频数据进行存储；或

基于用户对生产网络中的视频设备进行控制，令视频设备将拍摄到的视频发送至用户。

可选的，所述根据生产网络的配置要求对视频数据进行调整包括：

针对视频数据格式，将视频数据的格式转换成生产网络的配置要求中所要求的数据格式；

针对视频数据大小，若视频数据小于生产网络的配置要求中所要求的视频数据传输的阈值，则对该视频数据的大小不进行调整；若视频数据大于生产网络的配置要求中所要求的视频数据传输的阈值，则对该视频数据进行拆分成多个小于阈值的视频数据包；

针对视频内容，在所获取的生产网络的视频数据中，筛选出生产网络的配置要求中允许发送视频数据所在区域的视频数据；在筛选后的视频数据中，选择符合生产网络的配置要求中所要求的分辨率、码率、帧率的视频数据。

可选的，所述方法还包括：

将格式转换后的视频数据进行加密处理；

可选的，所述方法还包括：

将数据接收模块接收的视频数据进行解密处理。

另一方面，本实施例还提出一种生产网络视频数据向办公网络传输的系统，其特征在于，包括：

视频数据获取单元，用于获取生产网络的视频数据；

视频数据调整单元，用于根据生产网络的配置要求对视频数据进行调整；

视频协议选择单元，用于根据生产网络的传输协议选择对应的传输协议；

视频数据发送单元，用于将调整后的视频数据发送到办公网络。

可选的，所述视频数据获取单元包括：

第一视频获取子单元，用于令客户端向部署在办公网络的工业操作系统平台端发送用于获取符合工业企业规定的请求格式的请求，所述请求格式包括采集器、数据源点、位号；或

第二视频获取子单元，用于在生产网络中的环境变量触发报警阈值后，将包括当前环境变量的报警信息发送至用户，部署在生产网络中的采集器抓取视频并按预设业务策略将已抓取的视频数据进行存储；或

第三视频获取子单元，用于基于用户对生产网络中的视频设备进行控制，令视频设备将拍摄到的视频发送至用户。

可选的，所述视频数据调整单元包括：

格式调整子单元，用于将视频数据的格式转换成生产网络的配置要求中所要求的数据格式；

大小调整子单元，用于若视频数据小于生产网络的配置要求中所要求的视频数据传输的阈值，则对该视频数据的大小不进行调整；若视频数据大于生产网络的配置要求中所要求的视频数据传输的阈值，则对该视频数据进行拆分成多个小于阈值的视频数据包；

内容调整子单元，用于在所获取的生产网络的视频数据中，筛选出生产网络的配置要求中允许发送视频数据所在区域的视频数据；在筛选后的视频数据中，选择符合生产网络的配置要求中所要求的分辨率、码率、帧率的视频数据。

可选的，所述系统还包括：

加密单元，用于将格式转换后的视频数据进行加密处理；

可选的，所述系统还包括：

解密单元，用于将数据接收模块接收的视频数据进行解密处理。

通过使用本发明，可以实现以下效果：根据生产网络的配置要求，对视频数据以及生产网络的调整，将生产网络的视频数据发送到办公网络，实现在办公网络的环境中对生产网络的视频数据的访问。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例提出的一种生产网络视频数据向办公网络传输的方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提出的一种生产网络视频数据向办公网络传输的系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

本发明实施例提出一种应用于工业企业的生产网络视频数据向办公网络传输的方法，通过对视频数据以及生产网络的调整，将生产网络的视频数据发送到办公网络，实现在办公网络的环境中对生产网络的视频数据的访问。

如图1所示，本实施方法具体包括以下步骤：

11、获取生产网络的视频数据；

12、根据生产网络的配置要求对视频数据进行调整；

13、根据生产网络的传输协议选择对应的传输协议；

14、将调整后的视频数据发送到办公网络。

其中，步骤11获取生产网络的视频数据按下列3种方式执行：

第一种方式，令客户端向部署在办公网络的工业操作系统平台端发送用于获取符合工业企业规定的请求格式的请求，所述请求格式包括采集器、数据源点、位号；具体为：

客户端发起获取视频数据的请求，请求送到部署在办公网络的工业操作系统平台端。请求基于工业互联网操作系统规范创建。目的在于生成符合工业企业要求的请求格式。该请求格式包含了采集器、数据源点、位号概念，这三者组合起来能唯一确定视频数据的来源。其中数据源点可以区分视频数据和非视频数据。位号用于标识某一路视频。平台端对请求的合法性进行校验，然后生成加密的安全请求，将该安全请求通过生产网络允许的渠道发送至生产网络。该安全请求最终被送至采集器，采集器使用生产环境允许的安全协议向视频设备获取数据。

