從(cóng)经典向现代转变 視(shì)頻(pín)技術(shù)助力智慧城市发展

• 2018/01/19

    安防正在更多地(dì)融入智慧城市，服务智慧城市。安防技術(shù)正在從(cóng)经典向现代转变，其中共性的技術(shù)——特别是視(shì)頻(pín)技術(shù)，正在进入公共安全领域，服务智慧城市。智慧城市将成為(wèi)助推安防行(xíng)业发展的新旗帜。

　　一(yī)、智慧城市建设逐步深化

　　從(cóng)2009年(nián)開(kāi)始，國(guó)家先后提出了(le)“智慧城市”、“智慧中國(guó)”等國(guó)民经济的发展纲要(yào)和(hé)建设思路，之后提出的中國(guó)梦乃至“四个全面”等重要(yào)思想，其主要(yào)创新內(nèi)容都(dōu)与“智慧城市”密不可(kě)分。将“智慧城市”分開(kāi)理解——“智慧”是指各种智能(néng)技術(shù)不断的应用，“城市”则指大量人(rén)群聚集、生活水平先进的地(dì)區(qū)。而“智慧”既是对城市最终状态的描述，也是达到该目的采用的主要(yào)手段。

　　智慧城市系统是充分借助物(wù)联网和(hé)传感网，发挥信息通(tōng)信产业发达、传感技術(shù)领先、电信业务及信息化基础设施优良等优势，通(tōng)过建设信息通(tōng)信基础设施、认证、安全等平台和(hé)示范工(gōng)程，加快(kuài)产业关键技術(shù)攻关，构建城市发展的智慧环境，形成基于海(hǎi)量信息和(hé)智能(néng)过滤处理的新的生活、产业发展、社会管理等模式，面向未来构建全新的城市形态。

　　安防行(xíng)业与智慧城市息息相关，國(guó)內(nèi)的“智慧城市”的建设相当程度上(shàng)是由安防行(xíng)业发起的。“平安城市”的概念不仅是社会治安一(yī)项內(nèi)容，还包括到城市交通(tōng)状况和(hé)城市消防服务以及各种人(rén)為(wèi)灾害和(hé)自(zì)然灾害的预警和(hé)处警等內(nèi)容。從(cóng)城市建设层面，平安城市不仅是安保的需要(yào)，更进步扩宽到城市应急指挥、智能(néng)交通(tōng)管理、數(shù)字城市管理、城市环境保护等多个城市领域的应用，通(tōng)过平安城市建设，使得人(rén)的安全需求得到持续满足，從(cóng)而也為(wèi)城市发展提供了(le)可(kě)靠保障，為(wèi)智慧城市奠定了(le)信息數(shù)据基础。而安防行(xíng)业在很(hěn)大程度上(shàng)得到了(le)产业全面升级和(hé)制造规模提速。從(cóng)中國(guó)安防市场的发展来看(kàn)，從(cóng)平安城市发展到智慧城市是安防产业的重大历史机遇。

　　“平安城市”是“智慧城市”的一(yī)个重要(yào)组成部分，“智慧城市”是“平安城市”未来发展的必然趋势。不但(dàn)用户主体基本一(yī)致，公安、公用、规划等都(dōu)是政法重要(yào)职能(néng)部门。而且平安城市工(gōng)程已不局限于安保监控范畴，还会涉及到智能(néng)交通(tōng)、应急指挥、环境保护、城市管理等多个方面。

　　二、安防管理平台的重要(yào)性日益突显

　　近年(nián)来，國(guó)內(nèi)視(shì)頻(pín)监控市场每年(nián)都(dōu)在以超过20%的速度增長(cháng)，随着平安城市等大型联网监控项目的普遍建设，高清IP监控产品得到广泛应用，系统点位容量和(hé)行(xíng)业需求不断激增，越来越多的用户认识到安防监控平台软件是整个系统综合实力的重要(yào)表现。

　　功能(néng)上(shàng)，绝大多數(shù)平台软件都(dōu)具备視(shì)頻(pín)预览、录像回放、设备管理、地(dì)图显示等功能(néng)。

　　标准上(shàng)，主流平台软件均支持业界成熟标准，除了(le)通(tōng)过私有协議(yì)兼容多种主流品牌的设备接入外(wài)，ONVIF和(hé)GB/T28181已经成為(wèi)平台兼容前端以及不同品牌平台互联的主要(yào)依据。

