智能安防系统在智慧城市中的应用及展望
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摘要：随着我国新型城镇化建设、智慧城市以及智慧社区的不断发展，涌现了一批新技术和新应用，给智能安防产业提供了巨大的市场拓展空间。其中，智能安防在政策与技术上趋于成熟，正在被逐步应用到智慧城市及社会基础设施建设中，对电力、交通、医疗等系统进行高效、智能地监控。但是，现阶段的安防系统仍然是以实时监控、事后调阅等应用为主，智能化应用少，在事前及事中的处理能力普遍偏弱。另外，由于智能安防涉及的技术广泛，产业链条长，标准不统一，在目前的应用中，尚缺乏完整的、成体系的高可视化智能安防系统。基于此，本文通过阐述智能安防在智慧城市中的应用现状，着重分析了智能安防系统在智慧城市建设中发挥的作用及意义，为城市的可持续发展提供助力。
1 智慧城市和智能安防现状
智慧城市是有机结合移动互联网、物联网、云计算等先进信息技术与城市管理运营理念，通过对城市海量信息数据进行实时收集、存储，构建智能化的城市IT基础架构，通过数据的互联互通、交换共享、协同的关联应用，为城市治理与运营提供更高效、灵活的决策支持与行动工具，为城市公共应用服务提供更人性化、更便捷的创新应用与服务模式，让现代城市运作更安全、更高效、更便捷、更绿色。
图1 我国安防整体市场规模
图2 国内视频监控产品市场规模
1.1中国智慧城市发展现状
建设智慧城市成为许多城市的共识。面对城市病和城市经济社会转型发展问题，越来越多的城市选择建设智慧城市。截至2018年11 月，全国已有600 多个城市计划建设或正在建设智慧城市。这其中包括直辖市、副省级城市、地级市、县级市等。值得一提的是，近年来，越来越多的中西部地区城市加入了建设新型智慧城市的行列。作为城市发展的新方向，智慧城市受到越来越多市领导的重视。智慧城市政策法规体系越来越完善。
在国家层面，《国家新型城镇化规划( 2014－ 2020 年) 》提出推进智慧城市建设。2014 年8 月，国家发展改革委、工业和信息化部等八部委联合印发了《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》。2016 年12 月，国家标准委发布了《新型智慧城市评价指标》国家标准( GB /T33356 － 2016)。
1.2智能安防在智慧城市中的应用现状
随着我国新型城镇化建设、智慧城市以及智慧社区的不断发展，给智能安防产业提供了巨大的市场拓展空间。智能安防系统正在向安全、军事、交通、*、电力、通信、能源、金融、文博、仓库、别墅、工厂等众多行业领域延伸，涵盖广泛的智能化系列产品及解决方案，主要包括智能安防视频分析系统、智能交通视频监控系统、智慧城市智能监控系统、基于异常行为的定制化系统以及计算机视觉分析的前瞻性技术探索等。
根据人们对智能安防系统的需求越来越多，智能安防系统逐渐向指标性能优异、环境适应性强、运行可靠稳定和技术更加兼容的方向发展。常见的智能安防系统一般包含有监控、报警、门禁和远程控制4 个主要功能，可以单独运行也可统一管理。
2 智能安防系统架构和组成
智能安防系统通过智能网络专用协议传输，将各类安防业务系统及其相关产品集成到智能化的业务管理平台，实现整个安防系统具备安全性高、可靠性强、容灾性强、维护成本低等特点。智能安防业务管理平台，可向用户提供数据提取、记录分析、决策支持和业务应用等服务。交互界面具备可视化、图形化等优势，能够将防区现场、状态信息及设备等方面的状况反映出来，及时感知态势，从而找出存在的威胁，有利于用户制定科学合理的决策。在设备联动下，面对突发事件与应急事件后能够作出有效反应。
2.1智能安防系统的架构设计
随着这些年云计算的兴起，系统服务架构应用更多地从传统IT 架构转向融合架构，甚至超融合架构。因为与传统IT 架构相比，超融合架构能对存储在各PC 服务器进行分散部署，并通过利用快速闪存盘与大容量传统机械磁盘，让系
