大数据构建智慧安防

    【CPS中安网 cps.com.cn】 今年6月，第十一届中国国际城市智能交通论坛在深圳会展中心五楼桂花厅举行，公安部第三研究所所长、博士生导师胡传平阐述了视频监控大数据与智能交通之间的关系。他认为，无论是治安监控、智能交通、金融监控，或者在其他零售、商业、社交监控等方面，大数据确实存在。大数据已经不再是概念问题，真正开始进入人们的视野，而且影响到各方面的工作。他的演讲吸引了来自全国各地公安交警和交通信息服务运营商，因为如何把现有的原始信息资源转换成为服务市民的有效信息，一直是他们关注的重点。

　　同期，进行的包括智慧城市高峰会、交通安全论坛、公交都市论坛等八场高规格的研讨会，共有86位演讲嘉宾，其中33位涉及大数据，都在关注大数据这个话题，似乎大家对数据有了过高的热情。不管是普通企业的技术总监到国家级科研院所专家，大数据概念均常常提及，甚至长篇论述大数据在智能交通或者智慧城市监控中的关键应用。这多少与近年来全球兴起的大数据云计算概念遥相呼应，不过这种学术上的热火朝天与现实应用上的不温不火有没有区别，或者学术热应用冷。

　　为了承办八场论坛，交通运输部公路管理科学研究院、国家ITS中心、中国卫星导航定位协会、中国公共安全杂志社、深圳市交通运输委员会、深圳市智能交通行业协会、中国智能交通网、ITS智能交通杂志社等从部委到地方及行业协会和媒体主办单位，都有意将论坛主题向大数据、云计算、智能化、网络化方向定位。第十一届中国国际城市智能交通论坛的主题就是车联网与大数据，第六届中国智慧城市高峰会的主题是智能安防助力智慧城市建设，道路交通安全论坛的主题是大数据与交通安全管理，智能公交都市论坛的主题就是公交智能调度，所有主题都较大程度涉及大数据。

　　一、何谓安防大数据

　　大数据是指互联网公司在日常运营中生成、累积的用户网络行为数据。

　　1、什么是大数据

　　大数据在各个行业的存在已有时日，却因为近年来互联网和信息产业的发展而引起人们关注。大数据作为云计算、物联网之后IT行业又一颠覆性的技术革命。云计算主要为数据资产提供了保管、访问的场所和渠道，而数据才是真正有价值的资产。企业内部的经营信息、物联网世界中的商品物流信息，互联网世界中的人与人交互信息、位置信息、视频监控信息等，其数量将远远超越现有企业IT架构和基础设施的承载能力，实时性要求也将大大超越现有的计算能力。如何盘活这些数据资产，使其为国家治理、企业决策乃至个人生活服务，是大数据的核心议题，也是云计算内在的灵魂和必然的升级方向。

　　“大数据”是指互联网公司在日常运营中生成、累积的用户网络行为数据。这些数据的规模是如此庞大，以至于不能用G或T来衡量。大数据到底有多大?一组名为“互联网上

　　一天”的数据告诉我们，一天之中，互联网产生的全部内容可以刻满1.68亿张DVD;发出的邮件有2940亿封之多(相当于美国两年的纸质信件数量);发出的社区帖子达200亿个

　　(相当于《时代》杂志770年的文字量);卖出的手机为37.8万台，高于全球每天出生的婴儿数量37.1万……

　　截止到2012年，数据量已经从TB(1024GB=1TB)级别跃升到PB(1024TB=1PB)、EB(1024PB=1EB)乃至ZB(1024EB=1ZB)级别。国际数据公司(IDC)的研究结果表明，2008年全球产生的数据量为0.49ZB，2009年的数据量为0.8ZB，2010年增长为1.2ZB，2011年的数量更是高达1.82ZB，相当于全球每人产生200GB以上的数据。而到2012年为止，人类生产的所有印刷材料的数据量是200PB，全人类历史上说过的所有话的数据量大约是5EB。IBM的研究称，整个人类文明所获得的全部数据中，有90%是过去两年内产生的。而到了2020年，全世界所产生的数据规模将达到今天的44倍。

