安防管理平台软件在智慧城市建设中的发展应用趋势

    近年来，这几类产品出现了不小的变化，这主要是由于视频在安防中的比重越来越突出，各类门禁、报警厂家也逐渐地将精力专注到了各类设备本身的研发上。他们原有专用的门禁联网平台软件、报警联网平台软件，逐步地被以视频监控为核心的综合管理平台软件所替代，或者是从前台应用转变成后台服务应用的模式。
　　一、智慧城市建设逐步深化
　　从2009年开始，国家先后提出了“智慧城市”、“智慧中国”等国民经济的发展纲要和建设思路，之后提出的中国梦乃至“四个全面”等重要思想，其主要创新内容都与“智慧城市”密不可分。将“智慧城市”分开理解――“智慧”是指各种智能技术不断的应用，“城市”则指大量人群聚集、生活水平先进的地区。而“智慧”既是对城市终状态的描述，也是达到该目的采用的主要手段。
　　智慧城市系统是充分借助物联网和传感网，发挥信息通信产业发达、传感技术、电信业务及信息化基础设施优良等优势，通过建设信息通信基础设施、认证、安全等平台和示范工程，加快产业关键技术攻关，构建城市发展的智慧环境，形成基于海量信息和智能过滤处理的新的生活、产业发展、社会管理等模式，面向未来构建全新的城市形态。
　　安防行业与智慧城市息息相关，国内的“智慧城市”的建设相当程度上是由安防行业发起的。“平安城市”的概念不仅是社会治安一项内容，还包括到城市交通状况和城市消防服务以及各种人为灾害和自然灾害的预警和处警等内容。从城市建设层面，平安城市不仅是安保的需要，更进步扩宽到城市应急指挥、智能交通管理、数字城市管理、城市环境保护等多个城市领域的应用，通过平安城市建设，使得人的安全需求得到持续满足，从而也为城市发展提供了可靠保障，为智慧城市奠定了信息数据基础。而安防行业在很大程度上得到了产业全面升级和制造规模提速。从中国安防市场的发展来看，从平安城市发展到智慧城市是安防产业的重大历史机遇。
　　“平安城市”是“智慧城市”的一个重要组成部分，“智慧城市”是“平安城市”未来发展的必然趋势。不但用户主体基本一致，公安、公用、规划等都是政法重要职能部门。而且平安城市工程已不局限于安保监控范畴，还会涉及到智能交通、应急指挥、环境保护、城市管理等多个方面。
　　二、安防管理平台的重要性日益突显
　　近年来，国内视频监控市场每年都在以超过20%的速度增长，随着平安城市等大型联网监控项目的普遍建设，高清IP监控产品得到广泛应用，系统点位容量和行业需求不断激增，越来越多的用户认识到安防监控平台软件是整个系统综合实力的重要表现。
　　功能上，绝大多数平台软件都具备视频预览、录像回放、设备管理、地图显示等功能。
　　标准上，主流平台软件均支持业界成熟标准，除了通过私有协议兼容多种主流品牌的设备接入外，ONVIF和GB/T28181已经成为平台兼容前端以及不同品牌平台互联的主要依据。
　　规模上，虽然大多宣称支持上万路摄像头的大型组网，但由于各家软件内部底层设计和存储转发转码等技术水平差异，还需要实际应用案例和运营状况的事实支撑。
　　毋庸置疑，监控管理平台软件已经树立了在系统中的核心价值，并得到从用户、工程商到厂商的广泛认可，特别是以IP监控和行业解决方案为市场战略的今天，很多硬件生产厂商纷纷开始重视平台软件产品的配套，或合作或自研，以提高前后端产品的一致性和完整性。
　　三、平台软件面临的主要问题
　　在智慧城市建设中安防监控管理平台软件除了要具备基本的音视频操作功能，面临的主要问题就是如何构建面向应用服务的综合管理平台软件，包括对大型网络环境下分散场所的视频监控设备统一管理；对统一系统不同类型的视频采集设备、报警设备和门禁设备统一管理；对不同部门不同权限用户不同业务需求统一管理。虽然近年来平台软件也有较大发展，但跟整个行业市场相比，还存在一定差距：要么功能很多但不实用；要么架构复杂，成本居高不下；要么运行所需环境简单，无法提供健壮的扩展性；要么操作复杂难以上手。虽然平台软件的重要性不言而喻，但在国内安防行业中却存在着认知度不足、市场规模不大、价值难以体现等窠臼。可归纳为以下几点：
　　1.联网共享。不仅是单一系统内的摄像机头数量激增，而且多个系统之间的图像信息也需要互通复用。特别是随着监控系统规模的扩大，用户业务需求日趋复杂，典型的如平安城市项目，要实现城市级的信息联网共享，将治安、卡口、电警和社会面监控等视频点统一接入管理，其联网需求、数据存储、业务应用都对管理平台提出了更高要求。
