中國改革開放三十年來，城市化進程十分迅猛，城市人口從1978年的1.72億(約占人口的19%)發(fā)展到2009年的6.22億(約占總?cè)丝诘?7%)。根據(jù)預測到2020年，中國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程一方面給中國經(jīng)濟發(fā)展做出了重要貢獻，另一方面城市在各個領(lǐng)域也面臨著發(fā)展的瓶頸：環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、生活質(zhì)量、人口問題、公共安全、公共服務(wù)等進一步制約了經(jīng)濟增長。

　　隨著經(jīng)濟發(fā)展要求的提高，擴大內(nèi)需成為我國經(jīng)濟社會發(fā)展的戰(zhàn)略基點，是保持經(jīng)濟長期平穩(wěn)較快發(fā)展的必由之路。十八大中更是明確提出了，城鎮(zhèn)化建設(shè)是國家發(fā)展戰(zhàn)略，要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)支撐、人居環(huán)境、社會保障、生活方式的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)由鄉(xiāng)到城市轉(zhuǎn)變，提升城市水平、促進大中小城市和小城鎮(zhèn)協(xié)調(diào)發(fā)展。

　　在這種局勢下，智慧城市建設(shè)既是一種為解決城市制約、又能夠提供經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的新的發(fā)展模式。智慧城市通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云技術(shù)等新一代信息技術(shù)，為提升城市管理者提供城市方方面面信息的感知能力、信息的分析和處理能力，從而進一步為城市提供有針對性的新服務(wù)和新應(yīng)用，提高城市的公共安全管理能力，提升應(yīng)急響應(yīng)速度，為城市中的居民提供更好的民生服務(wù)。

　　“智慧城市”建設(shè)的總體架構(gòu)

　　在現(xiàn)有城市中，已經(jīng)運行了很多的系統(tǒng)，譬如治安、卡口監(jiān)控、交通監(jiān)控、GIS地圖、110/120/119接處警、水文監(jiān)測系統(tǒng)等等，這些系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集，分析處理，合理決策方面起到了非常重要的作用。但是，我們依然發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)過系統(tǒng)擴容，升級改造等向科技要生產(chǎn)力的過程中，還是很難單方面解決城市面臨的復雜問題。譬如，交通問題，通過大規(guī)模增加道路里程和增加電子警察抓拍系統(tǒng)后，擁堵問題依然是城市交通的頭等大事，而且任重而道遠。

　　智能城市系統(tǒng)，就是需要整合城市已有的各個系統(tǒng)，進行橫向和縱向整合，同單位進行上下級級聯(lián)，不同部門之間進行數(shù)據(jù)共享和調(diào)用。把相關(guān)系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理，通過模型算法進行智能分析和分布式數(shù)據(jù)存儲，形成城市共享數(shù)據(jù)中心，幷且以服務(wù)的方式提供數(shù)據(jù)的查詢、搜索等標準接口。

　　智能城市系統(tǒng)，需要在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加對傳感物聯(lián)的投入，形成種類多樣的數(shù)據(jù)收集渠道，全面感知城市各方面相關(guān)信息。智能城市系統(tǒng)展現(xiàn)給城市管理者的是，城市的方方面面信息，以GIS作為信息的載體，展現(xiàn)城市管理沙盤，為城市的治安管理、應(yīng)急指揮，科學調(diào)度服務(wù)。

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　　“智慧城市”建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)

　　信息感知技術(shù)

　　這里的感知是更為廣泛的一個概念。具體來說，它是指更為廣泛的感知、測量、采集和傳遞信息的設(shè)備或系統(tǒng)。通過使用這些設(shè)備，從室內(nèi)溫度、濕度、煙霧到是路面車輛信息、

　　城市交通狀況等任何信息都可以被快速獲取幷進行分析，便于立即采取應(yīng)對措施和進行長期規(guī)劃。

　　目前常見的信息可分為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，典型的如RFID為典型的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，而視頻作為一種最為直觀的感知方式實質(zhì)上是非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，需要進行信息再處理，結(jié)構(gòu)化以后才能為智能城市所用。目前，視頻在城市中大量應(yīng)用，如平安城市中的高清視頻監(jiān)控、高清卡口，電子警察、人臉抓拍系統(tǒng)等。

　　數(shù)據(jù)云存儲

　　智能城市應(yīng)用的數(shù)據(jù)存在著數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)修改操作不頻繁、數(shù)據(jù)類型多樣化的特點，特別是視頻圖像信息庫的建設(shè)，視頻、圖片、音頻、文本等半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)大量存在，用傳統(tǒng)的關(guān)系型結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫已經(jīng)很難適應(yīng)當前和以后的建設(shè)和快速查詢。

