在安防圈，如果說(shuō)過(guò)去兩年大數(shù)據(jù)和云計(jì)算還只是概念熱炒階段，那么邁入2014年以后，大數(shù)據(jù)和云計(jì)算都有成功落地到平安城市等應(yīng)用領(lǐng)域，如智慧廣州視頻監(jiān)控系統(tǒng)集成、邯鄲市公安局主城區(qū)天網(wǎng)工程等項(xiàng)目中都涉及“云存儲(chǔ)平臺(tái)”。隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的逐漸滲入，平安城市的建設(shè)已經(jīng)到了一個(gè)歷史轉(zhuǎn)折點(diǎn)，這給眾多參與者帶來(lái)了新的機(jī)遇，同時(shí)也帶來(lái)了相應(yīng)的挑戰(zhàn)。

　　文/張磊

　　平安城市建設(shè)歷程

　　2005年12月，國(guó)務(wù)院辦公廳批轉(zhuǎn)了中央政法委員會(huì)、中央社會(huì)綜合治理辦公室《關(guān)于在全國(guó)開(kāi)展平安城市建設(shè)的通知》，平安城市建設(shè)陸續(xù)在全國(guó)推廣。

　　在第一輪平安城市建設(shè)中，全國(guó)建成了眾多的以單個(gè)城市為主體的平安城市項(xiàng)目。同時(shí)，在第一輪平安城市建設(shè)中，由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)缺乏統(tǒng)一戰(zhàn)略規(guī)劃，公安系統(tǒng)內(nèi)部不同警種均根據(jù)自身需求進(jìn)行安防系統(tǒng)建設(shè)，諸警種之間的并發(fā)圖像資源共享也無(wú)從談起。不同監(jiān)控系統(tǒng)的視頻數(shù)據(jù)在城市的各個(gè)行業(yè)形成一個(gè)個(gè)信息孤島。

　　因此平安城市視頻監(jiān)控需要在城市范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)由不同設(shè)備構(gòu)成的系統(tǒng)之間的聯(lián)網(wǎng)和互操作，綜合利用各種監(jiān)控和報(bào)警資源，逐步實(shí)現(xiàn)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)成為新需求，這也給視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)、視頻存儲(chǔ)以及平臺(tái)的兼容性帶來(lái)了更高的要求。

　　另外由于平安城市第一輪建設(shè)的前端大部分是傳統(tǒng)模擬設(shè)備，隨著近年來(lái)高清技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)基本具備了普及高清化的基礎(chǔ)條件，因此2014年平安城市建設(shè)重點(diǎn)將放在模擬向高清化的升級(jí)改造以及高清布點(diǎn)。

　　另一方面從應(yīng)用層面來(lái)說(shuō)，由于視頻監(jiān)控采集到的是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，如果真要做到實(shí)時(shí)分析并且能應(yīng)用到具體的實(shí)時(shí)預(yù)警，甚至事后海量的數(shù)據(jù)檢索等，就要用到近年比較熱門的兩項(xiàng)技術(shù)：云計(jì)算和大數(shù)據(jù)。這兩技術(shù)都能很好的輔助視頻應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)。

　　我國(guó)平安城市建設(shè)自2006年開(kāi)始進(jìn)行已經(jīng)渡過(guò)了第一輪建設(shè)，迎來(lái)了第二輪建設(shè)。究竟第二輪平安城市建設(shè)相對(duì)第一輪又有哪些特點(diǎn)和不同呢?

