2015年5月份九部委聯合發布《關于加強公共安全視頻監控建設聯網應用工作的若干意見》,提出“全域覆蓋、全網共享、全時可用、全程可控”的公共安全視頻監控建設聯網應用,要求推動集成應用,運用數據挖掘、智能預警等現代技術,加大在公共安全視頻監控系統中的集成應用力度,逐步建立國家級和省級公共安全視頻圖像數據處理分析中心在視頻圖像領域建立和完善視頻圖像大數據分析挖掘應用等若干創新平臺。
從《意見》中可以看出智能分析、云計算、云存儲和大數據挖掘等眾多創新技術對公共安全領域的技術革新產生的深遠的影響。隨著視頻監控技術和公安業務需求的不斷發展,公共安全領域對視頻監控的規劃和需求建設重點,正在從布點數量向管理應用質量提升轉變。“靈活使用、資源共享、信息挖掘、支持實戰”是視頻監控領域的發展趨勢。特別是智能化、大數據和云技術使得大規模的視頻監控更具實用意義,可大幅節省人力和監視設備,在公共安全行業將具有廣闊的應用前景。
隨著信息技術的發展,“十三五”期間安防領域都會涌現哪些創新技術,這些創新技術又會怎樣影響公共安全視頻監控聯網建設應用,希望通過本文的梳理與大家共同探討。
一、大數據革命與創新應用
隨著信息技術與經濟社會的交匯融合,引發了各類數據的爆發式增長,所形成的大數據正日益對人們生產、生活和國家治理能力產生重要影響。安防視頻監控是大數據最為龐大的資源,但視頻圖片數據由于難以被結構化處理,不能直接用計算分析,以至于大量的信息常常被廢棄,如果能夠很好地對視頻數據應用挖掘,不僅對構建社會治安防控體系、提高公共安全保障能力發揮出重大作用,而且可以通過大數據的關聯分析,發現新知識、創造新價值,帶動形成安防高端智能、新興繁榮的產業發展新生態。“十三五”期間,大數據應用必將為安防行業發展帶來一次革命性的變化。
一是圍繞大數據將進行一系列基礎設施建設。社會各行業將加大投入力度,加強大數據的存儲、整理、數據清洗及數據發掘的技術設備投入。公安機關將繼續走在各行業應用前面,優化網絡基礎設施,建設部、省、市、縣4級視頻圖像專用通道,構建公安物聯網體系,建設公安視頻圖像信息綜合應用平臺及視頻圖像信息解析中心等。
二是突破核心技術瓶頸,形成安全可靠的大數據技術體系。加強機器學習、深度學習等智能技術創新,提升數據分析處理能力、知識發現能力和輔助決策能力。圍繞視頻數據前端采集與結構化處理,以及分析、發掘、展現、應用等環節,研發大數據存儲與大數據一體機等硬件產品,研發大型通用海量管理軟件、可視化智能分析等軟件產品,帶動芯片、操作系統等信息技術核心基礎產品的發展。到2020年,將形成具有國際競爭力較為健全的大數據視頻監控產品體系。
三是大力發展與應用領域業務流程及應用需求深度融合的大數據解決方案。在與移動互聯網、物聯網、云計算深度融合的基礎上,實現跨領域、跨行業的數據融合和協同創新,形成滿足重點行業安防應用需求的大數據解決方案,促進安防服務業和其他安全消費的創新發展,開創協作共贏的新業態和應用模式。
四是建立大數據標準規范體系。在政府有關部門的推動下,加快推進數據采集、開放、分類、交換接口、訪問接口、技術產品、安全保密等關鍵共性標準的制定和實施,建立標準符合性評估體系,積極參與相關國際標準制定工作,充分發揮標準在提升服務能力、支撐行業管理等方面的作用。
二、云技術助力安防應用與發展
“十三五”期間,云技術將會帶來觸及人們生活的方方面面、令人興奮的創新,幾乎影響著每位消費者和每個商業領域。通常,消費者不會注意到云,因為云在不同的應用程序的身后提供支持。云技術可以變得“智能化”——智能手表、智能衣服、智能電視、智能家居和智能汽車。絕大多數的智能設備的軟件都是在云端運行的。無論是家里的溫控器、手腕上的活動跟蹤器,還是漂亮的超高清電視上的智能電影推薦,它們都由在云上運行的分析引擎驅動。云計算可以幫助擺脫傳統的硬件儲存方式,只要有能上網,人們便可輕易從云數據中心進行儲存、調取各種所需資料,如圖片、文檔、大容量視頻以及企業信息等。“十三五”期間,云計算將呈現以下發展趨勢:
