如何建設(shè)基于云架構(gòu)的智慧社區(qū)平臺

□ 文/陳虎 黃鑫 馮仁海 姜志華

項(xiàng)目編號：GQYCZZ20150914115910

在建設(shè)智慧城市、智慧公安的總體規(guī)劃下，依托以視頻為基礎(chǔ)的多維感知，智慧社區(qū)平臺把社區(qū)治理中所需的各類數(shù)據(jù)，通過視覺和物聯(lián)感知網(wǎng)采集后統(tǒng)一匯聚到住宅小區(qū)智能安防平臺，經(jīng)數(shù)據(jù)處理及人工智能分析，實(shí)現(xiàn)對小區(qū)人口、房屋、單位、警情、安防設(shè)備等所有與社區(qū)相關(guān)人、物、車、設(shè)備的管控。

需求分析

1、人房數(shù)據(jù)采集，根據(jù)一標(biāo)三實(shí)數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)，對標(biāo)準(zhǔn)地址、人、房信息進(jìn)行采集。采用居民自主登記、社區(qū)和公安完善打標(biāo)等多樣的人、房數(shù)據(jù)采集方式，對人房數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和完善。

2、掌握轄區(qū)人口、房屋、車輛等各要素的數(shù)據(jù)并實(shí)時更新，支撐警情研判、警力部署、指揮調(diào)度、日常工作等，又能與區(qū)政府職能部門信息系統(tǒng)對接傳輸數(shù)據(jù)。

3、實(shí)現(xiàn)轄區(qū)內(nèi)出租房屋備案登記，包括出租人、承租方等信息；

4、重點(diǎn)關(guān)注人員及關(guān)系人員的軌跡分析，對老弱病殘等弱勢群體重點(diǎn)關(guān)注，提高政府部門社會服務(wù)能力；對高危及在逃人員活動軌跡記錄分析，提高公安部門偵查破案效率、維護(hù)社會治安水平。

建設(shè)目標(biāo)

1、通過對社區(qū)出入人員、車輛的監(jiān)控管理，全面提高社區(qū)安全管理的水平，系統(tǒng)可有效排查出入社區(qū)人員、車輛，并對人員、車輛出入情況進(jìn)行記錄，有效保障社區(qū)的安全，實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：

2、以公安部一標(biāo)三實(shí)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集為標(biāo)準(zhǔn)。

3、以智慧門禁終端為抓手，居入住時，到物業(yè)或社區(qū)進(jìn)行登記授權(quán)；對長期沒有開門記錄的居民進(jìn)行電話或走訪核實(shí)，注銷其居住權(quán)限；實(shí)現(xiàn)“人來登記，人走注銷”。

4、智慧平安示范社區(qū)管理服務(wù)平臺與“互聯(lián)網(wǎng)+電子身份認(rèn)證”續(xù)數(shù)據(jù)相結(jié)合。

5、人口、房屋、人像、車輛信息數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、稽查布控、對治安情況提升。

平臺技術(shù)支撐

在輔以云技術(shù)背景下，綜合網(wǎng)絡(luò)視頻數(shù)據(jù)分析、圖像增值應(yīng)用的平臺系統(tǒng)。本項(xiàng)目通過各種信息傳感設(shè)備，如人臉識別技術(shù)、傳感器、射頻識別（RFID）技術(shù)、無線傳輸（WIFI）技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù)，實(shí)時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個基于物聯(lián)網(wǎng)，運(yùn)行于云計算系統(tǒng)，后臺為Linux 系統(tǒng)下的云智能數(shù)據(jù)處理安全防范系統(tǒng)。

業(yè)務(wù)層面組成是前端硬件無線設(shè)備、組網(wǎng)傳輸設(shè)備、協(xié)議交換設(shè)備、云存儲、云計算系統(tǒng)、云服務(wù)平臺設(shè)備、門戶注冊網(wǎng)站、后臺客戶ERP系統(tǒng)管理系統(tǒng)、客戶自主管理系統(tǒng)、售后系統(tǒng)、手機(jī)APP移動終端平臺組成。項(xiàng)目系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的主要功能有多級聯(lián)網(wǎng)、多系統(tǒng)綜合管理、實(shí)時視頻監(jiān)控、云端安全認(rèn)證、用戶權(quán)限管理、遠(yuǎn)程配置設(shè)備參數(shù)、數(shù)字解碼功能、門禁系統(tǒng)管理、環(huán)境檢測系統(tǒng)管理、報警系統(tǒng)管理、手機(jī)監(jiān)控、智能分析、LED 管理、遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程布撤防、云集中存儲、錄像回放、云端視頻推廣娛樂、云端視頻和數(shù)據(jù)編輯、云臺控制、報警聯(lián)動、監(jiān)控設(shè)備控制、電子地圖、設(shè)備管理、WEB 功能、數(shù)據(jù)推送服務(wù)等。