第二种方式，在生产网络中的环境变量触发报警阈值后，将包括当前环境变量的报警信息发送至用户，部署在生产网络中的采集器抓取视频并按预设业务策略将已抓取的视频数据进行存储。具体为：

首先是生产环境中由于某种原因，需要通知用户。通知用户的目的可能仅仅是告知、也可能是需要人工干预。此时按第一种方式的类似方案，将报警信息通知最终用户。同时采集器自行抓取视频并按业务策略将视频数据存储起来。策略由用户配置在平台上，在需要的时候下发到采集器。当某个位号上的视频需要报警时，读取这些策略确定报警的时间和方式。

对于实时响应策略，如最终用户及时响应，按第一种方式的获取流程获取视频数据。如果用户没有及时响应，则在用户响应的时候，获取存储的视频数据。其他策略根据策略的实际情况执行，比如无需用户响应，无需传送视频只需提供截图等。

第三种方式，基于用户对生产网络中的视频设备进行控制，令视频设备将拍摄到的视频发送至用户。具体为：

这种方式是指用户通过一些特定的方式对生产网络中的设备进行控制，然后视频返回拍摄到的控制结果。结果包括动态视频数据、静态图片数据、采集器分析结果等。其中采集器分析结果由采集器软件完成，也支持将数据发送到平台，由平台智能模块分析出结论再提示用户。

步骤12提出的方案为根据生产网络的配置要求对视频数据的格式、大小及内容进行调整；

由于生产环境涉及到产品的生产等技术，所以生产网络的安全级别比较高。生产网络与其他网络之间存在网络安全隔离，以确保隔离有害的攻击。要实现生产网络与办公网络之间的视频数据的传输，则需要对视频数据进行调整以符合生产网络的配置要求。

根据生产网络的配置要求对视频数据的格式进行调整的方法包括：

将视频数据的格式转换成生产网络的配置要求中所要求的数据格式。首先将视频数据转换为标准格式再转换成办公网络平台支持的格式。之所以转成标准格式，是因为客户端种类比较多，有些私有格式不一定能支持，所以用户通过客户端不一定能够访问办公网络中的视频数据。这里的客户端除终端软件外，还包括了各类浏览器以及手机等智能终端的平台。

根据生产网络的配置要求对视频数据的大小进行调整的方法包括：

若视频数据小于生产网络的配置要求中所要求的视频数据传输的阈值，则对该视频数据的大小不进行调整；

若视频数据大于生产网络的配置要求中所要求的视频数据传输的阈值，则对该视频数据进行拆分成多个小于阈值的视频数据。

在生产网络中，根据实际需要会对视频数据传输的阈值进行设定。若直接将大于该阈值的视频数据进行传输，则会造成网络流量阻塞。为避免网络流量阻塞，则需要对需要传输的视频数据进行拆分。具体的拆分方式可以是平均拆分，平均拆分后的视频数据小于阈值，也可以按照阈值大小进行拆分。

生产网络通常也会要求对某些网络节点的流量进行限制，如果不顾这些限制强行进行视频数据传输会导致数据传输失败、内容丢失，从而引起业务失败。因此、采集器会严格遵循这些策略，在业务层和网络层上对数据大小进行限制。比如某个位号所代表的视频处于1m带宽限制的网络中，在需要传输视频数据时首先将数据大小调整(比如缩减视频分辨率，降低码率等)再进行传输。

根据生产网络的配置要求对视频数据的内容进行调整的方法包括：

在所获取的生产网络的视频数据中，筛选出生产网络的配置要求中允许发送视频数据所在区域的视频数据；

在实际生产环境中，由于有些视频数据涉密，所以并非所有的网络数据都能够传输至办公网络。根据视频数据的来源，即获取该视频数据的视频采集装置，判断其所在的区域是否属于能够发送视频数据的范围，对视频数据进行筛选。

在工业互联网操作系统中，按位号来维护视频数据。视频设备所拍摄的区域的保密级别是不同的。基于这些保密级别设置数据的流向，不允许高安全级别的数据流向低安全级别的数据。

在筛选后的视频数据中，选择符合生产网络的配置要求中所要求的分辨率、码率、帧率的视频数据。

根据实际需要会对视频数据的分辨率、码率以及帧率进行设置。根据设置对视频数据的分辨率、码率以及帧率进行调整。例如在对视频数据要求不高的情况下，仅发送子码流或者仅发送关键帧等。

步骤13提出了根据生产网络的传输协议选择对应的传输协议的方案；

除安全隔离的因素外，还需要调整生产网络的传输协议。视频数据需要按允许的协议传输，同时还要符合该传输协议的细节。比如：某一协议在通用领域同时支持tcp和udp方式，但是生产环境限制该协议只能使用tcp方式。那么视频数据的传输协议也只能使用tcp方式。至于安全规范不允许的协议更是禁止使用。

