安防大數據在智慧城市建設中的深度應用與地位

■ 文/浙江大華技術股份有限公司 項斌

關鍵字：智慧城市 安防 大數據 信息融合

1 引言

隨著城市人口不斷膨脹，“城市病”成為困擾各個城市建設與管理的首要難題，資源短缺、環境污染、交通擁堵、安全隱患等問題日益突出。為了破解“城市病”困局，智慧城市應運而生。我國2012 年首次提到“智慧城市”，2014 年國家發展改革委等八部委聯合印發了《關于促進智慧城市健康發展的指導意見》，在國家政策引領和支持下，我國各省市掀起了智慧城市建設熱潮?？v觀這幾年國內的“智慧城市”建設，可以說相當程度上是由安防系統發展過來的，從城市公共安全防控延伸到交通、環保、醫療、教育、國土治理和監測,智慧城市建設的基礎是安防。

2 大數據是智慧城市的核心要素

數據對于當下社會的重要性不言而喻，小到個人，大到公司，無不把數據看得無比寶貴。對于一座城市來說，大數據的力量更加毋庸置疑。2016 年10 月，習近平總書記在政治局集體學習中強調，以推行新型智慧城市建設為抓手，以數據集中和共享為途徑，建設全國一體化的國家大數據中心，進一步明確了大數據是智慧城市最為核心的要素。

大數據遍布在城市的方方面面，大數據就像血液一樣滲透平安城市、智能交通、智慧教育、智慧醫療、智慧環保、智慧生活等智慧城市建設的各個方面，城市管理正在從“經驗治理”轉向“科學治理”。社會治安防控方面，通過對城市路面、大街小巷、重點單位、重要場所的實時感知，掌握城市中的高危人員、高危車輛活動情況，通過大數據進一步挖掘能有效預測預警高危事件，同時幫助城市管理部門提高維穩處突能力，提升城市公共安全。交通管理方面，通過對道路交通信息的實時挖掘，能有效緩解交通擁堵，并快速響應突發狀況，為城市交通的良性運轉提供科學的決策依據。市政管理方面，通過對城市地理、氣象、城市基礎設施狀態數據的感知和挖掘，為城市日常管理和未來規劃提供強大的決策支撐。由此可見，大數據是智慧城市各個領域都能夠實現“智慧化”的關鍵性支撐技術，智慧城市的建設離不開大數據。

3 智慧城市下的安防大數據

視頻圖像數據是智慧城市數據的重要來源。視頻監控系統可視化管理的手段在智慧城市的多個領域得到了應用，其運行過程中產生了海量數據，隨著視頻監控攝像機及物聯感知設備覆蓋廣度、密度增大，視頻圖像及其他物聯網數據量呈指數上升。這些數據呈現以下特點：第一，數據體量巨大，從TB 級別躍升到PB 級別。第二，數據類型繁多，包括視頻、圖像等結構化數據，以及視頻結構化信息、地理位置信息、過車記錄、RFID 物聯網等結構化數據。第三，價值密度極低，但數據價值高。以視頻為例，連續不間斷監控過程中，可能有用的僅僅是其中一、兩秒的數據，但從這一、兩秒的數據往往提取到目標對象的行為記錄甚至是直觀的畫面。第四，產生速度極快，一座中型城市一天產生的視頻數據就能夠達到PB 級。

在視頻監控業務中，當前依然主要依靠人工看視頻為主，海量監控錄像回放查找給許多安防監控管理人員帶來了生理與心理的雙重挑戰，同時存在錯看、漏看的問題。安防大數據已經來臨，依靠人眼去檢索、查看所有視頻圖像數據已經不太現實。通過大數據技術實現視頻圖像模糊查詢、快速檢索、精準定位和預測預防，提升視頻在智慧城市中的應用效能，是安防大數據的應用方向。

4 安防大數據聯結智慧城市與平安城市

從智慧城市的發展角度來說，城市智慧的本質是數據自動感知和數據的智慧處理。平安城市建設了大量的前端感知設備，比如治安監控、車輛卡口等設備，積累了海量的視圖數據。安防大數據建設是提高視頻監控在智慧城市中的應用效能的有效措施。安防大數據下的平安城市視頻圖像解析中心作為基礎的結構化數據“生產加工工廠”，利用視頻結構化描述技術、智能圖像分析技術、大數據檢索技術等先進技術，對海量視頻或圖像中車、活動目標進行結構化數據提取，將海量非結構化視頻、半結構化圖像轉化成有價值的結構化信息，以提升視圖數據解析為核心，進一步構建實戰應用系統，完善視頻監控綜合應用體系，將是公安機關實現安防大數據應用建設的重要基礎。安防大數據將在智慧城市建設中持續發力，未來的城市能夠在公共安全、出行、醫療、教育等多方面為居民提供更便捷、更自動化的服務。