　　第二輪平安城市建設(shè)特點(diǎn)

　　第二輪平安城市建設(shè)與第一輪的顯著變化為：第一輪平安城市是以基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為主，如前端攝像機(jī)的安裝建設(shè)等等，需要用攝像機(jī)等前段設(shè)備抓取數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)。但是第一輪平安城市建設(shè)的攝像機(jī)還多以模擬攝像機(jī)為主。

　　而第二輪建設(shè)首先將前端攝像機(jī)的像素進(jìn)行了提升，攝像機(jī)從模擬時(shí)代正式跨入到了數(shù)字高清時(shí)代，像素從130萬(wàn)提升到200、500萬(wàn)，甚至到達(dá)800萬(wàn)。

　　其次，第一輪建設(shè)以基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為主，而第二輪建設(shè)正式進(jìn)入到了實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用階段。第二輪平安城市建設(shè)往往從兩方面來(lái)進(jìn)行：

　　第一、對(duì)于已經(jīng)損壞的前端設(shè)備或者是模擬攝像機(jī)進(jìn)行更新升級(jí)為數(shù)字化與高清化。

　　第二、后臺(tái)功能應(yīng)用的提升也是第二輪平安城市的建設(shè)的重點(diǎn)以及亮點(diǎn)。包含：智能分析、人臉識(shí)別，把視頻監(jiān)控的基礎(chǔ)平臺(tái)變成實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)從基礎(chǔ)建設(shè)到實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用平臺(tái)的轉(zhuǎn)換。所以第二輪平安城市平臺(tái)建設(shè)將會(huì)與實(shí)戰(zhàn)如刑事偵查等結(jié)合的更加緊密。

　　由此可見(jiàn)我國(guó)平安城市建設(shè)將轉(zhuǎn)變“重建設(shè)、輕應(yīng)用”的現(xiàn)狀，貼合公安實(shí)戰(zhàn)需求，拓展業(yè)務(wù)應(yīng)用模式，究竟大數(shù)據(jù)和云計(jì)算在平安城市應(yīng)用中又扮演著怎樣的的角色?

　　云計(jì)算增強(qiáng)后臺(tái)能力

　　云計(jì)算虛擬化資源動(dòng)態(tài)擴(kuò)展

　　張進(jìn)飛認(rèn)為安防領(lǐng)域強(qiáng)調(diào)預(yù)警功能，要實(shí)現(xiàn)預(yù)警功能需要實(shí)時(shí)對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，比如視頻里面的人、車、物、事，需要快速的計(jì)算分析并用到大量的計(jì)算資源，就需要虛擬化來(lái)解決計(jì)算資源的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，云計(jì)算就能很好的解決這個(gè)問(wèn)題。例如當(dāng)計(jì)算某大型任務(wù)時(shí)需要一些虛擬化的技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，通過(guò)云計(jì)算虛擬化的自動(dòng)鏡像，自動(dòng)復(fù)制十個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)出來(lái)，這十個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)通過(guò)調(diào)度策略同時(shí)獲取文件片段，十個(gè)節(jié)點(diǎn)計(jì)算完結(jié)果再合并。這樣就提高了效率，這其中就用到了虛擬化的自動(dòng)鏡像以及大數(shù)據(jù)里的分成多節(jié)點(diǎn)計(jì)算方式。

　　在保障公共安全領(lǐng)域，平安城市向智慧城市靠攏將使平安城市不再完全依賴人力。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控不能解決人力監(jiān)管問(wèn)題，但如果加上人臉識(shí)別、車牌識(shí)別和智能分析等技術(shù)，就能夠?qū)崿F(xiàn)智能化視頻處理警情，在第一時(shí)間快速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

　　同時(shí)，高清視頻及城市間的聯(lián)網(wǎng)會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，云計(jì)算的應(yīng)用可以大大提高了系統(tǒng)的計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力，降低系統(tǒng)部署難度，減少管理和維護(hù)成本，使各子系統(tǒng)能夠協(xié)同作戰(zhàn)，對(duì)城市管理意義重大。

　　可見(jiàn)，智慧型平安城市需要強(qiáng)大的后臺(tái)處理系統(tǒng)。視頻前端仿佛是人的眼睛，而基于云計(jì)算的存儲(chǔ)和分析仿佛人的大腦。目前，業(yè)內(nèi)主要的解決方案提供商已經(jīng)著手為平安城市構(gòu)建更加發(fā)達(dá)的大腦。

