行業垂直應用+大數據驅動智慧城市平臺轉型

□ 文/鄧曄

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行業垂直應用+大數據驅動智慧城市平臺轉型

□ 文/鄧曄

智慧城市是城市現代化和信息化發展的必然趨勢，對支撐社會經濟發展、創新經濟發展模式、提升城市功能品質、保障和改善民生具有積極的促進作用。城市智慧化的核心是多種技術的創新和整合，尤其是新一代信息技術的創新和應用。城市智慧化的程度取決于信息在多大范圍內被共享和消費。以云計算、物聯網、大數據為代表的新一代信息技術創新應用，給城市發展理念、管理模式和運行方式帶來重大創新突破，也為城市信息化建設提供了強有力的技術支持。

背景

在智慧城市實時采集的海量數據中,視頻因形式直觀內容豐富，已成為一種極為重要的數據形式。如今,視頻攝像頭在生活中已經隨處可見,無論是室內還是室外,小區還是商場,各種社會公安安全場所都有監控系統在發揮作用，尤其是在維護穩定、反恐處突、治安防范、偵查破案、服務群眾等工作實踐中，視頻監控技術在構筑全天候全方位治安防控體系中具有強大的優勢。視頻監控技術通過實時顯示監控區域現場圖像和回放歷史場景的功能，具有發現犯罪、預防犯罪、威懾犯罪和鎖定目標、提供線索、固定證據等重要作用。從2004年開始,我國就開始了平安城市的建設,通過以點帶面的監控系統建設,實現攝像機之間的聯網和視頻數據的共享,為城市安防等提供信息支撐和保障,這要求監控系統實現網絡化和智能化。

“平安城市”是“智慧城市”的一個重要組成部分，而“智慧城市”是“平安城市”發展的必然趨勢。這兩者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，還涉及到智能交通、應急指揮、環境保護、城市管理等多個方面。可以說，智慧型平安城市已經成為智慧城市的重要應用支撐點。近幾年，在中央部委、地方政府、相關廠商、金融資本的合力推動下，智慧型平安城市建設發展從原先的以規劃為主，到現在大部分完成或即將完成規劃的地區將進入全面建設階段。

建設智慧城市管理平臺的必要性

由于傳統的城市信息化系統缺乏統籌規劃建設和強有力的推進保障機制，存在信息系統分散建設、數據多頭重復采集、信息共享程度較差、信息化應用功能不足等突出問題，使信息化引領支撐作用沒有得到很好發揮。在沒有大數據共享支撐條件下的信息化無序發展，系統建的越多，信息孤島越多，效益越低下。建設統一的智慧城市信息共享交換和大數據支撐平臺，對于打通縱橫、條塊分割的各個獨立系統，實現數據聯通融合共享，形成網上網下良性互動，充分發揮信息化在支撐社會治理創新中的作用具有重要意義。

1、提升高效治理能力。

通過平臺建設，構建多渠道、多手段、全覆蓋的感知網絡和統一的信息共享平臺，著力減少數據重復采集、系統錄入的工作量，將更多精力投入實際的為民服務管理中，提高工作效率，確保社會治理情況和問題精準快速掌握、快速決策、快速處置。

2、提升規范治理能力。

所有服務管理的責任清單、事件流程、處置行為等通過信息化實現透明公開，痕跡可追溯，考核評估有依據，形成各行為主體之間相互監督制約，增加制度規范對各類主題的剛性約束，促進服務管理行為公正、規范，提高政府公信力，促進社會和諧，有利于從根本上解決因處事不公引發的各種社會矛盾問題。

3、提升協同治理能力。

基于條塊融合、互聯互通的綜合信息系統，實現信息在不同系統之間的順暢流轉，不僅有效支撐政府部門之間的有效協同，還能實現政府、市場主體、社會組織、社會公眾等主體之間的協同。