这些协议通常要基于用户的网络部署情况进行匹配。一种常见的模式为，生产网络部署在一个安全路由器的后方。办公网络无法主动探测生产网络内部状况。此时、工业互联网操作系统的平台会部署在办公网络中，并基于tcp/udp协议开放若干端口，等待生产网络传送数据。所有从办公网络主动发起的连接都是禁止的。

步骤14则给出将调整后的视频数据发送到办公网络的内容。

视频数据存储或者缓冲在办公网络平台，等待客户端的数据请求。整个请求体系采用业内通用的证书技术和签名技术，确保只有受信任的客户端才能获取解密后的数据。客户端取得数据后可以根据自身的本地化需求进行呈现。客户端可以按自身的自定义需求进行视频的媒体方面交互，比如暂停视频，停止视频，视频回放检索等。

实施例二

本发明实施例提出一种生产网络视频数据向办公网络传输的系统2，如图2所示，包括：

视频数据获取单元21，用于获取生产网络的视频数据；

视频数据调整单元22，用于根据生产网络的配置要求对视频数据进行调整；

视频协议选择单元23，用于根据生产网络的传输协议选择对应的传输协议；

视频数据发送单元24，用于将调整后的视频数据发送到办公网络。

其中，视频数据获取单元21包括：

第一视频获取子单元211，用于令客户端向部署在办公网络的工业操作系统平台端发送用于获取符合工业企业规定的请求格式的请求，所述请求格式包括采集器、数据源点、位号；

具体为：

客户端发起获取视频数据的请求，请求送到部署在办公网络的工业操作系统平台端。请求基于工业互联网操作系统规范创建。目的在于生成符合工业企业要求的请求格式。该请求格式包含了采集器、数据源点、位号概念，这三者组合起来能唯一确定视频数据的来源。其中数据源点可以区分视频数据和非视频数据。位号用于标识某一路视频。平台端对请求的合法性进行校验，然后生成加密的安全请求，将该安全请求通过生产网络允许的渠道发送至生产网络。该安全请求最终被送至采集器，采集器使用生产环境允许的安全协议向视频设备获取数据。

第二视频获取子单元212，用于在生产网络中的环境变量触发报警阈值后，将包括当前环境变量的报警信息发送至用户，部署在生产网络中的采集器抓取视频并按预设业务策略将已抓取的视频数据进行存储；

具体为；首先是生产环境中由于某种原因，需要通知用户。通知用户的目的可能仅仅是告知、也可能是需要人工干预。此时按第一种方式的类似方案，将报警信息通知最终用户。同时采集器自行抓取视频并按业务策略将视频数据存储起来。策略由用户配置在平台上，在需要的时候下发到采集器。当某个位号上的视频需要报警时，读取这些策略确定报警的时间和方式。

对于实时响应策略，如最终用户及时响应，按第一种方式的获取流程获取视频数据。如果用户没有及时响应，则在用户响应的时候，获取存储的视频数据。其他策略根据策略的实际情况执行，比如无需用户响应，无需传送视频只需提供截图等。

第三视频获取子单元213，用于基于用户对生产网络中的视频设备进行控制，令视频设备将拍摄到的视频发送至用户。具体为：

这种方式是指用户通过一些特定的方式对生产网络中的设备进行控制，然后视频返回拍摄到的控制结果。结果包括动态视频数据、静态图片数据、采集器分析结果等。其中采集器分析结果由采集器软件完成，也支持将数据发送到平台，由平台智能模块分析出结论再提示用户。

视频数据调整单元22则用于分别对视频数据的格式、大小及内容进行调整；

由于生产环境涉及到产品的生产等技术，所以生产网络的安全级别比较高。生产网络与其他网络之间存在网络安全隔离，以确保隔离有害的攻击。要实现生产网络与办公网络之间的视频数据的传输，则需要对视频数据进行调整以符合生产网络的配置要求。具体包括：

格式调整子单元221，用于将视频数据的格式转换成生产网络的配置要求中所要求的数据格式；

将视频数据的格式转换成生产网络的配置要求中所要求的数据格式。首先将视频数据转换为标准格式再转换成办公网络平台支持的格式。之所以转成标准格式，是因为客户端种类比较多，有些私有格式不一定能支持，所以用户通过客户端不一定能够访问办公网络中的视频数据。这里的客户端除终端软件外，还包括了各类浏览器以及手机等智能终端的平台。

大小调整子单元222，用于若视频数据小于生产网络的配置要求中所要求的视频数据传输的阈值，则对该视频数据的大小不进行调整；若视频数据大于生产网络的配置要求中所要求的视频数据传输的阈值，则对该视频数据进行拆分成多个小于阈值的视频数据包；

