利用無(wú)人值守原理在居家隔離異常行為主動(dòng)報(bào)警上的應(yīng)用

王易 茅菲菲 高子航 高芷馨

摘 要 2020年初“新型冠狀病毒”疫情突然爆發(fā)，基于全國(guó)人口大規(guī)模、頻繁流動(dòng)等特點(diǎn)，一般的視頻監(jiān)控系統(tǒng)根本無(wú)法滿足居家隔離實(shí)時(shí)監(jiān)控、主動(dòng)預(yù)警等需求。作者提出了一種利用無(wú)人值守工作原理針對(duì)居家隔離者在發(fā)生行為異常時(shí)可自主、實(shí)時(shí)報(bào)警的系統(tǒng)，保障重大疫情期間居家隔離者和工作人員的衛(wèi)生安全性和管理有效性。

關(guān)鍵詞 無(wú)人值守；居家隔離；異常行為；主動(dòng)報(bào)警

一、提出問(wèn)題

1、背景介紹

2020年新冠疫情突然爆發(fā)，一場(chǎng)沒(méi)有硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng)也隨即打響。隨著疫情得以有效控制，防控的核心問(wèn)題也由病患的醫(yī)治逐漸轉(zhuǎn)移到國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)區(qū)域人員流動(dòng)的防控上來(lái)，根據(jù)相關(guān)疫情的防控需求，國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)區(qū)域人員當(dāng)居住地發(fā)生變化時(shí)，需在接收地進(jìn)行集中或居家隔離14天等要求，隔離期間不得出現(xiàn)外出、會(huì)客，甚至開(kāi)門(mén)等異常行為。

2、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

以往所采用的傳統(tǒng)視頻監(jiān)控方式，只是一種提供事后取證的錄像工具，根本無(wú)法對(duì)居家隔離者進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和反饋。在全國(guó)范圍內(nèi)，符合居家隔離要求或需要進(jìn)行居家隔離者數(shù)以萬(wàn)計(jì)，這些都需要極其龐大的人力、物力以及財(cái)力資源來(lái)匹配和支撐。在成千上萬(wàn)個(gè)居家隔離監(jiān)測(cè)點(diǎn)，如果僅僅依靠工作人員的話，當(dāng)居家隔離者行為發(fā)生異常行為（如開(kāi)門(mén)、會(huì)客、外出等）時(shí)，根本無(wú)法有效的監(jiān)控和主動(dòng)預(yù)警。顯然，這種居家隔離的防控體系，缺乏有效的預(yù)防能力。

二、分析問(wèn)題

1、特點(diǎn)分析

在了解項(xiàng)目的背景以及基于背景所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題之后，作者簡(jiǎn)單分析了居家隔離這種典型應(yīng)用場(chǎng)景的特點(diǎn)：

●通常無(wú)人值守，待有需求時(shí)才安排相關(guān)人員（社區(qū)工作人員、志愿者、衛(wèi)生防疫人員等）前往；

●隔離期間，不允許自行開(kāi)門(mén)、會(huì)客、外出等；

●數(shù)量不均，有的社區(qū)多、有的社區(qū)少；

●分布范圍廣，只要有隔離需求的社區(qū)理論上均有分布；

●重點(diǎn)監(jiān)管和防控的點(diǎn)比較少（只需要在大門(mén)處進(jìn)行防控即可）。

2、提出需求

鑒于對(duì)問(wèn)題特點(diǎn)的分析，面對(duì)疫情防控和居家隔離問(wèn)題的壓力，亟需一種無(wú)人值守式的主動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)來(lái)解決上述問(wèn)題，具體需求如下：

●無(wú)人值守式

●行為異常判斷

●有源低功耗運(yùn)行

●網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸

●主動(dòng)報(bào)警

三、解決問(wèn)題

1、解決思路

基于上述所提的需求，所設(shè)計(jì)的無(wú)人值守式居家隔離異常行為主動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的解決思路為：

（1）針對(duì)“無(wú)人值守式”：基于控制點(diǎn)少等特點(diǎn)，只需要對(duì)隔離人員外出口處進(jìn)行監(jiān)控，但考慮到可能會(huì)有人為破壞、無(wú)意碰撞和存在死角等因素，視頻監(jiān)控設(shè)備應(yīng)該采用具有廣角、高清、夜視等功能的攝像頭。

（2）針對(duì)“行為異常判斷”：采用人臉識(shí)別、行為識(shí)別等算法對(duì)開(kāi)門(mén)、會(huì)客、外出等異常行為進(jìn)行識(shí)別和分析，一旦被判定為異常行為，則在記錄取證的同時(shí)觸發(fā)報(bào)警模塊。

（3）針對(duì)“有源低功耗運(yùn)行”：系統(tǒng)相關(guān)監(jiān)控及視頻采集設(shè)備由內(nèi)置可充電式電源持續(xù)供電，即使在外部電源切斷的情況下也可以正常工作，低功耗滿足居家隔離者在隔離期間的續(xù)航要求。

（4）針對(duì)“網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸”：監(jiān)控及信息采集設(shè)備不但具有內(nèi)置存儲(chǔ)的功能，而且還要支持無(wú)線或者安裝流量卡便可以高速、實(shí)時(shí)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸。

（5）針對(duì)“主動(dòng)報(bào)警”：當(dāng)居家隔離者發(fā)生異常行為時(shí)，報(bào)警模塊便被觸發(fā)，系統(tǒng)可以主動(dòng)將已采集的證據(jù)和相關(guān)信息（如居家隔離者信息、地理位置信息、行為異常信息等）實(shí)時(shí)發(fā)至相關(guān)部門(mén)/個(gè)人的手機(jī)或其他接收工具上。

2、系統(tǒng)參數(shù)

●人臉識(shí)別，人體熱釋紅外，智能探測(cè)抓拍、報(bào)警；

●視頻、拍照云存儲(chǔ)15天循環(huán)覆蓋（隔離14天內(nèi)可溯源取證）；

●按門(mén)鈴自動(dòng)拍照并發(fā)送信息至指定手機(jī)；

●可連接WIFI、熱插拔手機(jī)流量卡，支持全球漫游；

●1080P+ICR高清色彩還原，手機(jī)APP可遠(yuǎn)程視頻；

●4節(jié)干電池可續(xù)航3-4個(gè)月；

●140度廣角、夜視、高清攝像頭。

四、驗(yàn)證問(wèn)題

通過(guò)選取符合系統(tǒng)參數(shù)要求且滿足需求的視頻信息采集設(shè)備，以及采用人臉識(shí)別算法、動(dòng)作識(shí)別算法、智能報(bào)警模塊等共同組成的居家隔離異常行為主動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)完全實(shí)現(xiàn)和滿足問(wèn)題所需的要求，并通過(guò)了測(cè)試、驗(yàn)證。

五、結(jié)論

本文利用無(wú)人值守技術(shù)設(shè)計(jì)了一款居家隔離異常行為主動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，主要由視頻信息采集、分析、預(yù)警模塊以及手機(jī)等智能終端組成。具備安裝方便、體積輕小、功能強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)。如加裝于目前已有的區(qū)域門(mén)禁系統(tǒng)上，改造工作量小，改造成本低，短時(shí)間就可迅速完成，無(wú)需對(duì)原有系統(tǒng)做任何升級(jí)、改造。加裝本系統(tǒng)后，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)無(wú)人值守，當(dāng)發(fā)生異常行為時(shí)，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)主動(dòng)報(bào)警等功能，對(duì)現(xiàn)階段疫情的防控提供了巨大的保障，大大提升了工作效率也降低了人力成本。