視頻監(jiān)控在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用
2015年全國兩會上提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”概念使得智慧城市產(chǎn)業(yè)的搭建迎來了***的發(fā)展機遇。中國在智慧城市上的投入早已超過5000億元,預(yù)計未來投資會上升到1.1萬億元,智慧城市的建設(shè)將邁入高速發(fā)展期。
從國家政策以及今年的中央經(jīng)濟會議可以看出,智慧城市依然會繼續(xù)穩(wěn)步向前發(fā)展推進。但在智慧城市建設(shè)過程中,仍然存在各種各樣的難題。主要有以下幾點:
1. 智慧城市內(nèi)部各部門信息之間存在不可打通的壁壘,使得信息成為“信息孤島”,彼此之間缺乏共享機制。
2. 智慧城市前端產(chǎn)品單一,目前較多的是音視頻采集,甚至根本沒有音頻,更不用說其他諸如大氣數(shù)據(jù)、污染物排放數(shù)據(jù)等。
3. 智慧城市的價值未得到充分體現(xiàn)?,F(xiàn)在智慧城市還處于建設(shè)的初級階段,仍有較多的“大城市病”沒有解決。諸如城市交通管理、突發(fā)事件處理、災(zāi)難性事件處理、霧霾污染等并未給出合理的處理依據(jù)或數(shù)據(jù)。
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一、智慧城市視頻監(jiān)控應(yīng)用的現(xiàn)狀與特點
智慧城市視頻監(jiān)控的建設(shè)應(yīng)用現(xiàn)狀,主要從以下幾個方面來進行分析。
1. 前端設(shè)備——數(shù)據(jù)采集單一
目前智慧城市前端設(shè)備主要采用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機進行視頻采集,大多數(shù)錄像是靜默數(shù)據(jù),并無音頻。筆者認為不進行音頻數(shù)據(jù)采集,主要有兩方面原因:
(1)室外音頻采集效果差。在城市大多數(shù)時候環(huán)境噪音都非常雜亂,采集到的音頻無法進行背景噪音去除,且無法辨別保留有用的音頻數(shù)據(jù)。
(2)后端平臺對音頻數(shù)據(jù)的挖掘利用不夠,導致采集到的音頻數(shù)據(jù)基本無用,且浪費存儲空間。
前端攝像機大多數(shù)能接入各種報警設(shè)備,但大多數(shù)屬于淺層整合,并未形成深層次的尤其是應(yīng)用層面上的深度整合。
2. 網(wǎng)絡(luò)傳輸——壓力山大
目前智慧城市大多使用運營商提供的光纖網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸,拋去光纖網(wǎng)絡(luò)的價格和質(zhì)量,從目前攝像機對于網(wǎng)絡(luò)的依賴程度看,一旦光纖故障,至少導致一個前端暫時失效。這在突發(fā)事件、災(zāi)難性事件或人為破壞情況下,對于急需前端視頻的城市決策管理者來說是非常致命的。
隨著攝像機分辨率的提高,視頻數(shù)據(jù)量大增,對于網(wǎng)絡(luò)的壓力有增無減。不可否認網(wǎng)絡(luò)傳輸速度也在提高,攝像機編碼技術(shù)也從H.264升級到H.265,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展或者可以應(yīng)對400萬或600萬像素攝像機,但不一定可以應(yīng)對800萬像素甚至1200萬像素的視頻數(shù)據(jù)傳輸。大量的視頻數(shù)據(jù)對于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的各交換機也會造成很大的數(shù)據(jù)交換壓力。要想提高數(shù)據(jù)傳輸率,必然要升級整個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,由此會推升整個智慧城市的建設(shè)成本。即使網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)交換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、攝像機編碼技術(shù)都升級了,可以滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?,但是從整個智慧城市的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和安全性來看,降低對于傳輸網(wǎng)絡(luò)的依賴顯得非常重要。
