一文講透華為的IT化平安城市解決方案
隨著近年來網絡化、高清化、智能化的普及，安防監(jiān)控數據得到爆炸性的增長，安防行業(yè)已經徹底從傳統(tǒng)單一的系統(tǒng)布防轉化為大數據應用分析的綜合智能系統(tǒng)，在公共安全領域中，運用數據分析迅速查找嫌犯、尋找丟失兒童等案例屢見不鮮，大數據與安防的結合，讓過往存在于科幻片中的“天眼”系統(tǒng)，在現實中落地。
智能的安防系統(tǒng)不僅能實現電影般的毫秒搜索定位，也可以實現多人實時識別，并根據識別的地點與時間，自動勾勒出識別目標的動線圖，讓公安的視頻監(jiān)控、人員布控、核身找人等業(yè)務開展更加具有時效性，而其中數據的存儲以及實戰(zhàn)平臺的性能將直接關系到整體方案的效果，本文將以平安城市實戰(zhàn)中關鍵業(yè)務信息和數據存儲兩個維度闡述智能安防在平安城市的運用。
一、大聯(lián)網政策下平安城市新機會
據相關調查數據顯示，當前安防產品的主要行業(yè)應用主要集中在：平安城市（24％）、智能交通（18％）、智能樓宇（16％）三大板塊上，平安城市建設不僅吸引著安防廠商的關注，也時刻牽動著城市發(fā)展的心。
安防行業(yè)總體市場占比
2015年，發(fā)改委等9個部門出臺的《關于加強公共安全視頻監(jiān)控建設聯(lián)網應用工作的若干意見》對公安視頻專網建設提出集約化建設、全網共享、海量接入、服務化以及在安全和運維層面的全程可控、全時可用等高層級要求。無形之中提升了平安城市的門檻，對于傳統(tǒng)安防廠商而言，如果僅僅具備產品集成能力，缺乏產品的自主研發(fā)、IT技術與服務能力的話，很容易便被淘汰出局。
全國大聯(lián)網總體架構
簡而言之，安防正在進入大數據時代——從傳統(tǒng)的被動防御、事后檢索向主動判斷、實時報警甚至提前預判發(fā)展，傳統(tǒng)冷冰冰的海量視頻流和圖像數據，正在被賦予新的價值，智能感知以及視頻大數據將成為平安城市建設的新特征。
而不得不提的是，政策的出臺以及行業(yè)的變革趨勢下，聯(lián)網智能已經提升了平安城市的門檻，也讓具有IT基因的廠商擁有云和網絡技術的先天優(yōu)勢。以華為為例，大聯(lián)網政策下，華為看到了五點機會點：
一是城市建設規(guī)模的激增，普通大中型城市將由萬級走向十萬級，全域覆蓋；
二是建設模式的轉變，由分散走向集中，網絡條件的改善，建設集約化；
三是建設層級的變高，由派出所長、科長走向處長、局長甚至市長，全網共享；
四是建設需求的復雜化，對基礎平臺提出了更高的訴求（云化，應用智能化）；
五是建設服務對象的多元化，進一步考慮向智慧城市、應急指揮的支撐，對全局共享、全域計算能力、發(fā)揮云化優(yōu)勢帶來了更多的機遇。
也正是立足于這五點，在視頻監(jiān)控IT化的新模式下，需求與時代的變化，打開了技術架構創(chuàng)新的機會窗，華為安防圍繞著全新的視頻監(jiān)控生態(tài)價值體系，邁開了新“平安城市”建設的步伐。
二、破解傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲難題
（1）平安城市存儲現狀分析
隨著平安城市的不斷建設，前端點位數量不斷增加以及高清、超高清前端攝像機和公安智能化實戰(zhàn)應用在平安城市建設中的廣泛應用，視頻的存儲空間需求越來越大，歷史視頻需要海量存儲空間，智能化實戰(zhàn)應用的結構化、非結構化數據也需要大量存儲空間。
以近年的數據來看，全國公安機關共安裝監(jiān)控攝像機近300萬臺，社會安裝監(jiān)控攝像機約2000萬臺，監(jiān)控的高清比例約為50％左右，如果以1080P視頻圖像案子M碼率、2小時不間斷存儲30天機算，1000路1080P視頻圖像的存儲容量就已經達到了PB級別，1萬路的1080P視頻圖像存儲容量便超過了10PB，平安城市建設已經全面進入存儲P時代。