　　2、何谓安防大数据

　　安防有哪些数据呢?视频、音频、图片、文字等等。安防数据的来源非常丰富，在监控中每天要产生很多视频信息，包括照片、音频、文字信息。之所以产生大量数据，是因为网络传输、计算、存储、架构的成本在下降，为大数据的发展奠定了基础。但视频数据简单的堆积不等于视频大数据，只有用大数据的方法对视频数据进行处理和利用的时候，这时候的视频数据才成为大数据，否则就是海量数据。

　　胡传平博士认为，最近大家都在关注大数据。无论是治安监控、智能交通、金融监控，或者在其他零售、商业、社交等方面，大数据确实存在。包括各级公安机关都在研究大数据，有些地级市准备研究开发综合的公安信息平台，因为现在所有的信息系统都是按照警种架构分系统做的，比较分散。现在强调数据交换，一些以实战为主体的单位，感觉信息系统建设的设计方案已经很难满足要求。开始想要用云计算、大数据的概念来整合现有的公安信息系统。所以大数据已经不再是概念问题，真正开始进入公安信息化的视野，而且开始影响到各方面的工作。

　　比如交通拥堵、交通污染日益严重，交通事故频繁发生，这些都是各大城市亟待解决的问题。科学分析交通管理体系成为改善城市交通的关键所在。为此，及时、高效、准确获取交通数据是分析交通管理机制，构建合理城市交通管理体系的前提，而这一难题可以通过大数据管理得到解决。近年来，国内各大中型城市已开始或酝酿与交通大数据相关的项目建设，如公交都市、城市交通数据中心、智慧交通、交通运行协调指挥中心等，大量项目的上马对大数据技术的需求量也不断加大。城市交通信息数据系统、城市交通综合监测和预警系统、城市交通碳排放实时监测系统、公交都市管理系统、公众出行信息服务系统。大数据下的智能交通将得到快速发展，并更好地为城市智能化服务。

　　3、安防大数据的特点

　　第一个特征是数据量大。大数据的起始计量单位至少是P(1000个T)、E(100万个T)或Z(10亿个T);

　　第二个特征是数据类型繁多。包括网络日志、音频、视频、图片、地理位置信息等等，多类型的数据对数据的处理能力提出了更高的要求;

　　第三个特征是数据价值密度相对较低。如随着物联网的广泛应用，信息感知无处不在，海量信息，但价值密度较低，如何通过强大的机器算法更迅速地完成数据的价值“提纯”，是大数据时代亟待解决的难题;

　　第四个特征是处理速度快，时效性要求高。这是大数据区分于传统数据挖掘最显著的特征。

　　既有的技术架构和路线，已经无法高效处理如此海量的数据，对于相关单位来说，如果投入巨大采集的信息无法通过及时处理反馈有效信息，那将是得不偿失。可以说，大数据时代对人类的数据驾驭能力提出了新的挑战，也为人们获得更为深刻、全面的洞察能力提供了前所未有的空间与潜力。

　　4、安防大数据的挑战

　　安防行业有着海量的视频数据、图片数据、卡口车辆数据、人脸抓拍数据、报警数据;城市交通里有大量的交通数据，城市道路、高速公路、停车场、地铁和公交车上都有很多摄像头数据，公交地铁的一卡通数据，出租车打车数据，地图导航数据，停车场信息数据等。随着行业数据呈现爆发式增长，如何有效挖掘分析并运用大数据，是安全防范的关键，这些特性都预示着安防行业已经进入大数据时代。

　　安防系统大量的视频图像数据，传统的使用方式都是事后靠人工来查阅，效率极低。安防系统的终极目标是及时制止犯罪，所以需要对数据做到实时处理，云计算就是实现这种目标的工具。在安防大数据处理业务形态中，视频监控和智能交通是目前比较热门的方向。一台监控摄像机以D1分辨率2MBPS码流单通道录像一个月会产生650GB的数据，一座城市如果有百万摄像机每月产生的数据是个PB级的数据，大型城市每月的过车历史记录可以达到600亿条。如此庞大的数据量给传统的数据存储和分析计算都带来了巨大的压力。传统系统难以支撑，容量有限，处理速度有限，扩展困难。而云计算系统可以很好的解决这个问题，实现性能和设备数量线性扩展，从而实现了千亿级数据秒级查询的能力。

