面向智慧城市的關(guān)鍵技術(shù)與整體解決方案

智慧城市通過(guò)新一代信息化技術(shù)，提升城市管理者對(duì)城市方方面面信息的感知能力、信息的分析和處理能力，從而進(jìn)一步提供有針對(duì)性的新服務(wù)和新模式?；诙鄻踊?、高清化、智能化的面向“智慧城市”的應(yīng)用解決方案將為智慧城市建設(shè)的核心技術(shù)支撐。

根據(jù)預(yù)測(cè)，到2020年，中國(guó)將有一半人口居住在城市，2050年將有75%人口居住在城市?？焖俚某鞘谢M(jìn)程一方面給中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)，另一方面城市在各個(gè)方面，如環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、生活質(zhì)量、人口問(wèn)題、公共安全、公共服務(wù)等方面也面臨著發(fā)展的瓶頸。

智慧城市是在城市發(fā)展受到制約、轉(zhuǎn)型面臨挑戰(zhàn)的背景下提出的。智慧城市通過(guò)新一代信息化技術(shù)，提升城市管理者對(duì)城市方方面面信息的感知能力、信息的分析和處理能力，從而進(jìn)一步提供有針對(duì)性的新服務(wù)和新模式。平安城市是智慧城市不可或缺的組成部分，大華的多樣化、高清化、智能化平安城市解決方案是針對(duì)傳統(tǒng)城市向智慧城市轉(zhuǎn)型過(guò)程中一整套切實(shí)有效的方案和實(shí)踐。

“智慧城市”的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)分析

智慧城市的核心是以一種更智慧的方法通過(guò)利用新一代信息技術(shù)來(lái)改變城市管理者、居住者相互交互的方式，以便提高交互的明確性、效率、靈活性和響應(yīng)速度。從整體上看，它至少應(yīng)該有三層架構(gòu)：感知層、互聯(lián)層、應(yīng)用層。

通過(guò)感知層采集城市全方位的信息，通過(guò)互聯(lián)層把各個(gè)信息系統(tǒng)鏈接起來(lái)進(jìn)行信息的交互與共享，通過(guò)應(yīng)用層采用智能化的技術(shù)，深入分析收集到的數(shù)據(jù)，以獲取更加新穎、系統(tǒng)且全面的洞察來(lái)解決特定問(wèn)題。從技術(shù)的角度具體來(lái)看，有以下幾個(gè)基礎(chǔ)技術(shù)是作為智慧城市的必要基石。

感知技術(shù)

這里的感知是更為廣泛的一個(gè)概念。具體來(lái)說(shuō)，它是指更為廣泛的感知、測(cè)量、采集和傳遞信息的設(shè)備或系統(tǒng)。通過(guò)使用這些設(shè)備，從室內(nèi)溫度、濕度、煙霧到路面車(chē)輛信息、城市交通狀況等任何信息都可以被快速獲取并進(jìn)行分析，便于立即采取應(yīng)對(duì)措施和進(jìn)行長(zhǎng)期規(guī)劃。視頻作為一種最為直觀的感知方式，在城市中大量應(yīng)用。我們認(rèn)為在目前及未來(lái)的城市應(yīng)用中，視頻應(yīng)用方案的發(fā)展方向是多樣化、高清化的，既有針對(duì)社會(huì)面資源的模擬高清視頻應(yīng)用方案，又有針對(duì)公安實(shí)戰(zhàn)業(yè)務(wù)部分的IP網(wǎng)絡(luò)高清視頻應(yīng)用方案，還有針對(duì)城市重要掌控點(diǎn)位部署的HD-SDI無(wú)損高清視頻應(yīng)用方案。

互聯(lián)互通——嵌入式技術(shù)

“更全面的互聯(lián)互通”是智慧城市另外一個(gè)基本特征與要求。這里的互聯(lián)互通是指將遍布整個(gè)城市的各類(lèi)“感知”設(shè)備收集和儲(chǔ)存的分散的信息及數(shù)據(jù)連接起來(lái)，進(jìn)行交互和多方共享，從而更好地對(duì)環(huán)境和業(yè)務(wù)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從全局的角度分析形勢(shì)并實(shí)時(shí)解決問(wèn)題，使得工作和任務(wù)可以通過(guò)多方協(xié)作來(lái)得以遠(yuǎn)程完成，從而徹底地改變整個(gè)世界的運(yùn)作方式。

