基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的兒童防走失應(yīng)用研究

摘? 要：針對全國兒童走失的社會(huì)重大問題，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行研究分析。為防止兒童走失，平臺(tái)通過APP采集相關(guān)兒童與監(jiān)護(hù)人信息，與公安系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)證，實(shí)時(shí)監(jiān)測終端有：公共監(jiān)控、私家車監(jiān)控，利用大數(shù)據(jù)人臉識(shí)別技術(shù)，自動(dòng)與超級(jí)數(shù)據(jù)庫匹配信息，通過人臉識(shí)別判斷兒童是否安全，平臺(tái)自動(dòng)進(jìn)行智能預(yù)警、智能報(bào)警，并將該兒童的最新監(jiān)控信息同時(shí)報(bào)告給監(jiān)護(hù)人和公安系統(tǒng)。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)、人臉識(shí)別技術(shù)、公安監(jiān)控系統(tǒng)，降低兒童走失率，為全國兒童安全保障提供技術(shù)服務(wù)

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);兒童安全;實(shí)時(shí)監(jiān)控;人臉識(shí)別;GPS

中圖分類號(hào)：TP311.13 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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

在我們身旁，時(shí)常發(fā)生著孩子丟失的悲劇。據(jù)公安部最新數(shù)據(jù)顯示，近年來我國每年有近20萬兒童失蹤。兒童走失對每一個(gè)家庭來說都是一個(gè)非常沉重的打擊[1]。公安部兒童失蹤信息緊急發(fā)布平臺(tái)“團(tuán)圓”系統(tǒng)由公安部和阿里巴巴集團(tuán)合作開發(fā)，于2016年5月15日上線運(yùn)行，建立了兒童失蹤信息發(fā)布的官方渠道，運(yùn)用“信息化+打拐”的方式發(fā)動(dòng)群眾提供線索，及時(shí)查找解救失蹤被拐兒童。截至2019年5月15日，平臺(tái)共發(fā)布失蹤兒童信息3 419條，找回兒童3 367名，找回兒童比例為98.5%，其中解救被拐兒童53名[2]。

這也說明，公安機(jī)構(gòu)已經(jīng)借助大數(shù)據(jù)等新型技術(shù)，最大程度地找回了走失兒童。然而，本研究想要探討的一個(gè)方向，即在兒童走失之前，哪怕是沒有監(jiān)護(hù)人同行的情況，我們?nèi)绾谓柚髷?shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行最大層面的保護(hù)？設(shè)想如果每一個(gè)兒童（0～14歲）外出時(shí)都被多層監(jiān)控保護(hù)，并且當(dāng)監(jiān)控畫面與原始數(shù)據(jù)庫（兒童與監(jiān)護(hù)人）自動(dòng)匹配后發(fā)現(xiàn)周邊無監(jiān)護(hù)人的情況，平臺(tái)將自動(dòng)聯(lián)系監(jiān)護(hù)人進(jìn)行安全確認(rèn)，那么在兒童走失前，監(jiān)護(hù)人將在第一時(shí)間確認(rèn)兒童安全狀態(tài)，兒童走失數(shù)量將得以大大降低。

1? 平臺(tái)總體方案設(shè)計(jì)模型

平臺(tái)總體包括五大模塊：

（1）原始數(shù)據(jù)庫準(zhǔn)備：用戶通過APP上傳監(jiān)護(hù)人（含看管人）和兒童的照片、指紋、虹膜（可選擇）、身份認(rèn)證（戶籍證明）資料、聯(lián)系方式等到初始數(shù)據(jù)庫申請認(rèn)證，通過自動(dòng)與公安戶籍系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫匹配得以認(rèn)證后形成正式的超級(jí)數(shù)據(jù)庫。

（2）監(jiān)控系統(tǒng)接入，在預(yù)設(shè)的條件下通過監(jiān)控系統(tǒng)拍照獲得實(shí)時(shí)的兒童與同行人照片，傳輸?shù)浇y(tǒng)一的監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

（3）監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫與原始超級(jí)數(shù)據(jù)庫智能匹配，判斷是否需要聯(lián)系人確認(rèn)其安全狀態(tài)，并根據(jù)預(yù)設(shè)情況實(shí)施干預(yù)或非干預(yù)。