　　2.兼容开放。平台软件与监控设备特别是摄像头的兼容性是长期存在的矛盾，由于没有统一标准，现有的产品专用或是软硬件被绑定，不能实现兼容。为了解决这个问题，平台软件厂商要么通过集成设备商产品的私有SDK，要么支持国际通用的标准协议onvif或pisa，要么支持行业标准协议，如GB/T28181和SIP517。
　　3.应急联动。从自控联动和降低安保压力的角度看，处理紧急事件仅靠视频监控是远远不够的。因此视频监控需要与报警、门禁、对讲等设备或系统根据预设的策略进行联动，实现及时响应、发现隐患、降低危害，从而提升安保水平。
　　4.智能应用。随着高清视频技术的成熟和网络链路建设的加速，视频监控已经从看得见到看得清，下一步就是看得懂。采用智能分析技术对图像进行检测，使监控从被动走向主动成为可能，智能分析技术可实现对可疑目标和异常事件的主动预警，从而启动预案，准确处置。现阶段，智能分析算法的准确性和效率还不是很高，需要辅助人工判断，是未来技术攻关的方向。
　　四、安防管理平台的发展趋势
　　安防管理平台软件的发展历史是随着网络化的进程呈现爆发性增长。将传统的视频信息通过IP的方式进行互联互通，使得原先分离的信息孤岛连接起来，形成视频数据的资源池，与其他业务信息融合贯通，才使得安防管理平台焕发出更具价值的生命力。但移动互联网和高清视频的快速应用和发展，缩短了安防管理平台进行普及推广和市场积淀的过程，使得两极化成为未来的发展趋势。
　　智慧城市的基础是互联网、物联网、广电网、移动通信网等各类网络，应用载体是数量众多、功能齐全的各种终端，部署对象是城市生活的各个方面。包括智能小区、智能交通、智能学校、智能电网、智能物流、应急指挥、智慧政府OA等，注重提高处理突发时间的应变能力、节约能源和环境保护的可持续性。经过多年发展，管理平台逐渐形成两个趋势――中大型软件向行业化应用垂直深入，整合的功能和业务越来越丰富；中小型软件向轻量化应用演变，界面功能和交互操作越来越简捷。这两个趋势本质上都需要依托先进强大的底层架构。
　　1.平台行业应用垂直深入
　　在智慧城市系统建设深入的带动下，管理平台软件的作用也在重新定位。不但要实现安保监控系统内部的横向集成，将视频监控、报警处理、门禁控制、地理信息等系统资源统一管理，而且要实现安保系统与用户其他业务系统的纵向集成，扩大监控在安全生产、社会治安等各个层面的应用，提高安全管理业务的水平。除了原先传统的巡视录像回放以及对音视频报警等数据统一处理，还要向用户提供针对管理和业务的应用服务，以提高安全管理的效率，推动流程透明化和机制创新，这就是所谓的安防行业化。它使得安防系统朝着业务部门多元化、需求多样化、管理机构的多层次以及运行环境的复杂化和系统规模向不断扩大的方向转变。一个大规模的视频监控系统中，普通的联网软件已经远远不能满足现在市场的需要，必须选用支持多业务应用、灵活的系统架构、易于管理维护的管理平台软件来运行和操作，不同的行业其应用软件也有较大的区别。
　　面对不同领域的用户，管理应用有比较大的区别，在实际使用过程中会有很多的定制需求提出来，因为涉及具体行业特征的不同，就会导致不同的业务逻辑和管理模式，需要软件平台能够根据行业的特征量身重塑。同时，平台厂商需要和行业的上级主管部门开展长期合作，将个别用户的创新需求变成可推广示范的规范版本，推动成为行业标准，并贯彻实施。
　　综合管理平台不但要支持大容量数据并发和存储，还要支撑更专业的业务应用，这就要求平台架构支持模块化扩展，为解决上层复杂应用和底层稳定接入的矛盾，需要更先进的中间件技术作为技术支撑。中间件屏蔽了操作系统底层的复杂性和异构平台的差异性，提供不同形式的通讯服务，通过对外提供统一的接口，使开发人员可以不必关心系统平台的移植性，用户程序不必关心框架结构、执行流程、对系统级API的调用等，而把更多的精力放在上层应用的业务逻辑实现上，从而可以在一定程度上缩短开发周期、降低技术难度、减轻程序员的负担。不管底层的计算机硬件和系统软件怎样更新换代，只要保持中间件对外的接口定义不变，应用软件的接入部分几乎不需任何修改，从而保护了联网平台在设计实施和运营维护的投资成本。基于中间件，不但软件厂商自己可以统筹资源，统一架构，第三方厂商也可以根据协议接口快速应用部署。中间件使得以业务为导向，快速构建差异化的软件应用平台成为可能。
　　2.轻量化应用拓展基础市场
　　管理软件面对的是许多不熟悉软件甚至不太懂计算机的安保人员，对专业术语、界面结构及菜单布置的熟悉掌握有一定难度，设计不合理的软件操作不符合用户习惯，影响使用情绪，难以得到用户认同。只有简洁实用的功能才能有效地满足用户的需求，应用越简单，用户越喜欢，才能持续保持用户黏性。