要實(shí)現(xiàn)“更全面的互聯(lián)互通”，意味著大量的運(yùn)算資源將以一種小型化、分布式的方式嵌入各類(lèi)設(shè)備中去，從而形成各類(lèi)具備采集、運(yùn)算、傳輸?shù)饶芰Φ囊苿?dòng)、互聯(lián)終端設(shè)備，這些設(shè)備再通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)，把現(xiàn)場(chǎng)采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶蠖恕?br />
在這個(gè)過(guò)程中，我們看到運(yùn)用嵌入式技術(shù)開(kāi)發(fā)的嵌入式設(shè)備，能夠很好的滿(mǎn)足設(shè)備的小型化、多功能化、低功耗等技術(shù)要求。采用嵌入式NVR、DVR、車(chē)載DVR、PVR等設(shè)備作為整個(gè)系統(tǒng)的底層接入網(wǎng)關(guān)，完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)模擬高清視頻、網(wǎng)絡(luò)高清視頻、SDI高清視頻各類(lèi)視頻信號(hào)和溫度數(shù)據(jù)、煙霧、報(bào)警等各類(lèi)傳感器采集信息的匯聚、分析、上傳，以此實(shí)現(xiàn)“智慧城市”感知層數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。

智能技術(shù)

“更深入的智能化”是智慧城市另外一個(gè)特征與要求，智能化是指深入分析收集到的數(shù)據(jù)，以獲取更加新穎、系統(tǒng)且全面的洞察來(lái)解決特定問(wèn)題。這要求使用先進(jìn)技術(shù)來(lái)處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析、匯總和計(jì)算，以便整合和分析海量的跨地域、跨行業(yè)的數(shù)據(jù)和信息。

視頻智能技術(shù)發(fā)展到今天，經(jīng)歷了幾個(gè)階段，智能技術(shù)主要可分為：視頻行為分析、車(chē)牌識(shí)別、視頻診斷、智能檢索、人數(shù)統(tǒng)計(jì)、圖像復(fù)原、人臉識(shí)別等幾大類(lèi)。視頻與圖像的數(shù)據(jù)量是非常大的，它包含有大量的趨勢(shì)性、經(jīng)驗(yàn)性、模糊性的信息，視頻智能的潛力是巨大的。

面向“智慧城市”的解決方案構(gòu)建

智慧城市安防的管理目標(biāo)已經(jīng)可明確為對(duì)人、車(chē)、物的管理，管理的層級(jí)和方向也可以劃分為三個(gè)階段，首先是城市級(jí)視頻監(jiān)控報(bào)警平臺(tái)的建立，其核心是以安全保障。第二層級(jí)是城市應(yīng)急通信指揮體現(xiàn)的建設(shè)，其核心是預(yù)防和響應(yīng)，第三層級(jí)是物聯(lián)的城市、數(shù)字的城市、智慧的城市，其核心是為人服務(wù)。

智慧城市的構(gòu)建主要包括以下幾個(gè)方面：車(chē)輛、道路、重要場(chǎng)所、能源、執(zhí)法等。

城市車(chē)輛管理

重點(diǎn)包括城市內(nèi)公交車(chē)輛、出租車(chē)輛、長(zhǎng)途運(yùn)輸車(chē)輛，監(jiān)測(cè)其運(yùn)行狀態(tài)、位置實(shí)時(shí)信息，通過(guò)信息數(shù)據(jù)收集分析，來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)度、應(yīng)急指揮等功能。車(chē)輛管理可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集和位置信息的采集，及車(chē)輛運(yùn)行時(shí)車(chē)內(nèi)、外的環(huán)境情況數(shù)據(jù)記錄。數(shù)據(jù)上傳至綜合管理平臺(tái)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，可以通過(guò)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行城市道路情況分析、城市公共交通調(diào)度、重大突發(fā)事件應(yīng)對(duì)等應(yīng)用。

城市重要場(chǎng)所管理

視頻圖像提供了重要建筑和城市核心設(shè)備的直觀狀態(tài)情況和環(huán)境信息，是最主要的信息獲取手段和監(jiān)控手段；通過(guò)對(duì)重要建筑和城市核心設(shè)備相關(guān)視頻的智能分析，可產(chǎn)生趨勢(shì)預(yù)警，比如對(duì)各類(lèi)禁區(qū)的入侵檢測(cè)告警，建筑物周?chē)梢扇藛T的徘徊檢測(cè)以及人員聚集檢測(cè)等；在視頻智能分析結(jié)果超過(guò)警戒值時(shí)，即可觸發(fā)相關(guān)的報(bào)警信息到監(jiān)控中心，提醒相關(guān)人員進(jìn)行處理，同時(shí)可以上報(bào)到相關(guān)的部門(mén)通知預(yù)警。