　　云存儲平臺適時而生。借鑒當前互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)，特別是如facebook、google等的NOSQL相關(guān)技術(shù)，通過云存儲平臺的整合運算，系統(tǒng)提供存儲資源的統(tǒng)一管理和使用。

　　云存儲平臺提供統(tǒng)一調(diào)用接口，以存儲池的方式展現(xiàn)給系統(tǒng)外部和第三方程序。支持負載均衡算法，平臺存儲中的單點和多點故障不會影響系統(tǒng)的整體運行和安全，平臺擴容簡單。

　　智能集群分析和云計算

　　城市規(guī)模數(shù)據(jù)增長到一定程度后，通過人為方式進行處理，已經(jīng)是杯水車薪。只有通過集成智能算法和模式匹配等計算，才能更好的發(fā)揮數(shù)據(jù)的效果。譬如，視頻監(jiān)控，按普通人觀看16路畫面，20~30分鐘后，人就會疲勞，效果就會直線下降。

　　智能算法處理，消耗的計算時間和資源一般都比較大，像視頻圖像濃縮、摘要等技術(shù)，目前業(yè)界單臺計算器也只能處理4路左右，而城市一般的監(jiān)控點都在幾千乃至上萬路以上，需要大量的服務(wù)器進行計算。云計算平臺對系統(tǒng)計算能力做整體規(guī)劃和管理，形成計算池，以彈性方式提交運算能力。智能算法在云計算資源的前提下，通過對視頻圖像場景、語義特征等進行建模和模式匹配，分任務(wù)完成計算業(yè)務(wù)提交。智能計算在后臺完成，當業(yè)務(wù)不忙時，可以騰出計算能力分配給其他任務(wù)，滿足資源共享。

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　　云計算平臺采用MAPREDUCE分布式架構(gòu)，集成負載均衡算法，提供計算能力和彈性任務(wù)提交。單點故障不影響平臺整體穩(wěn)定。

　　在視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)中，治安項目結(jié)合云計算平臺能力，特別是視頻圖像信息庫建設(shè)，通過濃縮、摘要等智能算法，從海量原始視頻中分析出有價值線索，按照特征、標記等進行分類和歸檔。

　　統(tǒng)一分派、調(diào)度接口

　　資源云以統(tǒng)一分派、調(diào)用接口提供服務(wù)和能力，外部應(yīng)用通過接口獲取相關(guān)能力集，如搜索可疑特征庫，搜索特征案件，請求視頻流等等。接口以SDK或者webservice等方式提供，可以按需提供業(yè)務(wù)能力集，以適應(yīng)商業(yè)化操作和購買。

　　服務(wù)應(yīng)用和業(yè)務(wù)擴展

　　智能城市應(yīng)用展現(xiàn)了城市的各個概況，包括治安、道路交通、水文信息、氣象信息、危險品管理等等。智能城市的建設(shè)，就是在大數(shù)據(jù)，大計算能力的前提下，把城市感知的信息通過合理、科學的模型展現(xiàn)出來，以城市沙盤的方式展現(xiàn)給城市管理者，方便決策。

　　各種應(yīng)用開展，需要數(shù)據(jù)的整合和標準的統(tǒng)一，這是進行云計算的前提。譬如，視頻方面，需要規(guī)范視頻的標準碼流格式，需要進行同構(gòu)異構(gòu)平臺的對接，在這方面，需要不同的行業(yè)做出相應(yīng)的努力。目前，視頻方便的標準化已經(jīng)取得了可喜的成績，特別是國標GB/T 28181的出臺。

　　信息處理技術(shù)

　　“更全面的互聯(lián)互通”是智慧城市另外一個基本特征與要求。這里的互聯(lián)互通是指將遍布整個城市的各類“感知”設(shè)備收集和儲存的分散的信息及數(shù)據(jù)連接起來，進行交互和多方共享。從而更好地對環(huán)境和業(yè)務(wù)狀況進行實時監(jiān)控，從全局的角度分析形勢幷實時解決問題，使得工作和任務(wù)可以通過多方協(xié)作來得以遠程完成，從而徹底地改變了整個世界的運作方式。

　　要實現(xiàn)“更全面的互聯(lián)互通”，意味著大量的運算資源將以一種小型化、分布式的方式嵌入各類設(shè)備中去，從而形成各類具備采集、運算、傳輸?shù)饶芰Φ囊苿?、互?lián)終端設(shè)備，這些設(shè)備再通過傳輸網(wǎng)絡(luò)，把現(xiàn)場采集到數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶蠖恕?/p>