　　规模上(shàng)，虽然大多宣称支持上(shàng)万路摄像头的大型组网，但(dàn)由于各家软件內(nèi)部底层设计和(hé)存储转发转码等技術(shù)水平差异，还需要(yào)实际应用案例和(hé)运营状况的事实支撑。

　　毋庸置疑，监控管理平台软件已经樹(shù)立了(le)在系统中的核心价值，并得到從(cóng)用户、工(gōng)程商到厂商的广泛认可(kě)，特别是以IP监控和(hé)行(xíng)业解决方案為(wèi)市场战略的今天，很(hěn)多硬件生产厂商纷纷開(kāi)始重視(shì)平台软件产品的配套，或合作(zuò)或自(zì)研，以提高前后端产品的一(yī)致性和(hé)完整性。

　　三、平台软件面临的主要(yào)問(wèn)题

　　在智慧城市建设中安防监控管理平台软件除了(le)要(yào)具备最基本的音視(shì)頻(pín)操作(zuò)功能(néng)，面临的主要(yào)問(wèn)题就是如(rú)何构建面向应用服务的综合管理平台软件，包括对大型网络环境下(xià)分散场所的視(shì)頻(pín)监控设备统一(yī)管理；对统一(yī)系统不同类型的視(shì)頻(pín)采集设备、报警设备和(hé)门禁设备统一(yī)管理；对不同部门不同权限用户不同业务需求统一(yī)管理。虽然近年(nián)来平台软件也有较大发展，但(dàn)跟整个行(xíng)业市场相比，还存在一(yī)定差距：要(yào)么功能(néng)很(hěn)多但(dàn)不实用；要(yào)么架构复雜(zá)，成本居高不下(xià)；要(yào)么运行(xíng)所需环境简单，无法提供健壮的扩展性；要(yào)么操作(zuò)复雜(zá)难以上(shàng)手。虽然平台软件的重要(yào)性不言而喻，但(dàn)在國(guó)內(nèi)安防行(xíng)业中却存在着认知度不足、市场规模不大、价值难以体现等窠臼。可(kě)归纳為(wèi)以下(xià)几点：

　　1.联网共享。不仅是单一(yī)系统內(nèi)的摄像机头數(shù)量激增，而且多个系统之間(jiān)的图像信息也需要(yào)互通(tōng)复用。特别是随着监控系统规模的扩大，用户业务需求日趋复雜(zá)，典型的如(rú)平安城市项目，要(yào)实现城市级的信息联网共享，将治安、卡口、电警和(hé)社会面监控等視(shì)頻(pín)点统一(yī)接入管理，其联网需求、數(shù)据存储、业务应用都(dōu)对管理平台提出了(le)更高要(yào)求。

　　2.兼容開(kāi)放。平台软件与监控设备特别是摄像头的兼容性是長(cháng)期存在的矛盾，由于没有统一(yī)标准，现有的产品专用或是软硬件被绑定，不能(néng)实现兼容。為(wèi)了(le)解决這(zhè)个問(wèn)题，平台软件厂商要(yào)么通(tōng)过集成设备商产品的私有SDK，要(yào)么支持國(guó)际通(tōng)用的标准协議(yì)onvif或pisa，要(yào)么支持行(xíng)业标准协議(yì)，如(rú)GB/T28181和(hé)SIP517。

　　3.应急联动。從(cóng)自(zì)控联动和(hé)降低(dī)安保压力的角度看(kàn)，处理紧急事件仅靠視(shì)頻(pín)监控是远远不够的。因此視(shì)頻(pín)监控需要(yào)与报警、门禁、对讲等设备或系统根据预设的策略进行(xíng)联动，实现及時(shí)响应、发现隐患、降低(dī)危害，從(cóng)而提升安保水平。

　　4.智能(néng)应用。随着高清視(shì)頻(pín)技術(shù)的成熟和(hé)网络链路建设的加速，視(shì)頻(pín)监控已经從(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)对图像进行(xíng)检测，使监控從(cóng)被动走向主动成為(wèi)可(kě)能(néng)，智能(néng)分析技術(shù)可(kě)实现对可(kě)疑目标和(hé)异常事件的主动预警，從(cóng)而启动预案，准确处置。现阶段，智能(néng)分析算法的准确性和(hé)效率还不是很(hěn)高，需要(yào)辅助人(rén)工(gōng)判断，是未来技術(shù)攻关的方向。