统在IO 上的需求得到满足，并能够实现大容量存储。为了将分布在不同节点的磁盘对外整合成一套存储系统，超融合架构将传统存储的控制器转变成一种软件服务，在每个节点上都运行一个虚拟存储控制器来协同工作，从而大大提升了系统整体可扩展性和恢复能力，防止出现性能瓶颈。
2.2智能安防系统的组成与实现
智慧建设城市中涉及到的智能安防系统主要有视频监控系统、门禁管理系统、入侵报警系统、到访客管理系统等。智能安防系统是一个集成化的平台，数据共享是其平台的特点。系统的设计采用服务器＋软件方式实现，对网络信号进行视频分析。这种方式的优点在于保证系统前端不做任何改变的情况下可保证视频分析功能实现的方便性和灵活性，可通过管理系统人机界面灵活接入和调整任意一路摄像机进行视频分析。多种智能视频分析算法可同时运行于1台/多台PC服务器（视频分析服务器），同时对多路视频进行分析，可对多路视频多事件进行同时报警。同时，通过一台视频分析管理服务器，可以多台视频分析服务器的视频、参数及报警结果进行管理。
图3 现代智能安防系统结构组成
视频监控系统与入侵报警系统的联动：在系统实现过程中，预先完成对报警点位进行设置，即根据设置的报警点位的实际，将点位周界的监控摄像机与报警点位联系起来。一旦报警点位被触发，接警管理平台收到信号后击发声光报警装置，同时监控显示大屏会根据入侵防区的位置联动跳出实时监控画面；执勤人员确认特情后，通知值守保安前往处置。
智能安防系统内人脸识别的实现：在系统集成过程中，涉及使用到人脸识别的主要有两部分，一部分是人脸录入端，其包括有人事管理系统录入员工人脸、访客管理系统录入来宾人脸等，录入端采集到的人脸统一存放至智能识别应用服务的人脸库当中；而另一部分人脸识别端，其包括有门禁管理系统、视频监控系统、会议签到系统等，将系统采集到的人脸发送给智能识别应用服务，由系统识别并判断，并将结果反馈给识别应用端执行相关操作，具体数据流图如上图所示。
3 城市智能安防系统在智慧城市建设中的应用案例解析
以佳都科技某项目的城市智能安防系统为例，佳都科技针对城市安防数据在海量视频数据、物联网实时传感器数据、公文流转数据、多源感知类数据、服务安防实施单位的各类主题库、专题库的分析服务数据等构建了城市安防智能综合管理平台，能够将城市运行核心系统的各项关键数据进行可视化呈现，从而对包括应急指挥、城市管理、公共安全、环境保护、智能交通、基础设施等领域进行管理决策支持，进而实现城市智慧式管理和运行。
3.1产品功能
（1）独创的大屏多屏操控方式：多屏拼控，显示内容*布局组合——内置大屏拼接控制，可以根据客户不同的应用场景，*布局多块屏幕的分布以及显示内容，既可重点关注专项事件态势，又可全面掌控城市整体态势。
（2）全面互联互通、多数据融合：多部门数据融合，系统支持将不同平台系统数据、不同业务部门数据融合贯通，综合汇集于系统之上，以全方位掌控城市综合态势，包括市政、警务、交通、电力、商业等多领域数据。
（3）统计分析模块嵌入：将数据按主题、成体系地加以呈现，统计数据既可以加载于综合页面之上，也可单独形成专门的数据统计分析主题页面，展示数据在不同维度下呈现的数据背后的规律，帮助用户从不同角度观察、分析数据，聚焦趋势规律。
（4）丰富的交互查询手段：系统支持按照时间、空间、属性等不同维度对城市运行态势进行全方位呈现，提供丰富的呈现形式和交互功能。
（5）可视化部署、指挥调度：系统将预案的相关要素及指挥过程进行多种方式的可视化呈现与部署，提高指挥、作战人员对预案的熟悉程度，增强处置突发事件的能力和水平。
图4 多源融合区域智能警戒系统
3.2应用领域
在智慧城市中，可应用于国界边防、军用机场、重要场所围界、军事基地围界、敏感卡口等复杂场景或重要场所。
图5 现代智能安防系统主要应用场景
（1）城市综合管理驾驶舱：全面描绘城市经济发展现状，展示*在宏观经济、产业发展、投资贸易领域取得的成就，仪表盘方式全面、多维、形象、直观显示。
