城市綜合管理平臺建設助力智慧城市建設

    隨著平安城市建設的快速推進，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)模和業(yè)務應用在持續(xù)增加，系統(tǒng)的復雜程度也越來越高，特別是前端高清的全面推廣，隨之而產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)存儲，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)分析，檢索以及如何在這些數(shù)據(jù)基礎上拓展實戰(zhàn)應用，維護系統(tǒng)設備和服務的穩(wěn)定運行，都是平臺設計需要考慮的問題。

    在“智慧城市”如火如荼建設的發(fā)展大環(huán)境下，單一整合的安防管理平臺已經(jīng)不能滿足民眾的需求，如何將更多的系統(tǒng)完美地融合在一起，發(fā)揮出1+1>2的效果，成為各大廠商的研究重點。本文結(jié)合近年來的發(fā)展趨勢，闡述安防綜合管理平臺的市場發(fā)展特點——智能化、集成化、可視化等，構(gòu)建出一個開放式的、多功能的、綜合化的安防管理系統(tǒng)平臺。

    智能視頻分析是視頻監(jiān)控領(lǐng)域的前沿技術(shù)

    十二五期間，國家應急體系、平安建設、科技強警等政府推動的重大工程項目實施，安防綜合管理平臺的智能化需求更甚。隨著“平安城市”工程、技術(shù)和成本的改善，以及在奧運會、世博會、亞運會等項目的推動下，智能視頻監(jiān)控市場呈快速增長趨勢，據(jù)權(quán)威機構(gòu)預測，智能視頻監(jiān)控的個性化和定制服務特征將越來越明顯，智能視頻監(jiān)控的發(fā)展也從市場培育進入到推廣應用階段，從隱性市場到顯性市場過渡。

    作為未來監(jiān)控發(fā)展方向的智能視頻分析技術(shù)，是視頻監(jiān)控技術(shù)一個里程碑式的創(chuàng)新，也是視頻監(jiān)控領(lǐng)域最前沿的應用模式之一。目前，國外市場正大量涌出新生的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，而中國也慢慢出現(xiàn)了各類智能視頻監(jiān)控品牌，掀開了中國智能視頻監(jiān)控發(fā)展的熱潮。

    在目前的智能視頻分析中，大致被分為三類，以故障維護為目的的診斷類智能分析;以視頻信息核對為目的的識別類智能分析;以自動分析與跟蹤為主的行為類智能分析。在平安城市的建設中，識別類智能分析技術(shù)在電子警察系統(tǒng)中已經(jīng)獲得了成熟的應用，特別是車牌識別方面，國內(nèi)智能分析技術(shù)已經(jīng)達到世界先進水平。

    在智能視頻分析的三大類別中，診斷類視頻分析主要在于提高視頻監(jiān)控自身的使用效率，改善用戶體驗，對于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的維護運行起著非常重要的作用。識別類視頻分析則重點在于視頻信息的檢索能力，重點在于視頻監(jiān)控應用效果的提升。相比之下，行為類視頻分析的目的則不僅是對行為信息的識別，更重要在于自動處理信息的能力，如此視頻監(jiān)控不僅成為人類視覺的延伸，更成為大腦思維的延伸。

    將視頻行為分析管理系統(tǒng)融合到城市安防綜合管理平臺，能夠?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)的監(jiān)控點進行高清視頻監(jiān)控和視頻行為信息的智能處理。根據(jù)不同的應用有不同的具體要求，視頻智能分析功能在不同的領(lǐng)域有不同的應用重點，例如針對交通應用領(lǐng)域，主要用于監(jiān)測違章行駛、擁塞及擁塞程度、交通事故、車輛計數(shù)、違章停車、車牌識別、乘客辨識、與車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合應用等;在平安城市領(lǐng)域，主要用于警戒線、警戒區(qū)檢測，對可疑物滯留、目標移走、游蕩徘徊、群體定向移動、人物分離、非法入侵、異常奔跑等進行大范圍監(jiān)測和跟蹤;在商情應用領(lǐng)域，主要用于密度監(jiān)測、物品銷售分析等。

