云计算技术促进平安城市项目智慧升级

一、引言

平安城市是人防、物防、技防，三防合一的完整管理体系，是实现城市平安和谐的重要保障。由于信息技术的快速发展，越来越多的科技手段应用于平安城市建设。从最开始的模拟视频监控到现在的数字视频监监控，从有线网络传输到最新的4G无线传输，从单一的视频监控管理到实现视频监控的智能化、高清化、网络化管理。平安城市的建设取得了令人瞩目的成就，进入了快速发展的时期。

云计算技术促进平安城市项目智慧升级

目前，我国平安城市建设的视频监控系统还基本上处于“人盯人防”的初级阶段，没有充分利用科技手段提高安防能力。视频的处理还仅仅停留在前端的采集和后台监控阶段，没有实现对视频数据的深度挖掘和智能的处理，智能分析技术的应用尚未成熟，还处于探索的阶段。因此，视频网络建设只是平安城市的初级阶段，我国平安城市建设在技术和理念上仍需升级。

二、云计算助力平安城市建设

平安城市的前端视频采集系统采用数字高清视频采集数据信息，部署在城市各个角落的高清摄像头，每天64_0x960小时全天候不间断监控，且影像资料都需保存，保存时长为30天，录像可实现快速检索和回放，关键事件录像长期保存并归档。对实时视频做智能分析以代替人力在视频中查找公安破案、治安所需要的线索，面向海量视频监控信息，采用智能视频分析与处理技术，对视频中的人、车、物等目标进行可靠检测，保留包含目标信息的视频帧，剔除无用视频帧，从而把一段长时间的视频信息流或者录像，浓缩为一个很短的视频片段，让侦察办案人员在几分钟内查阅几个甚至几十小时的录像，大大提供公安刑侦办案效率和破案率。实现智能分析技术需要巨大的计算量，构建一个基于提供强大计算能力的计算云软硬件平台很有必要。

平安城市建设搭建的计算云是为了完成视频智能分析任务，为智能分析调度管理计算资源。基于用户对视频智能分析的需求，视频综合管理平台用户多级、多部门并发等性能要求，拟基于统一硬件平台构建服务于全市公安视频业务的计算云平台。当应用系统需要开展智能分析的时候，应向计算云提出服务请求，计算云根据请求由智能分析提供计算服务，如警用业务子系统的PGIS应用、并案分析，卡口管理子系统的信息信息统计、数据分析，图像侦查子系统的比对分析、搜索、分析以及案件管理子系统的检索查询、视频处理等功能都需要计算云提供的智能分析。

计算云总体架构

计算云提供给用户的是开发语言和工具(例如Java、.Net)创建的应用程序开发环境，并自动部署到云计算基础设施之上。用户不需要管理或控制底层的云基础设施，包括网络、服务器、操作系统、存储，但用户能控制应用程序的部署与环境配置。

为上层应用提供应用服务的支撑平台和开发平台，减少云计算应用的开发成本，增强应用的兼容性，为上层应用屏蔽复杂的底层处理流程。

计算云平台由三层构成：

(一)集成与交换层

本层主要是解决部署在云平台之上的系统之间的集成问题，基于业界主流的SOA架构实现。

(二)应用运行环境层

本层主要提供应用系统运行时支撑，将来部署在云平台之上的应用系统都是基于此运行环境。此层次还提供了对于部署之上的应用系统的监控、诊断、数据性能提升等基础支撑能力。

(三)存储与共享层

本层主要专注于结构化数据与非结构化数据(包括：大数据)的存储、整合、分析、管理。

计算云关键技术

资源调度

资源调度技术是指计算云平台能自动检测应用负载，调整资源的分配和伸缩，以实现负载均衡并提高资源的利用率，从而保障对应用提供透明的高可扩展性，从而保证应用处理能力的平滑扩展。根据平台规模和应用类型等因素的不同，资源调度算法的侧重点亦有所不同。

并行计算

对于特点的任务，通过分发数据到不同的节点，如基于Hadoop的MapReduce可以在数据所在的节点上并行地(llel)处理它们，这使得处理速度非常的迅速。视频文件索引、文本信息及图像信息被分割成若干个数据块，以冗余的方式分散存储在多个DataNode上，客户端读取文件的时候可以分别从多个DataNode上并发读取，保证了高吞吐量的数据访问。

虚拟化技术

虚拟化技术对物理资源进行了逻辑抽象和统一表示，通过虚拟化技术可以提高资源的利用率，并能根据用户业务需求的变化，快速、灵活地进行资源部署。在计算云环境中，可以在物理主机中同时运行多个虚拟机来实现虚拟化功能。多个虚拟机运行在虚拟化平台上，由虚拟化平台实现对多个虚拟机操作系统的监视和多个虚拟机对物理资源的共享。虚拟化平台一般是三层结构的，最下层是虚拟化层，提供基本的虚拟化能力支持，中间层是控制执行层，提供各控制功能的执行能力，最上层是管理层，对执行层进行策略管理、控制，提供对虚拟化平台的统一管理能力。

平安城市前端的高清视频可以比作是人的眼睛，而基于云技术的后台处理系统就是人的大脑。未来平安城市需要强大的后台处理系统，着手为平安城市构建更加发达的大脑。云技术的应用大大提高了系统的计算能力和存储能力，降低系统部署难度，减少管理和维护成本，使各子系统能够协同作战，对城市安全管理意义重大。

三、平安城市智慧升级

早期平安城市的建设主要是实现视频监控的需求，更多关注的是对视频图像的采集和管理，还是要通过人工的方式进行视频监控管理，极大的限制了视频资源的应用价值。随着物联网、云计算、大数据等技术的不断成熟，城市视频监控的智能化也在不断提高，能够打造服务于实战的智能公安应用平台，特别是人脸识别、车牌识别和智能分析、海量视频智能浓缩、行为检测等技术应用，就能够实现智能化视频处理警，在第一时间快速发现问题。平安城市向智慧城市靠拢将使平安城市不再完全依赖人力，满足公安实战应用需求。此外，智慧旅游、智能交通、智能环保等城市应用领域也将一一实现，且将从单纯的行业内应用，升级到多领域内的交叉融合应用，使城市管理综合应用得到全面升级。随着平安城市的升级，智慧城市的到来，其建设应用将得到全面升级。

四、结束语

在新一轮的平安城市建设过程中，由于有了云计算技术的支持，智能化视频感知技术就可以更加充分地发挥出社会治安视频监控系统的规模化效益。云计算技术推动平安城市智慧升级，使得平安城市更加的智能化。随着平安城市建设的不断成熟，智慧城市将是未来平安城市发展演变的必然趋势，智慧城市的加强是顺应当前全球技术变革及新一轮产业发展的时代潮流。

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