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響應智慧城市建設號召 安防管理平臺向現代轉變

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智慧城市建設的號召下,安防正在更多地融入智慧城市,并且服務于智慧城市。安防技術正在從經典向現代轉變,其中共性的技術——特別是視頻技術,正在進入公共安全領域,服務智慧城市。信息技術發展的趨勢,促使安防技術為智能城市提供技術支撐,借助技術融合的核心、服務性、開放性成為社會管理的平臺的一部分,成為智能建筑、智慧城市的重要(功能)組成;智慧城市將成為助推安防行業發展的新旗幟。

  一、智慧城市建設逐步深化

  從2009年開始,國家先后提出了“智慧城市”、“智慧中國”等國民經濟的發展綱要和建設思路,之后提出的中國夢乃至“四個全面”等重要思想,其主要創新內容都與“智慧城市”密不可分。將“智慧城市”分開理解——“智慧”是指各種智能技術不斷的應用,“城市”則指大量人群聚集、生活水平先進的地區。而“智慧”既是對城市最終狀態的描述,也是達到該目的采用的主要手段。

  智慧城市系統是充分借助物聯網和傳感網,發揮信息通信產業發達、傳感技術領先、電信業務及信息化基礎設施優良等優勢,通過建設信息通信基礎設施、認證、安全等平臺和示范工程,加快產業關鍵技術攻關,構建城市發展的智慧環境,形成基于海量信息和智能過濾處理的新的生活、產業發展、社會管理等模式,面向未來構建全新的城市形態。

  安防行業與智慧城市息息相關,國內的“智慧城市”的建設相當程度上是由安防行業發起的?!捌桨渤鞘小钡母拍畈粌H是社會治安一項內容,還包括到城市交通狀況和城市消防服務以及各種人為災害和自然災害的預警和處警等內容。從城市建設層面,平安城市不僅是安保的需要,更進步擴寬到城市應急指揮、智能交通管理、數字城市管理、城市環境保護等多個城市領域的應用,通過平安城市建設,使得人的安全需求得到持續滿足,從而也為城市發展提供了可靠保障,為智慧城市奠定了信息數據基礎。而安防行業在很大程度上得到了產業全面升級和制造規模提速。從中國安防市場的發展來看,從平安城市發展到智慧城市是安防產業的重大歷史機遇。

  “平安城市”是“智慧城市”的一個重要組成部分,“智慧城市”是“平安城市”未來發展的必然趨勢。不但用戶主體基本一致,公安、公用、規劃等都是政法重要職能部門。而且平安城市工程已不局限于安保監控范疇,還會涉及到智能交通、應急指揮、環境保護、城市管理等多個方面。

  二、安防管理平臺的重要性日益突顯

  近年來,國內視頻監控市場每年都在以超過20%的速度增長,隨著平安城市等大型聯網監控項目的普遍建設,高清IP監控產品得到廣泛應用,系統點位容量和行業需求不斷激增,越來越多的用戶認識到安防監控平臺軟件是整個系統綜合實力的重要表現。

  功能上,絕大多數平臺軟件都具備視頻預覽、錄像回放、設備管理、地圖顯示等功能。

  標準上,主流平臺軟件均支持業界成熟標準,除了通過私有協議兼容多種主流品牌的設備接入外,ONVIFGB/T28181已經成為平臺兼容前端以及不同品牌平臺互聯的主要依據。

  規模上,雖然大多宣稱支持上萬路攝像頭的大型組網,但由于各家軟件內部底層設計和存儲轉發轉碼等技術水平差異,還需要實際應用案例和運營狀況的事實支撐。

  毋庸置疑,監控管理平臺軟件已經樹立了在系統中的核心價值,并得到從用戶、工程商到廠商的廣泛認可,特別是以IP監控和行業解決方案為市場戰略的今天,很多硬件生產廠商紛紛開始重視平臺軟件產品的配套,或合作或自研,以提高前后端產品的一致性和完整性。