(一)云應用API
OpenStack、VMware、CloudStack和亞馬遜等都是通過“云”連接創建簡單的方法,運用API使得開發人員無需了解源代碼或者內部工作機制的細節,就可以簡化繁瑣的程序,提高基礎設施水平。
(二)軟件定義一切
隨著硬件越來越小,功能越來越成熟,成本越來越低,軟件定義一切囊括了在基礎設施可編程性標準提升下不斷增長的市場勢頭、由云計算內在自動化驅動的數據中心互通性、DevOps和快速的基礎設施提供等。
(三)混合云
在未來的云計算平臺,幾乎每個人都將采取某種類型的混合云平臺,這成為大勢所趨。大多數公司正在和云發生關聯,不管人們處于什么平臺,新的云管理解決方案的目標是控制云?;旌?、公共、私人甚至社區云都可以控制。未來的云計算平臺支持混合部署,可輕易實現數據在私有云與公有云之間相互轉移。
(四)安全性
安全性正越來越成為企業考慮平臺的重要指標之一,人類的生產生活每天都在產生大量的數據,并且產生的速度越來越快。大數據無所不在的“眼睛”和預測能力正促進數據隱私保護和安全保護的發展。未來云計算平臺,云管理員設備和云服務器之間的連接可以加密,也可支持多種認證機制,即基于VPN的解決方案、共享密鑰+用戶名+密碼、SAML和其他聯合身份標識、智能卡身份驗證等等。
(五)移動化
在后PC時代,個人電腦的時代正在逐漸結束,手機等手持設備的告訴發展催生了移動化的浪潮。圍繞支付等環節的移動程序正在致力于為用戶提供最好的設備和服務,在未來將有更多移動設備及隨著相對應的服務誕生。如支持iPhone,iPad,Android和WindowsPhone的本地應用程序,適用于移動設備的各種功能,包括觸摸感應、攝像頭集成、郵件集成等。此外,云計算平臺及數據中心可以將所有企業內容(包括文檔、報表、賬單、網頁、圖片、傳真,甚至多媒體音頻、視頻、等等各信息載體和模式)集中進行管理和控制,結合其強大的元數據搜索引擎,為各企業提供商務智能和大數據分析,同時提供網絡端訪問,支持在線研發設計功能,真正幫企業實現信息化。
三、智能視頻分析向人工智能高級化發展
近年來,隨著網絡高清與計算技術的快速提升,智能分析技術與應用無論是視頻分析類、視頻識別類還是視頻改善類都有了長足的發展。前端智能化發展,將許多目標跟蹤、行為判斷、報警觸發、數據結構化等功能轉移到前端攝像機完成,極大地提高了智能分析的時效性和實用性。后端智能分析關鍵技術如批量人像采集比對、視頻智能搜索、模糊圖像處理等也有了突破性的發展。“十三五”期間,視頻智能技術將向著人工智能的高級化方向發展,將建設一批視頻圖像信息智能分析與共享應用技術國家工程實驗室,進一步推動安防應用模式從事后被動處置向事前主動預防轉變。
一是伴隨著高清、超高清系列產品研發及解決方案的完善,新一代音視頻編解碼技術、圖像優化處理、視頻智能分析算法、信息存儲與調用、網絡控制與傳輸、嵌入式軟件、云計算等技術將不斷革新;
二是機器學習、深度學習、大數據自動化技術將會得到快速發展,通過機器學習實現目標的特征提取、數據分析和實時預警,通過深度學習對人臉、行為、步態以及車輛牌照、特征進行的識別、檢測、跟蹤并大幅度提高精準率和實用性;
三是熱成像與智能視頻結合發展,實現7*24不間斷探測;
四是智能視頻在圖像特征語義化壓縮存儲、海量數據快速檢索技術、任意目標的快速檢索以及分析、比對、關聯、數據挖掘技術將更加成熟,開始在公安視頻圖偵、視頻指揮以及智慧城市、智能家居等領域進入規模化應用階段。
四、平臺軟件走向DT時代
軟件產業是本世紀最具廣闊前景的新興產業之一,不僅能大幅度帶動提高整體系統的運行效率,而且自身也能形成龐大的產業規模,成為了衡量一個行業綜合實力的重要標志,也成為了參與全球化競爭所必須占領的戰略制高點。經過近十年的發展,我國安防軟件已在互聯互通、分布式部署、智能化應用等方面的走在了世界的前列,安防應用系統也逐步從硬件為核心向著軟件為核心的方向轉變。“十三五”期間,行業上下將更加重視軟件平臺的發展,并具有如下發展趨勢:
