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浅谈智慧城市指挥中心建设的发展趋势

2019-05-15 08:56 | 人气:148

 

一、智慧城市指挥中心发展趋势

1.智慧城市概念

智慧城市(英语:SmartCity)是新一代信息技术支撑、知识社会下一代创新(创新2.0)环境下的城市形态,强调智慧城市不仅仅是物联网、云计算等新一代信息技术的应用,更重要的是通过面向知识社会的创新2.0的方法论应用,让人与人、人与物,物与物之间的联系和互动更加紧密,交互更?#29992;?#30830;、灵活,真正如同人一般地互动。这就需要不仅要在宏观层面上,整合海量的数据信息、数据挖掘、数据云存储、大数据分析并可视化展现,使得更多系?#25345;?#38388;的直接或间接联?#26723;?#20197;挖掘,为指挥决策提供准确、高可行性的支持,更要在系统的整体上进行优化,让虚拟空间与物理现实真正做到同?#20132;?#21160;,让最终响应与执行更具效率。


2.基于大屏显控系统的智慧城市特点

而以大屏显控系统作为核心的智慧城市管理系统,可将智慧城市信息全面整合、共享在大屏上,建立一个集中展现、运维、管理、协调、指挥、调度的综合环境:

1)跨度广:智慧城市密不可分的重要行业领域,如国防军队、公检法、公共交通运输、安防监控、能源生产等行业信息全面集中整合,将所有音视频信息全面汇聚在大屏上统一展现,如监控画面、大数据可视化信息、预案模块、音频控制控制区域、会议设置、超高分云图等可上屏在特定区域内展现。

2)维度大:采用分布式的架构,使得单个系统节点独立运行计算,并且通过公有云的连接方式、云存储的数据存储模式,实现快速、安全地调取各系统节点处理后的信息并最终整合,高效计算统计的同时,使得系统与系?#25345;?#38388;存在多向联系,挖掘维度更大的系统网络,而又能合理有序共享,运维高效、安全可靠。

3)深度深:大屏显控系统是对智慧城市中至关重要的物联网技术(loT)的应对策略,它可在LoT感知延伸层实?#20013;?#24687;采集捕获,对多类型信号源如IPC、PC、图形工作站等接入,在网络层上让移动网络成为主要接入方式,建立端与端的全局网络,并层层叠套,在局部形成自主网络的前提下再去链接更大的网络,形成层次性的组网结构,在应用层面上采用云计算等技术,将智慧城市数以亿计的实时动态管理数据变成可能,并自动对数据进行收集、分析、生成问题,进行预案、自动报警设置。

大屏显控系统将成为高效传递、接收、显示、分析、存储的云台,为操作人员在面对纷繁复杂的海量信息数据、图像、音视频等信息时,作为智慧城市建设中的排?#32321;?#19988;这个“排?#32321;?#21183;必有着技术优劣与否、先进之分。

3.大屏显控系统的演进

随着技术的高速发展,人们的视觉趋向于更大更亮,色?#26102;?#21644;度更高,更小拼接拼缝,更清晰,这也由此对控制器的处理能力有着更高的要求,形成了显示端与控制器协同发展的有趣局面。显示端向着1080、4K甚至8K等清晰度冲击,而控制器不可避免的,为了能?#25381;?#23545;8K清晰度的挑战,?#28304;?#29702;能力及方式不断探索,由传统集中式处理逐渐转向协同处理模式,最终演化至第三代:网络分布式处理器,各节点分布处理再通过网络协同整合。集合海量接入处理、综合化展现、高安全稳定、易扩容扩展、易维护施工、长期成?#38236;?#31561;都是其成为市场新宠,乃至智慧城市解决方案的主要特点。

