在全球范圍內,目前對于大數據都有一個共識,即大數據技術的戰略意義不在于掌握龐大的數據信息,而在于對這些含有意義的數據進行專業化處理。換言之,如果把大數據比作一種產業,那么這種產業實現盈利的關鍵,在于提高對數據的“加工能力”,通過“加工”實現數據的“增值”。結合安防行業,則意味著大數據必然要和各個行業的應用需求緊密結合,才能真正體現出其價值。而事實上,隨著感知型攝像機、大數據平臺的推出以及大數據在公安、智能交通等領域的落地,大數據正在悄然改變著安防應用尤其是視頻應用的模式。
毫無疑問,大數據應用在各個行業扮演著越來越重要的角色,各安防企業也都傾注全力于大數據的研發與應用,本期我們專訪到蘇州科達科技股份有限公司總經理陳衛東先生,請其結合企業經歷,詳述大數據與安防結合的歷史脈絡以及大數據落地行業應用的心得體會,希望對行業同仁有所啟發借鑒。
《中國安防》 :我們知道,大數據的基礎與前提是可利用的數據,否則再多的數據堆疊也不過是空中樓閣,而在2014年之前,視頻前端采集的數據可利用率非常之低,大數據似乎離我們還很遠,但是2014年10月,科達感知型攝像機的橫空出世,敲響了大數據時代的大門,將視頻轉為可利用的數據成為可能。對此您怎么看?
陳衛東: 2014年之前市場就有各種智能型 IPC,但其主要定位于警戒線、區域安防等報警類應用,而科達感知型攝像機能夠基于視頻的智能分析,識別出監控畫面中的內容,并對其進行語義描述和最佳圖片抓拍,然后通過后端大數據平臺進行分析,代替人類做出思考和判斷。
可以說,感知型攝像機是智能分析經濟性和規模化部署的基礎,也是智慧城市大數據應用的關鍵,如果我們要真正擁抱大數據時代,感知型攝像機無疑才是視頻監控的基石。
2014年科達發布感知型攝像機
事實上,直到今天,絕大部分的視頻監控都還僅僅停留在實時瀏覽和錄像,無法識別畫面中的內容,更談不上思考和行動。因此當時我們就在思考,如果視頻監控能夠通過機器視覺和智能分析,識別出監控畫面中的內容,并通過后臺的云計算和大數據分析,來做出思考和判斷,并在此基礎上采取行動,我們就能夠真正的讓視頻監控代替人類去觀察世界。而要做到這一點,我們必須擁有具備感知能力的攝像機。因為,只有前端攝像機具有感知識別功能,我們才能進行智能分析的規模化部署和應用。
大數據時代,我們需要的是真正具備感知和識別能力的攝像機,科達感知型攝像機(Intelligent IPC),正是這樣的攝像機。它能夠基于視頻的智能分析,識別出監控畫面中的內容,并對其進行語義描述和最佳圖片抓拍,然后通過后端云計算平臺進行分析,代替我們做出思考和判斷。
根據監控場景和需要識別的內容,科達推出了3個系列的感知型攝像機產品:特征分析攝像機、車輛卡口攝像機、人員卡口攝像機,并已經得到了廣泛的應用和不錯的口碑。
《中國安防》 :解決掉前端智能化的問題,對于后端的信息處理應該說有相當大的幫助,但如何處理數據,特別是如何讀懂非結構化的圖片和視頻數據,曾幾何時仍然是安防企業的一大難題,也正因為此,平臺端的建設備受關注。而我們知道,科達在2015年就祭出了“走進機器識圖時代”的口號,推出了大數據平臺,給了當時行業極大的驚喜和震動,那么,您能否回顧一下當時提出這一理念的背景以及實現的方法呢?
