视频监控在智慧城市解决方案中的应用分析

智慧城市建设中的第一步，是引入视频监控技术，通过在城市关键区域安装摄像机以及环境探测器，不间断录像以及探测结果的智能分析，建立起事前预防，事中告警，以及事后可查的社会治安视频监控体系，有效提升城市治安人员战斗力。

　　智慧城市可回溯到2009年智慧地球概念的提出。智慧地球的构想过于庞大与繁杂，在从概念到商业应用的转化中，逐渐发现概念整体落地的可行性较低，同时存在交付与回款上的困难。笔者认为应根据不同地理区域以及不同发展阶段的客观事实，与客户一起挖掘痛点，包装并提升智慧城市解决方案的可交付性，进行整体概念中的局部优先着陆，由点及面，由部分到整体，分阶段分步骤的与合作伙伴一起推进整体方案的落地与实施。

　　当前理解的智慧城市是以互联网、物联网、电信网、广电网、无线宽带网等网络的多样化组合为基础，更加广泛深入地推进基础性与应用型信息系统开发建设和各类信息资源整合利用，形成技术集成、综合应用、高端发展的网络化、信息化、智能化和现代化城市，是以城市公共安全、智能园区、城市指挥中心、智能交通等为重要内容的城市发展的新模式。

　　对于智慧城市的发展，我们定义为四个阶段(图1)：

　　· 萌芽期，进行网络传输，信息化基础设施建设;

　　· 起步期，各部门独立系统建设，信息孤岛割裂;

　　· 发展期，城市信息中心形成，信息汇聚，应用联动;

　　· 成熟期，信息智能分析，科学决策与执行优化。

　　目前国内，大部分城市已完成萌芽期基础信息设施的建设，一些二线城市相继完成了以政府各委办局为业主的起步期垂直行业应用的建设，当前正在面临发展期，即各信息孤岛的整合与垂直应用之间的联动。个别城市过去的一年中已经在进行智慧城市建设的初步探索和研究，毋庸置疑，在未来的两到三年内，国内智慧城市的建设将会风起云涌，成为新一波的浪潮。

　　从平安城市到智慧城市

　　传统的城市安全是由城市管理者以及治安人员共同维护，但由于人的体能与精力上的局限性，城市越大，需要的治安人员越多，各类支出的成本也越高，这将使得城市化趋势下的城市发展不堪重负。

　　智慧城市建设中的第一步，是引入视频监控技术，通过在城市关键区域安装摄像机以及环境探测器，通过对24小时不间断录像以及探测结果的智能分析，建立起事前预防，事中告警，事后可查的社会治安视频监控体系，有效提升城市治安人员战斗力。

　　在近10年的平安城市建设中，安防行业不仅在技术上实现了突破，在应用理念上也实现了新飞跃。平安城市是一个庞大的综合性管理系统，它不仅要满足基本的治安指挥需求，同时也要满足事故预警的图像监控需求，同时还要满足各部门之间的调度联动功能，其是人防、物防、技防，三防合一的完整安防体系。目前我国一线城市安防建设基本已经达到了平安城市项目规划的目标。

　　在安防“十二五”规划的后四年中，我国一线城市将着力向智慧城市靠拢，打造一个立体监控、科技感十足的平安城市，实现智能化管理的网络城市。二三线城市在其带动下，也将会从平安城市到智慧城市迈进。

　　智慧城市解决方案

　　智慧城市就概念而言，是一个庞大而复杂的体系，不同地理区域以及不同城市发展阶段对于智慧城市的需求与侧重点也是不同的，但无论如何，安全是最基本的需求。在此处，笔者侧重于安防层面介绍智慧城市解决方案的整体架构。如(图2)所示，智慧城市整体架构可分为五层。

　　前端设备

　　主要包括各类IP摄像机，模拟摄像机，编码器，DVR/DVS，RFID以及其他设备，如烟感，火警，温控等环境监测设备。这些设备是城市管理者延伸出的眼睛和触角，分布在城市的每一个区域，时刻获取城市里发生的状况，并将信息传回到监控中心。

　　能力组件

　　严格来说，这并不能算作是一个独立的物理层次，它只能算作是平台层面分割出来的一个逻辑层面，主要用于构建柔性架构，并有效屏蔽客户提出的各式各样定制需求对于架构本身的腐蚀。在能力组件这个层面，主要包括视频监控能力，以及其他如GIS地图，工作流，GPS定位，呼叫中心等的基本能力。这些能力组件可以理解为智慧城市中的引擎，为智慧城市的运作提供动力。

　　平台层面

　　作为智慧城市的一个显著特征，就是把原先各行业，各委办局建设的垂直式应用整合起来。智慧城市作为智能化城市解决方案是面对不同的城市客户群体，因此作为智慧城市核心的平台所具有的整合功能也应是基于多个层次，并易于扩展的。从市场运作上来看，由低到高大致存在三种整合层面：

　　· 用户界面层面：即平台仅对上层各应用提供统一的用户界面风格，有利于城市管理者可以打造统一的智慧城市品牌。这是最低层次的整合，是存在于用户界面的浅层整合;

　　· 组件层面：即平台将各垂直式应用中的公共组件，如视频监控，地图，呼叫中心，短彩信等抽离出来封装在平台中，并对外提供统一的服务接口。由此减少了各公共组件的重复投资，而统一运维又降低了维护成本，并有利于新的行业应用快速部署;

　　· 数据层面：即在平台侧建立统一数据中心，南向汇聚前端设备上报的城市即时信息，北向汇聚各垂直式应用产生，被其它应用需要的数据，并进行分析与挖掘，由此形成具有数据汇聚，数据共享以及数据挖掘的统一数据中心，并有利于向城市最高管理者提供整体的城市信息报表。

