人工智能時代智慧安防在智慧城市中的發(fā)展與應(yīng)用解析

導讀：建設(shè)智慧城市的一個重要目標，就是要在城市數(shù)字化前提下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的融合與共享，進而實現(xiàn)以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的深度學習、跨界融合、全局智能。

智慧城市是在城鎮(zhèn)化與信息化發(fā)展的背景下，通過綜合運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)，統(tǒng)籌城市公共數(shù)據(jù)資源，整合業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)城市規(guī)劃、建設(shè)、管理、運營現(xiàn)代化的城市發(fā)展新模式。

智慧城市是在城市信息化發(fā)展到一定基礎(chǔ)之上，為了破解城市各業(yè)務(wù)領(lǐng)域信息化深化發(fā)展帶來的數(shù)據(jù)孤島、業(yè)務(wù)壁壘、局部智能等一系列發(fā)展障礙而提出的。建設(shè)智慧城市的一個重要目標，就是要在城市數(shù)字化前提下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的融合與共享，進而實現(xiàn)以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的深度學習、跨界融合、全局智能。

安防是城市的剛需，沒有智慧安防智慧城市將無從談起。城市公共安防涉及城市治安管理、城市管理、交通管理、安全生產(chǎn)監(jiān)管、應(yīng)急指揮等眾多行業(yè)和部門，對數(shù)據(jù)的多源采集、充分共享、深度挖掘、創(chuàng)新應(yīng)用要求非常高。在智慧城市眾多的專項領(lǐng)域里，智慧安防是最能體現(xiàn)立體感知、數(shù)據(jù)融合、業(yè)務(wù)系統(tǒng)、開放創(chuàng)新等智慧城市建設(shè)特征的專項領(lǐng)域。

一、AI、大數(shù)據(jù)時代，智慧安防在智慧城市建設(shè)中的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，在網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、計算、芯片、算法等基礎(chǔ)能力技術(shù)的助推下，隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等技術(shù)和應(yīng)用的不斷成熟，特別是計算機視覺、視頻結(jié)構(gòu)化分析、視頻圖像深度學習等人工智能技術(shù)的引入，公安大數(shù)據(jù)和社會大數(shù)據(jù)的深度挖掘，城市公共安防智慧化水平不斷提升?！癆I+安防”正成為安防行業(yè)發(fā)展的熱點和共識。

按照中國信息通信研究院的統(tǒng)計結(jié)果，2018年中國人工智能市場主要由五個領(lǐng)域構(gòu)成，按照市場規(guī)模從高到低分別為：機器視覺占比37%，語音識別占比22%，自然語言處理占比16%，基礎(chǔ)算法及平臺占比14%，芯片占比11%。而在機器視覺領(lǐng)域市場構(gòu)成中，安防行業(yè)以67.9%占據(jù)大部分份額，這得益于中國公共安全視頻監(jiān)控建設(shè)的龐大市場。安防行業(yè)也從單一的安全領(lǐng)域向智慧城市各領(lǐng)域應(yīng)用方向發(fā)展，旨在提升生產(chǎn)效率、提高生活智能化程度，為更多的行業(yè)和人群提供可視化、智能化解決方案。

二、智慧安防在智慧城市建設(shè)中的機遇與挑戰(zhàn)

智慧安防的建設(shè)切實增強了城市整體防控、打擊犯罪、信息安全、城市治理等能力，目前已進入以數(shù)據(jù)分析為核心的情報驅(qū)動的信息化建設(shè)階段。在這個階段，數(shù)據(jù)的采集、分析和應(yīng)用是關(guān)鍵。

在智慧城市中，城市公共安防在各行業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，并融入全社會乃至普通百姓的多方需求。與此同時，推動安防系統(tǒng)從傳統(tǒng)的被動防御升級成為主動判斷和預警的智能防御，是安防行業(yè)一直以來的迫切需求。安防信息隱藏在城市運行的各項指標背后，其數(shù)據(jù)的采集不能只依靠政府部門，要基于“共建共治共享”理念，推動社區(qū)、學校、醫(yī)院、企業(yè)、酒店、工地等企事業(yè)單位等共同承擔起數(shù)據(jù)采集責任;要建立起以視頻監(jiān)控為核心，包含MAC、音頻、指紋等多種類型的數(shù)據(jù)采集手段;要實現(xiàn)吃、住、行等不同場景的信息全域覆蓋、全程采集。

安防數(shù)據(jù)數(shù)量巨大、價值密度低、種類繁多，不僅對人類來說使用起來非常困難，對其進行智能分析和挖掘也是很困難的事情。目前，安防視頻智能分析技術(shù)對于視頻成像質(zhì)量要求較高，而目前的視頻圖像質(zhì)量受環(huán)境影響較大，加上由于編碼、網(wǎng)絡(luò)帶寬等因素制約，在視頻模糊、光照不足等情況下無法實現(xiàn)視頻分析技術(shù)的有效辨識;同時，安防數(shù)據(jù)在各數(shù)據(jù)庫之間的關(guān)聯(lián)融合非常少，數(shù)據(jù)資源仍處于分散狀態(tài)，數(shù)據(jù)的開放和共享程度低，難以開展多維數(shù)據(jù)融合分析，需要結(jié)合應(yīng)用場景進一步提升模型算法，充分發(fā)揮機器學習、數(shù)據(jù)分析和挖掘等各種人工智能優(yōu)勢，開展智能分析。

