從(cóng)經典向現代轉變 視(shì)頻(pín)技術(shù)助力智慧城市發展

• 2018/01/19

    安防正在更多地(dì)融入智慧城市，服務智慧城市。安防技術(shù)正在從(cóng)經典向現代轉變，其中共性的技術(shù)——特别是視(shì)頻(pín)技術(shù)，正在進入公共安全領域，服務智慧城市。智慧城市将成為(wèi)助推安防行(xíng)業發展的新旗幟。

　　一(yī)、智慧城市建設逐步深化

　　從(cóng)2009年(nián)開(kāi)始，國(guó)家先後提出了(le)“智慧城市”、“智慧中國(guó)”等國(guó)民經濟的發展綱要(yào)和(hé)建設思路，之後提出的中國(guó)夢乃至“四個全面”等重要(yào)思想，其主要(yào)創新內(nèi)容都(dōu)與“智慧城市”密不可(kě)分。将“智慧城市”分開(kāi)理解——“智慧”是指各種智能(néng)技術(shù)不斷的應用，“城市”則指大量人(rén)群聚集、生活水平先進的地(dì)區(qū)。而“智慧”既是對城市最終狀态的描述，也是達到該目的采用的主要(yào)手段。

　　智慧城市系統是充分借助物(wù)聯網和(hé)傳感網，發揮信息通(tōng)信産業發達、傳感技術(shù)領先、電信業務及信息化基礎設施優良等優勢，通(tōng)過建設信息通(tōng)信基礎設施、認證、安全等平台和(hé)示範工(gōng)程，加快(kuài)産業關鍵技術(shù)攻關，構建城市發展的智慧環境，形成基于海(hǎi)量信息和(hé)智能(néng)過濾處理的新的生活、産業發展、社會管理等模式，面向未來構建全新的城市形态。

　　安防行(xíng)業與智慧城市息息相關，國(guó)內(nèi)的“智慧城市”的建設相當程度上(shàng)是由安防行(xíng)業發起的。“平安城市”的概念不僅是社會治安一(yī)項內(nèi)容，還包括到城市交通(tōng)狀況和(hé)城市消防服務以及各種人(rén)為(wèi)災害和(hé)自(zì)然災害的預警和(hé)處警等內(nèi)容。從(cóng)城市建設層面，平安城市不僅是安保的需要(yào)，更進步擴寬到城市應急指揮、智能(néng)交通(tōng)管理、數(shù)字城市管理、城市環境保護等多個城市領域的應用，通(tōng)過平安城市建設，使得人(rén)的安全需求得到持續滿足，從(cóng)而也為(wèi)城市發展提供了(le)可(kě)靠保障，為(wèi)智慧城市奠定了(le)信息數(shù)據基礎。而安防行(xíng)業在很(hěn)大程度上(shàng)得到了(le)産業全面升級和(hé)制造規模提速。從(cóng)中國(guó)安防市場的發展來看(kàn)，從(cóng)平安城市發展到智慧城市是安防産業的重大曆史機遇。

　　“平安城市”是“智慧城市”的一(yī)個重要(yào)組成部分，“智慧城市”是“平安城市”未來發展的必然趨勢。不但(dàn)用戶主體基本一(yī)緻，公安、公用、規劃等都(dōu)是政法重要(yào)職能(néng)部門。而且平安城市工(gōng)程已不局限于安保監控範疇，還會涉及到智能(néng)交通(tōng)、應急指揮、環境保護、城市管理等多個方面。

　　二、安防管理平台的重要(yào)性日益突顯

　　近年(nián)來，國(guó)內(nèi)視(shì)頻(pín)監控市場每年(nián)都(dōu)在以超過20%的速度增長(cháng)，随着平安城市等大型聯網監控項目的普遍建設，高清IP監控産品得到廣泛應用，系統點位容量和(hé)行(xíng)業需求不斷激增，越來越多的用戶認識到安防監控平台軟件是整個系統綜合實力的重要(yào)表現。

