□ 文/丁佳
智慧城市需要智慧“心”
——智慧城市综合管理平台市场与趋势分析
□ 文/丁佳
智慧城市,即运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息,从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。其实质是利用先进的信息技术,实现城市智慧式管理和运行,进而为城市中的了创造更美好的生活,促进城市的和谐、可持续成长。
视频及物联网作为智慧城市建设中主要的组成部分,基于单一行业基础应用的传统管理平台功能已不能满足智慧化城市多行业综合性管理与服务的发展要求。如何开发针对智慧城市市场的城市级综合管理平台,为智慧城市安上智慧的“心”,已成为各大厂商的研究重点。
智慧城市综合管理平台从智慧城市理论规划与技术模型角度来看,是一个信息整合平台及协同服务平台。该平台面向城市管理者,从城市综合管理角度出发,将原有和新建的各类业务系统依据统一的标准进行接入,实现城市运营管理信息资源的全面整合与共享、业务应用的智能协同,并依托于城市信息资源数据库,为城市管理者提供智能决策支持。
目前该类平台的市场主要由IT软件和系统集成类企业主导,以智慧城市公共信息服务平台或智慧城市综合运营管理平台等形式建设。主要针对政府各委办局的现有数字信息资源进行公共数据汇聚、分类、加工、共享服务与整合应用。但这些城市综合管理平台产品普遍缺乏对视频等非结构化物联网信息资源的处理能力。
而目前市场上针对物联网的综合管理平台产品以各大安防企业开发的视频监控管理平台为主,该类平台偏重物联网设备管理,虽然近些年有行业化应用集成趋势,但针对智慧城市业务的城市级综合管理平台产品目前仍是市场空白。传统视频管理平台从功能上来看,绝大多数都具备视频预览、录像回放、设备管理、地图显示等功能。标准上,主流平台软件均支持业界成熟标准,除了通过私有协议兼容多种主流品牌的设备接入外,ONVIF和GB/T28181已经成为平台兼容前端以及不同品牌平台互联的主要依据。规模上,已有众多厂家的产品支持数十万路摄像头的大型组网,但由于各家软件内部底层设计和存储转发转码等技术水平差异,还需要实际应用案例和运营状况的事实支撑。
所以从现有的智慧城市综合管理平台产品市场来看,还存在很大的发展空间,特别是对于城市动态信息未来主要的采集方式——物联网技术所形成的信息资源的平台化处理能力,将成为智慧城市综合管理平台评价指标中重要的一环。
城市信息化的发展对城市信息化的网络基础设施建设、信息资源数据库建设和共享、城市管理与运行相关系统功能提升等都提出了新的要求,迫切需要解决如下问题:城市“感知”节点覆盖面与深度远远不够,无法满足精细化管理需要;城市各部门业务系统成信息孤岛态势,跨部门协同能力较弱;城市管理海量数据处理和分析能力不足,无法满足城市管理综合监控和智能化决策的需要等。因此,需要通过新的视角、新的思路、新的技术手段和更加全面系统的方法来加以解决和实现。
综合管理平台作为智慧城市总体架构中核心的组成部分,需要具备三大特性:
(1)汇聚性
智慧城市综合管理平台是城市基础信息数据的聚合者。需要通过平台聚合城市各类信息化应用数据,包括汇聚及承载城市公共信息资源、城市管理部门的应用数据及城市物联网感知数据。
(2)增值性
智慧城市综合管理平台是城市基础信息数据的组织者与增值者。平台需求通过统一数据标准,关联底层数据,实现行业间和应用间数据共享,提供增值服务。针对物联网非结构化数据具有实时处理、快速提取价值、高效率存储等平台处理能力。
(3)服务性
智慧城市综合管理平台是城市智慧应用的服务者。平台需要通过数据服务的形式,为系统应用提供有效的数据支撑,实现应用和数据的有效分离。系统应用之间采用组件化概念,实现系统间的松耦合。通过平台能力开放,实现应用快速孵化和业务需求快速响应。
智慧城市综合管理平台的主旨与定位是利用物联网、大数据、云存储等技术,建设一个跨部门、全天候的城市信息共享平台,通过智能分析集群计算,为各个业务部门提供城市基础信息服务,提升科技化和智能化。
图1 综合管理平台在智慧城市系统架构中的定位
智慧城市综合管理平台处于衔接数据采集和业务系统之间,完成数据整合、交换、分析、检索等核心工作,是各业务系统的基石。