陳衛東: 2015年,當時的安防行業正在大踏步地進入大數據時代,感知型攝像機和傳統攝像機每天都會產生大量的視頻、圖片以及文本信息。依靠人工來分析和處理這些信息變得越來越困難。相比而言,計算機每秒上億次的運算能力,是我們人類望塵莫及的。如果能將視頻圖像轉成計算機能夠識別的數據,由計算機代替人去查找目標,并做出關聯分析,那么所有的問題將迎刃而解。2015深圳安博會,基于感知、云與大數據的結合,科達正式發布了大數據平臺,并提出了“走進機器識圖時代”的理念,深度演繹了視頻監控如何告別傳統人工識圖。
2015年安博會科達提出“走進機器識圖時代”理念
我們知道,攝像機產生的視頻和圖片進入大數據平臺后,首先要進行存儲。科達安防大數據平臺采用安防級云存儲技術,將存儲與安防業務深度結合,能夠輕松應對百PB級監控視頻的彈性擴容。同時,系統采用分布式并行讀寫與數據離散存儲技術,滿足高速存取需求。同時,通過糾刪碼冗余存儲與EBU電池保護技術,科達安防大數據平臺能夠確保存儲可靠性,在多塊硬盤損壞、整個節點損壞甚至異常斷電情況下,都能保證視頻不丟失,業務讀取不受影響。
由于存儲的視頻和圖片均屬于非結構化信息,要實現大數據應用,必須將這些視頻和圖片轉成結構化的數據。科達安防大數據平臺采用分布式智能分析技術,通過多節點并行處理,能夠快速提取出視頻和圖片中的結構化數據。而強大的智能分析算法,使得科達安防大數據平臺能夠從視頻和圖片中提取出更豐富、更深度的目標特征信息,應對更復雜的大數據分析應用。
通過智能分析提取的結構化數據最終進入大數據庫。科達安防大數據平臺采用分布式大數據庫技術,通過數據智能分級存放技術,可大幅提升訪問效率。通過離散存儲與分布式多節點并發處理技術,系統可輕松實現百億級數據的秒級檢索和分析。
云存儲、分布式智能分析以及分布式數據庫,共同構成科達安防大數據平臺,為上層大數據應用提供可靠存儲、高效分析與快速檢索服務,推動人工識圖向機器識圖的演進。
《中國安防》: 進入2016年,安防行業對于大數據的討論更多圍繞在行業的深度應用,這意味著大數據不再是一項單純的技術存在,這對廠商來說是一個巨大的挑戰。而如果談到大數據行業成功應用的典范,無疑應首推公安行業,相信這也是包括科達在內的眾多安防企業最為關注的行業領域,那么您能介紹一下公安大數據的應用方式以及科達在此領域的優勢特點嗎?
陳衛東: 對于公安大數據的應用方式,我認為可以分為以下三個層次:
首先是統計查詢,這是對大數據最基本的應用方式,主要面向歷史與現狀,回答已經發生了什么事情,如流動人口分區域統計、實有車輛歸屬地統計、各類案件的數量分布和趨勢。
其次是數據挖掘,這也是目前大數據的核心應用方式,其重點不在于發現結果,而是發現數據之間的關聯關系。這種關系可能可以直觀解釋,也可能不能馬上發現其中的深層次原因,但對工作具有一定指導意義,比如季節氣候與某些類型案件的關聯關系、車輛活動范圍、活動習慣與黑車的關聯關系。
再次是預測預判,這是大數據應用未來的發展方向。要求在數據統計、分析、挖掘的基礎上,建立起合適的數據模型,從數據的關聯關系入手,推導出因果關系,能夠對一定時期內的趨勢走向作出預測,對危險信號作出預警,指導預防工作的走向。
這三個層次具體到實際業務系統,包括圖偵、車輛特征分析系統、人員特征分析系統、視頻偵查系統等等。這些系統以普通視頻監控、車輛/ 人員卡口、智能IPC等監控前端獲取的視頻、圖片、結構化描述為基礎,通過大數據平臺的智能分析,實現以圖搜圖、語義搜圖、車輛/ 人員布控、疑似案件對比、詳細特征分析等等深度大數據應用,幫助公安快速、科學地偵破案件。
