基于大数据技术的儿童防走失应用研究

摘  要：针对全国儿童走失的社会重大问题，利用大数据技术进行研究分析。为防止儿童走失，平台通过APP采集相关儿童与监护人信息，与公安系统进行认证，实时监测终端有：公共监控、私家车监控，利用大数据人脸识别技术，自动与超级数据库匹配信息，通过人脸识别判断儿童是否安全，平台自动进行智能预警、智能报警，并将该儿童的最新监控信息同时报告给监护人和公安系统。利用大数据技术、人脸识别技术、公安监控系统，降低儿童走失率，为全国儿童安全保障提供技术服务

关键词：大数据;儿童安全;实时监控;人脸识别;GPS

中图分类号：TP311.13      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）06-0084-05

Abstract：In view of the major social problems of lost children in China，big data technology is used to study and analyze how to prevent them from losing. The platform collects relevant information of children and guardians through APP，and certifies with public security system. Real-time monitoring terminals include：public monitoring，private car monitoring，using big data face recognition technology to automatically match information with super database. Through Face recognition judges whether a child is safe，the platform automatically carries out intelligent early warning and intelligent alarm，and reports the latest monitoring information of the child to the guardian and public security system at the same time. By using big data technology，face recognition technology and public security monitoring system，we can reduce the lost rate of children and provide technical services for the National Childrens safety.

Keywords：Big data;child safety;real-time monitoring;face recognition;GPS

0  引  言

在我们身旁，时常发生着孩子丢失的悲剧。据公安部最新数据显示，近年来我国每年有近20万儿童失踪。儿童走失对每一个家庭来说都是一个非常沉重的打擊[1]。公安部儿童失踪信息紧急发布平台“团圆”系统由公安部和阿里巴巴集团合作开发，于2016年5月15日上线运行，建立了儿童失踪信息发布的官方渠道，运用“信息化+打拐”的方式发动群众提供线索，及时查找解救失踪被拐儿童。截至2019年5月15日，平台共发布失踪儿童信息3 419条，找回儿童3 367名，找回儿童比例为98.5%，其中解救被拐儿童53名[2]。

这也说明，公安机构已经借助大数据等新型技术，最大程度地找回了走失儿童。然而，本研究想要探讨的一个方向，即在儿童走失之前，哪怕是没有监护人同行的情况，我们如何借助大数据技术进行最大层面的保护？设想如果每一个儿童（0～14岁）外出时都被多层监控保护，并且当监控画面与原始数据库（儿童与监护人）自动匹配后发现周边无监护人的情况，平台将自动联系监护人进行安全确认，那么在儿童走失前，监护人将在第一时间确认儿童安全状态，儿童走失数量将得以大大降低。

1  平台总体方案设计模型

平台总体包括五大模块：

（1）原始数据库准备：用户通过APP上传监护人（含看管人）和儿童的照片、指纹、虹膜（可选择）、身份认证（户籍证明）资料、联系方式等到初始数据库申请认证，通过自动与公安户籍系统数据库匹配得以认证后形成正式的超级数据库。

（2）监控系统接入，在预设的条件下通过监控系统拍照获得实时的儿童与同行人照片，传输到统一的监控系统数据库。

（3）监控系统数据库与原始超级数据库智能匹配，判断是否需要联系人确认其安全状态，并根据预设情况实施干预或非干预。

（4）如果符合干预条件，及时做出报警等干预动作，拦截儿童出行或者干预私家车启动。

（5）普通APP用户发现疑似走失儿童，随时随地可用APP拍照功能，举报儿童走失案例，平台在匹配儿童监护人后，自动与监护人联系确认安全状态，如为危险，及时智能报警。