　　在這個過程中，我們看到運用嵌入式技術(shù)開發(fā)的嵌入式設(shè)備，能夠很好的滿足設(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、車載DVR、PVR等設(shè)備作為整個系統(tǒng)的底層接入網(wǎng)關(guān)，完成對現(xiàn)場模擬高清視頻、網(wǎng)絡(luò)高清視頻、SDI高清視頻各類視頻信號和溫度數(shù)據(jù)、煙霧、報警等各類傳感器采集信息的匯聚、分析、上傳，以此實現(xiàn)“智慧城市”感知層數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。

　　視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化技術(shù)

　　為了從“看的見”升級至“看的懂”，對視頻數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化是非常必要的。對視頻數(shù)據(jù)的智能化處理是智能城市另外一個特征與要求。為達到視頻智能化就需要有大量的視頻原型素材進行建模、算法的自主學習，需要對提取算法進行不斷的優(yōu)化，排除干擾，這就要求使用最新的技術(shù)來處理復雜的數(shù)據(jù)分析、匯總和計算，以便獲得最佳的處理結(jié)果。

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　　視頻智能技術(shù)發(fā)展到今天，經(jīng)歷了幾個階段，大華的智能技術(shù)主要應(yīng)用在視頻行為分析、車牌識別、視頻診斷、智能檢索、人數(shù)統(tǒng)計、圖像復原、人臉識別等幾個領(lǐng)域。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性、經(jīng)驗性、模糊性的信息，目前大華股份已經(jīng)通過積累的海量的視頻素材對識別算法了進行了幾輪的升級，目前在相關(guān)項目應(yīng)用中的分析結(jié)果得到了業(yè)主的認可。

　　面向“智慧城市”的可視化解決方案構(gòu)建

　　智能城市安防的管理目標已經(jīng)可明確為對人、車、物的管理，管理的層級和方向也可以劃分為三個階段，首先是城市級視頻監(jiān)控報警平臺的建立，其核心是以安全保障;第二層級是城市應(yīng)急通信指揮體系的建設(shè)，其核心是預防和響應(yīng);第三層級是物聯(lián)的城市、數(shù)字的城市、智能的城市，其核心是為人服務(wù)。在筆者看來，智慧城市的構(gòu)建主要包括以下幾個方面：車輛、道路、重要場所、能源、執(zhí)法等。

　　城市車輛管理

　　通過城市物聯(lián)網(wǎng)平臺進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)對等應(yīng)用。

　　城市重要場所管理

　　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。

　　城市能源管理

　　針對儲油儲氣站監(jiān)測、加油加氣站監(jiān)測、危險品車：實現(xiàn)出入口的智能控制。

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　　城市道路管理

　　路面控制站用攝像、微波和各種傳感器技術(shù)，通過高清視頻智能分析技術(shù)可以實現(xiàn)人流、車流、車型的統(tǒng)計。

　　城市移動執(zhí)法管理

　　移動車載執(zhí)法系統(tǒng)與單兵執(zhí)法系統(tǒng)，是對固定點位有效的補充。

　　“智能”在城市治安中的應(yīng)用

　　“大海撈針”

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括傳統(tǒng)視頻和卡口，已經(jīng)作為公安機關(guān)事后錄像、圖片取證的重要手段之一。如何更進一步發(fā)揮視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)的作用，能夠短時間找到有價值線索，目前業(yè)界普遍認同視頻圖像信息庫的建設(shè)。通過信息庫的建設(shè)，大范圍建立可疑庫和特征文字描述，方便圖片搜索以及以圖搜圖等功能。

　　警務(wù)巡邏

　　在執(zhí)行重要安保工作時，按照執(zhí)勤線路把相關(guān)視頻、卡口等監(jiān)控資源和安保信息、警務(wù)信息進行統(tǒng)一管理，形成執(zhí)勤預案。當巡邏車經(jīng)過視頻監(jiān)控點時，指揮中心可以實時收看到畫面和地圖上的位置，可以進行移動監(jiān)控和雙向?qū)χv，當發(fā)生意外時，可以進行預案處理和掛圖指揮等。

　　智能交通

　　智慧交通，在傳統(tǒng)的電警違法抓拍的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)非現(xiàn)場處罰與六合一平臺對接，實現(xiàn)道路擁堵狀態(tài)查詢和交通誘導，必要的時候，可以通過紅綠燈進行應(yīng)急交通指揮。未來，智能交通將在城市交通建模的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)交通信息的透明發(fā)布和科學引導，大大減少城市擁堵和事故。

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