科達在公安行業的大數據應用已經有很深厚的積累以及成熟模型,這得益于科達多年來深耕公安行業所帶來的深刻理解以及對于需求的精確把控,因此我們在公安行業的優勢還是比較明顯的,這里只簡要介紹三個經典產品。
首先是獵鷹人員卡口。EPAS8000 科達獵鷹人員卡口分析系統,搭配科達感知型之人員卡口攝像機 IPC121-Ei4N 使用:前端人員卡口攝像機集成了人臉檢測、人員檢測技術,實現頭肩照和全人照的抓拍,同時提供人員行進方向、速度;攝像機提供的實時圖片流送入人員卡口分析系統,進行實時人臉比對,性別、年齡、種族屬性分析,同時提取行人上下衣的顏色、紋理,且支持歷史圖片的人員搜索和人臉搜索等,可有效提高公安辦案者篩查人員目標的效率。
2016安博會科達發布獵鷹系列新品
其次是圖偵與合成作戰平臺。該平臺采用雙網雙平臺架構,視頻專網中著重建設圖偵工作平臺,公安網上則建設合成作戰平臺。平臺集成豐富的地圖數據,在地圖上可查詢到道路、路口、路段、地址庫、興趣點、景點熱力圖(互聯網)等信息;同時,在地圖上實現各種信息的關聯,從人可關聯到車、案件,從車可關聯到人、案件,從案件可關聯到人、車,最終達到“靜知所在,動知軌跡”。
最后是海燕車輛二次分析系統。該系統可對過車圖片進行二次識別,支持識別230多種車標、3000多種細分車型,同時可對遮陽板、安全帶等其他車輛特征進行分析與識別。在分析的基礎上,提供多種搜車方式,包括車標、車型、語義、圖片搜車等,并提供大數據分析研判,包含十幾種分析模型,可有效提高實戰效能。
《中國安防》: 除去公安行業應用,大數據落地最為扎實的應用領域非智能交通莫屬,能否請您談一下,目前大數據在智能交通領域都有哪些成熟應用?
陳衛東:近年來,隨著經濟的快速發展,機動車保有量迅速增加,交通管理現狀和需求的矛盾進一步加劇。在此背景下,利用大數據手段來提升交通管理水平,抑制交通事故發生,已經成為交通管理部門的一種必需。
目前來看,大數據應用于智能交通行業主要體現在三個方面,而科達在這些方面也具備豐富的經驗和較強的技術實力:
一是基于地理信息系統的實時管控。通過建設交通運輸地理信息系統,除能提供電子地圖分層顯示和地圖的放大、縮小、漫游、全圖顯示等基礎功能外,還具備多種方式設備選擇、空間信息基礎管理、基于路網模型和智能快速搜索引擎的作戰指揮。比如建立智能快速搜索引擎,根據路段、道路中心線數據自動生成路網關聯模型,對道路、地址、設備、場站、倉庫、營區等一系列信息進行預處理;建立快速搜索索引,根據拼音首字母即可對專用圖層數據庫、通用圖層數據庫等十多個數據庫進行一鍵搜索,并對于搜索出的對象進行GIS定位及其他操作。
再比如,交通運輸管理系統外部資源整合后展示與檢索,將交通運輸、公安管理部門的路網信息、視頻監控設備信息、卡口信息、車輛通行信息、實有車輛信息、車駕管信息等系統基礎數據疊加展示。
還可以建設交通圖像資源目錄庫,管理接入的圖像資源,其中含有道路、場站的視頻監控、重點路段卡口等所有的圖像資源的詳細信息,建立符合標準的目錄庫。
二是基于車輛特征的技戰法。這其中包含有特別豐富的涉及交通運輸車輛的技戰法庫,如疑似套牌車檢測分析、車輛頻次分析、尾隨跟蹤分析、晝伏夜出分析、區域徘徊分析、路徑關聯性分析、活動軌跡分析、卡口車輛視頻交互追蹤、視頻車輛卡口快速關聯檢索、視頻前向車輛追蹤、視頻反向車輛追蹤、視頻車輛駛入時刻快速定位、視頻車輛駛離時刻快速定位等。