4、提升科學治理能力。

通過統一的前端采集系統，收錄各類數據，簡稱社會治理的大數據倉庫，運用現代信息技術，深度挖掘大數據蘊藏的價值，提供智能分析研判，為社會治理提供科學決策支撐。

智慧城市基礎平臺的特點

基礎平臺的價值在于對上層應用平臺提供開放聚合的能力和標準應用接口，為上層深度應用平臺提供支撐，主要包括以下六類：

（1）基礎ICT能力，包括云計算、網絡控制、終端、實時通信、增值業務；（2）運營支撐能力，包括鑒權認證、信息查詢、服務變更、購買支付等；（3）大數據能力，包括數據存儲運算、建模、標簽生成、客戶畫像、場景匹配等；（4）業務資源能力，包括行業解決方案提供等；（5）服務資源能力，包括渠道管理、客戶關系管理等；（6）場景化應用能力，包括匹配垂直行業的各類應用場景庫。

基礎平臺需要搜集三個層次的全量數據資源，包括基礎信息數據、行為信息數據、基層網絡數據，以及提供位置洞察、標簽管理、數據集成、用戶視圖、數據建模、數據挖掘、網絡評估、數據管理、運營監控、數據安全、隱私保護、業務報表等數據服務。

1、行業垂直應用貼近用戶業務

在安防系統廣泛建設的帶動下，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。

2004年天地偉業就將行業化作為自己的發展戰略，打造符合為行業用戶需求的軟硬件產品。綜合管理平臺作為采集信息、提供業務應用的主要載體，除了面對公安的實戰平臺之外，還有智能交通管控平臺、數字監管平臺、科技法庭平臺、數字審訊平臺、公安預審平臺、數字金融平臺、森林防火平臺、電子巡考平臺、無人值守平臺。因為不同行業領域的建設模式和標準不同，應用規模數量也有較大差異，其中公安政法行業的應用現場較多。以天地偉業Easy7智慧城市綜合管理平臺公安實戰系統為例，它在傳統治安防控的業務上增加視頻偵查、案件研判、技戰法等功能，為公安用戶的案件偵破提供了先進手段，交通管控系統是在卡口電警的業務上增加信號機控制、態勢監控、特勤預案、績效管理等功能，遠程提訊系統是在以前固定式和便攜式數字審訊的業務上增加遠程視頻接訪、遠程筆錄核對、筆錄語音播報等功能。

在公安、檢察院、法院、監獄、校園、機房等不同領域，安防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。比如路況態勢發布、安監監測、應急調度、大型活動預案指揮等社會民生服務應用，路況態勢要實現對各轄區當前路況狀態的統計、不同轄區路況在地圖上的分布顯；能夠選擇不同統計方式、統計時間進行轄區、路段擁堵數據統計、擁堵趨勢顯示，包括擁堵高發區域、擁堵高發路段、區域擁堵高峰時段、路段擁堵高峰時段；安監監測是對每個油、氣、危、化重點存儲、運輸地點和車輛路線的監控，可有效進行提前告警，消除安全隱患，及時處理，為應急決策提供可靠依據；大型活動特勤管理一般用于協助其他單位在舉行大型活動時的交通組織、建立特殊運輸通道（如消防、超限、危險品車輛運輸等）、要人來訪時的車隊開道和沿途交通組織以及突發事件的交通組織等。此外，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。

2、大數據分析支撐管理決策

智慧城市系統屬于數據密集型科學，包含非物質的數據資源的價值發現和價值轉換，以及由大數據帶來的精神文化領域的嶄新現象。大數據的特征是大量性（規模超大、不斷攀升）、高速性（高速產生、處理高效）、多樣性（種類多樣、來源多樣）、低密性（有用數據提純）。海量數據給常規技術（獲取存儲管理、處理傳遞共享、關聯聚類分析）帶來了眾多挑戰，當前的特點是大數據、小模型、小定律交叉，即使是同一類問題，每個城市也都不一樣，所以模型和程序要針對數據設計。結構化數據通過數據庫或者數據倉庫解決，半結構化數據使用網頁和搜索引擎等技術解決，非結構化數據使用深度學習、網絡交互和群體智能解決。