　　功能(néng)上(shàng)，絕大多數(shù)平台軟件都(dōu)具備視(shì)頻(pín)預覽、錄像回放、設備管理、地(dì)圖顯示等功能(néng)。

　　标準上(shàng)，主流平台軟件均支持業界成熟标準，除了(le)通(tōng)過私有協議(yì)兼容多種主流品牌的設備接入外(wài)，ONVIF和(hé)GB/T28181已經成為(wèi)平台兼容前端以及不同品牌平台互聯的主要(yào)依據。

　　規模上(shàng)，雖然大多宣稱支持上(shàng)萬路攝像頭的大型組網，但(dàn)由于各家軟件內(nèi)部底層設計和(hé)存儲轉發轉碼等技術(shù)水平差異，還需要(yào)實際應用案例和(hé)運營狀況的事實支撐。

　　毋庸置疑，監控管理平台軟件已經樹(shù)立了(le)在系統中的核心價值，并得到從(cóng)用戶、工(gōng)程商到廠商的廣泛認可(kě)，特别是以IP監控和(hé)行(xíng)業解決方案為(wèi)市場戰略的今天，很(hěn)多硬件生産廠商紛紛開(kāi)始重視(shì)平台軟件産品的配套，或合作(zuò)或自(zì)研，以提高前後端産品的一(yī)緻性和(hé)完整性。

　　三、平台軟件面臨的主要(yào)問(wèn)題

　　在智慧城市建設中安防監控管理平台軟件除了(le)要(yào)具備最基本的音視(shì)頻(pín)操作(zuò)功能(néng)，面臨的主要(yào)問(wèn)題就是如(rú)何構建面向應用服務的綜合管理平台軟件，包括對大型網絡環境下(xià)分散場所的視(shì)頻(pín)監控設備統一(yī)管理；對統一(yī)系統不同類型的視(shì)頻(pín)采集設備、報警設備和(hé)門禁設備統一(yī)管理；對不同部門不同權限用戶不同業務需求統一(yī)管理。雖然近年(nián)來平台軟件也有較大發展，但(dàn)跟整個行(xíng)業市場相比，還存在一(yī)定差距：要(yào)麽功能(néng)很(hěn)多但(dàn)不實用；要(yào)麽架構複雜(zá)，成本居高不下(xià)；要(yào)麽運行(xíng)所需環境簡單，無法提供健壯的擴展性；要(yào)麽操作(zuò)複雜(zá)難以上(shàng)手。雖然平台軟件的重要(yào)性不言而喻，但(dàn)在國(guó)內(nèi)安防行(xíng)業中卻存在着認知度不足、市場規模不大、價值難以體現等窠臼。可(kě)歸納為(wèi)以下(xià)幾點：

　　1.聯網共享。不僅是單一(yī)系統內(nèi)的攝像機頭數(shù)量激增，而且多個系統之間(jiān)的圖像信息也需要(yào)互通(tōng)複用。特别是随着監控系統規模的擴大，用戶業務需求日趨複雜(zá)，典型的如(rú)平安城市項目，要(yào)實現城市級的信息聯網共享，将治安、卡口、電警和(hé)社會面監控等視(shì)頻(pín)點統一(yī)接入管理，其聯網需求、數(shù)據存儲、業務應用都(dōu)對管理平台提出了(le)更高要(yào)求。

　　2.兼容開(kāi)放。平台軟件與監控設備特别是攝像頭的兼容性是長(cháng)期存在的矛盾，由于沒有統一(yī)标準，現有的産品專用或是軟硬件被綁定，不能(néng)實現兼容。為(wèi)了(le)解決這(zhè)個問(wèn)題，平台軟件廠商要(yào)麽通(tōng)過集成設備商産品的私有SDK，要(yào)麽支持國(guó)際通(tōng)用的标準協議(yì)onvif或pisa，要(yào)麽支持行(xíng)業标準協議(yì)，如(rú)GB/T28181和(hé)SIP517。