三是交通運輸指揮調度與動態規劃。通過可視化作戰指揮調度,可以實現運輸路線自動跟蹤,具備運輸路線預案選擇、預案保存、預案執行以及根據選擇執行的預案,根據前導車位置進行自動視頻跟蹤。還有運輸車隊自動跟蹤,可根據大型活動或事件對運輸車隊自動調用相關視頻設備自動監控。
2016安博會現場總經理陳衛東為觀眾講解
此外,通過采集車輛的信息、車主信息、圖像信息、主要的事件與任務信息,抽取、裝載、清洗相關的業務數據,可對城區道路車輛通行現狀與運輸任務進行大數據對比分析,了解掌握影響車輛運輸的主要因素,進而制定合理車輛運輸路線,預防事件的發生,確保運輸安全。還可以根據實時感知的交通路網狀態,實時管理物資運輸車輛的進展狀況、動態調整運輸路線、預測車輛到達所需時間,確保交通實時通暢,順利到達指定地點。
《中國安防》 :目前大數據的應用可謂方興未艾,很多行業都與大數據擦出了火花,據了解科達在檢察院行業的大數據應用上頗有建樹,這里可否跟我們分享一下心得呢?
陳衛東: 確實,大數據在各行各業的應用都越來越深入,無論公安、交通、還是司法、醫療等等,無一不能脫離大數據這張網。科達在檢察院行業中信息化、智慧化的多種類解決方案,也離不開大數據的支撐。
首先是視頻中心。目前全國檢察機關的信息化建設如火如荼,但由于各級機關各類系統建設時間不同、設備型號不同、標準不統一,導致設備資源部署分散、新舊資源缺乏整合、管理,系統之間相互獨立且不互通。科達視頻中心解決方案利用網絡技術,構建高效的信息集中控制體系,整合、匯聚各類現有以及未來待建信息化系統的信息資源,實現高效的現代化集控應用,有效整合各級檢察機關信息化平臺中已有的大數據資源,實現檢察院業務管理,提高工作效率,更好地滿足了檢察院的審訊、偵查、公訴、監管等部門的業務需求。
科達視頻中心以扁平化指揮的形式,將覆蓋范圍內的檢察機關遠程接訪、控申接待室、大要案指揮中心、提訊室等執法場所的視頻信號,全面整合接入各級檢察機關數據庫,實現了對執法司法場景監督的全覆蓋和檢察大數據的統一調用,并且以圖形化的表現形式予以展現,簡單明了,為領導進行決策分析提供了強有力的支撐。
2016安博會科達檢察院行業展區
其次是同步錄音錄像。新《刑事訴訟法》頒布之后,采用現代化的同步錄音錄像系統以保證檢察院部門執法、訊問過程的真實性、有效性和合法性變得越來越迫切。科達同步錄音錄像解決方案結合最高檢頒布的相關建設規范,可滿足檢察院固定場所、臨時不同場所的同步錄音錄像和遠程審訊需求。基于智能定位軌跡跟蹤技術,實現辦案區、審訊室內人員路徑軌跡的全程跟蹤記錄,可做到凡接觸犯罪嫌疑人必錄、凡問必錄、凡搜查必錄。在移送逮捕、起訴時,這些同步錄音錄像資料可與實際案件的審訊錄像和執法軌跡錄像關聯,根據訴訟需要一并接受審查,實現一案一打包,促進執法規范化。
利用全程同步錄音錄像技術,還可以實現偵查與錄制的分離,保證審訊過程錄像真實可靠性,更好地監督審訊過程。運用大數據與云計算技術,可以將審訊過程的錄像接入統一管理平臺,使上級平臺更好掌握基層機關執行制度的情況,更好地管理和監督,維護司法公開透明。
《中國安防》 : 我們知道,法院系統和檢察院在大數據應用上有相似之處,但特點也非常鮮明,不知道科達在此領域有沒有成熟的應用方案呢?
