隨著智慧城市和智能交通的快速發(fā)展,金融、交通、政府等傳統(tǒng)領域的安防應用更加深入,新生領域如教育、衛(wèi)生、體育、能源飛速發(fā)展,社區(qū)、居民相關應用也在不斷升溫,移動互聯(lián)設備隨之快速激增,產(chǎn)生了海量的非結構化視音頻數(shù)據(jù),帶動了大數(shù)據(jù)的存儲、管理、分析等應用。
驅(qū)動大數(shù)據(jù)發(fā)展的重要因素主要來自兩個方面:一是消費領域,如網(wǎng)購及社交媒體應用產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù);另一方面來自城市基礎設施建設,安防便是其中之一。建設平安城市的過程伴隨大量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生,尤其是以視頻監(jiān)控為主要特征的數(shù)字安全監(jiān)控(DigitalSecuritySurveillance,DSS)。我們所居住的城市中有無數(shù)的高清攝像頭,涉及治安監(jiān)控、指揮通信、偵查破案、規(guī)范執(zhí)法、社會服務等,視頻接入規(guī)模從幾千到幾十萬,隨著安防監(jiān)控對高清、智能、聯(lián)網(wǎng)的要求越來越高,每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)規(guī)模正以驚人的速度不斷增長。
大數(shù)據(jù)時代來臨,行業(yè)變革才剛剛開始,未來前景廣闊。就目前發(fā)展來看,國內(nèi)安防行業(yè)對大數(shù)據(jù)的應用領域還較有限,主要集中在公共領域。目前我國在安防公共領域?qū)Υ髷?shù)據(jù)的運用主要集中在智能交通、司法系統(tǒng)等方面。
在安防行業(yè),涉及的數(shù)據(jù)信息類型很多,以數(shù)據(jù)的結構類型來看,包括各類非結構化、結構化及半結構化信息。其中,非結構化數(shù)據(jù)主要包括視頻錄像和圖片記錄,如監(jiān)控視頻錄像、報警錄像、摘要錄像、車輛卡口圖片、人臉抓拍圖片、報警抓拍圖片等;結構化數(shù)據(jù)則包括報警記錄,系統(tǒng)日志記錄,運維數(shù)據(jù)記錄,摘要分析結構化描述記錄以及各種相關的信息數(shù)據(jù)庫,如人口信息、地理數(shù)據(jù)信息、車駕管信息等;半結構化數(shù)據(jù)則如人臉建模數(shù)據(jù),指紋記錄等。
對IT大數(shù)據(jù)來說,其特征通常用4V(Velocity、Variety、Volume、Veracity)來概括,但對于安防大數(shù)據(jù)來說,它有自己獨特的特點。首先,安防大數(shù)據(jù)以非結構化的視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)為主,因而它更側重于對非結構化數(shù)據(jù)的信息分析、提取挖掘以及處理能力;其次,就數(shù)據(jù)容量而言,以視頻錄像為主的安防大數(shù)據(jù)對傳輸、存儲和計算過程中需要的帶寬以及存儲空間要求都更高;再次,以數(shù)據(jù)量基礎做比較,安防大數(shù)據(jù)中的信息價值密度更低,從海量的圖像信息中快速和準確地檢測或者挖掘出有用信息的難度更大;最后,視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)7×24小時都在持續(xù)不斷地更新積累,其時效性更高。
安防大數(shù)據(jù)的處理和分析工具主要有兩類:一類是對視頻圖像等非結構化信息的處理和分析工具,包括視頻智能分析工具、視頻摘要工具、圖像清晰化工具、視頻清晰化工具、視頻轉碼工具、視頻編輯工具等等;另一類則是對結構化、半結構化信息的大數(shù)據(jù)分析處理工具,此類處理和分析工具安防界吸取了IT界在處理大數(shù)據(jù)方面的架構和經(jīng)驗,比較流行的如Hadoop,Spark大數(shù)據(jù)處理的框架,以及Mahout、R數(shù)據(jù)挖掘工具,以對結構化和半結構化的數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)快速和準確的數(shù)據(jù)分析和挖掘。
大數(shù)據(jù)在安防行業(yè)的應用使得安防更加智能化,大數(shù)據(jù)的技術一般分為數(shù)據(jù)采集、存儲、挖掘和分析技術。其中,智能分析居于核心地位。