　　3.應急聯動。從(cóng)自(zì)控聯動和(hé)降低(dī)安保壓力的角度看(kàn)，處理緊急事件僅靠視(shì)頻(pín)監控是遠遠不夠的。因此視(shì)頻(pín)監控需要(yào)與報警、門禁、對講等設備或系統根據預設的策略進行(xíng)聯動，實現及時(shí)響應、發現隐患、降低(dī)危害，從(cóng)而提升安保水平。

　　4.智能(néng)應用。随着高清視(shì)頻(pín)技術(shù)的成熟和(hé)網絡鏈路建設的加速，視(shì)頻(pín)監控已經從(cóng)看(kàn)得見(jiàn)到看(kàn)得清，下(xià)一(yī)步就是看(kàn)得懂(dǒng)。采用智能(néng)分析技術(shù)對圖像進行(xíng)檢測，使監控從(cóng)被動走向主動成為(wèi)可(kě)能(néng)，智能(néng)分析技術(shù)可(kě)實現對可(kě)疑目标和(hé)異常事件的主動預警，從(cóng)而啓動預案，準确處置。現階段，智能(néng)分析算法的準确性和(hé)效率還不是很(hěn)高，需要(yào)輔助人(rén)工(gōng)判斷，是未來技術(shù)攻關的方向。

　　四、安防管理平台的發展趨勢

　　安防管理平台軟件的發展曆史是随着網絡化的進程呈現爆發性增長(cháng)。将傳統的視(shì)頻(pín)信息通(tōng)過IP的方式進行(xíng)互聯互通(tōng)，使得原先分離的信息孤島連接起來，形成視(shì)頻(pín)數(shù)據的資源池，與其他(tā)業務信息融合貫通(tōng)，才使得安防管理平台煥發出更具價值的生命力。但(dàn)移動互聯網和(hé)高清視(shì)頻(pín)的快(kuài)速應用和(hé)發展，縮短了(le)安防管理平台進行(xíng)普及推廣和(hé)市場積澱的過程，使得兩極化成為(wèi)未來的發展趨勢。

　　智慧城市的基礎是互聯網、物(wù)聯網、廣電網、移動通(tōng)信網等各類網絡，應用載體是數(shù)量衆多、功能(néng)齊全的各種高級終端，部署對象是城市生活的各個方面。包括智能(néng)小區(qū)、智能(néng)交通(tōng)、智能(néng)學校、智能(néng)電網、智能(néng)物(wù)流、應急指揮、智慧政府OA等，注重提高處理突發時(shí)間(jiān)的應變能(néng)力、節約能(néng)源和(hé)環境保護的可(kě)持續性。經過多年(nián)發展，管理平台逐漸形成兩個趨勢——中大型軟件向行(xíng)業化應用垂直深入，整合的功能(néng)和(hé)業務越來越豐富；中小型軟件向輕量化應用演變，界面功能(néng)和(hé)交互操作(zuò)越來越簡捷。這(zhè)兩個趨勢本質上(shàng)都(dōu)需要(yào)依托先進強大的底層架構。