陳衛東: 事實上,人民法院早已具備海量數據和大規模數據的基礎。隨著近幾年我國法院信息化建設的加強,大數據的應用也越來越深刻。大數據在法院行業中主要有六個來源,包括庭審視頻、執行指揮、窗口接待、集控中心、談話視頻、安防監控。其中以集控中心、庭審視頻和執行指揮三類最具有法院業務代表性。特別是庭審視頻和執行指揮的大數據主要是視頻類的非結構型數據。根據我國相關法律法規的要求,庭審和執行全過程要錄音錄像,此類視頻就成為了法院大數據中重要的一部分。
先來看庭審視頻。通過科達的庭審視頻系統,庭審視頻及案件相關數據可以實時上傳到云存儲中心,方便法院工作人員統一管理,使所有卷宗有跡可循。海量數據互聯互通,可運用案件類型、審訊法官信息、審訊時間等關鍵詞搜索,快速找出相對應案件的信息,在需要以往案情協助分析決策時,可以極大提高效率。
再來看執行指揮。法院執行往往需要工作人員強制進入被執行人居所進行執行任務,因此這個過程必須全程錄音錄像,以保證執行的合法公開。對于不履行民事訴訟審判結果的被告人,基于大數據建設的全國聯網建設的社會信用系統會將其列入黑名單,失信人員將會面臨多項處罰。面對“黑名單”的威懾,許多失信人員主動履行審判結果。但總有頑固的“老賴”需要法院進行強制執行,這個過程中,音視頻記錄便成為法院執法行為規范的依據。通過前端傳回的音視頻,后端指揮中心也可以及時作出決策,應對突發事件。執行指揮的全過程均有音視頻記錄可查找,為日后類似案情決策提供經驗支持,也保證了執行過程的公開透明。
2016安博會現場總經理陳衛東為觀眾演示執法記錄儀
最后再來看集控中心。集控中心有些類似于檢察院系統的視頻中心,相當于法院的大腦,其匯聚了轄區內法院所有視訊、監控資源和業務系統數據。而省、市、縣三級人民法院集控中心平臺的互通聯網,能實現每個大腦之間信息數據的連通共用。在數據共享復用的同時,集控中心還能實現審判管理、信訪管理、遠程接訪、執行指揮、科技法庭等業務系統的集中分類管理,有效整合法院業務,提高工作效率。科達集控中心可以通過數據分類,職能分工,做到“八個看的到”,即:每一個審判法庭看得到;每一個人民法庭看得到;每一個訴訟窗口看得到;每一個審判流程看得到;每一個執行過程看得到;每一次信訪接觸看得到;每一輛警用車輛看得到;每一次安防巡邏看得到。不僅使法院工作更有條理性,提高效率,且保障法院工作的透明化。
法院大數據建設的重要意義在于,每個數據都不僅僅是一個數字,它點擊開是有具體的內容的,這些實時更新的數字最終形成“大數據”再進一步的分析,將為法院工作提出建設性的意見。從庭審到執行,通過信息化技術,法院所有工作全程留痕,全面落實司法責任制,各步驟有據可循,最大程度實現陽光司法,使群眾安心。
《中國安防》: 目前教育系統的大數據應用方興未艾,也是各家安企爭奪的重點行業,請問您對此領域有何理解,科達又是如何做的呢?