智能分析是安防大數(shù)據(jù)區(qū)別于IT大數(shù)據(jù)的根本點,只有利用智能分析技術將安防大數(shù)據(jù)的非結構化數(shù)據(jù)轉換為結構化數(shù)據(jù),才能將IT大數(shù)據(jù)成熟的技術體系應用到安防大數(shù)據(jù)中,充分發(fā)揮安防大數(shù)據(jù)的作用。對于視頻圖像等非結構化數(shù)據(jù)的分析和處理,目前可能更多地是把它歸屬到智能分析的范疇,這些技術很多已在初期應用中不斷改進和完善,很多更新的智能分析技術仍處在研發(fā)過程中,對這類數(shù)據(jù)的分析和處理也將成為安防大數(shù)據(jù)的核心價值點。日益豐富的智能算法將大大提高視頻監(jiān)控攝像機的使用范圍和價值,處于應用初級階段的智能視頻監(jiān)控,也將隨著智能算法的日益豐富而快速發(fā)展。而數(shù)字處理芯片、編解碼能力以及壓縮算法,是影響圖像處理技術的重要因素。安防智能化的核心還體現(xiàn)在VA(視頻分析或圖像分析),而VA需要底層算法的支持并運用單元執(zhí)行,這可提高視頻分析的效率。
隨著數(shù)字安防技術的普及,監(jiān)控技術逐漸往高清化、網(wǎng)絡化發(fā)展,隨之而來的是海量的數(shù)據(jù)存儲問題,海量數(shù)據(jù)必須擁有能夠進行可靠、可保證效率且擁有快速的讀寫以及響應能力的存儲。存儲設備從監(jiān)控系統(tǒng)的邊緣化位置逐漸走向了中心,在監(jiān)控系統(tǒng)的比重也隨著集中化的提升而得以大幅提高,傳統(tǒng)的存儲方式已經(jīng)不能適應網(wǎng)絡存儲的需求,云存儲作為一種新型的存儲服務應運而生。
所謂云存儲,是指通過集群應用、網(wǎng)格技術及分布式文件系統(tǒng)功能,將網(wǎng)絡中大量不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協(xié)同工作,共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務訪問的一種系統(tǒng),即以數(shù)據(jù)存儲和管理為核心的云計算系統(tǒng)。
在信息化浪潮的沖擊下,人們當前已經(jīng)步入互聯(lián)網(wǎng)與云計算的時代,整個安防行業(yè)也從產(chǎn)品銷售、平臺建設逐漸轉向系統(tǒng)運營和數(shù)據(jù)分析,安防行業(yè)IT化已經(jīng)是不可避免的趨勢。
在視頻監(jiān)控領域,伴隨著高清監(jiān)控時代的大潮,產(chǎn)生了越來越多的海量視頻數(shù)據(jù)。但是,大量的視頻數(shù)據(jù)仍然是獨立的、零散的。視頻錄像數(shù)據(jù)散布在各個行業(yè)、單位獨立的系統(tǒng)中,沒有發(fā)揮達到聯(lián)網(wǎng)、共享,業(yè)界也沒有形成對數(shù)據(jù)挖掘、利用的通用方法,核心技術仍然在研究中,尚沒有實現(xiàn)重大突破。
目前大量的視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)運用于安防領域,但主要以人工搜索為主,政府之間跨警種、跨部門、跨區(qū)域的聯(lián)網(wǎng)共享應用仍然較少,更不用說為老百姓、為社會所用的應用還沒有啟動。如能開放這些視頻資源,為老百姓服務,而不僅僅用于治安、刑事案件,能通過信息公開、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)挖掘推動新型的數(shù)據(jù)服務業(yè)的大發(fā)展,將是社會的福音。
安防行業(yè)從單一產(chǎn)品到系統(tǒng)集成,從模擬監(jiān)控到網(wǎng)絡監(jiān)控,從封閉系統(tǒng)到大數(shù)據(jù)、云平臺,已經(jīng)不是簡單的視頻傳輸,而是涉及數(shù)據(jù)采集、通信、處理、反饋的IT化系統(tǒng)解決方案。在產(chǎn)品層面,監(jiān)控系統(tǒng)平臺的儲存、傳輸與服務器技術更依賴于IT技術。未來基于大數(shù)據(jù)處理提供智能分析也需要IT技術的支撐。
而安防企業(yè)需要做的,便是積極加強內(nèi)功,提高研發(fā)能力,加強技術儲備,應對更大數(shù)據(jù)量帶來的沖擊。后期安防廠家會進行分化,部分傳統(tǒng)安防廠家更加專注于某固定安防領域繼續(xù)深耕,專注于產(chǎn)品和技術,一部分安防廠家會向大安防集成平臺轉變,專注于業(yè)務整合和數(shù)據(jù)分析處理。
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