智慧城市公共管理

“物联网”智慧城市公共管理自物联网的概念诞生后，物联网技术应用于城市，产生了“物联网城市”的概念.物联网城市是指将城市物联化、互联化和智能化。利用物联网技术，对城市环境、设施、公用事业、城市服务、公民和本地产业，进行感知、分析和管理的智能信息化系统，以促进城市的发展。城市有其特点和要素，城市主要由八个方面组成：市政管理、公共安全、智能交通、能源公用、智能家居、金融和商业、医疗卫生、工业和制造。在这八个方面采用物联网技术进行信息化管理和服务，物联网终端和信息量达到一定规模后，就实现了物联网城市。智能物联网更可以保障城市公共安全。城市中数以万计的监视摄像头，记录的信息数据通过高智能的分析，让公安警察部门可以预测未来发生的情况，找出事件或者是行为发展的趋势或者是模式，防止一些恶性事件的发生。而所有的这些智能系统被整合在一起，就形成了一个智慧城市。在纽约，一个应用于公共安全的智能城市快速反应系统已经建立，也就是“犯罪信息仓库”。通过这些信息仓库的信息，纽约警察可以对犯罪分子的行为有更多的了解，也就是说一旦一种犯罪的行为出现一点点苗头的话，纽约的警察就可以根据这些信息作出预测，防止类似犯罪行为发生。在澳大利亚，昆士兰的一座大桥上即将开展“智慧桥”的试验。通过在桥上安装各种各样的传感器，不仅可以告诉城市管理者桥上有多少车、车的重量是多少、车的污染是多少、车是新车还是旧车，也可以告诉人们这辆车对这座桥整个混凝土的结构带来多大的压力。举世闻名的纽约曼哈顿，由北到南有一条哈德森河，这条河全长500多公里，是美国非常富饶的果篮子、菜篮子，1000多万居民居住在河的两岸。但是这条河过去20年里污染很厉害。为了保持、恢复哈德森河的生态系统，纽约州政府发起了一个计划——“新一代的水资源管理计划”，在河的全程安装传感器，有一些传感器大到2米高，这些传感器把水的不同层面，各种各样的物理、化学、生物数据，实时地通过各种各样的网络传递到后台的计算中心区。在后台计算中心，IBM采用流计算的方式，让数据像流水一样流进来，进行处理，跟历史数据进行比对。科学家们可以在电脑显示屏上把哈德森河变成一条虚拟河流，不间断地显示它何时被污染，河水中化学、物理、生物成分的变化，让人们一望而知。种种应用和创新，已经提醒城市人，我们生活的环境、方式、流程，都可以用智慧的方式进行重组、再造，从而大大提高效率，优化配置资源，提升舒适度和安全性。IBM大中华区副总裁、政府与公众事业部总经理范宇说，目前在全世界，智慧城市的应用散落在各种项目、各种领域里，从环保到交通，从航空到食品监管，可以说都是一种实践和探索。通过小范围、单个行业的应用，可以提升智慧城市的认知度，最终可以逐渐全面推开。在发展中国家，随着城市化、城镇化的快速进程，交通拥堵、自然资源浪费、社会资源分配不合理等问题更加突出，打造智慧城市的呼声更加高涨。政府公共管理模式的创新，包括其经济运行管理、社会运行管理、市场管理等各个方面。以提高公共管理水平为目的，围绕市政基础设施建设管理、重大突发事件响应、重点区域环境监测等领域，重点建设城市智能交通、智能公共安全、智能环保和智能灾害防控等示范工程。在机场、基地等重要区域的周界建设基于多种物联信息、低误报率的入侵检测系统，接入城市公共安全物联网平台。建设城市热点地区远程监控系统，具备异常事件自动发现和智能预警功能，覆盖主要商业区、娱乐区、主要交通路口和治安事件多发区，与消防、公安、急救等部门联动，实现实时监控、应急指挥和事后评估。监控联网是我们对跨越空间图像传送和控制信号传送的不懈追求。比如平安城市的联网监控，将原本各个区域和楼宇中分散的监控资源整合成城域范围的一体化监控资源，然后再将城域的资源整合成一个广域的资源。在物联网的前提之下，信息可以传送和集中的价值并不仅仅是跨越空间距离获取信息，更关键的是在这个基础上扩展各种各样的智能分析应用，这正是监控联网的最大好处。我们可以对大量信息进行处理、加工以及应用。平安城市建设是关系到国家长治久安、社会稳定的一项重要工程，视频监控系统作为平安城市建设的重要组成部分，经过几年的建设，有了一定的基础，数量众多的监控摄像机为保障社会安全和城市安全起到了重要的作用，然而，科学实验发现，面对众多来自摄像机的监控画面，无论多么有责任心的安全保卫人员，都无法长期保持足够的注意力来发现画面中所有的异常事件。