通過(guò)使用綜合感知設(shè)備，可以對(duì)建筑物的傳感器感應(yīng)信息進(jìn)行匯集，如振動(dòng)感應(yīng)，溫度感應(yīng)，煙霧感應(yīng)等，在各類(lèi)感應(yīng)信息觸發(fā)后，即可匯集，綜合相關(guān)的信息統(tǒng)一上報(bào)到監(jiān)控中心，比如將告警點(diǎn)周?chē)囊曨l圖像調(diào)出，通知出入口管理系統(tǒng)，上報(bào)上級(jí)管理系統(tǒng)封鎖建筑物周?chē)煌房诘鹊龋煌ㄟ^(guò)對(duì)人員值班監(jiān)測(cè)信息的記錄，保證重點(diǎn)防護(hù)設(shè)備和建筑物隨時(shí)有人員進(jìn)行監(jiān)管，避免出現(xiàn)管理和監(jiān)控漏洞。

城市能源管理

針對(duì)儲(chǔ)油儲(chǔ)氣站監(jiān)測(cè)、加油加氣站監(jiān)測(cè)、危險(xiǎn)品車(chē)，實(shí)現(xiàn)出入口的智能控制，比如通過(guò)車(chē)牌識(shí)別結(jié)果聯(lián)動(dòng)，RFID車(chē)輛出入管理等。在緊急情況時(shí)，對(duì)出入口進(jìn)行告警聯(lián)動(dòng)下的緊急控制，強(qiáng)制關(guān)閉或開(kāi)放某些出入口，進(jìn)入緊急情況處置程序；視頻智能分析產(chǎn)生的趨勢(shì)預(yù)警，比如入侵檢測(cè)。傳感器感應(yīng)信息，如溫度信息，壓力信息，靜電報(bào)警信息。

城市道路管理

車(chē)輛在城市中不僅僅是交通工具，城市生活離不開(kāi)車(chē)輛，它是承載人們城市生活的重要組成部分。無(wú)論是從城市管理角度、公共服務(wù)角度還是從公共安全角度來(lái)說(shuō)，都非常有必要對(duì)城市車(chē)輛進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后據(jù)此進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘、分析與應(yīng)用。“智慧城市”對(duì)車(chē)輛信息的采集與應(yīng)用，提出了更高的要求。

路面控制站用攝像、微波和各種傳感器技術(shù)，通過(guò)高清視頻智能分析技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)人流、車(chē)流、車(chē)型的統(tǒng)計(jì)，同時(shí)采集各種道路綜合信息，發(fā)布各種控制信號(hào)，按照不同時(shí)段不同費(fèi)率收費(fèi)、獲知實(shí)時(shí)交通流量、獲知車(chē)輛違章信息。

利用智能交通各種模型及算法，可以為交通管理部門(mén)和人員及時(shí)、準(zhǔn)確地提供交通信息，從而使交通管理控制系統(tǒng)有效地適應(yīng)各種交通狀況，在相對(duì)宏觀的層面高度合理疏導(dǎo)或調(diào)配運(yùn)力。

該模型算法還可以為管理者和出行者隨時(shí)提供各種交通信息，幫助道路使用者合理選擇行車(chē)路線，避開(kāi)交通擁擠，減少交通事故，從而極大增強(qiáng)了路網(wǎng)系統(tǒng)的有效使用潛力和通行能力，提高了整個(gè)交通系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)性、便利性、安全性和舒適性，整個(gè)交通系統(tǒng)的運(yùn)輸效率和經(jīng)濟(jì)效益隨之增加，同時(shí)降低了交通系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。

城市移動(dòng)執(zhí)法管理

傳統(tǒng)的固定點(diǎn)位的布控，往往僅局限于局部的物理位置，而城市人、車(chē)、物是不斷運(yùn)動(dòng)的，公共安全的需求也更加復(fù)雜，僅有固定點(diǎn)位的布控往往無(wú)法做到全方位的覆蓋，因此就需要通過(guò)移動(dòng)點(diǎn)位更加靈活的布控方式來(lái)滿(mǎn)足城市多樣化的公共安全的需求。

移動(dòng)車(chē)載執(zhí)法系統(tǒng)與單兵執(zhí)法系統(tǒng)，是對(duì)固定點(diǎn)位有效的補(bǔ)充，另外通過(guò)這類(lèi)便攜式移動(dòng)設(shè)備，還能夠更加直觀的了解到城市的警力部署情況，為接出警策略、突發(fā)事件處理策略等上層應(yīng)用提供更好的數(shù)據(jù)支撐。

結(jié)束語(yǔ)

面向“智慧城市”的應(yīng)用解決方案，通過(guò)更加“智慧”的感知方式，更加及時(shí)的了解城市突發(fā)事件，更加即時(shí)地部署資源以做出響應(yīng)，更好地進(jìn)行監(jiān)控預(yù)防犯罪，通過(guò)運(yùn)用智能化技術(shù)分析數(shù)據(jù)更好地為上層業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)。智慧的城市將是整個(gè)世界的大勢(shì)所趨，這需要每家公司、每個(gè)人的共同參與和協(xié)力合作，需要我們共畫(huà)藍(lán)圖，各展所長(zhǎng)，不斷進(jìn)取與創(chuàng)新。

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