三、智慧安防在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用案例解析

如今，智慧安防已經(jīng)進入大數(shù)據(jù)和人工智能時代。以機器視覺、深度學習技術(shù)為基礎(chǔ)的人工智能已經(jīng)廣泛應(yīng)用于治安管控、交通管理、刑偵破案等業(yè)務(wù)場景中，在不需要人為干預的環(huán)境下，計算機可以對攝像機拍攝的內(nèi)容進行自動分析，包括目標檢測、目標分割提取、目標識別、目標標注、目標跟蹤等;可以對監(jiān)測場景中的目標行為進行理解并描述，得出符合實際意義的解釋，如車輛逆行、開車打電話、人群集聚、包裹遺留等，大大提升了視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)的價值和使用效率。

安防數(shù)據(jù)像血液一樣滲透于城市的治安、交通、社區(qū)、教育、生產(chǎn)等各個方面。處理海量多源異構(gòu)數(shù)據(jù)是智慧安防必須要面對的問題。目前，公安系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中積累大量的車輛、人員、社會關(guān)系等信息及大量的高危人員、高危車輛的信息，同時城市攝像頭、智能移動終端、傳感器每時每刻都在產(chǎn)生大量的社會安全數(shù)據(jù)，城市安防信息就隱藏在這些數(shù)據(jù)中。大華多維大數(shù)據(jù)解決方案即以視頻提取人、車、物、行為等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)核心，同時融合道路卡口/電警圖片視頻資源、治安監(jiān)控、公安信息庫(如人員信息庫、車輛盜搶庫、車架管庫、六合一系統(tǒng)等)、社會資源信息、互聯(lián)網(wǎng)高價值信息等，進行多維度的碰撞分析，并與實戰(zhàn)業(yè)務(wù)流程相結(jié)合，不斷深入挖掘數(shù)據(jù)深層次價值，構(gòu)建一張“多維智能感知防控網(wǎng)絡(luò)”，打通數(shù)據(jù)壁壘，服務(wù)全警及各政府部門應(yīng)用。多維大數(shù)據(jù)系統(tǒng)可對人員數(shù)據(jù)、車輛數(shù)據(jù)、物聯(lián)數(shù)據(jù)進行采集和關(guān)聯(lián)，通過以視頻為核心的物聯(lián)信息服務(wù)與公安業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、政府社會數(shù)據(jù)進行碰撞，從而實現(xiàn)融合檢索、全網(wǎng)碰撞、關(guān)系追蹤、軌跡補全、軌跡預測等功能。

四、智慧安防在智慧城市建設(shè)中的發(fā)展前景與趨勢

隨著AI、大數(shù)據(jù)等技術(shù)在安防領(lǐng)域應(yīng)用的不斷深入。智慧安防未來發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在三個方面：

1.“云+端”全智能感知

AI與前端感知設(shè)備的結(jié)合，通過賦予前端邊緣計算能力，可以將人像識別、車輛識別、行為識別等部分智能化分析功能前置，實現(xiàn)“云+端”的AI安防整體架構(gòu)，既滿足城市安防對多元細分場景的智能化應(yīng)用要求，又通過計算和數(shù)據(jù)的邊緣化，降低了數(shù)據(jù)傳輸對網(wǎng)絡(luò)的壓力和對數(shù)據(jù)中心的依賴，更好提升全網(wǎng)智能化效率。

2.人機協(xié)同智能化作戰(zhàn)

美國斯坦福大學發(fā)布的2030年人工智能生活報告當中，全面評估了人工智能發(fā)展，并將人機相互補償和增強的智能協(xié)同系統(tǒng)列為未來AI的重要發(fā)展趨勢之一。人機協(xié)同智能協(xié)同在需具備基于人類狀態(tài)模型的機器認知能力，基于知識圖譜的人機知識共享能力和基于智能推理的多人多機全局規(guī)劃能力。在智慧安防領(lǐng)域，人機系統(tǒng)可在遠程應(yīng)急指揮、事故現(xiàn)場聯(lián)合搜救、人類不可及區(qū)域的作業(yè)等場景下發(fā)揮作用，實現(xiàn)人機組織主動認知，相互協(xié)同。如在危急環(huán)境下，市民可以通過手勢給視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送求助信號。

3.基于全局的認知智能

安防大數(shù)據(jù)集合了多個部門、多個系統(tǒng)在不同時間點的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)價值密度很低，全局數(shù)據(jù)分析能力不足嚴重制約了安防數(shù)據(jù)的應(yīng)用。未來，讓機器學習實時處理人所不能理解的超大規(guī)模全量多源數(shù)據(jù)，從海量數(shù)據(jù)中洞悉人所沒有發(fā)現(xiàn)的復雜隱藏規(guī)律，最終能夠從全局視角制定超越人類局部次優(yōu)決策的策略，是智慧安防發(fā)展的重點方向。

五、結(jié)語

在以人工智能為代表的信息技術(shù)引領(lǐng)的新一輪科技革命和智慧城市建設(shè)浪潮中，智慧安防無疑是智慧城市建設(shè)中新技術(shù)與業(yè)務(wù)結(jié)合性好、需求迫切、落地性強的一個領(lǐng)域。

在大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、深度學習等新理論新技術(shù)的驅(qū)動下，人工智能正加速發(fā)展，呈現(xiàn)出深度學習、跨界融合、人機協(xié)同、群智開放、自主操控等新特質(zhì)。人工智能在立體感知和預判、深度學習、全局策略制定等領(lǐng)域有著人類無法比擬的優(yōu)勢。AI+安防的深度融合將極大促進安防行業(yè)發(fā)展，推動安防回歸安全防范的本質(zhì)，同時也會進一步提升智慧城市的精細化治理水平，促進相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和升級。