　　平安城市解決方案就是基于云計(jì)算和云存儲(chǔ)平臺(tái)，融合了最新的物聯(lián)網(wǎng)和智能分析技術(shù)。其中，基于分布式、虛擬化技術(shù)的云存儲(chǔ)平臺(tái)具有海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、超強(qiáng)擴(kuò)展能力、高性能數(shù)據(jù)讀寫以及高可用等特點(diǎn)，可以解決資源的重復(fù)建設(shè)和浪費(fèi)，充分滿足深度應(yīng)用開(kāi)發(fā)和使用的存儲(chǔ)需求。而強(qiáng)大的智能分析云，可以對(duì)海量視頻資源進(jìn)行智能分析和應(yīng)用的挖掘，貼合公安實(shí)戰(zhàn)需求，拓展業(yè)務(wù)應(yīng)用模式，從原來(lái)的事后查證向事中打擊和事前預(yù)防延伸，提升主動(dòng)預(yù)防能力。

　　劉聰向筆者透露第一輪平安城市建設(shè)時(shí)公安部后端機(jī)房的服務(wù)器往往特別多，不同的系統(tǒng)都要用到不同的服務(wù)器去運(yùn)算。而第二輪建設(shè)在處理服務(wù)器方面是采用的云架構(gòu)服務(wù)器，在存儲(chǔ)這塊由第一輪建設(shè)時(shí)的DVR、NVR到第二輪的集中存儲(chǔ)再到云存儲(chǔ)的概念，從而達(dá)到資源共享的目的。

?

　　但是同時(shí)劉聰也表示云的應(yīng)用還是處于起步階段，云目前更多用在了服務(wù)器存儲(chǔ)的整合，進(jìn)行資源統(tǒng)一、序列化的管理階段。真正實(shí)現(xiàn)云在視頻方面的應(yīng)用現(xiàn)在才剛剛起步。

　　大數(shù)據(jù)高效檢索定位

　　城市的集中治安管理離不開(kāi)安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是平安城市的建設(shè)領(lǐng)域?，F(xiàn)有的視頻監(jiān)控布點(diǎn)已經(jīng)很完善，一個(gè)城市的攝像頭多達(dá)到幾十萬(wàn)個(gè)。但關(guān)鍵是如何將前端采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行提升與分析。如何將每天誕生出來(lái)的龐大的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行存儲(chǔ)，繼而轉(zhuǎn)化并提取應(yīng)用，這正是大數(shù)據(jù)技術(shù)正在解決的問(wèn)題!

　　并行計(jì)算與大數(shù)據(jù)檢索

　　視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)是典型的數(shù)據(jù)依賴型業(yè)務(wù)，依靠數(shù)據(jù)說(shuō)話。尤其是高清、超高清監(jiān)控時(shí)代的到來(lái)，將產(chǎn)生海量視頻數(shù)據(jù)。這些海量數(shù)據(jù)，多數(shù)是冗余無(wú)用的，如何剔除這些無(wú)用數(shù)據(jù)，一直是人們研究的重點(diǎn)。視頻智能分析的初衷就是要解決數(shù)據(jù)冗余的問(wèn)題，把人從枯燥的監(jiān)控中解放出來(lái)，幫助人更好地“眼觀六路”。但囿于相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，視頻圖像的智能分析一直不盡如人意，直到大數(shù)據(jù)技術(shù)的出現(xiàn)。

　　張進(jìn)飛認(rèn)為大數(shù)據(jù)可以分兩個(gè)層次來(lái)看：

　　并行計(jì)算：利用大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算，比如原本單CPU需要4個(gè)小時(shí)完成的任務(wù)用十臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)計(jì)算可能只需40分鐘。這點(diǎn)筆者在前文的云計(jì)算虛擬化資源動(dòng)態(tài)擴(kuò)展中便有提到，詳情可參考前文。

