云端異構(gòu)聯(lián)動報警系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

文/張琪　張帆

中國的GDP連續(xù)多年保持了8%的高速增長，但我國每年因公共安全問題造成的經(jīng)濟損失達6500億元，約占GDP總量的6%。當(dāng)下，我國社會已經(jīng)邁入“十三五”全面建成小康社會的攻堅時期，但公共安全事故不斷，犯罪手法越來越隱蔽。據(jù)統(tǒng)計，平均20起案件中至少有3起因為報警不及時，出警率低等原因給被害人造成無法挽回的傷害。目前在公安報警求助方面，相對成熟的管理系統(tǒng)有110報警系統(tǒng)以及視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)。但報警模式相對簡單，僅憑語音模式無法查看現(xiàn)場實時情況，不利于公安干警判斷是正常報警還是誤報。

本文所介紹云端異構(gòu)聯(lián)動報警系統(tǒng)是在指導(dǎo)老師的設(shè)計下，通過系統(tǒng)手機端達到一鍵快速呼叫接警中心，在緊急情況下節(jié)約撥號時間，在快速呼叫時，系統(tǒng)會自動開啟錄音功能，將現(xiàn)場語音情況實時傳送到公安部門，以指揮中心為中樞，點線面結(jié)合，多維度調(diào)度大數(shù)據(jù)信息的社會治安網(wǎng)絡(luò)，切實增強整體防范效能。

下面我們就以異構(gòu)聯(lián)動系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計為例，結(jié)合研究內(nèi)容中體現(xiàn)兩個技術(shù)方面進行具體的介紹：

1　系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計

云端異構(gòu)聯(lián)動報警系統(tǒng)首先對系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計，云端異構(gòu)聯(lián)動報警系統(tǒng)它的組成應(yīng)由一鍵報警手機客戶端、一鍵報警前端設(shè)備、視頻監(jiān)控攝像頭、一鍵報警中心服務(wù)器、PSTN電話轉(zhuǎn)接服務(wù)器、錄像存儲服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、以及接警客戶端組成。

本系統(tǒng)依托各省份的公安網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、3G/4G無線網(wǎng)絡(luò)等，旨在組建全城市范圍的安全應(yīng)急報警網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。針對不同類型的手機端口進行統(tǒng)一接入和多級調(diào)度?？蓾M足不同類型的用戶的快速報警需求，同時實現(xiàn)接警機構(gòu)全天候、全實時、無漏報的接警服務(wù)。

2　異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)

異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)是指接入網(wǎng)絡(luò)的兩個或多個無線通訊系統(tǒng)采用了不同的接入技術(shù)，或即使采用相同的接入技術(shù)，但分別屬于不同的通信服務(wù)商，在這種環(huán)境下，通過各種網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)使得用戶可以根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需求隨時隨地選擇最適合的無線接入系統(tǒng)。

現(xiàn)有的無線通信網(wǎng)絡(luò)制式包括GSMGPRS、CDMA、WCDMA、EDGE、WIMAX、Bluetooth、HSPA、WIFI、UWB、RFID及DVB等，由于這些異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)各自有著不同的技術(shù)特點、目標(biāo)用戶、接入方式、資源管理以及控制技術(shù)等因素，所以彼此互不兼容。要想滿足不同系統(tǒng)的需求，移動終端需在不同的無線接入網(wǎng)絡(luò)之間進行選擇和切換，因此為了保證最有效的方式連接網(wǎng)絡(luò)，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通信接入選擇技術(shù)極為關(guān)鍵。

異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)接入選擇技術(shù)從傳統(tǒng)的基于RSS決策的選擇技術(shù)到新型的基于非合作博弈理論和Q學(xué)習(xí)法等多種網(wǎng)絡(luò)選擇技術(shù)，其種類繁多且功能各異。根據(jù)其優(yōu)化目標(biāo)的不同，可以將眾多的接入選擇技術(shù)分為以下兩大類：基于決策因素的接入選擇技術(shù)和基于數(shù)學(xué)模型的接入選擇技術(shù)。

在本項目中，是基于公安專網(wǎng)、Internet互聯(lián)網(wǎng)、無線3G/4G網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)建異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的信息通信與多媒體傳輸?shù)幕ヂ?lián)互通，據(jù)此，本項目綜合考慮3種不同類型網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別，對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量進行合理的利用與部署，確定適當(dāng)?shù)臎Q策參數(shù)和主觀權(quán)重：針對公安專網(wǎng)，采用較高質(zhì)量的多媒體傳輸；針對無線移動互聯(lián)網(wǎng)的窄帶與網(wǎng)絡(luò)抖動丟包等特點，采用較低質(zhì)量的多媒體傳輸技術(shù)。在盡量保證語音優(yōu)先的情況下考慮圖像的高質(zhì)量傳輸與分發(fā)，在有效利用網(wǎng)絡(luò)帶寬的同時，保證報警信息的穩(wěn)定可靠。

3　基于國際標(biāo)準(zhǔn)H.264可伸縮無線音視頻編解碼技術(shù)

H.264是一種高性能的視頻編解碼技術(shù)。它是由國際電聯(lián)(ITU-T)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）兩個組織聯(lián)合組建的聯(lián)合視頻組（JVT）共同制定的新數(shù)字視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，所以它既是國際電聯(lián)(ITU-T)的H.264。H.264最大的優(yōu)勢是具有很高的數(shù)據(jù)壓縮比率，在同等圖像質(zhì)量的條件下，H.264的壓縮比是MPEG-2的2倍以上，是MPEG-4的1.5～2倍。可伸縮視頻編碼只需編碼一次，就可以滿足不同的要求。這種編碼方式與目前使用的聯(lián)播編碼方式相比，滿足各種不同需要的能力更強，編碼效率也大大提高。這些層包括一個基本層、一個或多個增強層。對基本層解碼得到可以接受的最低分辨率的視頻，而增強層包含所有重構(gòu)高分辨率視頻所需要的額外信息。這些層結(jié)合起來可以提供與輸入視頻相同的完全的時間分辨率。

4　結(jié)束語

筆者根據(jù)指導(dǎo)老師的意見，結(jié)合云端數(shù)據(jù)共享、接警客戶端、錄像存儲服務(wù)器、PSTN電話轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器等系統(tǒng)組成模塊，通過手機客戶端實現(xiàn)類微信功能，可將文字、現(xiàn)場語音、視頻、拍照圖片以及實時GPS地理位置信息上傳給接警中心。類微信的非實時的報警模式可以在網(wǎng)絡(luò)信號較差的環(huán)境下實現(xiàn)戶外應(yīng)急報警。使用Retrofit，簡化網(wǎng)絡(luò)請求流程，同時內(nèi)部對OkHtttp客戶端做了封裝，大大提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。手機客戶端利用現(xiàn)有的3G/4G網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi等方式，實現(xiàn)用戶與公安局點對點的一鍵報警音視頻通話，在保證報警信息的可靠傳輸?shù)耐瑫r，實現(xiàn)高質(zhì)量通話，提供良好的用戶體驗，無縫對接現(xiàn)有視頻監(jiān)控設(shè)備前端，實現(xiàn)所有相關(guān)視頻攝像頭的聯(lián)動查看。相信伴隨移動設(shè)備的廣泛普及，在這種大環(huán)境下，我們的異構(gòu)報警系統(tǒng)將有極大的應(yīng)用前景和市場潛力。