为达到全面提高城市综合管理水平，打造和谐城市、平安城市，通过引入智能视频分析技术，使监控联网，实现监控的全面IT化、互联网化迫在眉睫。智能管理平台总体框架视频监控系统的设备容量和业务容量不同，会对系统架构产生从量变到质变的影响。几十路、几百路的系统可以用集中化的单台或数台平台服务器进行管理，不过当视频监控组网容量超过几千路、几万路的容量时，视频采集设备的分布可能遍布跨越非常大的地理范围，用户访问的数量以及访问方式也将会对系统产生较大的影响，以及整个系统做兼容接入的前端设备数量以及类型、网络传输方式和网络质量、设备管理的可靠度要求、系统要求的业务功能、未来业务的扩展方式、甚至特定行业的增值业务应用等等因素，都将对监控系统的产品和方案设计产生影响。智能网络视频监控方案结合安防行业注重细分业务特性的实际需要，参照一直实现数十亿数量级通讯设备成功互联互通的大型运营级通讯网络分层模型设计架构理念，对视频监控系统的整体架构进行如下的整体规划设计：接入层：接入层实现数据、语音、视频信息的采集、检测，视频流的输出显示等功能，多媒体数据流的输入和输出均为接入层设备的范围。典型可支持的设备有：模拟摄像机、网络视频服务器、网络摄像机、DVR等涉及视音频采集的媒体流前端设备和门禁、红外感应、烟感、火感等开关量或者数字方式的信号采集设备等。传输层：传输层对媒体流进行从源地址到目的地址的转发、从一路视频流到多路视频流的分发处理，并结合系统的业务需求在前端、汇聚层或中心结点进行分布式的存储实现。针对视频监控系统视频编码流一般占用带宽大、延时要求小、视频流数量多的特点，智能物联网管理平台用硬件设备实现视频流的分发和转发，大大提升系统的转发性能；同时结合视频监控系统对存储设备要求并发写入带宽大、存储时间长的特点，对存储设备也从底层存储的文件系统、存储写入、录像管理等方面进行性能优化，使存储设备在可靠性、大容量等方面相比原有系统均有大幅提升。管理层：管理层实现对设备注册和删除、设备状态上下线、设备属性配置和应用、视频流分发策略、存储录像统一索引、实时视频流的查看和历史录像的调阅、用户的管理、用户权限的管理、多级多域的管理等方面进行管理维护，并以标准SIP协议支持所有的信令操作过程，使系统具备标准化的接口以及更大的业务弹性。管理层设备具有开放的协议开发接口，可为业务层、扩展层提供更多的业务应用。业务层：业务层是将多种应用的业务功能进行抽象提炼后实现的最底层的基本功能模块，可实现视频监控基础业务、智能分析基本模块功能、监控与其它系统的联动配置业务功能、监控与视频会议、GIS、语音通讯等多种业务功能的接口。业务层可实现视频监控的关键基础业务，并提供模块化的定制能力，可根据方案应用的需要添加或者减少不同的业务功能模块。扩展层：扩展层结合方案应用的需要，将业务层的基本功能模块进行组合，同时添加一些必要的补充业务特性而形成具体的应用方案。例如实现视频监控的扩展层将业务层的功能模块按监控应用的需要进行组合，同时添加必要的补充功能如登录管理、日志管理、多业务抢占管理等形成视频监控的应用系统。如果系统用于视频会议系统，扩展层支持可选的语音混音和多画面整合等功能以形成完善的视频会议应用。同时扩展层还可实现如视频直播、指挥调试、多业务融合通讯等多种业务功能。应用层：不同行业的安防系统一般要与行业的特殊需求和应用模式、以及行业内特有的其它业务系统进行对接，方案层在增加相关的特定需求功能和特定系统的对接以后就形成各细分行业的应用方案。比如平安城市的解决方案是以视频监控、指挥调度等模块为基础再完善GIS/GPS模块、同时与三台合一报警联动模块对接、与公安现有其它业务系统对接以后形成的完善的技术解决方案。对多个行业进行过长期的需求提炼和技术研发，能够支持平安城市、智能交通（市内交通、高速公路、铁路、城市轨道）、数字校园、平安医院、连锁企业、数字矿山、平安金融、数字监狱等多种行业的细分技术应用方案。实时视频智能分析功能根据对财视频监控组网情况和行业特点的分析，我们认为智能视频分析系统选用入侵检测、喷涂检测等多种功能。入侵检测功能入侵检测是指通过定义警戒区域范围内出现活动物体，检测跟踪并报警。如区域内的重点场所如军事重地、银行以及水电热等重要单位可以通过系统设置划定区域来进行自动监测，如果监测范围内有活动物体，系统可以自动跟踪并报警，以及时提醒监控人员。