一是在IT基礎架構上,走向DT時代。如采用云存儲、云計算的架構,利用先進技術對大數據進行結構化處理和挖掘分析,在關聯中尋找事務發展規律和趨勢,為決策提供依據,為大眾提供創新服務。“增值服務、安全體驗”將成為DT時代安防行業發展的重要特征,將激發廣大企業無窮的創造力。
二是行業應用軟件平臺向著專業化和兼容化方向發展。如平安城市安防管理軟件平臺可與多種警用平臺、數字化業務信息系統、GPS系統、PKI/PMI系統等實現關聯、整合、協同與互動;在各行業應用領域,也將向著專業化以及與業務管理需求相融合的方向發展,在整體提升安全防范系統效能的同時,實現業務的趨勢分析、流程優化、客戶分析以及降本增效等“可視化服務”;在民用安防及運營方面,平臺軟件與解決方案相結合也將顯示出巨大的發展前景。
三是多系統之間實現應急聯動。如通過管理平臺和集成實現視頻監控、報警、出入口控制、實體防護等設備預警聯動和應急處置,及時發現隱患、降低危害,提升防范水平。
四是向著SaaS轉變。采用“工具+模型+數據”模式,按照“服務即軟件”的理念和目標改造傳統的ERP、CRM等,向客戶提供在線交付與運維服務。
五、其他重點技術創新與應用
新一代安防信息通信技術研發與應用:掌握新型計算、高速互聯、先進存儲、體系化安全保障等核心技術;緊跟國家信息通信技術發展的步伐,應用第五代移動通信(5G)技術、核心路由交換技術、超高速大容量智能光傳輸技術,高端服務器、大容量存儲、新型路由交換、新型智能終端、新一代基站、網絡安全等設備,推動安防與核心信息通信設備的聯合與規?;瘧?。
芯片技術:不斷提升集成電路設計水平,豐富具有知識產權(IP)核和設計工具。“中國芯”已不再是夢想,上游企業將在芯片設計和制造方面邁出堅實的步伐,將會研發出功能更加強大的數字信號處理芯片、專用集成電路芯片、解決方案片上系統(SOC)、安防專用編解碼芯片等,這些核心技術的攻破將會大大提高我國安防產品的國際競爭力,并帶動安防產業實現全面升級。
三維空間技術:如目前已經出現的深瞳技術產品,改變了傳統的視頻分析算法,將三維空間視覺識別技術應用到了安防視頻監控領域,較好地解決“立體感知”與“智能搜索”瓶頸;有的企業嘗試將城市、社區安防管理軟件平臺與GIS系統結合,實現立體化安防設備的調度、管理及可視化的應急指揮。對這些與3D空間相結合的安防技術發展走向以及市場需求前景,值得行業關注。
多功能安防機器人:機器人+移動視頻監控系統+視頻分析技術,可以發展出許多新的安防應用和解決方案,如可用于應急救援、反恐防爆,甚至可以在極度險惡環境下代替人去開展巡查及危險源的處置工作,具有較廣的應用前景。
安防無人機技術:作為低空飛行的航空器,民用無人機的發展已經有了很多年的歷史。近年來在反恐應急等方面需求的帶動下,一些企業嘗試將無人機與視頻監控技術相結合,產生了第一代安防無人機,目前主要用于空中偵察、應急指揮等。未來,隨著安防無人機技術的不斷成熟,應用也會越來越廣泛,如在搶險救災、消防救援、設備巡查、交通管理、物品投放等方面都可以大顯身手。此外,無人機+云視鏈技術+GIS系統可以展現三維數字城市的效果,運用得當可為構建立體治安防控體系發揮特殊作用。
北斗相關技術開發與應用:目前我國北斗系統已經具備了覆蓋亞太地區的定位、導航和授時以及短報文通信服務能力,“十三五”末期,我國將建成覆蓋全球的北斗衛星導航系統。隨著北斗民用方式的逐步開放,在個人定位、道路交通管理、鐵路智能交通、運輸、應急救援等方面將發揮越來越重要的作用。安防行業與北斗技術相結合可以開發出許多新的技術產品,在移動警務系統、警務地理信息系統等方面也能發揮顯著的作用。