然而，面對海量的存儲數據，如何選擇最優(yōu)的存儲架構，如何高效的存儲、共享、訪問、調取所需要的數據，如何將海量歷史視頻經過結構化和非結構化處理后提取出有價值的信息，已經成為當下平安城市建設的核心問題。
面對PB級的海量視頻存儲需求，傳統(tǒng)的NVR在容量和性能上存在一定瓶頸，系統(tǒng)的吞吐能力無法滿足高并發(fā)視頻存儲、回放的需求，且無法適應業(yè)務變化對云存儲系統(tǒng)能力的需求。如果通過采購更多、更高端的硬件設備來提高存儲能力的方式，會使部署成本急劇增長，系統(tǒng)復雜性提升，運維壓力也隨之提高。因此，建設大規(guī)模存儲系統(tǒng)也是平安城市視頻存儲的剛需。
不少行業(yè)人士認為，傳統(tǒng)的存儲設備主要通過RAID方式實現單個存儲節(jié)點內部的可靠性，數據保護能力有限。當存儲節(jié)點斷電或宕機時，會出現存儲業(yè)務中斷，導致錄像丟失等情況，無法保障存儲數據的安全性。另外，傳統(tǒng)的存儲方式無法將整個存儲資源進行統(tǒng)一管理，而是將每個設備的空間獨立分配及管理，這會使部分設備出現碎片化的容量空間，且新增設備無法整合此類存儲空間，造成空間浪費，使空間利用率下降。某些存儲設備損壞時，僅通過人工巡檢查漏補缺，也增加了運維難度和運維成本。
隨著平安城市的持續(xù)建設，在攝像機數量不斷增長，用戶需求對高清要求激增的情況下，視頻數據量呈爆炸式增長，這就更加催生了具備海量存儲和高速讀寫性能的云存儲系統(tǒng)應用，以應對PB級的視頻存儲需求。
（2）云技術是破解難題關鍵
針對傳統(tǒng)存儲中存在的存儲建設成本高、不易維護、擴容成本高、訪問非本地存儲視頻困難、海量視頻檢索效率低、數據安全性難以保障四大問題，結合ICT技術，視頻監(jiān)控廠商也紛紛推出自身的云監(jiān)控解決方案。
目前業(yè)界最常見的云監(jiān)控方案是將傳統(tǒng)的監(jiān)控平臺軟件部署于實現了計算資源池和存儲資源池虛擬化的基礎硬件上，但是這種方案只是基礎硬件層面實現了虛擬化技術，不存在單點故障，傳統(tǒng)的監(jiān)控平臺軟件仍然是采用原有的軟件功能單元一一映射為前端攝像機服務的機制，如某用戶的監(jiān)控系統(tǒng)故障導致錄像丟失，廠家的技術解釋是媒體服務器負荷過大，超出存儲陣列性能，導致內存溢出，所以錄像丟失。也就是說硬件的服務器和存儲設備都沒有出現故障，而是軟件管理機制出現了內存泄露問題，故障隱患依然存在。
華為安防針對傳統(tǒng)視頻監(jiān)控只是存儲節(jié)點的集群，僅具備基礎視頻監(jiān)控的轉發(fā)和存儲能力的特點，結合自身IT的技術，對于數據存儲提出自身別樹一幟的見解——真正的視頻云應該是面向未來、資源統(tǒng)一管理、可保業(yè)務連續(xù)為一體的。
（3）合作伙伴更懂得客戶應用
安防行業(yè)在ICT潮流的推動下，基礎視頻云平臺已處于核心地位，成為影響整個系統(tǒng)表現的關鍵。就跟手機一樣，基礎視頻云平臺相當于手機的硬件及配套操作系統(tǒng)，手機硬件的性能及開放性是后續(xù)一切應用的基礎，決定了手機的整體使用效果，比如看超高清會不會卡，應用軟件能不能安裝，無線信號好不好等都取決于基礎的硬件及操作系統(tǒng)。而視頻監(jiān)控的各種應用就如同手機的APP，每個用戶均有自己的業(yè)務屬性，可以根據不同部門的需求靈活定制，但基礎的計算能力及數據資源均來源于基礎管理平臺。
秉承合作伙伴比華為更懂客戶的應用的理念，華為專注視頻云基礎架構持續(xù)創(chuàng)新，做好產品的可用性、易用性、開放性，合作伙伴聚焦行業(yè)應用。華為安防確信，合作伙伴的行業(yè)經驗加上華為技術優(yōu)勢，可以快速響應客戶需求，提供持續(xù)創(chuàng)新的、差異化的，技術領先的，易于被集成的、基于業(yè)務驅動的視頻監(jiān)控行業(yè)解決方案。