入侵检测应用领域有军事重地，军械库，监狱，边防海防领域的区域禁入；银行，库房重地，博物馆，珠宝店等；国家领导人，重要人物住所；涉抢防爆和剧毒化学等重点单位；水、电、气、核电站、油田等重点部位；财务室作为单位的重要部门，对其场所进行24小时的监控至关重要，尤其是工作人员下班以后。通过安装智能分析系统并在工作人员非工作时间启用，可代替人工对这些区域进行长时间不间断地持续监测，当财务室周边有活动物体时，智能分析系统可以自动跟踪并报警，提醒监控人员对其跟踪检查，有效防止了财务室财务失窃，账务数据丢失等现象的发生。可疑遗留物检测国际上曾发生多起恐怖事件，均是由恐怖分子将可疑包裹遗留在公共区域或将装有炸药的车辆停留在特定地点，然后通过自杀人员操作或遥控而实现爆炸，造成了严重的社会动荡和民众恐慌。因此，对于可疑遗留物的检查和发现是部队和武警的保卫工作中的一项重要工作，应该受到高度的重视。对于可疑遗留物监测的应用场合也十分广泛，上文“禁区入侵检测”功能中所提及的所有重要区域或场所，都可能是这一检测功能的应用场所，都可以实现对于可疑遗留物体的监测。然而，所谓地可疑遗留属于一类长时间的动作特点(如果将遗留也当成一种动作的话)，涉及到的总是一个较长的时间段才能够得到确认，而除非事先已得到消息，否则公共安全管理部门不可能长时间地观察某些暂时还未表露出故意情势的隐藏分子，这也是该检测功能在国外也很难得到及时发现和迅速处理的原因，成为使用单位急需解决的问题。可疑遗留特检测是指通过判断某运动个体突然停留在某检测区域内超过预定时限时自动报警。智能视频监控平台本身具有物体遗留检测的基本功能，可以随时检测和跟踪视野范围中的活动个体，随时计算其停留在固定地点的时间，当发现任何个体停留时间超过预设时间时立即报警，可以满足部队和武警单位对于可疑遗留物体的检测需求。可疑人员徘徊检测徘徊检测（也称逗留、游走检测）是指规定区域内发现往复运动且超过预设时间时报警，及时发现可疑徘徊、逗留行为。这种功能也叫逗留检测或者叫游荡报警，通过适用于一些可用于对银行ATM取款机的监控，如取款时，能够防止取款人背后有人长期滞留。对于某些重要的区域或政府、金融单位，可能存在敌对分子、恐怖组织或违法人员的故意破坏行为，包括有意制造安全隐患或实施违法、恐怖活动等等，需要对特定区域或附近一定距离的区域进行检测，对于正常通过或穿越的行为不作报警，但如果发现有长时间在该区域内往复徘徊的可疑行为则自动报警，以便及时发现可能存在的犯罪行为。徘徊检测功能通过设置报警区域及徘徊门限时间参数，自动检测和发现在区域内往复徘徊超过门限时间的可疑行为，以便将正常穿行运动和可疑徘徊行为有效地区分开来，及时发现此类安全隐患。移走检测移走检测指原本停留在预设区域内的静止物体突然开始移动或被移动/取走现象的报警，也称为拿走检测、消失检测、物体启动检测，防盗检测等。如当博物馆中某一幅名画被取走时，即触发取走报警。喷涂检测功能摄像头被喷涂、遮盖、破坏时，视野范围内出现不属于正常震动引起的大面积变化，自动提醒监控人员注意，也称为视频异常/故障检测，摄像头异常检测，采集故障检测等。这种功能适用于发现对摄像头的破坏、移动、故障，发现视频传输故障，防止有意违法、恐怖活动等。犯罪分子对监控摄像头的监控画面进行遮挡、或对监控摄像头进行破坏，或者由于摄像头出现故障导致视频信号中断，当出现这些情况时，不但意味着国家财产的损失或监控系统失去效能，相对于监控人员来说，这也可能意味着更为严重的潜在后果，或者意味着安全隐患正在形成或发生，因此需要监控人员及时察觉并采取措施应对。通过启用智能监控系统的喷涂检测功能，能够自动检测视频信号的通断或信号质量的高低，当发现异常视频时自动报警，不但使监控系统不至于平白地存储大量无用的、空白的视频，而且也有利于充分发挥监控系统的安全监控功能。历史视频录像分析检索功能智能视频分析与检索系统可对已录制的监控视频进行智能高速的分析，抽取视频中关键特征，保存到视频事件记录数据库中；视频分析完后，用户可根据个人需要对数据库进行检索，根据检索结果对视频进行有目的的回放。历史视频录像分析检索功能主要包括视频的快速分析功能和视频检索功能：快速视频分析功能a) 可对已录制好的监控视频进行快速的分析；b) 为静