  三、平臺軟件面臨的主要問題

  在智慧城市建設中安防監控管理平臺軟件除了要具備最基本的音視頻操作功能,面臨的主要問題就是如何構建面向應用服務的綜合管理平臺軟件,包括對大型網絡環境下分散場所的視頻監控設備統一管理;對統一系統不同類型的視頻采集設備、報警設備和門禁設備統一管理;對不同部門不同權限用戶不同業務需求統一管理。雖然近年來平臺軟件也有較大發展,但跟整個行業市場相比,還存在一定差距:要么功能很多但不實用;要么架構復雜,成本居高不下;要么運行所需環境簡單,無法提供健壯的擴展性;要么操作復雜難以上手。雖然平臺軟件的重要性不言而喻,但在國內安防行業中卻存在著認知度不足、市場規模不大、價值難以體現等窠臼??蓺w納為以下幾點:

1.聯網共享。不僅是單一系統內的攝像機頭數量激增,而且多個系統之間的圖像信息也需要互通復用。特別是隨著監控系統規模的擴大,用戶業務需求日趨復雜,典型的如平安城市項目,要實現城市級的信息聯網共享,將治安、卡口、電警和社會面監控等視頻點統一接入管理,其聯網需求、數據存儲、業務應用都對管理平臺提出了更高要求。

2.兼容開放。平臺軟件與監控設備特別是攝像頭的兼容性是長期存在的矛盾,由于沒有統一標準,現有的產品專用或是軟硬件被綁定,不能實現兼容。為了解決這個問題,平臺軟件廠商要么通過集成設備商產品的私有SDK,要么支持國際通用的標準協議onvifpisa,要么支持行業標準協議,如GB/T28181SIP517。

3.應急聯動。從自控聯動和降低安保壓力的角度看,處理緊急事件僅靠視頻監控是遠遠不夠的。因此視頻監控需要與報警、門禁、對講等設備或系統根據預設的策略進行聯動,實現及時響應、發現隱患、降低危害,從而提升安保水平。

4.智能應用。隨著高清視頻技術的成熟和網絡鏈路建設的加速,視頻監控已經從看得見到看得清,下一步就是看得懂。采用智能分析技術對圖像進行檢測,使監控從被動走向主動成為可能,智能分析技術可實現對可疑目標和異常事件的主動預警,從而啟動預案,準確處置?,F階段,智能分析算法的準確性和效率還不是很高,需要輔助人工判斷,是未來技術攻關的方向。

  四、安防管理平臺的發展趨勢

  安防管理平臺軟件的發展歷史是隨著網絡化的進程呈現爆發性增長。將傳統的視頻信息通過IP的方式進行互聯互通,使得原先分離的信息孤島連接起來,形成視頻數據的資源池,與其他業務信息融合貫通,才使得安防管理平臺煥發出更具價值的生命力。但移動互聯網和高清視頻的快速應用和發展,縮短了安防管理平臺進行普及推廣和市場積淀的過程,使得兩極化成為未來的發展趨勢。

  智慧城市的基礎是互聯網、物聯網、廣電網、移動通信網等各類網絡,應用載體是數量眾多、功能齊全的各種高級終端,部署對象是城市生活的各個方面。包括智能小區、智能交通、智能學校、智能電網、智能物流、應急指揮、智慧政府OA等,注重提高處理突發時間的應變能力、節約能源和環境保護的可持續性。經過多年發展,管理平臺逐漸形成兩個趨勢——中大型軟件向行業化應用垂直深入,整合的功能和業務越來越豐富;中小型軟件向輕量化應用演變,界面功能和交互操作越來越簡捷。這兩個趨勢本質上都需要依托先進強大的底層架構。