　　业务层面

　　这是智慧城市中实际向用户提供服务的层面，根据不同市场区域，城市的不同发展阶段，智慧城市中的各垂直式业务也是分阶段逐步的落地。以国内市场为例，数字城管在过去几年是最先落地的行业应用，目前是平安城市，预计在今后的一到两年内，应急指挥和园区建设将会成为新一轮的热点。从智慧城市对各委办局业务建设的要求来说，最关键的问题依然还是共享与互通的问题，信息孤岛是不能形成智慧城市的。[nextpage]

　　感知层面

　　这是智慧城市的窗口与脸面，是用户直接感知的部分。一个产品是否成功，用户体验至关重要。在过去，市场上主要是通过PC客户端提供基于C/S或B/S架构的用户界面，但这远远不够，随着客户需求的不断发展，“移动”，“高清”，“智能”将是未来的主要需求与亮点，也将是衡量各厂商实力的卡尺。

　　三条路线，推动视频监控在智慧城市中的应用发展

　　视频监控为城市管理提供“千里眼”的功能，视频监控架构本身必须要求简洁而清晰，由技术和市场两方面共同决定的。

　　首先，从智慧城市总体架构上来说，视频监控只是一个独立组件，组件轻型化与小型化，是技术发展的必要趋势。

　　其次，从市场运作上来看，以视频监控作为基础能力，可以构建平安城市，智能交通，应急指挥，园区安防等众多行业解决方案。从成本上考虑，视频监控有且仅有最基本最核心的功能，才有可能被众多解决方案所共用，从而达到节约成本，提高竞争力的目的。

　　从总体上来看，视频监控架构分为四个部分：前端设备，网络传输，管理平台与监控中心，如(图3)所示。

　　坚持开放与被集成，团结合作伙伴

　　任何事物的发展都是以客户需求为中心。笔者认为当前客户需要开放的视频监控系统。开放的视频监控系统能够帮助客户轻松接入已投资的监控资源，充分利旧并节约成本;基于开放的系统，客户可以在众多监控前端设备和其他安防子系统中进行最合适自身需求的选择，而不需要担心兼容性问题;选择开放的平台，客户不用担心扩容产生的方案整体替换，只需要增加新扩容的监控资源即可。

　　所幸的是，当前已经形成了一些开放的视频监控行业的标准，如ONVIF、PSIA等组织所倡导的业界主流的协议标准或是国内的GAT669互联协议。通过制定和颁布这些标准，使得广大的厂家不用耗费太多的心思来考虑两两之间的对接，大家循着统一的协议标准，开发出开放式的系统，既保证开放兼容，同时推出的速度也较快。

　　同时，笔者认为视频监控系统定位为智慧城市的独立组件，坚持被集成的理念。开放式的设计使得各集成厂家有更多选择，同时帮助客户建设最合适的安防监控系统，成本节约，项目交付周期缩短。提升集成厂家和客户对智慧城市的积极性，扩展智慧城市的市场空间。

　　创造移动中的高清，提升用户体验

　　无线传输技术应用拓展了视频监控的应用场所。对于传统的网络布线，一旦遇到河流山脉等障碍，无法布线的场所(如水库、森林、油田等)，或是对于目标监控点不固定或移动物体(如运钞车、物流车、出租车等)时，有线网络束手无策。而无线移动网络的应用使得移动视频监控以其不受山川、河流、桥梁道路等复杂地形和时空限制，更快的建设周期，满足灵活机动的应用需求等特点，成为网络视频监控下一个重要方向。

　　另一方面，传统的视频监控用户界面大多基于显示器屏幕，然而无论是台式机还是便携笔记本，相比手持移动终端而言，都不能达到即开即用的便捷程度。如果用户能够通过平板电脑或是手机访问视频监控业务，并在时延以及清晰度方面获得与有线网络下相同的用户体验，这无疑将会拓展视频监控系统作为构建行业解决方案基础组件的应用范围(即构建出更多的行业应用)，并产生极大的用户粘性，吸引更多的潜在使用者。

　　优化视频智能分析，实现监控向预警的转变

　　传统的视频分析系统主要的工作流程是前端摄像机进行信息采集，把拍摄的实时视频流传送到监控中心，由监控中心的工作人员进行分析并判断是否发生异常事件。采用这样的手工方式至少带来了两个问题：

　　· 视频监看困难：根据研究表明，经过短短20分钟，人对监视器的注意力就会下降到无法接受的程度;

　　· 录像检索困难。在案件发生后需要回溯可疑场景时，传统方式下需要工作人员在大量的录像数据中进行检索。在伦敦地铁案中，安保人员花了70个工时才在大量磁带中找到需要的信息。

　　因此，视频监控必须要配备智能分析，即通过对监控镜头设置并启用智能检测规则后，视频监控系统根据设置的规则对监控画面进行自动智能分析，及时报告监控画面中出现的可疑事件(如闯入禁区、穿越警戒线、偷盗物体等)的发生。

　　视频监控提供了入侵检测，绊线检测，路径检测，突然出现，移走检测，突然加速检测，遗留检测，车牌识别，人脸识别等多种智能分析功能。通过对前端摄像机采集的图像进行智能化分析，得到告警信息后自动上传到监控中心，由此将过去的被动监控变为主动监控，从而解决了智慧城市下监控摄像头个数过多、监控视频数据量过大、人力不足等问题，有力的保障了城市安全。

视频监控在智慧城市 解决方案中的应用分析