（4）如果符合干預(yù)條件，及時(shí)做出報(bào)警等干預(yù)動(dòng)作，攔截兒童出行或者干預(yù)私家車啟動(dòng)。

（5）普通APP用戶發(fā)現(xiàn)疑似走失兒童，隨時(shí)隨地可用APP拍照功能，舉報(bào)兒童走失案例，平臺(tái)在匹配兒童監(jiān)護(hù)人后，自動(dòng)與監(jiān)護(hù)人聯(lián)系確認(rèn)安全狀態(tài)，如為危險(xiǎn)，及時(shí)智能報(bào)警。

平臺(tái)應(yīng)用模型如圖1所示。

2? 平臺(tái)詳細(xì)業(yè)務(wù)描述

平臺(tái)流程設(shè)計(jì)十分重要，如何實(shí)現(xiàn)將準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)庫與實(shí)施監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫匹配，私家車等非公共監(jiān)控系統(tǒng)的接入及其干預(yù)等，都有一定難度。下文將分三大模塊詳細(xì)介紹。

2.1? 原始大數(shù)據(jù)準(zhǔn)備流程描述

平臺(tái)構(gòu)筑第一步為原始數(shù)據(jù)庫準(zhǔn)備，具體準(zhǔn)備流程如圖2所示。

2.2? 監(jiān)控系統(tǒng)接入及其業(yè)務(wù)流程

平臺(tái)針對兒童走丟聯(lián)合公安系統(tǒng)資源進(jìn)行及時(shí)、高效、快速的聯(lián)防反應(yīng)，其中，需要接入公共（比如公共交通系統(tǒng)）與私人（比如私家車）監(jiān)控系統(tǒng)，具體實(shí)施方法如下介紹。

2.2.1? 公共交通監(jiān)控系統(tǒng)接入及其業(yè)務(wù)流程

平臺(tái)為利用公共交通出行兒童提供防護(hù)服務(wù)，當(dāng)監(jiān)控到出行兒童為危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)將報(bào)警干預(yù)，并及時(shí)攔截出行兒童，具體業(yè)務(wù)流程如圖3所示。

2.2.2? 私家車監(jiān)控系統(tǒng)接入及其業(yè)務(wù)流程

平臺(tái)為私家車出行兒童提供防護(hù)服務(wù)，當(dāng)監(jiān)控到出行兒童為危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)將報(bào)警干預(yù)，并禁止私家車關(guān)閉車門，私家車將無法正常啟動(dòng)駕駛，具體業(yè)務(wù)流程如圖4所示。

2.3? 普通APP用戶發(fā)現(xiàn)疑似走失兒童的舉報(bào)流程

平臺(tái)為所有APP用戶提供舉報(bào)功能，凡是發(fā)現(xiàn)任何疑似走失兒童，即可用APP拍照功能拍照（手機(jī)不留底，附帶地理位置），自動(dòng)傳輸?shù)酱髷?shù)據(jù)庫匹配監(jiān)護(hù)人，如監(jiān)護(hù)人回復(fù)兒童狀況危險(xiǎn)，平臺(tái)立即報(bào)警，由最近警方及時(shí)到所在位置帶回兒童。具體業(yè)務(wù)流程如圖5所示。

3? 平臺(tái)具體功能構(gòu)成

本平臺(tái)功能多樣，通過接入公安系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、智能通訊等得以實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)效果。具體功能構(gòu)成如圖6所示。

4? 關(guān)于數(shù)據(jù)庫的安全對策

在存儲(chǔ)有海量信息的云網(wǎng)絡(luò)空間中，影響信息安全的要素較多，通常受制于用戶對服務(wù)商的選擇，傳統(tǒng)信息安全系統(tǒng)不能有效滿足個(gè)性化的定制需求，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)信息泄露的風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)前，對大數(shù)據(jù)信息安全監(jiān)控云平臺(tái)設(shè)計(jì)采用的是三層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，即IaaS層（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)層）、SaaS層（軟件即服務(wù)層）和應(yīng)用層，通過瀏覽器（例如：Salesforce、GoogleDocs）建立輸入輸出系統(tǒng)的客戶終端，給用戶提供一個(gè)簡單、統(tǒng)一的系統(tǒng)調(diào)用接口，根據(jù)云平臺(tái)數(shù)據(jù)管理供應(yīng)鏈作業(yè)節(jié)點(diǎn)的任務(wù)環(huán)境，引入虛擬的云服務(wù)資源，建立彈性（Elasticity）的服務(wù)，通過云服務(wù)的形式獲得計(jì)算資源。[3]