    目前各細分行業(yè)已經(jīng)部署的智能監(jiān)控平均還不到20%，隨著安防行業(yè)的整體大發(fā)展，平臺的智能化是不可避免的趨勢，從信息采集到信息處理、從提示到執(zhí)行、從事后查詢到主動預防、從人工分析到智能分析、從人工預案處理到自動預案處理的智能化方向發(fā)展，市場前景巨大，將更廣泛地應用在公安及國安、軍隊及武警、鋼鐵、環(huán)保、林業(yè)、煤礦業(yè)等領(lǐng)域。

    多功能集成 模塊化應用

    系統(tǒng)集成化建設是安防行業(yè)發(fā)展的大勢所趨，智慧城市對多功能、多系統(tǒng)集成的需求尤為迫切。

    1)功能集成 將分散的安防子系統(tǒng)進行有機互聯(lián)和綜合應用，實現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、視頻行為分析管理系統(tǒng)、霧霾增強處理系統(tǒng)、智能交通管理系統(tǒng)(卡口系統(tǒng)、電子警察系統(tǒng))、報警聯(lián)動系統(tǒng)、GIS/GPS系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等系統(tǒng)集成化統(tǒng)一管理，提高整體智能化程度，增強綜合管理和防災、抗災能力，實現(xiàn)優(yōu)化節(jié)能管理，提供增值服務，降低運營成本。同時，各功能子系統(tǒng)采用模塊化設計，各子系統(tǒng)互相獨立，以根據(jù)實際需要自定義功能模塊及系統(tǒng)組件，增加或刪減都不會影響軟件結(jié)構(gòu)，且無需逐個開發(fā)，大大節(jié)省了成本。

    2)應用集成：基于網(wǎng)絡平臺架構(gòu)、以電子地圖為導航的綜合集成管理平臺，實現(xiàn)集成子系統(tǒng)之間的信息交換和共享，并對集成信息進行綜合應用。

    3)通信集成：集成平臺通過建立起一套統(tǒng)一的消息體系，利用先進的XML語言，在各個前端采集設備(DVR/DVS、NVR、報警主機)與中心平臺之間、平臺與平臺之間按照統(tǒng)一的標準接口，通過消息服務進行信息交換和控制信令交換。

    4)數(shù)據(jù)集成：通過對多系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集和分析，可以實現(xiàn)子系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)和統(tǒng)計，并可以輸出不同的報表。

    5)安全集成：建立統(tǒng)一的權(quán)限管理體系，以密碼技術(shù)為基礎，在網(wǎng)絡環(huán)境中實現(xiàn)統(tǒng)一用戶管理、身份認證及單點登錄、統(tǒng)一授權(quán)管理、安全審計與責任認定、統(tǒng)一門戶管理等功能，為各應用系統(tǒng)提供完善的安全支撐。

    6)管理集成：通過統(tǒng)一的管理平臺實現(xiàn)對各子系統(tǒng)的管理，包括對設備和軟件模塊的注冊、配置、維護和更新。另外，控制臺采用模塊化設計理念，各模塊相互獨立，支持分開訪問、獨立控制、互不干擾，保證數(shù)據(jù)的安全性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

    GIS地理信息服務平臺助力實現(xiàn)可視化管理

    智慧城市建設中大數(shù)據(jù)無處不在。通過很多項目經(jīng)驗來看，數(shù)據(jù)中心采集的數(shù)據(jù)量非常龐大，但是如果要將數(shù)據(jù)價值挖掘出來，光靠數(shù)字是很難實現(xiàn)的，所以下一步的重點是通過大數(shù)據(jù)可視化這種形象化的技術(shù)，幫助用戶去分析、挖掘蘊含在數(shù)以萬計的大數(shù)據(jù)中間的價值。通過數(shù)據(jù)可視化方式，包括GIS可視化和專題圖形可視化方式等，用非常直觀的方式幫助用戶查詢和展示數(shù)據(jù)，從而分析、挖掘數(shù)據(jù)之間的關(guān)系和趨勢。

    本著建設集約和能力共享的原則，需要將平安城市的“可視化能力”開放給智慧城市的其它應用項目使用。在平安城市建設中，應急指揮與調(diào)度系統(tǒng)通過采用監(jiān)控點在二維電子地圖上顯示的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)集視頻監(jiān)控、GIS、GPS定位、周界防范(如采電子脈沖、震動光纜等)、目標識別、智能視頻、語音通信、指揮調(diào)度等多項技術(shù)為一體的大型綜合安防平臺。

