人工智能：雪亮工程視頻數(shù)據(jù)價(jià)值最大化的突破口

2019年，中央一號(hào)文件再次明確表示要“加快建設(shè)信息化、智能化農(nóng)村社會(huì)治安防控體系，繼續(xù)推進(jìn)農(nóng)村‘雪亮工程’建設(shè)”，這無疑是給近年來成爆發(fā)態(tài)勢(shì)的雪亮工程市場(chǎng)再次增添了高速發(fā)展的強(qiáng)勢(shì)助力。

雪亮工程市場(chǎng)火爆的背后，有國家政策的大力支持，有我國綜合國力提升提供的經(jīng)濟(jì)支撐，也有人民群眾日益迫切的安全需求，這一系列因素推動(dòng)了雪亮工程一經(jīng)提出便成為安防領(lǐng)域一個(gè)高速增長的市場(chǎng)。但細(xì)究起來，真正決定雪亮工程建設(shè)可行性的，并非這些外部環(huán)境因素，而是雪亮工程各環(huán)節(jié)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)能力。從各地雪亮工程建設(shè)取得的成效來看，由于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能等新技術(shù)的加入，雪亮工程在不少方面給我們帶來了驚喜。只是，不可否認(rèn)的是，人工智能等技術(shù)在雪亮工程領(lǐng)域的應(yīng)用還處于淺層階段，在雪亮工程的前端設(shè)備、后端支撐平臺(tái)以及應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)等環(huán)節(jié)，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)都還存在大量深入的空間。今天筆者僅從雪亮工程的感、存、知、用四個(gè)環(huán)節(jié)簡單探討人工智能技術(shù)加入的作用。

感：數(shù)據(jù)收集標(biāo)準(zhǔn)化、智能化

雪亮工程在建設(shè)前期最主要的任務(wù)就是部署數(shù)據(jù)采集工具，即感知設(shè)備，在“全覆蓋、無死角”的建設(shè)要求下，視頻監(jiān)控設(shè)備已經(jīng)布設(shè)到村，各地視頻監(jiān)控點(diǎn)密度大幅增加，除新建點(diǎn)位外，雪亮工程一般還會(huì)接入社會(huì)面視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，如各公共場(chǎng)所、經(jīng)營場(chǎng)所等，數(shù)量上保證了數(shù)據(jù)采集全面無遺漏。但由于不同場(chǎng)所、不同區(qū)域視頻監(jiān)控設(shè)備的布設(shè)時(shí)間存在先后性，設(shè)備的類別及技術(shù)先進(jìn)程度存在很大區(qū)別，所以在前端數(shù)據(jù)采集方面，除了保證數(shù)據(jù)的量之外，還需要以統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)保證數(shù)據(jù)采集的質(zhì)，即需要確保所有采集到的數(shù)據(jù)都具備可用性。

在視頻采集技術(shù)的快速發(fā)展下，目前各地雪亮工程在數(shù)據(jù)采集上都能夠兼顧質(zhì)和量。但是面對(duì)我國幅員遼闊的實(shí)際情況，保證數(shù)據(jù)采集的質(zhì)與量僅僅是基礎(chǔ)，更深層次的還需要保證數(shù)據(jù)采集的有效性及感知設(shè)備使用的集約性。比如，某一監(jiān)控?cái)z像頭采集內(nèi)容為一條鄉(xiāng)間輔路，即使該路段只有少數(shù)時(shí)間段才會(huì)有行人和車輛通過，為了不遺漏有用信息，該攝像頭仍然需要保持24小時(shí)在線，這就會(huì)采集到大量無效數(shù)據(jù)。而人工智能技術(shù)的引入，則能較好地解決這一問題，比如現(xiàn)在已經(jīng)開始應(yīng)用的虛擬卡口，實(shí)現(xiàn)了按需分配感知設(shè)備資源，已經(jīng)初見研發(fā)成果的安防機(jī)器人，可以滿足巡防、監(jiān)控、預(yù)警功能。通過前端感知設(shè)備的自主感知、自主選擇完成有效數(shù)據(jù)的采集，從被動(dòng)采集變?yōu)橹鲃?dòng)抓取。

存：數(shù)據(jù)管理資源化、靈活化

完成前端設(shè)備的建設(shè)后，隨之而來的就是數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)的問題，面對(duì)大規(guī)模建設(shè)的視頻監(jiān)控，其采集的數(shù)據(jù)體量可想而知。以深圳市龍崗區(qū)為例，經(jīng)過四期雪亮工程建設(shè)，目前擁有三萬多個(gè)攝像頭，日均采集數(shù)據(jù)近億條，在這樣的數(shù)據(jù)量面前，傳統(tǒng)存儲(chǔ)方式已經(jīng)無法應(yīng)對(duì)，于是，在這個(gè)時(shí)候就需要云計(jì)算的加入。

在當(dāng)前技術(shù)水平下，搭建雪亮工程后端支撐平臺(tái)時(shí)，位于基礎(chǔ)層的便是管理數(shù)據(jù)資源的云平臺(tái)，即IaaS。有云計(jì)算作為數(shù)據(jù)傳輸與管理的支撐，前端感應(yīng)器傳回的海量數(shù)據(jù)才能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)取、大規(guī)模調(diào)取，從而將體量龐大的數(shù)據(jù)真正轉(zhuǎn)化為可實(shí)時(shí)備用的數(shù)據(jù)資源。

知：數(shù)據(jù)分析信息化、知識(shí)化

在數(shù)據(jù)資源化以后，仍然存在維度不一、形式多樣的問題，對(duì)于用戶來說，雪亮工程的視頻采集數(shù)據(jù)仍然不能發(fā)揮有效作用，因此在IaaS層上架設(shè)的PaaS層和DaaS層就專門負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的清洗、挖掘、分析等工作。

