大數據在安防領域的關鍵技術和挑戰

在安防行業，隨著前端設備分辨率的不斷提高、安防系統建設規模的不斷擴大以及視頻、圖片數據存儲的時間越來越長，安防大數據問題日益凸顯。如何有效對數據進行存儲、共享以及應用變得愈加重要。要應用安防大數據，首先要了解安防大數據有何特點。

安防大數據涉及的類型比較多，主要包含結構化、半結構化和非結構化的數據信息。其中結構化數據主要包括報警記錄、系統日志、運維數據、摘要分析結構化描述記錄以及各種相關的信息數據庫，如人口庫、六合一系統信息等；半結構化數據如人臉建模數據、指紋記錄等；而非結構化數據主要包括視頻錄像和圖片記錄，如監控、報警、視頻摘要等錄像信息和卡口、人臉等圖片信息。區別于其他行業大數據特點，安防大數據以非結構化的視頻和圖片為主，如何對非結構化的數據進行分析、提取、挖掘及處理，對安防行業提出了更多挑戰。

大數據安防應用的幾種關鍵技術

（1)大數據融合技術

經過十幾年的發展，國內安防系統建設基本形成了是以平安城市、智能交通系統為主體，其他行業系統有效完善的發展態勢。而“重建設、輕應用”的現況給安防應用提出了更高要求，如何解決這些問題成為當務之急。

為實現數據融合、數據共享，首先要解決存儲“分散”問題，而采用云存儲系統能夠實現數據的有效融合與共享，解決系統在硬件設備故障條件下視頻數據的正常存儲和數據恢復問題，為安防大數據應用分析提供可靠基礎。

（2)大數據處理技術

安防大數據以半結構化和非結構化數據居多，要實現對安防大數據的分析和信息挖掘，首先要解決數據結構化問題。所謂的數據結構化就是通過某種方式將半結構化和非結構化數據轉換為結構化數據。采用先進的云計算系統對安防非結構化數據進行結構化處理，為大數據的進一步分析和應用提供進一步支持。

（3)大數據分析和挖掘技術

國內平安城市歷經十幾年的建設，在解決了穩定性、規?；?，當下面臨的問題是如何深化應用的問題，即如何實現公安部的要求，建為用、用為戰的目標，實現對安防系統的深層次應用。

對安防大數據而言，要實現業務的深層次應用，首先需要對安防數據進行分析和挖掘，以云存儲和云計算系統為基礎，通過云計算系統實現對“大數據”的快速分析，如基于云的車牌識別，可通過對海量視頻的分析，快速提取海量車牌信息，并通過應用系統對相關數據進行深一步挖掘、關聯，形成有效“檔案”。最后利用這些分析和挖掘的數據實現對事件的預測預防、報警，最終實現安防系統建設的實戰應用目的。

大數據安防面臨的挑戰

(1)海量非結構化數據存儲

相較于其他行業，安防非結構化的數據存儲壓力不斷增大，一方面源于視頻、圖片等非結構化數據本身容量，另一方面源于安防數據規模的不斷擴大，安防大數據存儲對系統設備提出了更高挑戰，如何在滿足需求的前提下，刪除重復數據、降低存儲硬件成本投資成為海量數據存儲的一個難題；

(2)數據共享

大數據需要通過快速的采集、發現和分析，從大量化、多類別的數據中提取價值。安防大數據時代最顯著的特征就是海量和非結構化數據共享，用以提高數據處理能力。而海量數據存儲在不同系統、不同區域、不同節點、不同設備中，這給數據的傳輸和共享帶來極大的挑戰；

(3)數據安全

視頻監控數據具有私密性高、保密性強等特點，不僅是事后追查的依據，而且更是后續數據分析挖掘的基礎。因此，數據安全一方面體現在數據不受外界入侵或非法獲取，另一方面體現在龐大數據系統的魯棒性、體系容錯機制，確保硬件在發生故障時數據可以恢復，可以繼續保存。面對海量數據的存儲、共享、硬件和軟件設備承載的極大風險，如何構建大型、海量視頻監控存儲系統、數據分析系統以及容錯冗余機制是安防行業面臨的重大考驗；

(4)數據利用

安防監控雖然數據量很大，但真正有用的信息并不多。安防數據的有效性分為兩個方面，一方面有效信息可能只分布在一個較短的時間段內，根據統計學原理，信息呈現冪率分布，往往越高密度的信息對客戶價值越大；另一方面，數據的有效性體現在深層次挖掘龐大的海量數據，關聯得出有效信息。視頻監控業務網絡化、大聯網后，網內的設備越來越多，利用網內的閑置資源，實現資源的最大化利用，關乎運算的效率。在視頻監控領域，往往視頻分析的效率決定價值，更低的延遲、更準確的分析往往是客戶的普遍需求。如何對海量的視頻數據進行分析檢索業對行業提出更大的挑戰。

(5)缺乏統一標準

國內安防行業經歷十幾年的快速發展，在此發展過程中，平安城市建設表現卓越，在安防應用中也一直走在前列，國內平安城市系統的建設也不斷推動著國內安防技術和安防廠商的發展。在平安城市項目的建設過程中，由于參與的安防廠家眾多，不同項目、不同系統甚至同一系統采用的設備廠商也不盡相同，為了更好的兼容各廠商產品，整個安防行業和政府也制定了一些標準，如ONVIF協議、GB28181協議以及各個地方省市發布的一些標準。

新一輪的智慧城市正在緊鑼密鼓地進行著，相對平安城市相對“簡單”的治安監控，智慧城市要求數據共享，跨區域視頻聯網監控、監控資源整合與共享以及政府各部門之間的視頻監控資源共享等等。但是不同的地方城市，不同的行業類別，不同的管理方式都會有不同的監控系統方案，數據融合或者共享兼容性問題更多，對整個系統建設是重大考驗。

平安城市系統面向的是安防行業設備與系統的兼容問題，隨著各種行標、地標的制定，各種問題基本得以解決；而智慧城市系統不僅僅是安防系統的整合，而是多個行業系統的集成應用，因缺乏統一標準帶來的復雜性可想而知。慶幸的是國家目前已經開始起草智慧城市建設的各種標準，而相關企業也在不斷規范自身系統的兼容性和開放性。