1.平臺行業應用垂直深入

  在智慧城市系統建設深入的帶動下,管理平臺軟件的作用也在重新定位。不但要實現安保監控系統內部的橫向集成,將視頻監控、報警處理、門禁控制、地理信息等系統資源統一管理,而且要實現安保系統與用戶其他業務系統的縱向集成,擴大監控在安全生產、社會治安等各個層面的應用,提高安全管理業務的水平。除了原先傳統的巡視錄像回放以及對音視頻報警等數據統一處理,還要向用戶提供針對管理和業務的應用服務,以提高安全管理的效率,推動流程透明化和機制創新,這就是所謂的安防行業化。它使得安防系統朝著業務部門多元化、需求多樣化、管理機構的多層次以及運行環境的復雜化和系統規模向不斷擴大的方向轉變。一個大規模的視頻監控系統中,普通的聯網軟件已經遠遠不能滿足現在市場的需要,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臺軟件來運行和操作,不同的行業其應用軟件也有較大的區別。

  面對不同領域的用戶,管理應用有比較大的區別,在實際使用過程中會有很多的定制需求提出來,因為涉及具體行業特征的不同,就會導致不同的業務邏輯和管理模式,需要軟件平臺能夠根據行業的特征量身重塑。同時,平臺廠商需要和行業的上級主管部門開展長期合作,將個別用戶的創新需求變成可推廣示范的規范版本,推動成為行業標準,并貫徹實施。

  綜合管理平臺不但要支持大容量數據并發和存儲,還要支撐更專業的業務應用,這就要求平臺架構支持模塊化擴展,為解決上層復雜應用和底層穩定接入的矛盾,需要更先進的中間件技術作為技術支撐。中間件屏蔽了操作系統底層的復雜性和異構平臺的差異性,提供不同形式的通訊服務,通過對外提供統一的接口,使開發人員可以不必關心系統平臺的移植性,用戶程序不必關心框架結構、執行流程、對系統級API的調用等,而把更多的精力放在上層應用的業務邏輯實現上,從而可以在一定程度上縮短開發周期、降低技術難度、減輕程序員的負擔。不管底層的計算機硬件和系統軟件怎樣更新換代,只要保持中間件對外的接口定義不變,應用軟件的接入部分幾乎不需任何修改,從而保護了聯網平臺在設計實施和運營維護的投資成本?;谥虚g件,不但軟件廠商自己可以統籌資源,統一架構,第三方廠商也可以根據協議接口快速應用部署。中間件使得以業務為導向,快速構建差異化的軟件應用平臺成為可能。

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計算機的安保人員,對專業術語、界面結構及菜單布置的熟悉掌握有一定難度,設計不合理的軟件操作不符合用戶習慣,影響使用情緒,難以得到用戶認同。只有最簡潔實用的功能才能最有效地滿足用戶的需求,應用越簡單,用戶越喜歡,才能持續保持用戶黏性。

  隨著產品技術的推陳出新,廠家總會為管理平臺軟件添加更多的特色與功能以應付激烈的競爭。事實上,大量用戶最需要或更喜歡的其實只有某幾種功能而已,太多的特點反而讓產品變得臃腫、很難使用,混淆了自己的核心功能。特別是在相對簡單的基礎應用市場,受系統預算和使用場景等限制,目標用戶完全不同,在使用習慣、方式、心態、時間上都有很大差異,直接照搬或者從行業平臺軟件裁剪功能將很難出彩,甚至造成用戶體驗的下降。

3.輕量化應用的產生背景

  在智慧城市的復雜需求背景下,輕量化應用的興起不只是中小型的基礎市場的易用性訴求,也來自更大規模的行業用戶的反饋。

(1)聯網平臺重復建設帶來的使用煩惱,催生了用戶對應用輕量化的旺盛需求。原先是一種軟件解決一個問題或一類問題,面對不斷增長的各種需求,用戶迫切需要一站式的解決方案,不會再三部署不同的平臺軟件,而是通過統一的后端數據平臺適配不同的應用程序,構建整個安防系統的信息生態圈。