平台应用模型如图1所示。

2  平台详细业务描述

平台流程设计十分重要，如何实现将准备好的数据库与实施监控数据库匹配，私家车等非公共监控系统的接入及其干预等，都有一定难度。下文将分三大模块详细介绍。

2.1  原始大数据准备流程描述

平台构筑第一步为原始数据库准备，具体准备流程如图2所示。

2.2  监控系统接入及其业务流程

平台针对儿童走丢联合公安系统资源进行及时、高效、快速的联防反应，其中，需要接入公共（比如公共交通系统）与私人（比如私家车）监控系统，具体实施方法如下介绍。

2.2.1  公共交通监控系统接入及其业务流程

平台为利用公共交通出行儿童提供防护服务，当监控到出行儿童为危险状态时，系统将报警干预，并及时拦截出行儿童，具体业务流程如图3所示。

2.2.2  私家车监控系统接入及其业务流程

平台为私家车出行儿童提供防护服务，当监控到出行兒童为危险状态时，系统将报警干预，并禁止私家车关闭车门，私家车将无法正常启动驾驶，具体业务流程如图4所示。

2.3  普通APP用户发现疑似走失儿童的举报流程

平台为所有APP用户提供举报功能，凡是发现任何疑似走失儿童，即可用APP拍照功能拍照（手机不留底，附带地理位置），自动传输到大数据库匹配监护人，如监护人回复儿童状况危险，平台立即报警，由最近警方及时到所在位置带回儿童。具体业务流程如图5所示。

3  平台具体功能构成

本平台功能多样，通过接入公安系统、监控系统、定位系统、智能通讯等得以实现预设效果。具体功能构成如图6所示。

4  关于数据库的安全对策

在存储有海量信息的云网络空间中，影响信息安全的要素较多，通常受制于用户对服务商的选择，传统信息安全系统不能有效满足个性化的定制需求，导致网络信息泄露的风险，当前，对大数据信息安全监控云平台设计采用的是三层结构设计方法，即IaaS层（基础设施即服务层）、SaaS层（软件即服务层）和应用层，通过浏览器（例如：Salesforce、GoogleDocs）建立输入输出系统的客户终端，给用户提供一个简单、统一的系统调用接口，根据云平台数据管理供应链作业节点的任务环境，引入虚拟的云服务资源，建立弹性（Elasticity）的服务，通过云服务的形式获得计算资源。[3]

本平台将使用一种基于Hadoop的大数据信息安全监控云平台设计方法。首先在信息资源云体系下构建大数据信息安全融合模型，通过信息挖掘与匹配方法把云平台中的数据资源、物理资源进行关联性整合，在Hadoop平台下构建多源信息资源云，建立用户接口注册机制，然后采用虚拟化技术进行信息保护，实现在云平台下进行信息安全监控。[4]

5  预期应用现状

通过监控系统抓取儿童出行影像，自动传输数据到大数据库匹配计算，匹配到出行中儿童监护人同行与非同行情况，智能做出干预动作。如无监护人同行情况，自动联系监护人确认安全状况。此过程数据传输大、运算内容多，但是运算公式相对简单，因此技术层面可实施性高。但是个人信息繁多，必须与公安系统对接，并做到万无一失的数据安全保护，所以需要强有力的政策支持以及前期的巨额投入，才能真正展开应用。如果平台构筑起来，可以考虑应用到老年人、残障人士等的走丢监控和防护。并且，一旦超级监控系统建立起来，是否可以应用于公共出行安全的防护也是可以探讨的一个方向，比如公共场所的偷盗、抢劫、毒品交易等违法行为的监控应用等。

6  结  论

全方位儿童出行安全防护超级大数据库的创建，可以有效地防止儿童走失，即使是儿童走失、被拐，或者由于其他原因独自出行的情况，也能让监护人及时掌握儿童出行状况。并且前期的信息采集可扩展性强，能同时应用于对老年人、残障人士的出行防护，这将大大提高社会的公共出行安全。儿童、老年人的出行安全得到保障，对于一个家庭来说，是强有力的定心丸，将提高每个家庭的生产效率和生活品质，从而带给社会积极而健康的影响。

参考文献：

[1] 张新建，杨晓坤.基于无线传感器网络的儿童防走失系统研究与设计 [J].电子测试，2013（14）：17-19.

[2] 王文硕.中国政府代表团举办推介以公安部儿童失踪信息紧急发布平台为主题的边会 [N].人民公安报，2018-10-18（1）.

[3] 李亚如，刘建华.大数据环境下MapReduce准入控制的设计与实现 [J].计算机测量与控制，2016，24（2）：114-l17.

[4] 张帅，贾如春.基于Hadoop的大数据信息安全监控云平台设计与研究 [J].计算机测量与控制，2017，25（9）：72-74+78.

作者简介：胡夏林（1987-），男，瑶族，广东广州人，软件设计师，本科，研究方向：软件技术、互联网技术。