　　1.平台行(xíng)業應用垂直深入

　　在智慧城市系統建設深入的帶動下(xià)，管理平台軟件的作(zuò)用也在重新定位。不但(dàn)要(yào)實現安保監控系統內(nèi)部的橫向集成，将視(shì)頻(pín)監控、報警處理、門禁控制、地(dì)理信息等系統資源統一(yī)管理，而且要(yào)實現安保系統與用戶其他(tā)業務系統的縱向集成，擴大監控在安全生産、社會治安等各個層面的應用，提高安全管理業務的水平。除了(le)原先傳統的巡視(shì)錄像回放以及對音視(shì)頻(pín)報警等數(shù)據統一(yī)處理，還要(yào)向用戶提供針對管理和(hé)業務的應用服務，以提高安全管理的效率，推動流程透明(míng)化和(hé)機制創新，這(zhè)就是所謂的安防行(xíng)業化。它使得安防系統朝着業務部門多元化、需求多樣化、管理機構的多層次以及運行(xíng)環境的複雜(zá)化和(hé)系統規模向不斷擴大的方向轉變。一(yī)個大規模的視(shì)頻(pín)監控系統中，普通(tōng)的聯網軟件已經遠遠不能(néng)滿足現在市場的需要(yào)，必須選用支持多業務應用、靈活的系統架構、易于管理維護的管理平台軟件來運行(xíng)和(hé)操作(zuò)，不同的行(xíng)業其應用軟件也有較大的區(qū)别。

　　面對不同領域的用戶，管理應用有比較大的區(qū)别，在實際使用過程中會有很(hěn)多的定制需求提出來，因為(wèi)涉及具體行(xíng)業特征的不同，就會導緻不同的業務邏輯和(hé)管理模式，需要(yào)軟件平台能(néng)夠根據行(xíng)業的特征量身重塑。同時(shí)，平台廠商需要(yào)和(hé)行(xíng)業的上(shàng)級主管部門開(kāi)展長(cháng)期合作(zuò)，将個别用戶的創新需求變成可(kě)推廣示範的規範版本，推動成為(wèi)行(xíng)業标準，并貫徹實施。

　　綜合管理平台不但(dàn)要(yào)支持大容量數(shù)據并發和(hé)存儲，還要(yào)支撐更專業的業務應用，這(zhè)就要(yào)求平台架構支持模塊化擴展，為(wèi)解決上(shàng)層複雜(zá)應用和(hé)底層穩定接入的矛盾，需要(yào)更先進的中間(jiān)件技術(shù)作(zuò)為(wèi)技術(shù)支撐。中間(jiān)件屏蔽了(le)操作(zuò)系統底層的複雜(zá)性和(hé)異構平台的差異性，提供不同形式的通(tōng)訊服務，通(tōng)過對外(wài)提供統一(yī)的接口，使開(kāi)發人(rén)員(yuán)可(kě)以不必關心系統平台的移植性，用戶程序不必關心框架結構、執行(xíng)流程、對系統級API的調用等，而把更多的精力放在上(shàng)層應用的業務邏輯實現上(shàng)，從(cóng)而可(kě)以在一(yī)定程度上(shàng)縮短開(kāi)發周期、降低(dī)技術(shù)難度、減輕程序員(yuán)的負擔。不管底層的計算機硬件和(hé)系統軟件怎樣更新換代，隻要(yào)保持中間(jiān)件對外(wài)的接口定義不變，應用軟件的接入部分幾乎不需任何修改，從(cóng)而保護了(le)聯網平台在設計實施和(hé)運營維護的投資成本。基于中間(jiān)件，不但(dàn)軟件廠商自(zì)己可(kě)以統籌資源，統一(yī)架構，第三方廠商也可(kě)以根據協議(yì)接口快(kuài)速應用部署。中間(jiān)件使得以業務為(wèi)導向，快(kuài)速構建差異化的軟件應用平台成為(wèi)可(kě)能(néng)。

　　2.輕量化應用拓展基礎市場

　　管理軟件面對的是許多不熟悉軟件甚至不太懂(dǒng)計算機的安保人(rén)員(yuán)，對專業術(shù)語、界面結構及菜單布置的熟悉掌握有一(yī)定難度，設計不合理的軟件操作(zuò)不符合用戶習慣，影響使用情緒，難以得到用戶認同。隻有最簡潔實用的功能(néng)才能(néng)最有效地(dì)滿足用戶的需求，應用越簡單，用戶越喜歡，才能(néng)持續保持用戶黏性。