　　从安防行业数据处理流程上看，数据经历了采集、传输、存储、处理这几个过程，存储和处理需要大量的服务器，占用了系统80%以上的服务器资源，云计算和云存储无疑是安防大数据的存储和处理过程最强有力的技术支撑。其中，云计算是一种大数据处理技术，也是一种按使用量付费的模式，它提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池，资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务等类型，这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作。云存储是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。

　　云计算和云存储在安防行业的应用才刚刚开始，可以帮助企业和用户一起应对大数据的挑战。

　　二、大数据背后价值

　　在大数据时代，只要能够充分利用现有的数据，是可以探索出新的管理模式，创造新的商业价值，带来良好的社会效益。

　　大数据到底能给企业带来什么价值呢?本质上说，大数据本身没有太多价值，基于大数据的处理和分析才能为企业带来的巨大的增值价值。

　　比如一个大型城市每天的过车历史记录高达20亿条，一座城市百万监控摄像机每天产生的视频图像达到TB级……

　　这些庞大数字，意味着什么?

　　这些都是非常宝贵的数据，但大多都处于沉睡状态。如果把公共场所人群聚集的信息通过大数据智能分析出有被公安部门通缉的逃犯，可能会预防一起公共安全事故;如果把某主干道拥堵信息实时发布给即将前往的人，很多人的交通行为将会改变。

　　1、安防大数据的价值所在

　　不管是何种安防业务，其大数据的处理流程是比较类似的。首先通过云存储将大量的图片、视频等非结构化数据存储起来，并提供统一的访问形式，数据共享的能力。然后运用云计算的视频摘要分析能力，从视频图像数据中提取人和车等元数据信息，变成结构化数据存储在分布式数据库中。通过快速检索技术，可以提供秒级检索能力，为实时决策提供数据支撑。通过离线分析在结构化数据上进行数据挖掘，将数据进行聚类，并最终形成数据模型，对未来的事情进行预测。同时云计算的实时计算又能根据模型来提供实时告警。

　　视频信息让安防数据不再仅仅局限于事后的查证功能，同时也给了智能化技术应用的空间。对于安防行业来说，大数据的典型应用是平安城市。平安城市是一个特大型的管理系统，它的建设目标是满足治安管理、城市管理、交通管理、应急指挥等需求，往往还要兼顾灾难事故预警、安全生产监控等方面对图像监控的需求，并考虑报警、门禁等配套系统的集成以及与广播系统的联动。所以，平安城市注定将是一个大的数据集合体，对它的精准分析和高效利用也就至关重要。

　　从安防角度来看，从事后查看到事前预警，一直是行业用户的迫切需求，但长期以来，视频的清晰度以及各项基础、分析技术的发展都无法满足现实的需求。而随着高清技术的应用以及IT架构、分析技术的快速发展，依靠大数据分析技术，能从大量非结构化的视频数据中提取出有价值的信息，从而使事前预警成为现实。比如车牌智能识别、智能行为分析、人脸识别、视频分类检索及视频浓缩摘要技术等等。对这类数据的分析和处理也将成为安防大数据的核心价值点。

　　2、大数据可以给交通管理带来什么?

　　在大数据时代，只要能够充分利用现有的数据，是可以探索出新的管理模式，创造新的商业价值，带来良好的社会效益。

　　通过对交通数据的综合分析，可以掌握更多的道路交通安全数据，比如机动车生命周期数据，对汽车的设计、制造、回收可以提供数据支撑。了解安全隐患，防患于未然。

　　通过对交通数据的综合分析，可以掌握路面卡口的日常流量、特殊时间流量，对于早晚高峰能够做出更加准确的配时，使路面交通更为流畅。对于重要节日、重点路段可能出现的拥堵可以提前预判，制定更具针对性的方案，提升缓解拥堵的效果。比如深圳市一天的出行数字：一天有1700万人在深圳工作、生活，一天有超过1000万人乘坐公交和地铁，有8.5万人次进入深圳机场，有60万人跨深圳、香港6个通道口岸，6.3万辆的集装箱4万辆货柜车进出口岸，230万辆机动车在城市大街小巷行驶，500万人称作海陆空铁交通工具来往深圳。通过这些数据看出深圳这样一座城市交通的繁忙运作的状态。只有充分的利用大数据，我们的交通才有可能智能。

