智慧城市建設(shè)中的第一步,是引入視頻監(jiān)控技術(shù),通過(guò)在城市關(guān)鍵區(qū)域安裝攝像機(jī)以及環(huán)境探測(cè)器,不間斷錄像以及探測(cè)結(jié)果的智能分析,建立起事前預(yù)防,事中告警,以及事后可查的社會(huì)治安視頻監(jiān)控體系,有效提升城市治安人員戰(zhàn)斗力。
智慧城市可回溯到2009年智慧地球概念的提出。智慧地球的構(gòu)想過(guò)于龐大與繁雜,在從概念到商業(yè)應(yīng)用的轉(zhuǎn)化中,逐漸發(fā)現(xiàn)概念整體落地的可行性較低,同時(shí)存在交付與回款上的困難。筆者認(rèn)為應(yīng)根據(jù)不同地理區(qū)域以及不同發(fā)展階段的客觀事實(shí),與客戶一起挖掘痛點(diǎn),包裝并提升智慧城市解決方案的可交付性,進(jìn)行整體概念中的局部?jī)?yōu)先著陸,由點(diǎn)及面,由部分到整體,分階段分步驟的與合作伙伴一起推進(jìn)整體方案的落地與實(shí)施。
當(dāng)前理解的智慧城市是以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、無(wú)線寬帶網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)的多樣化組合為基礎(chǔ),更加廣泛深入地推進(jìn)基礎(chǔ)性與應(yīng)用型信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)建設(shè)和各類(lèi)信息資源整合利用,形成技術(shù)集成、綜合應(yīng)用、高端發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化和現(xiàn)代化城市,是以城市公共安全、智能園區(qū)、城市指揮中心、智能交通等為重要內(nèi)容的城市發(fā)展的新模式。
對(duì)于智慧城市的發(fā)展,我們定義為四個(gè)階段(圖1):
· 萌芽期,進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸,信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè);
· 起步期,各部門(mén)獨(dú)立系統(tǒng)建設(shè),信息孤島割裂;
· 發(fā)展期,城市信息中心形成,信息匯聚,應(yīng)用聯(lián)動(dòng);
· 成熟期,信息智能分析,科學(xué)決策與執(zhí)行優(yōu)化。
目前國(guó)內(nèi),大部分城市已完成萌芽期基礎(chǔ)信息設(shè)施的建設(shè),一些二線城市相繼完成了以政府各委辦局為業(yè)主的起步期垂直行業(yè)應(yīng)用的建設(shè),當(dāng)前正在面臨發(fā)展期,即各信息孤島的整合與垂直應(yīng)用之間的聯(lián)動(dòng)。個(gè)別城市過(guò)去的一年中已經(jīng)在進(jìn)行智慧城市建設(shè)的初步探索和研究,毋庸置疑,在未來(lái)的兩到三年內(nèi),國(guó)內(nèi)智慧城市的建設(shè)將會(huì)風(fēng)起云涌,成為新一波的浪潮。
從平安城市到智慧城市
傳統(tǒng)的城市安全是由城市管理者以及治安人員共同維護(hù),但由于人的體能與精力上的局限性,城市越大,需要的治安人員越多,各類(lèi)支出的成本也越高,這將使得城市化趨勢(shì)下的城市發(fā)展不堪重負(fù)。
智慧城市建設(shè)中的第一步,是引入視頻監(jiān)控技術(shù),通過(guò)在城市關(guān)鍵區(qū)域安裝攝像機(jī)以及環(huán)境探測(cè)器,通過(guò)對(duì)24小時(shí)不間斷錄像以及探測(cè)結(jié)果的智能分析,建立起事前預(yù)防,事中告警,事后可查的社會(huì)治安視頻監(jiān)控體系,有效提升城市治安人員戰(zhàn)斗力。
在近10年的平安城市建設(shè)中,安防行業(yè)不僅在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了突破,在應(yīng)用理念上也實(shí)現(xiàn)了新飛躍。平安城市是一個(gè)龐大的綜合性管理系統(tǒng),它不僅要滿足基本的治安指揮需求,同時(shí)也要滿足事故預(yù)警的圖像監(jiān)控需求,同時(shí)還要滿足各部門(mén)之間的調(diào)度聯(lián)動(dòng)功能,其是人防、物防、技防,三防合一的完整安防體系。目前我國(guó)一線城市安防建設(shè)基本已經(jīng)達(dá)到了平安城市項(xiàng)目規(guī)劃的目標(biāo)。