5 安防大數據驅動智慧城市應用升級

大數據促成智慧城市應用從傳統信息化轉向情報化。智慧城市除了滿足治安管理、城市管理、交通管理、應急指揮等需求，往往還要兼顧災難事故預警、安全生產監控等方面對圖像監控的需求，并考慮報警、門禁等配套系統的集成以及與廣播系統的聯動。所以，智慧城市注定是一個大的數據集合體，對數據的精準分析和高效利用也就至關重要。尤其在平安城市的建設中，事后查看到事前預警已成為公安、交通等各重點行業用戶的迫切需求，但長期以來，視頻的清晰度以及各項基礎、分析技術的發展都無法滿足現實的需求。隨著高清技術的應用以及IT 架構、分析技術的快速發展，依靠大數據分析技術，能從大量非結構化的視頻數據中提取出有價值的信息，從而使事前預警成為現實，使得城市管理者得以提前做好防范準備工作。

隨著視頻技術的不斷創新，業務模式的不斷深入，行業標準體系的不斷完善，安防行業已不再是視頻的簡單查看和單一維度數據的檢索應用，逐漸開啟了“視頻+”時代。多維大數據解決方案即以視頻提取車、物、行為等結構化數據核心，同時融合城市數據、物聯數據、公安業務數據，進行多維度的碰撞分析，并與實戰業務流程相結合，不斷深入挖掘數據深層次價值，構建“多維智能感知防控網絡”，打通數據壁壘，服務應用。多維大數據系統可對人員數據、車輛數據、物聯數據進行采集和關聯，通過以視頻為核心的物聯信息服務與公安業務數據、政府社會數據進行碰撞，從而實現融合檢索、全網碰撞、關系追蹤、軌跡補全、軌跡預測等功能。

圖1 軟件界面

6 安防大數據落地提升智慧城市建設實效

目前，能夠提供基于大數據的智慧城市解決方案的安防企業有很多，但在建設過程中往往存在諸多問題，如前端建設相對零散未成系統、圖像資源未充分整合、海量視頻鎖定目標困難、平臺處理性能及存儲性能滯后、智能分析技術未能服務于實戰等，使得智慧城市建設遠達不到設計效果。

對于信息孤島、數據整合難問題，行業內推出了視頻云平臺，具備百萬級接入能力，整合各類平臺、IPC、卡口、門禁及消防傳感設備。對于視頻應用難問題，采用“云+端”模式。前端嵌入人工智能技術，如車輛結構化、車流監測等算法，后端構建數據云平臺，對視頻中的運動目標（主要是人、機動車、非機動車）進行智能解析，通過各種模式識別算法對目標的附屬屬性信息進行檢測與識別。

安防大數據的發展趨勢是基于業務場景需求融合多類大數據應用，以平安社區解決方案為例，基于大數據云架構，通過融合智能視頻門禁、物聯感知、車輛大數據、APP 應用等系統，同時兼顧綜治、公安、居民、物業、運維公司等多方需求，全面推進提高社區技防水平，有效強化流動人口管控，降低社區的案發率，提升城市整體精神文明面貌。

7 結語

提到智慧城市，大多數人會認為其側重技術層面建設，即基礎網絡、感知設備、云計算設施、共性平臺及基礎信息資源等。以往的智慧城市建設確實如此，但隨著新型智慧城市概念的提出，智慧城市建設更為注重的是城市各類信息的共享、城市大數據的挖掘和利用以及城市安全的構建和保障。新型智慧城市建設的關鍵在于打通傳統智慧城市的各類信息和數據孤島，實現城市各類數據的采集、共享和利用，建立統一的城市大數據運營平臺，有效發揮大數據在“善政、惠民、興業”等方面的作用。安防大數據在新的智慧城市建設進程中，將發揮更加重要的作用，推進技術融合、數據融合及業務融合，從而實現治理更高效、運行更智慧、發展更安全、人民更幸福。