    然而，隨著城市建設的發(fā)展，中國城鎮(zhèn)化率已經(jīng)超過了50%，城市中樓群林立，情況復雜，對于現(xiàn)場應急救援人員來說，二維電子地圖存在很大的局限性，已經(jīng)遠遠不能滿足平安城市、智慧城市建設的現(xiàn)實需要，而以城市三維建模、GPS、GIS應用為基礎的3D GIS技術(shù)的興起，實現(xiàn)了電子地圖從二維平滑升級到三維地理空間信息系統(tǒng)，從而給安防行業(yè)帶來了新的機會。

    基于3D GIS技術(shù)的智慧城市安防系統(tǒng)可將即時視頻、二維地圖、三維虛擬實景有機結(jié)合，實現(xiàn)管理可視化、直觀化、智能化。地塊現(xiàn)狀、樓宇、人口、學校、醫(yī)院、綠地等基礎數(shù)據(jù)都可以直觀地展現(xiàn)，根據(jù)輸入的條件還可以快速地計算出需要的數(shù)據(jù)及推演的結(jié)果。例如，通過對城市進行三維建模，能夠?qū)崟r掌控城市的能耗熱點，及時調(diào)度電網(wǎng)的供電，并通過對用電熱點地區(qū)具體到樓、樓層、單元的耗能情況進行實時、長時間的統(tǒng)計分析，對其節(jié)能降耗給出具有實質(zhì)意義的建議。

    基于3D GIS技術(shù)的智慧城市安防系統(tǒng)可應用于資源調(diào)查、環(huán)境評估、災害預測、國土管理、城市規(guī)劃、交通運輸、軍事公安、水利電力、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計、商業(yè)金融等幾乎所有領(lǐng)域。因此，必須把智慧城市運行體征大數(shù)據(jù)可視化平臺建設列為重點，建成基于網(wǎng)絡環(huán)境的、實時的、可視化的監(jiān)控集成系統(tǒng)，建設GIS地理信息服務平臺，通過簡單直觀的統(tǒng)一Web界面，把城市運行體征中的靜態(tài)和動態(tài)數(shù)據(jù)經(jīng)由數(shù)據(jù)中心處理之后，呈現(xiàn)給政府決策人、行業(yè)用戶及公眾，從而實現(xiàn)城市的智慧運營，大幅提升經(jīng)濟的運行效率，極大地改善民生。此外，還可以綜合顯示監(jiān)控設備的各種狀態(tài)、運行、統(tǒng)計信息，為指揮中心管理人員對出現(xiàn)的各類事件做出快速反應。

    智慧城市綜合管理系統(tǒng)是一類新興應用。不同于面向某一部門的業(yè)務系統(tǒng)，它需要實現(xiàn)跨部門的應用協(xié)同、城市運行信息整合與綜合展現(xiàn)(經(jīng)濟財稅、城市建設、社會發(fā)展、熱點事件等)、移動終端工作支撐及輔助分析決策等。

    在該系統(tǒng)建設過程中，需要把握如下幾個關(guān)鍵要點，才能推動項目的成功：

    強有力的協(xié)調(diào)組織

    智慧城市綜合管理系統(tǒng)面向城市管理者，即政府部門，支持跨部門的信息整合、綜合展現(xiàn)、業(yè)務協(xié)同，需要與多個部門及多個業(yè)務系統(tǒng)進行對接，需要政府領(lǐng)導者的全力支持，需要具備有力的跨部門協(xié)調(diào)推動能力，這是項目成功的前提。

    深入的需求分析及功能策劃

    該系統(tǒng)不是面向某一特定部門的特定需求，其需求具有不清晰、不具體性。不同城市的關(guān)注點不同，導致其需求不同，希望系統(tǒng)解決的問題不同。而需求是否有效是一個項目能否成功的關(guān)鍵要素，因此項目前期的需求分析與挖掘、功能策劃與引導都至關(guān)重要。需求分析人員應結(jié)合城市管理者的工作重心和工作思路，通過與政府部門的訪談、調(diào)研，通過對已有系統(tǒng)的調(diào)研、梳理，從中提煉形成滿足城市管理者的需求。