在安防“十二五”規(guī)劃的后四年中,我國(guó)一線城市將著力向智慧城市靠攏,打造一個(gè)立體監(jiān)控、科技感十足的平安城市,實(shí)現(xiàn)智能化管理的網(wǎng)絡(luò)城市。二三線城市在其帶動(dòng)下,也將會(huì)從平安城市到智慧城市邁進(jìn)。
智慧城市解決方案
智慧城市就概念而言,是一個(gè)龐大而復(fù)雜的體系,不同地理區(qū)域以及不同城市發(fā)展階段對(duì)于智慧城市的需求與側(cè)重點(diǎn)也是不同的,但無(wú)論如何,安全是最基本的需求。在此處,筆者側(cè)重于安防層面介紹智慧城市解決方案的整體架構(gòu)。如(圖2)所示,智慧城市整體架構(gòu)可分為五層。
前端設(shè)備
主要包括各類(lèi)IP攝像機(jī),模擬攝像機(jī),編碼器,DVR/DVS,RFID以及其他設(shè)備,如煙感,火警,溫控等環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備。這些設(shè)備是城市管理者延伸出的眼睛和觸角,分布在城市的每一個(gè)區(qū)域,時(shí)刻獲取城市里發(fā)生的狀況,并將信息傳回到監(jiān)控中心。
能力組件
嚴(yán)格來(lái)說(shuō),這并不能算作是一個(gè)獨(dú)立的物理層次,它只能算作是平臺(tái)層面分割出來(lái)的一個(gè)邏輯層面,主要用于構(gòu)建柔性架構(gòu),并有效屏蔽客戶提出的各式各樣定制需求對(duì)于架構(gòu)本身的腐蝕。在能力組件這個(gè)層面,主要包括視頻監(jiān)控能力,以及其他如GIS地圖,工作流,GPS定位,呼叫中心等的基本能力。這些能力組件可以理解為智慧城市中的引擎,為智慧城市的運(yùn)作提供動(dòng)力。
平臺(tái)層面
作為智慧城市的一個(gè)顯著特征,就是把原先各行業(yè),各委辦局建設(shè)的垂直式應(yīng)用整合起來(lái)。智慧城市作為智能化城市解決方案是面對(duì)不同的城市客戶群體,因此作為智慧城市核心的平臺(tái)所具有的整合功能也應(yīng)是基于多個(gè)層次,并易于擴(kuò)展的。從市場(chǎng)運(yùn)作上來(lái)看,由低到高大致存在三種整合層面:
· 用戶界面層面:即平臺(tái)僅對(duì)上層各應(yīng)用提供統(tǒng)一的用戶界面風(fēng)格,有利于城市管理者可以打造統(tǒng)一的智慧城市品牌。這是最低層次的整合,是存在于用戶界面的淺層整合;
· 組件層面:即平臺(tái)將各垂直式應(yīng)用中的公共組件,如視頻監(jiān)控,地圖,呼叫中心,短彩信等抽離出來(lái)封裝在平臺(tái)中,并對(duì)外提供統(tǒng)一的服務(wù)接口。由此減少了各公共組件的重復(fù)投資,而統(tǒng)一運(yùn)維又降低了維護(hù)成本,并有利于新的行業(yè)應(yīng)用快速部署;
· 數(shù)據(jù)層面:即在平臺(tái)側(cè)建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心,南向匯聚前端設(shè)備上報(bào)的城市即時(shí)信息,北向匯聚各垂直式應(yīng)用產(chǎn)生,被其它應(yīng)用需要的數(shù)據(jù),并進(jìn)行分析與挖掘,由此形成具有數(shù)據(jù)匯聚,數(shù)據(jù)共享以及數(shù)據(jù)挖掘的統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心,并有利于向城市最高管理者提供整體的城市信息報(bào)表。
業(yè)務(wù)層面
這是智慧城市中實(shí)際向用戶提供服務(wù)的層面,根據(jù)不同市場(chǎng)區(qū)域,城市的不同發(fā)展階段,智慧城市中的各垂直式業(yè)務(wù)也是分階段逐步的落地。以國(guó)內(nèi)市場(chǎng)為例,數(shù)字城管在過(guò)去幾年是最先落地的行業(yè)應(yīng)用,目前是平安城市,預(yù)計(jì)在今后的一到兩年內(nèi),應(yīng)急指揮和園區(qū)建設(shè)將會(huì)成為新一輪的熱點(diǎn)。從智慧城市對(duì)各委辦局業(yè)務(wù)建設(shè)的要求來(lái)說(shuō), 最關(guān)鍵的問(wèn)題依然還是共享與互通的問(wèn)題,信息孤島是不能形成智慧城市的。[nextpage]