（2）应急指挥/ 公共安全可视化：系统集成地理信息、视频监控、警力警情数据为一体，帮助管理者实现城市社会治安管理、安全防范、突发公共安全事件控制等功能。
（3）智慧城管可视化：城区网格化管理，人、地、物、事多维度可视化呈现，全面掌控管辖区域内的综合态势。平台基于地理信息系统，可全面包含智慧城管、智慧社区、智慧交通等几部分可视化。
（4）生态环境可视化：在环境监测、节能监测、排放监测等领域进行数据分析呈现。
（5）智能交通可视化：系统集成了地理信息、GPS 数据、统计数据、建筑物三维数据、摄像头画面等多种数据源，全面进行道路视频监控展示，流量监测数据呈现，交通数据统计分析等。
（6）基础设施可视化：供水/ 排水、供电、燃气、供热等设施，地标及运行态势三维呈现，运行数据统计分析。
（7）智能园区可视化：系统可以把园区各个系统数据融合打通，用于综合管理监控园区整体运行态势。针对园区特性，系统包括智能制造、智能楼宇、生产安全等可视化功能。平台能够与行业需求深度结合，系统兼具*视觉效果与高性能操控，可广泛应用于航天战场、智慧城市、网络安全、企业管理、工业监控等领域。
4 智能安防系统未来发展展望
4.1智能安防系统迎来跨越式发展
早在十多年前，借着平安城市的发展东风，中国的安防产业就有了长足的发展，所以面对更高一个层次的智慧城市，智能安防在技术和理论上都比其它领域走得更远，再加上行业属性的原因，智能安防的行业相关联度反而是最高的。
智能安防首先在智能家居领域有所突破。科技发展越来越快的当下，城市居民对自身安全和家庭安保提出了更高的要求，智能家居的安防功能成为一个亮点。随着生活水平的提高，城市汽车保有量增长迅速，交通拥堵和交通安全问题越来越严重，事实证明，安防产品在智能交通领域的应用，是解决交通问题的有效方式。电子警察、高速公路自动收费、车辆导航等都属于智能交通的范畴，在这些系统中，需要大量运用视频监控设备、电子识别设备以及移动电子眼设备，而这些都是智能安防行业可提供的产品。
不仅如此，通过技术融合，智能安防还可以与智慧医疗、智能楼宇等多行业进行配合。CMIC研究认为，智能安防已进入行业大发展时期，市场竞争日趋激烈，兼并重组成为一种发展方式，弱小企业被淘汰的同时，一批行业佼佼者也会站到市场前列来。
4.2智能安防未来发展着重创新
（1）智能安防综合平台应用技术创新
建立以多源信息的动态监控和安全态势预测的综合预警系统，从传统安全向现代安防理念转化，为开辟安防业务和新市场领域提供全面的技术支撑，适应数字化城市建设对安防技术发展的新需要。
大力发展中间件产品，实现各类信息资源之间的关联、整合、协同、互动和按需服务，解决系统间的互操作、可靠性、安全性等问题，实现应用系统从硬件为核心向软件为核心的转变。加强多信息系统、多技术的融合，研究和开发适应城市报警、监控以及综合安防集成应用的平台和关键技术，如GIS、可视化技术、联动技术、物联网平台技术、模糊图像清晰化处理技术、移动视频技术、信息与通讯共享及其他关联技术等。
积极探索“云计算”在安防的应用，研究以网络化平台为基础的开放性安防服务平台技术，向其他相关应用提供信息及个性化服务，创新服务模式。加强安防应用中信息安全、网络安全等技术的研究，研发在虚拟世界的安防解决方案和技术产品，有效实现虚拟世界的安全防范。
（2）智能安防服务模式创新
安防行业的特点，加强研究安防系统评估与咨询服务、工程服务、运营服务、维护服务、认证服务、培训服务等在各领域应用中的个性化需求和服务实现的模式、方法以及技术路线。
（3）智能安防行业应用领域技术创新
加强适应大型活动、重点目标防范等*安全管理需要的技术应用创新；结合各行业领域安防应用的特点，研究各行业领域中与安防相关的业务流程，提出适用于电力、电信、医疗、冶金、金融、保险、学校等不同领域的安防个性化应用解决方案，并与各行业日常管理工作结合，实现综合应用。积极推动社区、居家安防的技术应用创新，在智能家居产品中研究不同居家安防产品的兼容性问题，满足客户个性化需求以及不同安防设备互联的需要，实现安防与其它产品系统的融合与集成，并确保安防产品应用效果。