　　四、安防管理平台的发展趋势

　　安防管理平台软件的发展历史是随着网络化的进程呈现爆发性增長(cháng)。将传统的視(shì)頻(pín)信息通(tōng)过IP的方式进行(xíng)互联互通(tōng)，使得原先分离的信息孤岛连接起来，形成視(shì)頻(pín)數(shù)据的资源池，与其他(tā)业务信息融合贯通(tōng)，才使得安防管理平台焕发出更具价值的生命力。但(dàn)移动互联网和(hé)高清視(shì)頻(pín)的快(kuài)速应用和(hé)发展，缩短了(le)安防管理平台进行(xíng)普及推广和(hé)市场积淀的过程，使得两极化成為(wèi)未来的发展趋势。

　　智慧城市的基础是互联网、物(wù)联网、广电网、移动通(tōng)信网等各类网络，应用载体是數(shù)量众多、功能(néng)齐全的各种高级终端，部署对象是城市生活的各个方面。包括智能(néng)小區(qū)、智能(néng)交通(tōng)、智能(néng)学校、智能(néng)电网、智能(néng)物(wù)流、应急指挥、智慧政府OA等，注重提高处理突发時(shí)間(jiān)的应变能(néng)力、节约能(néng)源和(hé)环境保护的可(kě)持续性。经过多年(nián)发展，管理平台逐渐形成两个趋势——中大型软件向行(xíng)业化应用垂直深入，整合的功能(néng)和(hé)业务越来越丰富；中小型软件向轻量化应用演变，界面功能(néng)和(hé)交互操作(zuò)越来越简捷。這(zhè)两个趋势本质上(shàng)都(dōu)需要(yào)依托先进强大的底层架构。

　　1.平台行(xíng)业应用垂直深入

　　在智慧城市系统建设深入的带动下(xià)，管理平台软件的作(zuò)用也在重新定位。不但(dàn)要(yào)实现安保监控系统內(nèi)部的横向集成，将視(shì)頻(pín)监控、报警处理、门禁控制、地(dì)理信息等系统资源统一(yī)管理，而且要(yào)实现安保系统与用户其他(tā)业务系统的纵向集成，扩大监控在安全生产、社会治安等各个层面的应用，提高安全管理业务的水平。除了(le)原先传统的巡視(shì)录像回放以及对音視(shì)頻(pín)报警等數(shù)据统一(yī)处理，还要(yào)向用户提供针对管理和(hé)业务的应用服务，以提高安全管理的效率，推动流程透明(míng)化和(hé)机制创新，這(zhè)就是所谓的安防行(xíng)业化。它使得安防系统朝着业务部门多元化、需求多样化、管理机构的多层次以及运行(xíng)环境的复雜(zá)化和(hé)系统规模向不断扩大的方向转变。一(yī)个大规模的視(shì)頻(pín)监控系统中，普通(tōng)的联网软件已经远远不能(néng)满足现在市场的需要(yào)，必须选用支持多业务应用、灵活的系统架构、易于管理维护的管理平台软件来运行(xíng)和(hé)操作(zuò)，不同的行(xíng)业其应用软件也有较大的區(qū)别。

　　面对不同领域的用户，管理应用有比较大的區(qū)别，在实际使用过程中会有很(hěn)多的定制需求提出来，因為(wèi)涉及具体行(xíng)业特征的不同，就会导致不同的业务逻辑和(hé)管理模式，需要(yào)软件平台能(néng)够根据行(xíng)业的特征量身重塑。同時(shí)，平台厂商需要(yào)和(hé)行(xíng)业的上(shàng)级主管部门開(kāi)展長(cháng)期合作(zuò)，将个别用户的创新需求变成可(kě)推广示范的规范版本，推动成為(wèi)行(xíng)业标准，并贯彻实施。