3. 平臺與數(shù)據(jù)——低效、無盈利
大多數(shù)智慧城市的安防監(jiān)控平臺,主要功能依然是作為視頻預(yù)覽與錄像回放來使用。
從海量的視頻數(shù)據(jù)看,只能說是“大量數(shù)據(jù)”,和真正的“大數(shù)據(jù)”不可相提并論,在大數(shù)據(jù)挖掘上“挖”得還不夠深。在智慧城市海量的視頻數(shù)據(jù)面前,很多時候需要用戶自行進行甄別,這對于海量的視頻數(shù)據(jù)來說,難度非常大。如何高效地獲取有用的信息,對于用戶來說尤其重要,而且大多數(shù)平臺提供給用戶有用的基本配置界面和功能并不多。對于智慧城市來說,平臺必須能夠高效提供管理決策者需要的重要信息,尤其是重大事情的發(fā)生,必須及時通知值班人員進行處理。
二、智慧城市建設(shè)帶給視頻監(jiān)控的挑戰(zhàn)
雖然智慧城市建設(shè)帶給視頻監(jiān)控行業(yè)巨大的發(fā)展機遇,但同樣也帶來了巨大的挑戰(zhàn)。以景陽來看,那么景陽又是如何應(yīng)對當前的挑戰(zhàn)的?筆者認為主要可以從以下幾方面入手:
1. 前端——深度整合
前端攝像機應(yīng)深度整合集成升級為一個微數(shù)據(jù)中心,集成音頻采集、對講設(shè)備、大氣數(shù)據(jù)采集設(shè)備、4G、5G無線傳輸模塊、存儲設(shè)備等,同時在采集的數(shù)據(jù)上進行深度整合挖掘。如此既能提高單個設(shè)備數(shù)據(jù)采集能力,又能減少城市建設(shè)成本,提高數(shù)據(jù)應(yīng)用效率和效益。微數(shù)據(jù)中心可以減輕對網(wǎng)絡(luò)的依賴,管理決策者可按需通過4G、5G獲取數(shù)據(jù)。能實現(xiàn)如下目的:
(1)對所有數(shù)據(jù)進行存儲。
(2)對數(shù)據(jù)進行初步分析挖掘,如識別并標記人、車、大火等。
(3)接收其他傳感器或報警設(shè)備傳輸過來的數(shù)據(jù),并作標記,作出響應(yīng)。
(4)支持無線如WIFI或4G、5G傳輸,其他設(shè)備可以通過無線傳輸接入前端數(shù)據(jù)中心,后臺中心可通過無線訪問前端。
(5)支持多設(shè)備接入,如大氣數(shù)據(jù)傳感器、存儲設(shè)備等。
(6)自動傳輸關(guān)鍵數(shù)據(jù)到后端中心平臺。
(7)不斷提升攝像機分辨率。目前普遍使用的是1080P的分辨率,未來必然要求400萬、600萬、800萬甚至千萬像素以上的分辨率。
(8)更加實用高效的智能分析。
(9)可接受來自中心平臺的命令,對數(shù)據(jù)進行一定的篩查,并反饋結(jié)果到平臺。
2. 傳輸網(wǎng)絡(luò)——變被動為主動
隨著無線網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的提升,與其租用光纖網(wǎng)絡(luò),不如前端存儲采用無線網(wǎng)絡(luò)傳輸,主動上傳報警或者前端中心分析出來的重要數(shù)據(jù),或者后端平臺主動向前端獲取數(shù)據(jù)。改變現(xiàn)有的“時刻滿負荷傳輸”為“按需取數(shù)據(jù)”,變被動為主動,從根本上改變對傳輸光纖的依賴。
3. 平臺——重應(yīng)用,大開放
鑒于目前大多數(shù)智慧城市平臺現(xiàn)狀,我們將來會把平臺的物理層和配置層對用戶隱藏,同時把應(yīng)用重新整合包裝,以友好直觀的界面方便快捷地只對客戶展示易用、必需的應(yīng)用。
在新的平臺中,我們會對外提供一些統(tǒng)一的應(yīng)用接口或接入其他應(yīng)用,如微信、微博等,以此來有限制地提供有償信息和統(tǒng)計數(shù)據(jù),充分與市民在平臺信息上互動,為平臺創(chuàng)收上開源,同時能提高市民智慧城市建設(shè)管理參與感,提高市民遵紀守法的意識,這也間接降低了城市的建設(shè)管理成本。
就目前我國現(xiàn)實來看,幾乎人手一部智能手機,還有大多數(shù)市民、機關(guān)學校、工廠等自建的各種監(jiān)控小系統(tǒng),甚至車載攝像機等。智慧城市的平臺可以考慮允許市民上傳視頻,這能對目前前端攝像機點位不足作為一個補充。而且對于大多數(shù)突發(fā)事件,群眾拍攝的視頻比監(jiān)控視頻拍到的視角更多,時間上更加及時,反應(yīng)更快。最主要該段視頻是經(jīng)過篩選的,一般不需要后臺再進行甄別分析,視頻利用更有效。智慧城市管理人員通過該平臺提供的視頻,可以更加及時高效地處理各種突發(fā)事件。