陳衛東: 隨著《教育改革和發展十年規劃綱要》的發布,國家明確提出加快教育信息化的進程,而教育信息化的核心是教學的信息化。近年來,在國家政策的推動下,很多學校已經建設起了一定規模的信息化應用系統,比如錄播教室、電子考場等,以及為校園安全服務的平安校園安防系統,這些系統構成了教育視頻大數據的主要來源。
現在更多安企切入的還是平安校園部分,當然這也是科達關注的重點。科達校園綜合安防系統中技防平臺以標準、兼容、開放的設計,能夠整合、接入、管理不同校區、不同時期、不同廠商建設的各類安防子系統,實現“一點報警,多點聯動”,進而可以實現視頻監控數據、報警數據、巡更數據等等各類大數據的匯總。
視訊教室是科達在教育行業的另一個拳頭產品。科達視訊教室解決方案在實現對教師上課視頻的錄制、存儲等基礎功能外,還可以提供一系列針對視頻大數據的直接應用方式。目前,科達視訊教室解決方案提供云可視教室、瞭望視訊教室兩種解決方案,一套系統即可實現常態錄播、遠程互動教學、視頻教研、教學督導、電子巡考五大應用,實現對教育視頻大數據的多樣應用。
眾所周知,按類型,大數據分為結構化、非結構化、半結構化三類,上述科達平安校園與視訊教室系統所匯聚的各自資源中,以非結構化或半結構化的視頻大數據為主,通過對這些視頻大數據進行智能分析,可延伸出更多深度大數據應用方式。
首先是視頻檢索。通過部署感知型攝像機,借助關鍵信息的結構化描述,在異常事件發生后,迅速通過以圖搜圖、語義搜圖等大數據檢索方式,定位嫌疑目標,并實施抓捕。此外,借助感知型攝像機,還能借助危險分子、車輛的照片,進行黑名單布防,在視頻監控發現危險目標時主動報警,將危險杜絕于校門之外。
其次是異常事件分析。科達平安校園技防平臺可對視頻監控、門禁、報警、巡更等安防子系統產生的告警信息進行逐條記錄,并最終形成報表,以圖表形式顯示各時間段中,校園內各區域異常事件的發生次數,為校園安防資源部署提供參考,加強異常發生頻次較高區域、時間內的巡防,更加精準地打擊校園犯罪。
再次是學生/ 老師的分析建檔。記錄每位學生在線學習視頻的種類、時長,提問種類、頻次,在線考試中每道題所用的解題時間、準確率、錯誤點,從而形成學生檔案,以海量數據積累分析的模式,客觀顯示該學生的興趣點所在、擅長題類、不擅長題類、集中錯誤點等等信息,這些大數據分析結果形成后,可為該學生量身定制學習、練習方案,改變傳統標準的“灌輸式”為因材施教。同時,也可以記錄每位老師每節課程視頻的點播量,并與同一老師不同題材的教學視頻、同題材其他老師的教學視頻等點播量進行橫向、縱向對比,由此分析出該老師最擅長授課的類型,以及同題材下最受學生歡迎的教學方式。記錄視頻教研、教學督導中,對班級、老師每一項細則的評分,最終生成統計表格,以圖表形式顯示某一學期、某一年等時間段中,該班級、學生每一項細節的評分分布表,直觀顯示“最弱項”與“最強項”,有針對性的提升老師的授課水平,班級的整體紀律等等。
誠然,現階段教育的視頻大數據多數仍停留在數據采集、匯總、視頻直接應用階段,但在未來,隨著這類視頻應用平臺的不斷完善豐富,以及視頻分析技術的日益成熟,在為學生、教師提供學習資源的同時,必將從視頻、在線應用中獲取到越來越豐富的數據,發揮更大的作用。
結語: 大數據在安防行業從概念到落地相較于其他技術的應用不可謂不快,這其中很重要的原因是社會需求趨動使然,但是我們也不難看到,也是因為有科達這樣的企業,深耕技術與行業,一步一個腳印,才能不斷推進大數據技術在包括公安、智能交通、司法等行業領域的深入應用。從2014年的邂逅——“你好,大數據”,到2015年的握手——“走進機器識圖時代”,再到2016年的擁抱——“大數據,用起來”,我們看到了科達在大數據技術與應用方面的卓越表現,也真切感受到了大數據時代撲面而來的熱度。相信在安防廠商的共同努力下,大數據會帶給我們更多的驚喜與感動,為我們提供更加安全與和諧的環境!