　　大數(shù)據(jù)檢索:要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行列式查詢，前提是該數(shù)據(jù)已經(jīng)是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，而我們前端視頻采集的原始數(shù)據(jù)都是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。這也是該項(xiàng)技術(shù)的一個(gè)瓶頸所在，因?yàn)榘逊墙Y(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)識(shí)別成結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)這本身也是有難度的。

　　劉聰也提到公安部門目前的實(shí)際需求中包括：

　　1.視頻的智能分析與檢索：視頻摘要、濃縮、檢索。

　　2.車輛多特征的檢索：車前臉的各個(gè)特征。

　　3.大數(shù)據(jù)分析：將車的照片或視頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化之后，可以通過(guò)大數(shù)據(jù)的檢索平臺(tái)進(jìn)行快速的檢索。比如在卡口，我們發(fā)現(xiàn)被盜車輛的附近總是出現(xiàn)相應(yīng)的工具車輛，我們以前的檢索方式是通過(guò)人工檢索的方式。今天我們通過(guò)大數(shù)據(jù)方式，首先通過(guò)驗(yàn)證車牌，其次通過(guò)車輛多特征信息，比如顏色為紅色、品牌本田、前排司乘人數(shù)等等信息累積下來(lái)之后，將幾樣固定信息疊加到同一輛車上的時(shí)候，這輛車最終就能被鎖定下來(lái)。目前這塊大數(shù)據(jù)方面的應(yīng)用在新疆、西藏、廣西都有試用。

　　在在刑事偵查過(guò)程中最重要的是節(jié)約時(shí)間提高效能，例如，確認(rèn)前端座位是坐了一人還是兩人?這到底有沒(méi)有價(jià)值?初步看來(lái)似乎沒(méi)有什么價(jià)值。但是在偵查過(guò)程中若某時(shí)間點(diǎn)發(fā)生了案件，篩選出十萬(wàn)張照片，發(fā)現(xiàn)其中一張圖片的車牌改了，并且發(fā)現(xiàn)作案人只有一個(gè)。那肯定就要篩選出前端有一人的車輛，理論上就能節(jié)約一半的時(shí)間。這就是實(shí)際結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)之后能帶來(lái)的便利。

　　刑偵都是事后翻查破案，但實(shí)際環(huán)境中一些治安性案件都需要預(yù)防突發(fā)性事件，預(yù)防或事前布控對(duì)效率和實(shí)時(shí)性的要求就更高了。在這樣的情況下沒(méi)有結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)做支撐是不可能進(jìn)行快速的響應(yīng)以及實(shí)時(shí)的布控聯(lián)動(dòng)的。

?

　　通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)視頻圖像模糊查詢、快速檢索、精準(zhǔn)定位，并能夠進(jìn)一步挖掘海量視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)背后的價(jià)值信息，快速反饋內(nèi)涵知識(shí)輔助決策判斷，從而將視頻監(jiān)控的效果發(fā)揮到極致。而云計(jì)算能實(shí)現(xiàn)虛擬化資源動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，云計(jì)算的應(yīng)用可以大大提高后臺(tái)的計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力，那么大數(shù)據(jù)和云計(jì)算風(fēng)光無(wú)限的背后是否還存一些問(wèn)題?答案是肯定的。

　　云計(jì)算、大數(shù)據(jù)面臨問(wèn)題

　　云計(jì)算概念居多、數(shù)據(jù)源成問(wèn)題

　　劉聰認(rèn)為云計(jì)算的問(wèn)題主要還是概念居多。實(shí)際在刑事偵查這塊云方面應(yīng)用得比較多的主要還在服務(wù)器的資源共享方面，把服務(wù)器進(jìn)行負(fù)載均衡。以及存儲(chǔ)這塊，把多種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的東西可以異構(gòu)成同一塊，例如把文件存數(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)共享成一塊。以前都是分開(kāi)存儲(chǔ)的狀態(tài)，我們現(xiàn)在通過(guò)加控制器的方式讓他們形成統(tǒng)一的歸類、同一的出口，這是云實(shí)際在視頻方面真實(shí)的應(yīng)用。