　　通过对交通数据的综合分析，可以分析出易出现违法行为的路段，常见的违法行为，可以缓解管理部门缺乏依据，拍脑袋想问题的现象。

　　2013年，上海市交通局建成集行业监管决策、企业营运和公众信息服务为一体的公交行业信息化系统，基本框架是一个平台、三大系统，即公交信息平台和一体化车载信息系统、智能集群调度系统和出行信息服务系统。其中公交信息平台包含了电子政务、动态监管、辅助决策子系统。通过对基础数据的处理，加强对行业的动态监管，并通过数据的挖掘、分析，实现资源配置、成本归置等功能，增强行业管理与政府决策的科学性。运营数据采集主要依托于车载信息系统。车载信息系统的功能集成可以实现基于交通卡、pos机、智能投币机的在线客流采集、基于CAN总线的里程、能耗数

　　据采集，基于卫星定位设备的车辆速度、位置等信息采集，形成一个相关的大数据，进一步进行整合分析。通过对数据的融合分析，就可以加强对公交线路的监控、调度与管理。智能集群调度系统正是这样一个调度管理模式的创新，它改变了传统的一车一线一调度的做法，是实现集中和分散相结合，可灵活配置的智能化调度模式。

　　大数据分析为智能交通发展带来新的机遇。一是大数据技术的海量数据存储和高效计算能力，将实现交通管理系统跨区域、跨部门的集成和组合，将会更加有效地配置交通资源，从而大大提高交通运行效率、安全水平和服务能力。二是交通大数据分析将为交通管理、决策、规划和运营、服务以及主动安全防范带来更加有效的支持。三是基于交通大数据的分析为公共安全和社会管理提供新的理念、模式和手段。

　　3、大数据在国内应用现状

　　目前，国内在政策方面对大数据产业已引起高度重视，但尚未形成大数据行业的典型企业。要想发挥大数据的作用，挖掘大数据的价值，关键在于国家层面政策的引导和支持，除了在产业政策的辅导、引领和示范之外，更应该注重人才的培养。大数据是辅助决策的工具，最终还是需要人去判断，而我国数据分析师十分稀缺，只有具备高度的数据敏感度才能做到大数据理念所倡导的对数据的深度加工和深度应用，所以，加速人才培养是大数据发展的迫切需求。

　　三、构建智慧安防

　　数字安防、网络监控都是基础，核心还应该是怎样利用这些数据和信息为客户服务，构建智慧安防。

　　毋庸置疑，大数据是下一轮创新、竞争和生产力的前沿，对于企业来说，海量数据的运用将成为未来竞争和增长的基础。

　　1、大数据对智慧城市建设的意义

　　2013年以来智慧城市建设在国内遍地开花。仅住建部公布的2013年度国家智慧城市试点总数已达193个，工信部公布的试点名单也达到140多个，80%以上的二级城市明确提出建设智慧城市的发展目标。据预测，“十二五”期间国内智慧城市的建设投资规模将达2万亿元，与之配套的智慧交通、智慧医疗、智慧家居等一系列模块的搭建，也将迅速带动相关产业链条及企业的飞速成长。我国智慧城市建设已经进入提速发展时期。

　　工业和信息化部总工程师张峰认为，大数据将在以下三方面有力促进智慧城市建设：一是将全面提高智慧城市政府部门的决策效率和服务水平;二是将极大提升智慧城市各类企业的智能化决策分析水平;三是将显著提高智慧城市居民生活水平。智慧城市的建设，最终都要落实到提供智慧应用服务上。大数据作为构建智慧城市必不可少的重要技术，在城市的智慧交通、平安城市、智慧医疗、智慧社区等智慧应用实践中发挥着巨大作用。

　　2、大数据与智能家居

　　大数据能够在家居生活中有智能应用。对相关数据采集后不断在后台模型上迭代训练，并能记录和分析用户的喜好和行为习惯。比如，让智能家居助手订机票，只用输入“帮我定明天下午去北京的机票。”智能助手就会分析你是南航VIP，习惯坐前排位置，并根据这些信息去帮你订票。甚至常见的橱柜，当使用大数据之后，智能橱柜的价值并不限于给用户一个远程控制的便利，更在于通过各种橱柜类智能终端收集日常起居的各种生活数据，并根据这些数据衍生开发出各种应用。