若视频数据小于生产网络的配置要求中所要求的视频数据传输的阈值，则对该视频数据的大小不进行调整；

若视频数据大于生产网络的配置要求中所要求的视频数据传输的阈值，则对该视频数据进行拆分成多个小于阈值的视频数据。

在生产网络中，根据实际需要会对视频数据传输的阈值进行设定。若直接将大于该阈值的视频数据进行传输，则会造成网络流量阻塞。为避免网络流量阻塞，则需要对需要传输的视频数据进行拆分。具体的拆分方式可以是平均拆分，平均拆分后的视频数据小于阈值，也可以按照阈值大小进行拆分。

生产网络通常也会要求对某些网络节点的流量进行限制，如果不顾这些限制强行进行视频数据传输会导致数据传输失败、内容丢失，从而引起业务失败。因此、采集器会严格遵循这些策略，在业务层和网络层上对数据大小进行限制。比如某个位号所代表的视频处于1m带宽限制的网络中，在需要传输视频数据时首先将数据大小调整(比如缩减视频分辨率，降低码率等)再进行传输。

内容调整子单元223，用于在所获取的生产网络的视频数据中，筛选出生产网络的配置要求中允许发送视频数据所在区域的视频数据；在筛选后的视频数据中，选择符合生产网络的配置要求中所要求的分辨率、码率、帧率的视频数据。

在所获取的生产网络的视频数据中，筛选出生产网络的配置要求中允许发送视频数据所在区域的视频数据；

在实际生产环境中，由于有些视频数据涉密，所以并非所有的网络数据都能够传输至办公网络。根据视频数据的来源，即获取该视频数据的视频采集装置，判断其所在的区域是否属于能够发送视频数据的范围，对视频数据进行筛选。

在工业互联网操作系统中，按位号来维护视频数据。视频设备所拍摄的区域的保密级别是不同的。基于这些保密级别设置数据的流向，不允许高安全级别的数据流向低安全级别的数据。

在筛选后的视频数据中，选择符合生产网络的配置要求中所要求的分辨率、码率、帧率的视频数据。

根据实际需要会对视频数据的分辨率、码率以及帧率进行设置。根据设置对视频数据的分辨率、码率以及帧率进行调整。例如在对视频数据要求不高的情况下，仅发送子码流或者仅发送关键帧等。

打包处理是指将采集到的视频数据打包成使用网络传输的格式，此格式为本发明结合操作系统规范的自定义格式。这个格式要求能够满足整体系统的安全性要求。然后视频数据会通过生产网络的数据发送模块传输到办公网络的数据接收模块。

视频协议选择单元23，用于根据生产网络的传输协议选择对应的传输协议；

除安全隔离的因素外，还需要调整生产网络的传输协议。视频数据需要按允许的协议传输，同时还要符合该传输协议的细节。比如：某一协议在通用领域同时支持tcp和udp方式，但是生产环境限制该协议只能使用tcp方式。那么视频数据的传输协议也只能使用tcp方式。至于安全规范不允许的协议更是禁止使用。

这些协议通常要基于用户的网络部署情况进行匹配。一种常见的模式为，生产网络部署在一个安全路由器的后方。办公网络无法主动探测生产网络内部状况。此时、工业互联网操作系统的平台会部署在办公网络中，并基于tcp/udp协议开放若干端口，等待生产网络传送数据。所有从办公网络主动发起的连接都是禁止的。

数据处理模块根据生产网络的配置要求对打包处理后的视频数据大小及内容进行调整，根据生产网络的传输协议选择对应的传输协议。调整的内容包括转码、转封装、和数据源点位号组合。数据处理模块的视频数据处理在上述方法中已经详细说明，所以在此并不对其重复说明。

视频数据发送单元24，用于将调整后的视频数据发送到办公网络。

视频数据存储或者缓冲在办公网络平台，等待客户端的数据请求。整个请求体系采用业内通用的证书技术和签名技术，确保只有受信任的客户端才能获取解密后的数据。客户端取得数据后可以根据自身的本地化需求进行呈现。客户端可以按自身的自定义需求进行视频的媒体方面交互，比如暂停视频，停止视频，视频回放检索等。

视频数据到达办公网络后会传输至办公网络平台。办公网络平台将网络格式的视频数据进行解包处理，解包处理后的视频数据能够通过客户端直接访问。这里的访问包括将视频呈现在界面上，人工查看，还包括将数据发送给智能分析活块进行分析、存储模块进行存储。甚至可以提供给符合规范的第三方，以便第三方完成相关的视频业务。

在本实施例中，该系统还包括加密模块和解密模块，所述加密模块用于将格式转换后的视频数据进行加密处理；所述解密模块用于将数据接收模块接收的视频数据进行解密处理。

加密处理和其他领域中的加密类似，目的在于防止视频数据泄密和篡改。整体加解密方案采用安全领域推荐的方案，这里不再赘述。

本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。