3.1显示端发展史

1080p是一种视频显示格式,外语字母P意为逐行扫描,数字1080则表示垂直方向有1080条水平扫描线。通常1080p的画面分辨率为1920×1080。随着显卡技术和生产技术的发展,1080P产品正式普及发生在2010年。无论是从客户应用或者与?#24067;?#30340;匹配程度,1080P均成为当时显控行业显示端分辨率的主流。

随着技术发展与生产成本的下降,4K家用投影机在2017年才开始了他的普及之路,可以预见,而刚刚崭露?#26041;?#30340;8K分辨率产品,他的普及需要数年的发展。

DLP投影机的核心技术主要掌握在美国TI公司的手中,3LCD的核心技术在爱普生和索尼的手中。就现有资料表明,TI还?#25381;?#25512;出8K芯片,爱普生和索尼也?#25381;?#25512;出8K的3LCD技术产品。

目前,一块1024×768的DMD芯片需要在尺寸为25px×35px的面积上设置1024×768即786432个微镜单元,而4K甚至8K的DMD芯片,需要设置更多的微镜单元,无论从技术还是实现成本来说,目前的4K和8K产品在拼?#26377;?#19994;的普及之路仍然很漫长。

目前我们正处在8K产品问世起点,从4K产品普及规律推断,我们还需要6年左右的时间才能迎来8K产品的普及化。

在大屏拼?#26377;?#19994;2K信号仍是目前信号源的主流。在未来一?#38382;?#38388;内仍是主流。2K分辨率已经能满足目前拼?#26377;?#19994;客户的需求,正因为如此,客户已经将目光从显示端转移到能使系统更易用更智慧的控制端,也就是俗称的控制器。

3.2控制器发展史

3.2.1第一代PC架构集中处理器

第一代PC架构集中处理器,结构是一台高性能的PC主机,由PC?#28304;?#30340;CPU和GPU进行图像算法的处理,使用PCI或PCI-E采集卡接入各种视频信号,?#19978;?#21345;输出,实现大屏拼接的功能。当时信号源较少,第一代处理器基?#31350;?#20197;满足项目的日常需求。

但是受计算机主板规模和处理能力的的限制,第一代处理器单台无法满足信号源数量较大的项目,这就势必要进行多台处理器的级联,成本动辄上百万。再加上架构本身稳定性不高,慢慢被高端市场淘汰。

3.2.2第二代集中式处理器

第二代集中式处理器,处理核心是FPGA芯片阵?#23567;PGA处理速度快,单台设备接入信号?#31995;?#19968;代有显著提升,可以满足中等规模项目的需求,逐渐登上历史舞台。而且处理器?#25381;?#25805;作系统,第一代控制器的弊端被完美的解决。稳定性提高,接入信号源数量几?#38382;?#22686;长,是其显著的优势。

随着用户使用软件习惯的增多,第二代处理器的弊端也逐渐显现出来。无法应付客户复杂的软件使用习惯,无法将更多软件功能集成在处理器中,也使其在后来的发展中较为吃力。

随着依托网络化的无线预?#26469;?#25511;、与大屏显示端点对点分辨率超高清底图显示、IP流媒体摄像头综合调度、不同房间多组大?#21015;?#21516;显示等逐渐成为市场追捧的热点,第一代第二代集中式处理器逐渐丧失了原有的综合优势。

3.2.3第三代网络分布式处理器

随着网络技术和数?#20013;?#21495;处理技术的飞速发展,网络成本的逐年?#26723;停?#32593;络式处理器逐渐受到用户的青睐。通过网络将图像采集传输和图像显示处理连接起来,去中心化的网络架构分布式处理器在稳定性和安全性方面有着无与伦比的优势。

在网络架构中,客户应用软件也更容?#20934;?#25104;在客户端的操作软件中,让操控变得更人性化。而且扩展也比较方便,扩展成本也相对较少。建设复杂程度也有了明显的下降,前期只需要部署网线即可。