本平臺(tái)將使用一種基于Hadoop的大數(shù)據(jù)信息安全監(jiān)控云平臺(tái)設(shè)計(jì)方法。首先在信息資源云體系下構(gòu)建大數(shù)據(jù)信息安全融合模型，通過信息挖掘與匹配方法把云平臺(tái)中的數(shù)據(jù)資源、物理資源進(jìn)行關(guān)聯(lián)性整合，在Hadoop平臺(tái)下構(gòu)建多源信息資源云，建立用戶接口注冊機(jī)制，然后采用虛擬化技術(shù)進(jìn)行信息保護(hù)，實(shí)現(xiàn)在云平臺(tái)下進(jìn)行信息安全監(jiān)控。[4]

5? 預(yù)期應(yīng)用現(xiàn)狀

通過監(jiān)控系統(tǒng)抓取兒童出行影像，自動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)到大數(shù)據(jù)庫匹配計(jì)算，匹配到出行中兒童監(jiān)護(hù)人同行與非同行情況，智能做出干預(yù)動(dòng)作。如無監(jiān)護(hù)人同行情況，自動(dòng)聯(lián)系監(jiān)護(hù)人確認(rèn)安全狀況。此過程數(shù)據(jù)傳輸大、運(yùn)算內(nèi)容多，但是運(yùn)算公式相對簡單，因此技術(shù)層面可實(shí)施性高。但是個(gè)人信息繁多，必須與公安系統(tǒng)對接，并做到萬無一失的數(shù)據(jù)安全保護(hù)，所以需要強(qiáng)有力的政策支持以及前期的巨額投入，才能真正展開應(yīng)用。如果平臺(tái)構(gòu)筑起來，可以考慮應(yīng)用到老年人、殘障人士等的走丟監(jiān)控和防護(hù)。并且，一旦超級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)建立起來，是否可以應(yīng)用于公共出行安全的防護(hù)也是可以探討的一個(gè)方向，比如公共場所的偷盜、搶劫、毒品交易等違法行為的監(jiān)控應(yīng)用等。

6? 結(jié)? 論

全方位兒童出行安全防護(hù)超級(jí)大數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建，可以有效地防止兒童走失，即使是兒童走失、被拐，或者由于其他原因獨(dú)自出行的情況，也能讓監(jiān)護(hù)人及時(shí)掌握兒童出行狀況。并且前期的信息采集可擴(kuò)展性強(qiáng)，能同時(shí)應(yīng)用于對老年人、殘障人士的出行防護(hù)，這將大大提高社會(huì)的公共出行安全。兒童、老年人的出行安全得到保障，對于一個(gè)家庭來說，是強(qiáng)有力的定心丸，將提高每個(gè)家庭的生產(chǎn)效率和生活品質(zhì)，從而帶給社會(huì)積極而健康的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張新建，楊曉坤.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的兒童防走失系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì) [J].電子測試，2013（14）：17-19.

[2] 王文碩.中國政府代表團(tuán)舉辦推介以公安部兒童失蹤信息緊急發(fā)布平臺(tái)為主題的邊會(huì) [N].人民公安報(bào)，2018-10-18（1）.

[3] 李亞如，劉建華.大數(shù)據(jù)環(huán)境下MapReduce準(zhǔn)入控制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [J].計(jì)算機(jī)測量與控制，2016，24（2）：114-l17.

[4] 張帥，賈如春.基于Hadoop的大數(shù)據(jù)信息安全監(jiān)控云平臺(tái)設(shè)計(jì)與研究 [J].計(jì)算機(jī)測量與控制，2017，25（9）：72-74+78.

作者簡介：胡夏林（1987-），男，瑤族，廣東廣州人，軟件設(shè)計(jì)師，本科，研究方向：軟件技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。