感知層面
這是智慧城市的窗口與臉面,是用戶直接感知的部分。一個(gè)產(chǎn)品是否成功,用戶體驗(yàn)至關(guān)重要。在過(guò)去,市場(chǎng)上主要是通過(guò)PC客戶端提供基于C/S或B/S架構(gòu)的用戶界面,但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,隨著客戶需求的不斷發(fā)展,“移動(dòng)”,“高清”,“智能”將是未來(lái)的主要需求與亮點(diǎn),也將是衡量各廠商實(shí)力的卡尺。
三條路線,推動(dòng)視頻監(jiān)控在智慧城市中的應(yīng)用發(fā)展
視頻監(jiān)控為城市管理提供“千里眼”的功能,視頻監(jiān)控架構(gòu)本身必須要求簡(jiǎn)潔而清晰,由技術(shù)和市場(chǎng)兩方面共同決定的。
首先,從智慧城市總體架構(gòu)上來(lái)說(shuō),視頻監(jiān)控只是一個(gè)獨(dú)立組件,組件輕型化與小型化,是技術(shù)發(fā)展的必要趨勢(shì)。
其次,從市場(chǎng)運(yùn)作上來(lái)看,以視頻監(jiān)控作為基礎(chǔ)能力,可以構(gòu)建平安城市,智能交通,應(yīng)急指揮,園區(qū)安防等眾多行業(yè)解決方案。從成本上考慮,視頻監(jiān)控有且僅有最基本最核心的功能,才有可能被眾多解決方案所共用,從而達(dá)到節(jié)約成本,提高競(jìng)爭(zhēng)力的目的。
從總體上來(lái)看,視頻監(jiān)控架構(gòu)分為四個(gè)部分:前端設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)傳輸,管理平臺(tái)與監(jiān)控中心,如(圖3)所示。
堅(jiān)持開(kāi)放與被集成,團(tuán)結(jié)合作伙伴
任何事物的發(fā)展都是以客戶需求為中心。筆者認(rèn)為當(dāng)前客戶需要開(kāi)放的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。開(kāi)放的視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠幫助客戶輕松接入已投資的監(jiān)控資源,充分利舊并節(jié)約成本;基于開(kāi)放的系統(tǒng),客戶可以在眾多監(jiān)控前端設(shè)備和其他安防子系統(tǒng)中進(jìn)行最合適自身需求的選擇,而不需要擔(dān)心兼容性問(wèn)題;選擇開(kāi)放的平臺(tái),客戶不用擔(dān)心擴(kuò)容產(chǎn)生的方案整體替換,只需要增加新擴(kuò)容的監(jiān)控資源即可。
所幸的是,當(dāng)前已經(jīng)形成了一些開(kāi)放的視頻監(jiān)控行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn),如ONVIF、PSIA等組織所倡導(dǎo)的業(yè)界主流的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)或是國(guó)內(nèi)的GAT669互聯(lián)協(xié)議。通過(guò)制定和頒布這些標(biāo)準(zhǔn),使得廣大的廠家不用耗費(fèi)太多的心思來(lái)考慮兩兩之間的對(duì)接,大家循著統(tǒng)一的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),開(kāi)發(fā)出開(kāi)放式的系統(tǒng),既保證開(kāi)放兼容,同時(shí)推出的速度也較快。
同時(shí),筆者認(rèn)為視頻監(jiān)控系統(tǒng)定位為智慧城市的獨(dú)立組件,堅(jiān)持被集成的理念。開(kāi)放式的設(shè)計(jì)使得各集成廠家有更多選擇,同時(shí)幫助客戶建設(shè)最合適的安防監(jiān)控系統(tǒng),成本節(jié)約,項(xiàng)目交付周期縮短。提升集成廠家和客戶對(duì)智慧城市的積極性,擴(kuò)展智慧城市的市場(chǎng)空間。
創(chuàng)造移動(dòng)中的高清,提升用戶體驗(yàn)