三、平安城市實戰(zhàn)應用趨勢分析
在完成海量視頻數據的存儲之后，如何將這些海量的視頻記錄轉化為有價值的信息，為公安用戶實現更有效的追溯事件真相、維護社會治安、預防并打擊違法犯罪、保障生命財產安全、促進日常生活正常運行等業(yè)務的開展，這便是眾多安防廠商當前面臨的另一重要課題。
現階段，國內城市級的視頻監(jiān)控系統(tǒng)在數字化、網絡化、高清化、智能化的發(fā)展階段后，將形成廣覆蓋、大聯(lián)網、高智能的格局，在應用層面具有強烈的大數據處理需求來消化、利用海量的視頻監(jiān)控信息，輔助案件偵破，實現事前預警。
針對城市公共安全的趨勢與挑戰(zhàn)，華為以公安實戰(zhàn)業(yè)務應用為導向，構建最新一代平安城市IT視頻云解決方案，致力于打造視頻化、智能化的城市安全體系，提升政府的危機預防能力和應急處理能力。 華為平安城市IT視頻云解決方案采用了領先的視頻云技術，并首次把SmartTrans數據傳輸技術及FusionInsight大數據平臺應用到平安城市視頻云解決方案中，使得視頻云解決方案更加智慧。華為平安城市IT視頻云解決方案具有兩大特點：
1、全網共享
華為IT視頻云解決方案通過構建兩級架構實現視頻數據立體部署，通過專業(yè)的SmartTrans數據傳輸技術，將分散在多地域的數據按照實際業(yè)務需要進行快速匯聚，實現多種類型數據的融合，30分鐘可以完成12小時視頻云數據匯聚，同時實現全網共享，授權訪問。
2、高效智能
通過云平臺提供虛擬機部署業(yè)務的方式實現視頻圖像并行分析，充分提升資源利用效率；通過大數據平臺FusionInsight的全局緩存技術實現數據的快速檢索和快速讀取；運用華為獨特的碰撞技術及60多種算法，實現價值視頻數據的高效提取。
除了上述IT視頻云方案外，下文我們將重點闡述下華為平安城市實戰(zhàn)平臺一些特色：
（1）視頻大數據分析平臺
為了滿足用戶在海量數據中高效快速獲取有用視頻圖像信息，華為安防推出VCM5020視頻大數據分析平臺，采用華為全網智能的理念高效的實現視頻圖像有價值信息快速提取和檢索，同時多種分析手段快速幫助客戶解決問題：
第一，全網智能與傳統(tǒng)前端智能攝像機智能監(jiān)控和監(jiān)控平臺智能分析各自為政的單獨分析模式不同，其充分調度前端攝像機（網絡攝像機自動提取人、車、物元數據并提供給云平臺進行大數據分析）、視頻云平臺（對于前端海量的攝像機采集數據，華為云監(jiān)控采用分布式、多線程檢索，十億條數據秒級響應）、智能分析等的計算資源，參與到智能分析運算當中，避免多次編解碼、減少高網絡帶寬占用。
第二，海量的視頻錄像數據，在分布式計算設備之間的傳輸是另一個難題，為解決這個問題，華為研發(fā)在整個設備中采用華為全新的視頻媒體交換模塊40G全光纖交換網板，最高可達200G的數據交換容量。
第三，VCM5020設備支持20多種智能分析算法結合大數據分析有效提升準確率，舉個例子：以前我們要找到車輛的軌跡，只能靠治安卡口或者電子警察采集每個路口的車輛車牌通過信息，但是現在不是了，華為的虛擬卡口技術，可以將城市中普通的攝像機也變成卡口使用，有效的提取車輛通過信息。治安卡口因成本高在整個城市中僅占1％左右，普通攝像機具備車牌識別能力后，車輛在城市中的軌跡繪制密度是以前的100倍，準確率在大量數據有效分析下，準確率實測提高60％以上。
第四，設備安全可靠，并通過華為公司13類108種網絡安全測試。
（2）圖偵全息作戰(zhàn)平臺
圖偵的應用模式多樣，思維活躍，公安干警圍繞著線索能衍生出不同的技戰(zhàn)法，安防廠商圍繞這些戰(zhàn)法的需求不斷完善自身解決方案，讓視頻大數據與公安實戰(zhàn)應用緊密結合。