智慧城市的大數據應用，首先集中體現在公安實戰應用平臺和交通指揮管控平臺的建設，要求在目前公安視頻聯網共享平臺的基礎上，引入智能視頻應用相關技術，將自動提取視頻特征與人工標識相結合，關聯現有信息綜合資源庫，與刑偵、技偵、網安、情報等部門信息結合起來，建設高效實用的圖偵業務系統，提升視頻監控圖像在增加識別、智能化感知、主動預警等方面的應用水平，整合跨警種、跨平臺、跨部門之間的數據，實現跨區域跨部門的信息分析，為科學決策提供依據。

現有智慧城市管理平臺缺乏深度應用的瓶頸是視頻信息如何高效提取，如何同其他信息系統進行標準數據交換、互聯互通及語義互操作。從形式上看，數據可以分為結構化數據和非結構化數據。大數據時代，絕大部分數據是非結構化的圖像和視頻數據，大數據在一定程度上就是意味著視頻大數據。視頻作為基礎資源，提供了大量的圖像信息，但存在如下問題：1）民警主要關注的是圖像中的人、車、物、事件等基礎情報信息，而實際上監控圖像資源中包含大量冗余的數據信息。目前缺少自動提取與挖掘關鍵信息的手段。面對日益龐大的視頻數據,想要快速準確地找到用戶感興趣的內容十分困難。2）視頻圖像占存儲空間大，監控視頻數據通常只存儲一個月，關鍵信息無法得到長時間保存。因此，在智能化的視頻監控系統當中,除了基本的人工監視和數據記錄以外,一定要對監控視頻進行結構化即智能化處理,需要對視頻當中的人、車和其他重要事物進行識別、檢索和行為分析,并根據結果提供適當的提示。在對視頻的智能處理當中,視頻檢索技術顯得尤為基礎和重要,視頻檢索主要有文本檢索和內容檢索兩種方式，通過視頻結構化分析技術和大數據、云計算等技術，實現以機器自動處理為主的視頻信息處理和分析，快速提取實時監控視頻或監控錄像中的視頻信息，使得安防平臺能夠對監控區域的錄像文件進行特征分析（如人、車、物、顏色、大小、方向、時間、地點等），使原來需要數小時查看的文件，以十幾倍的速度快速瀏覽查看。

對于視頻內容的特征快速提取來說，結構化分析是核心技術（包括前置智能分析和結構化數據上傳、構建圖像信息數據庫）。前置智能分析技術尤為關鍵，它可以提供基于人車目標的特征提取，實現基于事件的信息挖掘，將結構化數據寫入H.264或H.265視頻流中回傳到中心平臺，將圖像信息轉換成有價值數據。以天地偉業推出的星卡口智能攝像機為例，它是面向城市治安防控和交通管理的融合型應用，在滿足常規道路監控系統對道路斷面全覆蓋的視頻監控需求以及全天候的高清錄像需求的同時，實現了全畫面視頻檢測、視頻跟蹤、車牌識別等多種技術應用，讓道路監控攝像機，不僅采集視頻，還可以檢測抓拍車輛通行軌跡、自動識別提取車輛特征屬性（車牌號碼、車牌顏色、車身顏色等），一機多用，視頻監控和卡口識別二合一，支持H.265/H.264壓縮編碼，星光級超低照度，無需專用的補光燈可得到清晰的抓拍效果。星卡口技術解決了傳統的視頻監控系統中，針對海量視頻錄像，投入大量人力進行人工查證的問題，實現了事后查證到事前防控的轉變。它適用于城市道路、主干道、次干道、支路等城市道路環境，主要用于次干道及支路的道路路面監控。

結束語

智慧城市的特點是通過數字、互聯、感知、智能等先進技術，從而實現一體化協同，進一步實現信息系統的整合，使城市規劃建設和管理服務等各功能單位之間，城市政府和企業居民等各主體之間更加協調，實現和諧發展。通過人、物、政府、企業之間的互動實現城市治理模式和發展的創新。而行業垂直應用和大數據分析將勢必成為綜合管理平臺的驅動雙擎，相互借力，共同提速，推動智慧城市系統由內部管理向以公眾為中心的多渠道服務轉變，由應用系統建設向以資源為核心的信息利用整合轉變，由數字化管理向以城市管理業務為重點的智能化轉變。