    與多個業(yè)務系統(tǒng)的對接

    智慧城市綜合管理系統(tǒng)建立在城市已有各業(yè)務系統(tǒng)之上，需要實現(xiàn)各業(yè)務系統(tǒng)信息模型和元數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，支持多應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合，在此基礎上，為城市運營管理系統(tǒng)的信息綜合展現(xiàn)和業(yè)務協(xié)同提供支撐。

    智慧城市綜合管理系統(tǒng)需要對接的系統(tǒng)數(shù)量眾多，接口形式多樣，需要考慮如何實現(xiàn)在數(shù)據(jù)、流程、功能上的交互。在集成方案的設計和實施上，需考慮數(shù)據(jù)一致性、數(shù)據(jù)更新同步周期、數(shù)據(jù)安全性、接口可實施性、接口可擴展性等多種因素，根據(jù)數(shù)據(jù)的特點，選擇不同的接口技術(shù)，如實時同步接口可以選擇在業(yè)務邏輯層調(diào)用對外暴露的EJB方法(通過RMI-IIOP協(xié)議)、或在表現(xiàn)層調(diào)用頁面(通過HTTP協(xié)議)、或調(diào)用封裝好的Web服務等;準實時異步接口可以選擇消息機制或傳統(tǒng)的接口表方式等;定時接口可以選擇FTP方式等。

    智慧城市綜合管理平臺在持續(xù)的發(fā)展過程中，也得到了各個子系統(tǒng)最新技術(shù)的加持，例如云技術(shù)、移動技術(shù)等。

    云技術(shù)：隨著監(jiān)控規(guī)模越來越大以及高清視頻的普及，大數(shù)據(jù)、多內(nèi)容等信息量越來越大，甚至到了一種超載的狀態(tài)，而漸漸發(fā)展起來云計算技術(shù)很好地解決了這一難題。云計算提供的高性能計算能力能夠保證大量數(shù)據(jù)服務的快速響應;可以構(gòu)建視頻圖像資源中心面向服務的應用，滿足各區(qū)域、各部門等大量用戶和業(yè)務系統(tǒng)的服務請求，方便從海量的資源池中獲取所需的視頻圖像信息;具備規(guī)模動態(tài)伸縮的特點，可實現(xiàn)系統(tǒng)平滑升級和擴容;還具備高可靠性的特點，在大容量視頻轉(zhuǎn)發(fā)、存儲和處理過程中，故障節(jié)點能自動被替換，保證系統(tǒng)正常運行和服務。

    移動技術(shù)：隨著智能手機的普及和4G技術(shù)的發(fā)展，移動終端監(jiān)控應用逐漸深化，例如針對公安機關(guān)，可開發(fā)移動應急指揮平臺，實現(xiàn)突發(fā)事件的現(xiàn)場視頻采集、視頻圖像實時瀏覽、人口信息查詢、GPS車輛定位、應急指揮調(diào)度等實戰(zhàn)應用，全面提高突發(fā)事件的響應速度和處置效率;而針對智能家居安防系統(tǒng)，所構(gòu)建的平臺可通過智能手機等移動終端監(jiān)看家中情況，并實時接收家庭安防系統(tǒng)的報警信息，還可實現(xiàn)門禁系統(tǒng)遠程開/關(guān)門，報警系統(tǒng)遠程布防、撤防等，實現(xiàn)真正的“移動智慧生活”。

    智慧城市綜合管理平臺的應用已經(jīng)滲入到各行各業(yè)，未來也將有更多定制化的需求服務于不同行業(yè)。通過智慧城市綜合管理平臺的建設，城市管理者能夠及時全面了解城市運營管理各個環(huán)節(jié)的關(guān)鍵指標;以智能分析預測等手段，提高管理、應急和服務的響應速度;逐步實現(xiàn)被動式管理向主動式響應的轉(zhuǎn)型;并以高效率的跨部門智能協(xié)同提升城市管理和服務的水平，從而不斷向“智慧化”城市運營管理的目標邁進。