　　随着産品技術(shù)的推陳出新，廠家總會為(wèi)管理平台軟件添加更多的特色與功能(néng)以應付激烈的競争。事實上(shàng)，大量用戶最需要(yào)或更喜歡的其實隻有某幾種功能(néng)而已，太多的特點反而讓産品變得臃腫、很(hěn)難使用，混淆了(le)自(zì)己的核心功能(néng)。特别是在相對簡單的基礎應用市場，受系統預算和(hé)使用場景等限制，目标用戶完全不同，在使用習慣、方式、心态、時(shí)間(jiān)上(shàng)都(dōu)有很(hěn)大差異，直接照搬或者從(cóng)行(xíng)業平台軟件裁剪功能(néng)将很(hěn)難出彩，甚至造成用戶體驗的下(xià)降。

　　3.輕量化應用的産生背景

　　在智慧城市的複雜(zá)需求背景下(xià)，輕量化應用的興起不隻是中小型的基礎市場的易用性訴求，也來自(zì)更大規模的行(xíng)業用戶的反饋。

　　(1)聯網平台重複建設帶來的使用煩惱，催生了(le)用戶對應用輕量化的旺盛需求。原先是一(yī)種軟件解決一(yī)個問(wèn)題或一(yī)類問(wèn)題，面對不斷增長(cháng)的各種需求，用戶迫切需要(yào)一(yī)站式的解決方案，不會再三部署不同的平台軟件，而是通(tōng)過統一(yī)的後端數(shù)據平台适配不同的應用程序，構建整個安防系統的信息生态圈。

　　(2)高速網絡的普及和(hé)高質量視(shì)頻(pín)壓縮算法，使輕量化應用的運行(xíng)環境更寬松，可(kě)以滿足較好的響應時(shí)間(jiān)和(hé)操作(zuò)體驗。

　　(3)數(shù)據信息的标準化使得輕量化應用有了(le)支撐基礎。在安防監控管理平台中有兩類數(shù)據---結構化數(shù)據和(hé)非結構化數(shù)據。前者是平台自(zì)身運行(xíng)過程中産生的符合數(shù)據結構設計要(yào)求的數(shù)據，後者就是音視(shì)頻(pín)和(hé)圖片。對結構化數(shù)據的處理，常規的工(gōng)具策略是數(shù)據統計分析及篩選比對。對非結構化數(shù)據的處理，目前的方法是使用智能(néng)分析工(gōng)具，例如(rú)車牌智能(néng)識别、行(xíng)為(wèi)分析等、人(rén)臉識别比對、智能(néng)檢索、模糊處理，通(tōng)過工(gōng)具處理後的數(shù)據經過清洗歸檔就可(kě)以和(hé)結構化數(shù)據一(yī)樣建庫使用，這(zhè)就是所謂的圖像結構化語義。

　　(4)移動互聯網的發展激發了(le)用戶對輕應用的使用習慣。3G、4G使得無線帶寬快(kuài)速提升,令大流量數(shù)據流逐漸從(cóng)PC往手持終端轉移提供了(le)可(kě)能(néng)。安防與移動互聯網優勢互補，将實現安防産業鏈的高效整合發展，幾乎涵蓋了(le)從(cóng)大型安防項目到民用安防之前的所有安防業務範圍。借助智能(néng)手持終端可(kě)以實時(shí)查看(kàn)、遠程控制、存儲錄像、抓拍圖像，能(néng)方便快(kuài)捷地(dì)掌握所關注區(qū)域的動态。而智能(néng)家居，就是通(tōng)過手持終端控制空調、燈光(guāng)、地(dì)暖等，通(tōng)過手機APP查看(kàn)家庭監控，實現對老(lǎo)人(rén)和(hé)小孩監護、保姆監視(shì)等。