(2)高速網絡的普及和高質量視頻壓縮算法,使輕量化應用的運行環境更寬松,可以滿足較好的響應時間和操作體驗。

(3)數據信息的標準化使得輕量化應用有了支撐基礎。在安防監控管理平臺中有兩類數據---結構化數據和非結構化數據。前者是平臺自身運行過程中產生的符合數據結構設計要求的數據,后者就是音視頻和圖片。對結構化數據的處理,常規的工具策略是數據統計分析及篩選比對。對非結構化數據的處理,目前的方法是使用智能分析工具,例如車牌智能識別、行為分析等、人臉識別比對、智能檢索、模糊處理,通過工具處理后的數據經過清洗歸檔就可以和結構化數據一樣建庫使用,這就是所謂的圖像結構化語義。

(4)移動互聯網的發展激發了用戶對輕應用的使用習慣。3G、4G使得無線帶寬快速提升,令大流量數據流逐漸從PC往手持終端轉移提供了可能。安防與移動互聯網優勢互補,將實現安防產業鏈的高效整合發展,幾乎涵蓋了從大型安防項目到民用安防之前的所有安防業務范圍。借助智能手持終端可以實時查看、遠程控制、存儲錄像、抓拍圖像,能方便快捷地掌握所關注區域的動態。而智能家居,就是通過手持終端控制空調、燈光、地暖等,通過手機APP查看家庭監控,實現對老人和小孩監護、保姆監視等。

4.輕量化應用的發展趨勢

  以視頻結構化語義為核心,打造一個適合更便利存儲和傳播的信息和服務的分發入口是輕量化應用的技術基礎,也是智慧城市發揮巨大作用的數據資源池。

(1)依托統一的應用開發技術規范,輕量化應用將實現更加全面的兼容和普及。對于行業應用軟件開發商來說,基于統一規范的開發標準和工具以及接入方式,能讓輕應用可以方便地同時接入各大聯網共享平臺,從而擴大進而服務于更加龐大的目標用戶群。目前,國標GB/T28181的強制實施就提供了相對比較成熟的技術標準和測試工具,隨著越來越多的廠商參與標準的修訂和開發工具的研發,更具價值的重磅級產品將會出現,比如信息和服務類的輕應用產品以及基于研判分析類的輕應用產品。

(2)圍繞輕量化應用的產品創新有可能改變現有數據中心的硬件架構。目前的標準方案是服務器和存儲集群+分布式運算,用戶通過客戶端PC進行界面交互和展示,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些新的變化。比如,英特爾近期開發了一系列基于物聯網平臺的軟硬件相結合產品,包括應用程序接口管理和服務創建軟件、智能網間連接設備以及可升級IA處理器等。英特爾認為物聯網平臺旨在統一并簡化物聯網的連接性和安全性,提供一個可重復的軟硬件構建單元基礎,將有助于將物聯網試驗項目推向大規模部署。

(3)與輕量化應用協同,云計算和大數據也將面臨新的挑戰和機會。輕量化運行,不需要下載客戶端至本地設備,一切的運算都可以大量依靠云來進行。當輕應用產品和用戶規?;院?,隨之而來的就是運算需求的暴增。計算領域的商業進程將有可能會大大的縮短,而更加先進的技術實現方案如機器學習和大數據,也會加速創新。

  結語

  隨著智慧城市建設的深入和高清化的普及,產生了越來越多的海量數據。但是,大量的視頻數據仍然是獨立的、零散的。視頻錄像數據散布在各個行業、單位獨立的系統中,政府之間跨警種、跨部門、跨區域的聯網共享應用仍然較少,沒有形成對數據挖掘利用的通用方法,更不用說針對百姓生活和社會管理的信息化應用。通過信息公開、數據共享、數據挖掘推動新型的數據服務業的大發展,將是智慧城市真正發展的重要標志。

  大數據是未來發展趨勢,安防企業需要提升研發能力和加強技術儲備,以應對更大數據量帶來的沖擊。一是專注行業、繼續深耕、持續提升產品品質;二是強化安防集成平臺,關注數據分析處理。

  原標題 安防管理平臺軟件在智能城市建設中的發展應用趨勢