大數(shù)據(jù)有三種類型，一種是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，有固定格式和有限長度，一種是半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，比如一些xml格式的數(shù)據(jù)，還有一種是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，不定長，沒有固定格式，通過前端各類視頻、圖像、聲音等感應(yīng)器采集到的數(shù)據(jù)就屬于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。海量的未經(jīng)處理的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)對(duì)于雪亮工程用戶來說毫無用處，所以在大數(shù)據(jù)處理上的首要任務(wù)就是將非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、篩選，剔除掉無用數(shù)據(jù)，以此提取出有價(jià)值的信息。

到此時(shí)，承載有效內(nèi)容的信息已經(jīng)可以通過搜索呈現(xiàn)為人所用，但這只是初步工作，接下來還需要將數(shù)據(jù)知識(shí)化。也就是對(duì)信息化的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類、分析，挖掘出數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系，比如鄉(xiāng)村青壯年集中返鄉(xiāng)與農(nóng)作物生長狀態(tài)之間的關(guān)系，比如老年人出門活動(dòng)時(shí)長與氣候的關(guān)系，這些關(guān)系的發(fā)現(xiàn)，即形成了數(shù)據(jù)的知識(shí)化，這些知識(shí)為雪亮工程的用戶進(jìn)行決策提供了有力支撐。

用：實(shí)戰(zhàn)決策智慧化

雪亮工程的建設(shè)目的，是為了讓治安防控體系更加智能，也就意味著，雪亮工程不僅要為用戶提供知識(shí)化的信息作為決策支撐，還要提供更加明確的解決方案，由此，人工智能程序作為PaaS層之上的SaaS平臺(tái)進(jìn)入雪亮工程應(yīng)用系統(tǒng)中。

人工智能技術(shù)立足于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過模擬人類大腦的工作模式對(duì)機(jī)器進(jìn)行訓(xùn)練，交給機(jī)器知識(shí)，讓機(jī)器利用輸入的數(shù)據(jù)自行模擬和構(gòu)建相應(yīng)的模型結(jié)構(gòu)，在一次次的學(xué)習(xí)中推動(dòng)機(jī)器完成自我優(yōu)化，獲得人類想要的輸出結(jié)果。在無數(shù)次的優(yōu)化調(diào)整中，為了更接近最優(yōu)的輸出結(jié)果，人工智能必須要依靠豐富的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，而雪亮工程天然的海量數(shù)據(jù)便成了人工智能最好的訓(xùn)練場(chǎng)，因此人工智能與雪亮工程的結(jié)合才會(huì)日益深入。

目前，人工智能技術(shù)已經(jīng)可以識(shí)別行人的生理屬性，包括人物性別、年齡、姿態(tài)等；能夠在遮擋條件下精確識(shí)別行人位置；可以在多種場(chǎng)景中檢測(cè)到多種不同角度的車輛，提供車牌號(hào)碼、汽車品牌、型號(hào)、顏色等特征；實(shí)現(xiàn)人群分析、軌跡分析、異常動(dòng)態(tài)分析等等。然而，這些功能的實(shí)現(xiàn)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有將雪亮工程的價(jià)值最大化，無論是人臉識(shí)別還是車輛識(shí)別或是軌跡分析，這些功能發(fā)揮作用的環(huán)節(jié)基本是在事后調(diào)查，而對(duì)于人們的安全需求來說，事前的防范才是最關(guān)鍵的，所以，自動(dòng)抓取信息，自主分析、及時(shí)預(yù)警，這些都是人工智能在雪亮工程上需要努力的方向，也是雪亮工程價(jià)值最大化的突破口。

案例分析

深圳市龍崗區(qū)，自2014年開始建設(shè)雪亮工程，2018年完成雪亮工程四期建設(shè)，目前接入視頻專網(wǎng)的點(diǎn)位數(shù)量超過3萬路，高清點(diǎn)覆蓋率達(dá)每平方公里77個(gè)。在前端感知設(shè)備科學(xué)布設(shè)的基礎(chǔ)上，信義科技著手搭建后端支撐平臺(tái)，以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)為核心，成功建設(shè)智慧警務(wù)云平臺(tái)，構(gòu)筑感、傳、知、用一體化服務(wù)平臺(tái)，大大提高了雪亮工程服務(wù)效率。自2016年平臺(tái)建成投入使用以來，深圳市公安局龍崗分局刑事盜竊警情三年同比連續(xù)下降超50%，兩搶警情三年同比連續(xù)下降超65%，在分局辦理的案件中，85%的案件可在云平臺(tái)上采集到視頻線索，在社會(huì)上引起強(qiáng)烈反響的15小時(shí)解救拐賣兒童、8小時(shí)破獲命案等事件，均依靠智慧警務(wù)云平臺(tái)完成。

作為目前國內(nèi)標(biāo)桿性的警務(wù)云項(xiàng)目，龍崗區(qū)目前已接待了來自60多個(gè)國家的來訪者、來自國內(nèi)183個(gè)地市相關(guān)部門來訪者，接待人數(shù)超萬人。

除服務(wù)于公安部門外，雪亮工程正日漸在更多領(lǐng)域發(fā)揮作用，如信義科技在龍崗區(qū)著手實(shí)踐的雪亮工程+環(huán)保水務(wù)、雪亮工程+三防、雪亮工程+消防、雪亮工程+反恐等多種實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用模式，正在以人工智能技術(shù)手段將雪亮工程價(jià)值不斷擴(kuò)大。