　　4.輕量化應用的發展趨勢

　　以視(shì)頻(pín)結構化語義為(wèi)核心，打造一(yī)個适合更便利存儲和(hé)傳播的信息和(hé)服務的分發入口是輕量化應用的技術(shù)基礎，也是智慧城市發揮巨大作(zuò)用的數(shù)據資源池。

　　(1)依托統一(yī)的應用開(kāi)發技術(shù)規範，輕量化應用将實現更加全面的兼容和(hé)普及。對于行(xíng)業應用軟件開(kāi)發商來說，基于統一(yī)規範的開(kāi)發标準和(hé)工(gōng)具以及接入方式，能(néng)讓輕應用可(kě)以方便地(dì)同時(shí)接入各大聯網共享平台，從(cóng)而擴大進而服務于更加龐大的目标用戶群。目前，國(guó)标GB/T28181的強制實施就提供了(le)相對比較成熟的技術(shù)标準和(hé)測試工(gōng)具，随着越來越多的廠商參與标準的修訂和(hé)開(kāi)發工(gōng)具的研發，更具價值的重磅級産品将會出現，比如(rú)信息和(hé)服務類的輕應用産品以及基于研判分析類的輕應用産品。

　　(2)圍繞輕量化應用的産品創新有可(kě)能(néng)改變現有數(shù)據中心的硬件架構。目前的标準方案是服務器和(hé)存儲集群+分布式運算，用戶通(tōng)過客戶端PC進行(xíng)界面交互和(hé)展示，由于輕量化應用會影響用戶的使用習慣，軟硬件系統也會出現一(yī)些新的變化。比如(rú)，英特爾近期開(kāi)發了(le)一(yī)系列基于物(wù)聯網平台的軟硬件相結合産品，包括應用程序接口管理和(hé)服務創建軟件、智能(néng)網間(jiān)連接設備以及可(kě)升級IA處理器等。英特爾認為(wèi)物(wù)聯網平台旨在統一(yī)并簡化物(wù)聯網的連接性和(hé)安全性，提供一(yī)個可(kě)重複的軟硬件構建單元基礎，将有助于将物(wù)聯網試驗項目推向大規模部署。

　　(3)與輕量化應用協同，雲計算和(hé)大數(shù)據也将面臨新的挑戰和(hé)機會。輕量化運行(xíng)，不需要(yào)下(xià)載客戶端至本地(dì)設備，一(yī)切的運算都(dōu)可(kě)以大量依靠雲來進行(xíng)。當輕應用産品和(hé)用戶規模化以後，随之而來的就是運算需求的暴增。計算領域的商業進程将有可(kě)能(néng)會大大的縮短，而更加先進的技術(shù)實現方案如(rú)機器學習和(hé)大數(shù)據，也會加速創新。

　　結語

　　随着智慧城市建設的深入和(hé)高清化的普及，産生了(le)越來越多的海(hǎi)量數(shù)據。但(dàn)是，大量的視(shì)頻(pín)數(shù)據仍然是獨立的、零散的。視(shì)頻(pín)錄像數(shù)據散布在各個行(xíng)業、單位獨立的系統中，政府之間(jiān)跨警種、跨部門、跨區(qū)域的聯網共享應用仍然較少(shǎo)，沒有形成對數(shù)據挖掘利用的通(tōng)用方法，更不用說針對百姓生活和(hé)社會管理的信息化應用。通(tōng)過信息公開(kāi)、數(shù)據共享、數(shù)據挖掘推動新型的數(shù)據服務業的大發展，将是智慧城市真正發展的重要(yào)标志。

　　大數(shù)據是未來發展趨勢，安防企業需要(yào)提升研發能(néng)力和(hé)加強技術(shù)儲備，以應對更大數(shù)據量帶來的沖擊。一(yī)是專注行(xíng)業、繼續深耕、持續提升産品品質；二是強化安防集成平台，關注數(shù)據分析處理。(原标題：智慧城市成為(wèi)安防行(xíng)業發展新旗幟)