1．視頻指揮－電子地圖
地圖基本操作：圖層管理、查詢定位、自由標注、測距側面、任意框選；
信息查詢：鏡頭查詢、車牌查詢、車主信息查詢、卡口定位、車輛軌跡查詢、GPS信息查詢；
視頻播放：查看實時視頻、鏡頭狀態(tài)顯示、鏡頭信息查看、鏡頭操控、查看歷史視頻、電子盯防；
車輛布控：車輛布控、卡口歷史信息查詢、歷史告警信息、軌跡車輛詳細信息；
2．視頻研判
視頻串并：視頻情報庫根據案件基本信息匹配度自動推送相似案件，形成串并案；
相似案件：根據案件描述，系統(tǒng)自動推送相似案件，并按照匹配度進行排列；
績效打分：系統(tǒng)自動根據案件上傳數、上傳率、上傳及時率、破案率、上傳質量等指標進行績效打分；
3．運維管理
視頻監(jiān)控系統(tǒng)在強化社會安全保障的同時，也會帶來一系列問題，如何降低成本及保持高效率的保障能力，確保大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運營質量，也是平安城市建設的另一個指標。
資產管理：前端設備監(jiān)測、綜合平臺監(jiān)測、網絡狀態(tài)監(jiān)測、服務器監(jiān)測、存儲監(jiān)測等；
資源管理：按組織機構管理、按設備類型管理、資源臺帳；
視頻質量診斷：視頻質量診斷、服務器信息管理、服務器分配、設備信息管理、診斷標準管理；
故障處理：前端故障處理、后端設備故障、保障規(guī)則設置等；
運維服務：服務流程管理、值班管理、知識庫；
考核管理：在線數統(tǒng)計、保障統(tǒng)計、連續(xù)不在線鏡頭；
計費管理：24小時不在線統(tǒng)計、鏡頭月在線率柱狀圖、扣費統(tǒng)計、付費金額、計費設置；
四、平安城市優(yōu)秀實踐
截止當前，華為安防平安城市解決方案已經成功服務于全球30多個國家，100多個城市，4億城市居民，獲得市場的高度認可。
四川省雪亮工程：為達省、市政法委群防群制的功能要求，結合四川廣電互動電視進入千家萬戶的優(yōu)勢，華為率先完成了視頻監(jiān)控系統(tǒng)與四川廣電VOD系統(tǒng)的集成對接，并實現一鍵報警與監(jiān)控平臺的互聯(lián)，提高鄉(xiāng)村治安管理的統(tǒng)一指揮，快速反應，協(xié)同作戰(zhàn)水平；
四川省雪亮工程
合肥平安城市系統(tǒng)建設：共接入刑警、治安。交警。圖偵等12個警種部門，12個分縣（市）局個市區(qū)基層所隊，以及城管、應急、人防、市政、環(huán)保、交通等市區(qū)兩級政府部門，實現整網健康食品資源全市共享調閱應用；系統(tǒng)建成應用推廣，全面接入城管、環(huán)保、市政等十余個政府機構市區(qū)兩級職能部門、部分街道社區(qū)以及全市各級公安機關應用，全面推動了我市社會治理模式創(chuàng)新和警務機制改革創(chuàng)新；
安徽省公安視頻圖像整合與共享項目：最先基于GB／T－28181協(xié)議快速實現全省各地市平臺聯(lián)網接入，數據共享，服務于多警種協(xié)同作戰(zhàn)；統(tǒng)一規(guī)范全省視頻信息化建設標準落地與執(zhí)行，推進視頻融合共享以及深度綜合應用建設，全面提升多警種協(xié)同業(yè)務的能力。
綜上所述，在視頻監(jiān)控IT化浪潮下，具有IT血統(tǒng)的華為在視頻監(jiān)控技術應用層面的優(yōu)勢逐漸盡顯出來。華為正在用IT的方式推動視頻監(jiān)控技術應用升級，打造一種全新的視頻監(jiān)控生態(tài)價值體系，并將引領平安城市乃至智慧城市建設新風向。
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