从智慧城市发展对于综合管理平台的要求可以看出,该类市场将会存在现有IT软件平台企业与视频物联网企业深度合作完善产品的可能。从传统安防企业的角度来看,平台技术进一步IT化延伸是市场发展的趋势。
(1)分层架构
传统安防的架构是自下而上的,设备、业务和管理是通过平台软件紧密耦合的,往往是由基于设备级的SDK基础上的二次开发来解决业务问题。面对智慧城市业务,传统安防系统将进一步在城市各领域业务中发挥物联网优势,向城市动态信息采集、数据分析、管理应用等方向转变。也就意味着以视频技术为核心的物联网系统将按信号系统、信息系统与应用系统的技术架构做层次化剥离。管理平台将围绕汇聚、增值、服务这三大核心能力要求,匹配智慧城市总体架构分层体系。
(2)异构接入
对于安防企业熟悉的传统平安城市管理平台一般只接入视频、卡口设备、只与上下级的视频平台或卡口平台互联互通。而智慧城市建设中接入的设备、系统种类繁多,不再局限于视频类设备,这就是要求平台必须具备一个非常开放和灵活的架构,允许各类异构系统、异构数据的接入和整合。
(3)智能分析
图像智能分析技术是视频监控领域最前沿的应用之一,体现着未来视频监控系统全面走向数字化、智能化、多元化的趋势。图像智能视频分析是监控系统重要发展方向,其解决的问题有两个:一个是将视频操作人员从繁杂而枯燥的“盯屏幕”任务中解脱出来,由机器来完成这部分工作,即实时的智能图像分析,主动发现问题;另外一个是在海量的视频数据中快速搜索到想要找的图像,即快速的海量视频数据搜索智能图像搜索。此外,平台需面向多个行业提供不同的视频服务,这就要求需根据行业的业务需求,对原始视频和图像进行智能分析,为不同行业的应用提供多维视频信息服务。
(4)大数据价值挖掘
视频等物联网数据由于其非结构化的数据特性,原先在数据应用与价值积累上的利用率仅为7%左右。以人类的感知系统为对照类比,视觉系统的信息采集量在人类整体感知数据总量中占比高达80%,也就是意味着未来智慧城市依托物联网感知城市动态信息也将是信息采集的主要手段。非结构化数据处理与应用也势必将是智慧城市综合管理平台重点研究领域。按智慧城市业务应用需求,将非结构化数据结构化处理后,将大大增加城市大数据信息类型与实时程度。从而真正形成大数据分析与挖掘基础。不同类型、不同渠道、不同业务领域的数据在平台大数据分析技术的支撑下,将被挖掘出现有逻辑关系以外的相关性、趋势性等不为人知的数据价值,为城市管理决策、事前预警、应急处理等提供科学依据。
(5)服务应用
作为面向更广大用户的智慧城市系统,其使用者不再局限于单一群体,而是包括政府、企业、机构和个人在内的多类对象。平台的角色定位也应从应用提供者转变为应用商店和基础数据提供者。允许有资质、有能力的第三方在平台基础上开发各类应用,以满足不同用户需求。
(6)弹性性能
由于用户群体的扩大其对平台自身的服务能力也提出了更高的要求:作为基础数据提供者的平台,需要具备大容量、高并发的数据吞吐能力,同时也满足计算密集型的应用需求(如视频智能分析、视频内容检索等),平台必须具备应付如潮汐般涨落的高密度计算资源需求的能力。
(7)信息安全
传统平安城市系统一般建设在封闭的公安内网或视频专网上,只对公安用户开放,不对外提供服务;而智慧城市项目可能建设在政务外网和互联网上,开放给多个机构用户甚至个人使用由此带来的管理平台安全风险急剧上升,在平台的输入输出界面和相关数据库、后台服务等分/子系统,都必须做好网络安全和信息安全工作,防范黑客攻击、网络欺诈、病毒、木马等各类安全事故的发生。
打造真正的智慧城市综合管理平台各类企业还有很长的路要走。从建设可行性上来分析,目前比较有效的方式是将该平台定位于各类城市业务系统之上的综合性平台。此平台从各行业实时类业务系统中抽取信息,主要负责各部门间的数据共享与综合利用,以大数据分析为技术支撑向上拓展城市运行信息综合展现、城市运营管理智能协同、城市运营管理智能决策等应用。城市管理者能够通过该平台及时全面了解城市运营管理各个环节的关键指标;以智能分析预测等手段,提高管理、应急和服务的响应速度;逐步实现被动式管理向主动式响应的转型;并以高效率的跨部门智能协同提升城市管理和服务的水平,从而不断向“智慧化”城市运营管理的目标迈进。