　　大數(shù)據(jù)的問(wèn)題在于數(shù)據(jù)源受到很多限制，要真正的做到大數(shù)據(jù)還需要國(guó)家政府進(jìn)一步開(kāi)放數(shù)據(jù)之后才能達(dá)到真正的大數(shù)據(jù)時(shí)代。目前數(shù)據(jù)相對(duì)獨(dú)立，而且數(shù)據(jù)的使用審批流程過(guò)長(zhǎng)。大數(shù)據(jù)是實(shí)戰(zhàn)級(jí)別的工具，但是光有工具沒(méi)有數(shù)據(jù)還是空架子。

　　高并發(fā)下資源調(diào)度策略成難點(diǎn)

　　張進(jìn)飛則認(rèn)為在做快速計(jì)算分析的時(shí)候用到的智能算法，首先會(huì)考驗(yàn)智能算法本身集群運(yùn)算能力，因?yàn)榭隙ㄊ嵌喙?jié)點(diǎn)分布式計(jì)算。其次考驗(yàn)算法的效率問(wèn)題，最后是調(diào)度機(jī)制。

　　比如公安領(lǐng)域可能會(huì)有幾十種不同場(chǎng)景下的算法疊加，這個(gè)時(shí)候?qū)τ谡{(diào)度機(jī)制來(lái)說(shuō)，需要對(duì)所有的計(jì)算任務(wù)進(jìn)行分配調(diào)度，接收所有任務(wù)請(qǐng)求。因此調(diào)度策略很重要也很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)楫?dāng)涉及大范圍、多對(duì)象的任務(wù)要進(jìn)行調(diào)度處理很難協(xié)調(diào)，比如任務(wù)的優(yōu)先級(jí)、冗余、資源合理分配等等。調(diào)度機(jī)制不是一項(xiàng)技術(shù)，而是一種模式。需要在具體項(xiàng)目中逐漸形成以及優(yōu)化。因此張進(jìn)飛認(rèn)為隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的普及，調(diào)度機(jī)制會(huì)變得越來(lái)越重要，在高并發(fā)情況下如何實(shí)現(xiàn)有限資源的合理調(diào)度確實(shí)是很大的考驗(yàn)。

　　貼合實(shí)戰(zhàn)需求趨勢(shì)

　　云計(jì)算未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)從國(guó)家層面來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有云計(jì)算的基礎(chǔ)架構(gòu)是非常好的，很多運(yùn)營(yíng)商都在建設(shè)MADC(移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)中心)，面向很多企業(yè)做云計(jì)算資源的租賃服務(wù)。業(yè)界也有很多專門做云計(jì)算資源托管，政府也在建統(tǒng)一的云中心。

　　而大數(shù)據(jù)檢索早在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用得非常成熟了，像是淘寶對(duì)于消費(fèi)者的行為習(xí)慣分析就是通過(guò)大數(shù)據(jù)挖掘出來(lái)的。所以在治安領(lǐng)域一樣可以挖掘區(qū)域、時(shí)間段、案件類型、受侵害對(duì)象特征、作案手法等等，從前所未有的角度來(lái)分析并形成規(guī)律，并做出針對(duì)性的預(yù)防措施，真正從實(shí)戰(zhàn)出發(fā)滿足公安的實(shí)際需求，做到應(yīng)用層面的小而精。

　　總的來(lái)說(shuō)大數(shù)據(jù)與云計(jì)算帶來(lái)的解決海量數(shù)據(jù)難題的新技術(shù)和方法，對(duì)我國(guó)的平安城市建設(shè)再攀新高度至關(guān)重要。平安城市領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵在于“IT”與“經(jīng)營(yíng)”的結(jié)合，即高效運(yùn)用技術(shù)，開(kāi)發(fā)應(yīng)用并落地轉(zhuǎn)化為商業(yè)模式，全面提升平安城市的建設(shè)、運(yùn)維、管理能力。