　　综合管理平台不但(dàn)要(yào)支持大容量數(shù)据并发和(hé)存储，还要(yào)支撑更专业的业务应用，這(zhè)就要(yào)求平台架构支持模块化扩展，為(wèi)解决上(shàng)层复雜(zá)应用和(hé)底层稳定接入的矛盾，需要(yào)更先进的中間(jiān)件技術(shù)作(zuò)為(wèi)技術(shù)支撑。中間(jiān)件屏蔽了(le)操作(zuò)系统底层的复雜(zá)性和(hé)异构平台的差异性，提供不同形式的通(tōng)讯服务，通(tōng)过对外(wài)提供统一(yī)的接口，使開(kāi)发人(rén)員(yuán)可(kě)以不必关心系统平台的移植性，用户程序不必关心框架结构、执行(xíng)流程、对系统级API的调用等，而把更多的精力放在上(shàng)层应用的业务逻辑实现上(shàng)，從(cóng)而可(kě)以在一(yī)定程度上(shàng)缩短開(kāi)发周期、降低(dī)技術(shù)难度、减轻程序員(yuán)的负担。不管底层的计算机硬件和(hé)系统软件怎样更新换代，只要(yào)保持中間(jiān)件对外(wài)的接口定义不变，应用软件的接入部分几乎不需任何修改，從(cóng)而保护了(le)联网平台在设计实施和(hé)运营维护的投资成本。基于中間(jiān)件，不但(dàn)软件厂商自(zì)己可(kě)以统筹资源，统一(yī)架构，第三方厂商也可(kě)以根据协議(yì)接口快(kuài)速应用部署。中間(jiān)件使得以业务為(wèi)导向，快(kuài)速构建差异化的软件应用平台成為(wèi)可(kě)能(néng)。

　　2.轻量化应用拓展基础市场

　　管理软件面对的是许多不熟悉软件甚至不太懂(dǒng)计算机的安保人(rén)員(yuán)，对专业術(shù)语、界面结构及菜单布置的熟悉掌握有一(yī)定难度，设计不合理的软件操作(zuò)不符合用户习惯，影响使用情绪，难以得到用户认同。只有最简洁实用的功能(néng)才能(néng)最有效地(dì)满足用户的需求，应用越简单，用户越喜欢，才能(néng)持续保持用户黏性。

　　随着产品技術(shù)的推陈出新，厂家总会為(wèi)管理平台软件添加更多的特色与功能(néng)以应付激烈的竞争。事实上(shàng)，大量用户最需要(yào)或更喜欢的其实只有某几种功能(néng)而已，太多的特点反而让产品变得臃肿、很(hěn)难使用，混淆了(le)自(zì)己的核心功能(néng)。特别是在相对简单的基础应用市场，受系统预算和(hé)使用场景等限制，目标用户完全不同，在使用习惯、方式、心态、時(shí)間(jiān)上(shàng)都(dōu)有很(hěn)大差异，直接照搬或者從(cóng)行(xíng)业平台软件裁剪功能(néng)将很(hěn)难出彩，甚至造成用户体验的下(xià)降。

　　3.轻量化应用的产生背景

　　在智慧城市的复雜(zá)需求背景下(xià)，轻量化应用的兴起不只是中小型的基础市场的易用性诉求，也来自(zì)更大规模的行(xíng)业用户的反馈。

　　(1)联网平台重复建设带来的使用烦恼，催生了(le)用户对应用轻量化的旺盛需求。原先是一(yī)种软件解决一(yī)个問(wèn)题或一(yī)类問(wèn)题，面对不断增長(cháng)的各种需求，用户迫切需要(yào)一(yī)站式的解决方案，不会再三部署不同的平台软件，而是通(tōng)过统一(yī)的后端數(shù)据平台适配不同的应用程序，构建整个安防系统的信息生态圈。

　　(2)高速网络的普及和(hé)高质量視(shì)頻(pín)压缩算法，使轻量化应用的运行(xíng)环境更宽松，可(kě)以满足较好的响应時(shí)間(jiān)和(hé)操作(zuò)体验。

　　(3)數(shù)据信息的标准化使得轻量化应用有了(le)支撑基础。在安防监控管理平台中有两类數(shù)据---结构化數(shù)据和(hé)非结构化數(shù)据。前者是平台自(zì)身运行(xíng)过程中产生的符合數(shù)据结构设计要(yào)求的數(shù)据，后者就是音視(shì)頻(pín)和(hé)图片。对结构化數(shù)据的处理，常规的工(gōng)具策略是數(shù)据统计分析及筛选比对。对非结构化數(shù)据的处理，目前的方法是使用智能(néng)分析工(gōng)具，例如(rú)车牌智能(néng)识别、行(xíng)為(wèi)分析等、人(rén)脸识别比对、智能(néng)检索、模糊处理，通(tōng)过工(gōng)具处理后的數(shù)据经过清洗归档就可(kě)以和(hé)结构化數(shù)据一(yī)样建库使用，這(zhè)就是所谓的图像结构化语义。