無(wú)線傳輸技術(shù)應(yīng)用拓展了視頻監(jiān)控的應(yīng)用場(chǎng)所。對(duì)于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)布線,一旦遇到河流山脈等障礙,無(wú)法布線的場(chǎng)所(如水庫(kù)、森林、油田等),或是對(duì)于目標(biāo)監(jiān)控點(diǎn)不固定或移動(dòng)物體(如運(yùn)鈔車(chē)、物流車(chē)、出租車(chē)等)時(shí),有線網(wǎng)絡(luò)束手無(wú)策。而無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用使得移動(dòng)視頻監(jiān)控以其不受山川、河流、橋梁道路等復(fù)雜地形和時(shí)空限制,更快的建設(shè)周期,滿足靈活機(jī)動(dòng)的應(yīng)用需求等特點(diǎn),成為網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控下一個(gè)重要方向。
另一方面,傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控用戶界面大多基于顯示器屏幕,然而無(wú)論是臺(tái)式機(jī)還是便攜筆記本,相比手持移動(dòng)終端而言,都不能達(dá)到即開(kāi)即用的便捷程度。如果用戶能夠通過(guò)平板電腦或是手機(jī)訪問(wèn)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù),并在時(shí)延以及清晰度方面獲得與有線網(wǎng)絡(luò)下相同的用戶體驗(yàn),這無(wú)疑將會(huì)拓展視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為構(gòu)建行業(yè)解決方案基礎(chǔ)組件的應(yīng)用范圍(即構(gòu)建出更多的行業(yè)應(yīng)用),并產(chǎn)生極大的用戶粘性,吸引更多的潛在使用者。
優(yōu)化視頻智能分析,實(shí)現(xiàn)監(jiān)控向預(yù)警的轉(zhuǎn)變
傳統(tǒng)的視頻分析系統(tǒng)主要的工作流程是前端攝像機(jī)進(jìn)行信息采集,把拍攝的實(shí)時(shí)視頻流傳送到監(jiān)控中心,由監(jiān)控中心的工作人員進(jìn)行分析并判斷是否發(fā)生異常事件。采用這樣的手工方式至少帶來(lái)了兩個(gè)問(wèn)題:
· 視頻監(jiān)看困難:根據(jù)研究表明,經(jīng)過(guò)短短20分鐘,人對(duì)監(jiān)視器的注意力就會(huì)下降到無(wú)法接受的程度;
· 錄像檢索困難。在案件發(fā)生后需要回溯可疑場(chǎng)景時(shí),傳統(tǒng)方式下需要工作人員在大量的錄像數(shù)據(jù)中進(jìn)行檢索。在倫敦地鐵案中,安保人員花了70個(gè)工時(shí)才在大量磁帶中找到需要的信息。
因此,視頻監(jiān)控必須要配備智能分析,即通過(guò)對(duì)監(jiān)控鏡頭設(shè)置并啟用智能檢測(cè)規(guī)則后,視頻監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)設(shè)置的規(guī)則對(duì)監(jiān)控畫(huà)面進(jìn)行自動(dòng)智能分析,及時(shí)報(bào)告監(jiān)控畫(huà)面中出現(xiàn)的可疑事件(如闖入禁區(qū)、穿越警戒線、偷盜物體等)的發(fā)生。
視頻監(jiān)控提供了入侵檢測(cè),絆線檢測(cè),路徑檢測(cè),突然出現(xiàn),移走檢測(cè),突然加速檢測(cè),遺留檢測(cè),車(chē)牌識(shí)別,人臉識(shí)別等多種智能分析功能。通過(guò)對(duì)前端攝像機(jī)采集的圖像進(jìn)行智能化分析,得到告警信息后自動(dòng)上傳到監(jiān)控中心,由此將過(guò)去的被動(dòng)監(jiān)控變?yōu)橹鲃?dòng)監(jiān)控,從而解決了智慧城市下監(jiān)控?cái)z像頭個(gè)數(shù)過(guò)多、監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)量過(guò)大、人力不足等問(wèn)題,有力的保障了城市安全。