關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)

1、公有、私有云計算系統(tǒng)的硬件服務(wù)器集群系統(tǒng)運(yùn)營。

2、云技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS），平臺即服務(wù)（PaaS）和軟件即服務(wù)（SaaS）啟用。

3、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)與硬件匹配，可實(shí)現(xiàn)多通道資源統(tǒng)一集成、分布式存儲功能、特定目標(biāo)識別與跟蹤、特定場景識別、特定目標(biāo)行為分析及異常行為檢測等功能。

4、大數(shù)據(jù)在云端存儲技術(shù)支持 100TB 以上的視頻數(shù)據(jù)并行處理，可以實(shí)現(xiàn)信息的分類、檢索、內(nèi)容分析以及對視頻關(guān)鍵幀提取處理分析技術(shù)；

6、大數(shù)據(jù)中的特定目標(biāo)打標(biāo)簽，數(shù)據(jù)池中識別的準(zhǔn)確率在 80%以上，特定目標(biāo)跟蹤成功率在85%以上；

主要性能和技術(shù)情況

“超視云”在線運(yùn)營系統(tǒng)主要由易于使用的虛擬資源構(gòu)成的一個巨大資源池，包括硬件資源、部署平臺以及相應(yīng)的服務(wù)。根據(jù)不同的負(fù)載，這些資源可以動態(tài)地重新配置，以達(dá)到一個最理想的資源使用狀態(tài)。

在超視科技設(shè)計云技術(shù)時，歸納為云計算以虛擬化技術(shù)為核心，虛擬化技術(shù)將共享的硬件和軟件資源抽象化成一個統(tǒng)一的資源池，通過互聯(lián)網(wǎng)這個載體，向用戶按需地提供所需的資源。其特點(diǎn)在于多用戶共享、大數(shù)據(jù)處理與大數(shù)據(jù)存儲。超視科技將云技術(shù)做并行計算（Parallel Computing，PC）等計算模式的進(jìn)一步演進(jìn)。

解決的關(guān)鍵技術(shù)問題

1、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的云計算系統(tǒng)集中處理

隨著經(jīng)濟(jì)全球化和信息技術(shù)的發(fā)展，跨地區(qū)、跨國界的信息共享、數(shù)據(jù)訪問與協(xié)作越來越多，對于共享信息的集中云計算系統(tǒng)處理與管控需求也越來越強(qiáng)烈。紛繁復(fù)雜的分布式結(jié)構(gòu)是當(dāng)前行業(yè)信息數(shù)據(jù)普遍存在的形式，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)形式各異，信息量巨大，如何高效的處理好高并發(fā)、實(shí)時性和異地共享信息，保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)訪問效率，云計算系統(tǒng)是政府、企業(yè)及行業(yè)亟需解決問題非常經(jīng)濟(jì)適應(yīng)的運(yùn)營方案。

2、不同編碼格式兼容，各種通信協(xié)議互聯(lián)互通

高清技術(shù)的發(fā)展與普及，各種高清設(shè)備所采用的編碼方式和文件的封裝格式也各有不同，目前主流的編碼方式有：由ITU-T和ISO/IEC聯(lián)合開發(fā)的H.264/AVC/MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)、由蘋果公司開發(fā)的ProRes 422、由JPEG組織負(fù)責(zé)制定的JPEG 2000，以及由Avid公司開發(fā)的DNxHD等，不同編碼格式存在著兼容性的問題，多數(shù)軟件只能兼容一種或幾種編碼方式，而本項(xiàng)目研發(fā)的綜合管理平臺將兼容目前市場上所存在的各種不同編碼格式，同時項(xiàng)目平臺對于兼容不同的通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)各種通信協(xié)議的互通互聯(lián)。

3、集中管控多種系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、管理和交互

針對當(dāng)前信息系統(tǒng)的分布式、獨(dú)立性，本項(xiàng)目研發(fā)的管理平臺將解決多種系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集分散管理的問題，利用平臺，可集中管控數(shù)據(jù)的采集、管理和交互。