　　此外，大数据还能帮助企业更好的了解消费者习惯。美的与阿里云签订框架合作协议，旨在发挥各自的优势，构建基于阿里云云计算平台的物联网智慧系统，建立统一的大数据运营和管理平台。战略规划分三阶段，2014年建立标准化物联系统，2015年建立完成数据化运营系统，2016年建立智能化大数据系统。美的与阿里的合作正意味着，在消费者行为方面，诸如何时开机、温度设定为多少摄氏度这样的行为数据都会

　　被搜集到阿里巴巴的云平台上，并在分析后反馈给家电制造企业。

　　3、大数据与智慧医疗

　　在原有的医疗服务体系中，只能做到有效地对病情进行治疗，智慧医疗则是运用信息化的手段在患者还没有感觉的时候，识别出来需要干预。同时，采取有针对性的措施，在正确的时间进行干预。

　　目前百度已经有一个完善的云存储数据库，通过对数据库的大数据挖掘分析，可以为用户提供精准的技术支持，购买智能硬件设备的用户将个人数据上传至云端，百度dulife将通过智能设备采集多维度健康数据集群，对他们的身体数据进行专业深入解读，并提供个性化精准健康解决方案。百度已经与好大夫、青鸟健身、急救中心等健康服务提供机构取得合作。有了这些机构的权威数据支持，百度可以通过上

　　述智能硬件帮助用户建立初步的人体健康模型，通过收集用户精神状态、体表特征、身体成分等信息，在云端进行聚合与分析，为用户输出较为专业的健康报告和服务，如塑身指

　　导、饮食习惯改造，运动促进，睡眠改善等。      

　　4、大数据与智慧教育

　　IBM提出了智慧教育的五大标签：技术沉浸、个性化学习路径、知识技能、全球整合、经济联合(以服务为核心)。运用大数据思维，重构已有教育信息系统，推动教育数据的汇聚、存储与处理，形成教育大平台与大数据，将有力促进智慧

　　教育的实现。

　　贵阳市178名英语教师与9000名小学生已经开始体验“智慧教育云”的大数据分析应用。比如，作业是在平板电脑上完成，老师很快就在另一个终端进行作业批改，这些数据都会保留下来作个性化的分析，记录在系统里，比如，哪个学生定冠词老是出错?谁在音标上还需要加强?哪个班缺少单词量，系统都会精准提示。阶段复习或是查缺补漏，老师就能够很快征对每个学生每个班级的问题作出不同的安排和辅导，数据分析为教学带来了难以想象的高效率因材施教。

　　5、大数据与智慧政务

　　近年来，各级政府部门上马了多种信息系统，但在应用上却各自为政，重复建设浪费资源，形成一个个信息孤岛也降低了办事效率。大数据应用平台连通了各部门的信息孤岛，实现了各部门的信息共享和整合，既可以有效地防范有人利用信息不对称进行权力寻租。

　　南京把最低医保与其他项目联通，把医疗的情况和电子病例、健康档案进行结合，既可以节省公共开支，也有效避免了开着宝马领低保这种情形。而通过选民的数据统计，把儿童福利的数据、包括把其他的人口数据进行集中分析，从而实现服务个性化，像电子商务一样可以根据不同的人群确定所需要的客户。

　　6、大数据与智慧交通

　　大数据分析为智能交通发展带来新的机遇。一是大数据技术的海量数据存储和高效计算能力，将实现交通管理系统跨区域、跨部门的集成和组合，将会更加有效地配置交通资源，从而大大提高交通运行效率、安全水平和服务能力。二是交通大数据分析将为交通管理、决策、规划和运营、服务以及主动安全防范带来更加有效的支持。三是基于交通大数据的分析为公共安全和社会管理提供新的理念、模式和手段。

　　根据赛迪顾问预测，中国智慧城市大数据应用市场将保持快速增长势头，未来三年年均复合增长将超过100%，到2015年，智慧城市大数据应用市场规模将达到46.30亿元。大数据不仅是智慧城市发展的重要技术力量，更是实现智慧城市终极目标的动力引擎。