　　随着产品技术的推陈出新，厂家总会为管理平台软件添加更多的特色与功能以应付激烈的竞争。事实上，大量用户需要或更喜欢的其实只有某几种功能而已，太多的特点反而让产品变得臃肿、很难使用，混淆了自己的核心功能。特别是在相对简单的基础应用市场，受系统预算和使用场景等限制，目标用户完全不同，在使用习惯、方式、心态、时间上都有很大差异，直接照搬或者从行业平台软件裁剪功能将很难出彩，甚至造成用户体验的下降。
　　3.轻量化应用的产生背景
　　在智慧城市的复杂需求背景下，轻量化应用的兴起不只是中小型的基础市场的易用性诉求，也来自更大规模的行业用户的反馈。
　　(1)联网平台重复建设带来的使用烦恼，催生了用户对应用轻量化的旺盛需求。原先是一种软件解决一个问题或一类问题，面对不断增长的各种需求，用户迫切需要一站式的解决方案，不会再三部署不同的平台软件，而是通过统一的后端数据平台适配不同的应用程序，构建整个安防系统的信息生态圈。
　　(2)高速网络的普及和高质量视频压缩算法，使轻量化应用的运行环境更宽松，可以满足较好的响应时间和操作体验。
　　(3)数据信息的标准化使得轻量化应用有了支撑基础。在安防监控管理平台中有两类数据—结构化数据和非结构化数据。前者是平台自身运行过程中产生的符合数据结构设计要求的数据，后者就是音视频和图片。对结构化数据的处理，常规的工具策略是数据统计分析及筛选比对。对非结构化数据的处理，目前的方法是使用智能分析工具，例如车牌智能识别、行为分析等、人脸识别比对、智能检索、模糊处理，通过工具处理后的数据经过清洗归档就可以和结构化数据一样建库使用，这就是所谓的图像结构化语义。
　　(4)移动互联网的发展激发了用户对轻应用的使用习惯。3G、4G使得无线带宽快速提升,令大流量数据流逐渐从PC往手持终端转移提供了可能。安防与移动互联网优势互补，将实现安防产业链的整合发展，几乎涵盖了从大型安防项目到民用安防之前的所有安防业务范围。借助智能手持终端可以实时查看、远程控制、存储录像、抓拍图像，能方便快捷地掌握所关注区域的动态。而智能家居，就是通过手持终端控制空调、灯光、地暖等，通过手机APP查看家庭监控，实现对老人和小孩监护、保姆监视等。
　　4.轻量化应用的发展趋势
　　以视频结构化语义为核心，打造一个适合更便利存储和传播的信息和服务的分发入口是轻量化应用的技术基础，也是智慧城市发挥巨大作用的数据资源池。
　　(1)依托统一的应用开发技术规范，轻量化应用将实现更加全面的兼容和普及。对于行业应用软件开发商来说，基于统一规范的开发标准和工具以及接入方式，能让轻应用可以方便地同时接入各大联网共享平台，从而扩大进而服务于更加庞大的目标用户群。目前，国标GB/T28181的强制实施就提供了相对比较成熟的技术标准和测试工具，随着越来越多的厂商参与标准的修订和开发工具的研发，更具价值的重磅级产品将会出现，比如信息和服务类的轻应用产品以及基于研判分析类的轻应用产品。
　　(2)围绕轻量化应用的产品创新有可能改变现有数据中心的硬件架构。目前的标准方案是服务器和存储集群+分布式运算，用户通过客户端PC进行界面交互和展示，由于轻量化应用会影响用户的使用习惯，软硬件系统也会出现一些新的变化。比如，英特尔近期开发了一系列基于物联网平台的软硬件相结合产品，包括应用程序接口管理和服务创建软件、智能网间连接设备以及可升级IA处理器等。英特尔认为物联网平台旨在统一并简化物联网的连接性和安全性，提供一个可重复的软硬件构建单元基础，将有助于将物联网试验项目推向大规模部署。
　　(3)与轻量化应用协同，云计算和大数据也将面临新的挑战和机会。轻量化运行，不需要下载客户端至本地设备，一切的运算都可以大量依靠云来进行。当轻应用产品和用户规模化以后，随之而来的就是运算需求的暴增。计算领域的商业进程将有可能会大大的缩短，而更加先进的技术实现方案如机器学习和大数据，也会加速创新。
　　结语
　　随着智慧城市建设的深入和高清化的普及，产生了越来越多的海量数据。但是，大量的视频数据仍然是独立的、零散的。视频录像数据散布在各个行业、单位独立的系统中，政府之间跨警种、跨部门、跨区域的联网共享应用仍然较少，没有形成对数据挖掘利用的通用方法，更不用说针对百姓生活和社会管理的信息化应用。通过信息公开、数据共享、数据挖掘推动新型的数据服务业的大发展，将是智慧城市真正发展的重要标志。
　　大数据是未来发展趋势，安防企业需要提升研发能力和加强技术储备，以应对更大数据量带来的冲击。一是专注行业、继续深耕、持续提升产品品质；二是强化安防集成平台，关注数据分析处理。