　　(4)移动互联网的发展激发了(le)用户对轻应用的使用习惯。3G、4G使得无线带宽快(kuài)速提升,令大流量數(shù)据流逐渐從(cóng)PC往手持终端转移提供了(le)可(kě)能(néng)。安防与移动互联网优势互补，将实现安防产业链的高效整合发展，几乎涵盖了(le)從(cóng)大型安防项目到民用安防之前的所有安防业务范围。借助智能(néng)手持终端可(kě)以实時(shí)查看(kàn)、远程控制、存储录像、抓拍图像，能(néng)方便快(kuài)捷地(dì)掌握所关注區(qū)域的动态。而智能(néng)家居，就是通(tōng)过手持终端控制空调、灯光(guāng)、地(dì)暖等，通(tōng)过手机APP查看(kàn)家庭监控，实现对老(lǎo)人(rén)和(hé)小孩监护、保姆监視(shì)等。

　　4.轻量化应用的发展趋势

　　以視(shì)頻(pín)结构化语义為(wèi)核心，打造一(yī)个适合更便利存储和(hé)传播的信息和(hé)服务的分发入口是轻量化应用的技術(shù)基础，也是智慧城市发挥巨大作(zuò)用的數(shù)据资源池。

　　(1)依托统一(yī)的应用開(kāi)发技術(shù)规范，轻量化应用将实现更加全面的兼容和(hé)普及。对于行(xíng)业应用软件開(kāi)发商来说，基于统一(yī)规范的開(kāi)发标准和(hé)工(gōng)具以及接入方式，能(néng)让轻应用可(kě)以方便地(dì)同時(shí)接入各大联网共享平台，從(cóng)而扩大进而服务于更加庞大的目标用户群。目前，國(guó)标GB/T28181的强制实施就提供了(le)相对比较成熟的技術(shù)标准和(hé)测试工(gōng)具，随着越来越多的厂商参与标准的修订和(hé)開(kāi)发工(gōng)具的研发，更具价值的重磅级产品将会出现，比如(rú)信息和(hé)服务类的轻应用产品以及基于研判分析类的轻应用产品。

　　(2)围绕轻量化应用的产品创新有可(kě)能(néng)改变现有數(shù)据中心的硬件架构。目前的标准方案是服务器和(hé)存储集群+分布式运算，用户通(tōng)过客户端PC进行(xíng)界面交互和(hé)展示，由于轻量化应用会影响用户的使用习惯，软硬件系统也会出现一(yī)些新的变化。比如(rú)，英特尔近期開(kāi)发了(le)一(yī)系列基于物(wù)联网平台的软硬件相结合产品，包括应用程序接口管理和(hé)服务创建软件、智能(néng)网間(jiān)连接设备以及可(kě)升级IA处理器等。英特尔认為(wèi)物(wù)联网平台旨在统一(yī)并简化物(wù)联网的连接性和(hé)安全性，提供一(yī)个可(kě)重复的软硬件构建单元基础，将有助于将物(wù)联网试验项目推向大规模部署。

　　(3)与轻量化应用协同，云计算和(hé)大數(shù)据也将面临新的挑战和(hé)机会。轻量化运行(xíng)，不需要(yào)下(xià)载客户端至本地(dì)设备，一(yī)切的运算都(dōu)可(kě)以大量依靠云来进行(xíng)。当轻应用产品和(hé)用户规模化以后，随之而来的就是运算需求的暴增。计算领域的商业进程将有可(kě)能(néng)会大大的缩短，而更加先进的技術(shù)实现方案如(rú)机器学习和(hé)大數(shù)据，也会加速创新。

　　结语

　　随着智慧城市建设的深入和(hé)高清化的普及，产生了(le)越来越多的海(hǎi)量數(shù)据。但(dàn)是，大量的視(shì)頻(pín)數(shù)据仍然是独立的、零散的。視(shì)頻(pín)录像數(shù)据散布在各个行(xíng)业、单位独立的系统中，政府之間(jiān)跨警种、跨部门、跨區(qū)域的联网共享应用仍然较少(shǎo)，没有形成对數(shù)据挖掘利用的通(tōng)用方法，更不用说针对百姓生活和(hé)社会管理的信息化应用。通(tōng)过信息公開(kāi)、數(shù)据共享、數(shù)据挖掘推动新型的數(shù)据服务业的大发展，将是智慧城市真正发展的重要(yào)标志。

　　大數(shù)据是未来发展趋势，安防企业需要(yào)提升研发能(néng)力和(hé)加强技術(shù)储备，以应对更大數(shù)据量带来的冲击。一(yī)是专注行(xíng)业、继续深耕、持续提升产品品质；二是强化安防集成平台，关注數(shù)据分析处理。(原标题：智慧城市成為(wèi)安防行(xíng)业发展新旗帜)