4、解決傳統(tǒng)應(yīng)用中的信息孤島

傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)基本上是獨(dú)立的，系統(tǒng)與系統(tǒng)之間并不存在數(shù)據(jù)的交互，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，互通互聯(lián)。本項(xiàng)目所有解決的關(guān)鍵問題之一就是打破傳統(tǒng)應(yīng)用中的信息孤島，實(shí)現(xiàn)整個智能綜合應(yīng)用。

“超視云”在線運(yùn)營系統(tǒng)部署模式介紹

根據(jù)云技術(shù)服務(wù)對象或行業(yè)的不同，云計算有四種部署模式：私有云、社區(qū)云、公有云和混合云。

私有云(Private cloud)：云計算出現(xiàn)之前，對于數(shù)據(jù)密集型或計算密集型任務(wù)，用戶需要建立數(shù)據(jù)中心來提供服務(wù)，以滿足其對數(shù)據(jù)存儲、計算、通信能力的要求。用戶需對數(shù)據(jù)中心進(jìn)行運(yùn)維和安全管理，對服務(wù)器上的數(shù)據(jù)和應(yīng)用具有所有權(quán)和控制權(quán)。云計算出現(xiàn)后，這種傳統(tǒng)的用戶/服務(wù)提供者模式逐漸發(fā)展成私有云模式。私有云是由一個用戶組織（例如政府部門、企業(yè)）建立運(yùn)維的云計算平臺，專供組織內(nèi)部人員使用，不提供對外服務(wù)。私有云能夠體現(xiàn)云計算的部分優(yōu)勢，例如計算資源的統(tǒng)一管理和動態(tài)分配。但是，私有云仍要求組織購買基礎(chǔ)設(shè)施，建立大型數(shù)據(jù)中心，投入人力物力來維護(hù)數(shù)據(jù)中心的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，由此可見，私有云系統(tǒng)提高了組織的IT成本，而且使云的規(guī)模受到了限制。由于私有云的開放性不高，在幾種部署模式中，私有云的安全威脅相對較少。

社區(qū)云(Community cloud)：云基礎(chǔ)設(shè)施由多個組織共同提供，平臺由多個組織共同管理。社區(qū)云被一些組織共享，為一個有共同關(guān)注點(diǎn)（例如，信息收集、安全需求、數(shù)據(jù)分析等）的社區(qū)或大機(jī)構(gòu)提供服務(wù)。顯然，社區(qū)云的規(guī)模要大于私有云，多個私有云可通過VPN連接到一起組成社區(qū)云，以滿足多個私有云組織之間整合和安全共享的需求。

公有云(Public cloud)：公有云的基礎(chǔ)設(shè)施由一個提供云計算服務(wù)的大型運(yùn)營組織建立和運(yùn)維，該運(yùn)營組織一般是擁有大量計算資源的IT巨頭，例如超視科技做云運(yùn)營的企業(yè)將云計算服務(wù)以“按需購買”的方式銷售給一般用戶或中小企業(yè)群體。用戶只需將請求提交給云計算系統(tǒng)，付費(fèi)租用所需的資源和服務(wù)。對用戶來說，不需要再投入成本建立數(shù)據(jù)中心，不需要進(jìn)行系統(tǒng)的維護(hù)，可以專心開發(fā)核心的應(yīng)用服務(wù)。由于公有云的開放性較高，而用戶又失去了對數(shù)據(jù)和計算的控制權(quán)，因此，與私有云相比，超視科技在公有云的數(shù)據(jù)安全等級設(shè)計更為高端。

混合云(Hybrid cloud)：云基礎(chǔ)設(shè)施是由兩種或兩種以上的云（私有云、社區(qū)云或公有云）組成，每種云仍然保持獨(dú)立，但用標(biāo)準(zhǔn)的或?qū)Ｓ玫募夹g(shù)將它們組合起來，具有數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序的可移植性，例如混合云可以在云之間通過負(fù)載均衡技術(shù)應(yīng)付突發(fā)負(fù)載。由于混合云可以是私有云和公有云的組合，某些用戶選擇將敏感數(shù)據(jù)和計算外包到私有云，而將非敏感數(shù)據(jù)和計算外包到公有云中，這種使用模式下，服務(wù)在不同云之間的安全無縫連接較難實(shí)現(xiàn)。