网络化分布式处理器,不但适合小规模、中等规模项目的应用,对于规模更大项目的实施?#37096;?#20197;灵活应对。

安全、稳定、易扩展、易维护、?#36164;?#24037;等等优势使分布式处理器成为市场新的宠儿。

MICS云智慧城市方案

1.方案要求

利用各?#20013;?#24687;技术或创新意念,集成城市的组?#19978;?#32479;和服务,以提升资源运用的效率,优化城市管理和服务,以?#26696;?#21892;市民生活质量。智慧城市把新一代信息技术充分运用在城市的各行各业之中,是基于知识社会下一代创新(创新2.0)的城市信息化高级形态,实?#20013;?#24687;化、工业化与城镇化深度融合,有助于缓解“大城市病?#20445;?#25552;高城镇化质量,实现精细化和动态管理,并提升城市管理成效?#36879;?#21892;市民生活质量。

分布式系统通过网络化方式,对城市各种资源进行有效的整合分发,以下为智慧城市具备的一些功能特点:

· 统一调度:融合现有的视频平台,集中调度,避免信息孤岛。

· 集中支撑:避免新建视频项目的重复建设、包括接入、存储、分发和分析能力的整合。

· 兼容接入:广泛的接入政府、行业、小企业视频平台的摄像头。

· 智能分析:在云存储的基础上,实现智能分析,主要体现在实际应用的系统上。

·  开放应用:平台开放,支持上下垂直系统的无缝接入。   

·  平台管理:支持多功能应用业务系统接入统一管理,实现集中管控。

·  智能联动:多业务联动控制和管理。

·  可视化调度: 除了上屏信息的可视化外,操作上更是要求全面可视化。

·  交互协作:通过桌面共享、远程标注、文件派发快速实现远程会讨决策。

2.MICS云智慧城市方案

要打造一个全方位智能化联动、且能够满足各种功能需求的智慧城市解决方案,首先得解决当前城市各系统现存问题。这些问题总结起来就是四个关键点。

· 统筹管控

· 跨平台融合

· 交互协作

· 可视化调度

那么要同时满足四个关键点的解决方案是否存在呢?答案是肯定的。MICS云平台就是专门为满足智慧城市解决方案而生的。那么MICS云平台到底是怎么样的一个平台架构呢?它为何能能够解决当前智慧城市系统现存的最大问题呢?下面为MICS云的详细定义。

2.1统筹管理

· 设备管理:实现系统内所有设备的统一配置和管理调度。

· 用户及用户权限管理:实现分?#24230;?#38480;管理,按用户等级获取访问,甚至是某个系统或者某一?#26041;?#20837;信号,均可确保系统安全性。

·  多级多层管理:可实现上下级单位权限管理,确保各司其职,信息保密。

2.2集群式存储及转发服务

·  所有信息资源数据保存在集群式服务器群组中。

·  实时视频、信息转发。

·  集群式服务云中互联,可实现所有云中信息任意共享和调度。

2.3视频监控

·  视频浏览:云中任意调度和查看实时信号。

·  多画面显示:多画面漫游、叠加、拼接显示。

·  多分辨率兼容:满足多种分辨?#39318;?#36866;应调节,支持4K和超高分接入和显示。

·  预案轮询:多窗口视频循环切换播放,支持海量自定义预案。

·  远程控制:远程设备网络接入,云中控制和管理

2.4协作会议

· KVM管理:PC、工作站、大屏、Pad直接通过软件实现远程KVM管理。

· 标注:可对云中的视频、文?#20013;?#24687;等进行实时标注,尤其适用于会议研讨、决策制定。

· 桌面共享:在会讨过程中,还可以同时?#36816;?#26377;的电脑桌面进行实时的共享。

·  文件派发:会议决策过程中,决策方案或意见稿可一键实现实时派发给对应的人员,实现共享。

2.5平台融合管理

· 平台整合:提供简易开放API接口,通过调用接口进行大平台架构的整合与管理,实现无限扩展应用。

·  联动管理:多种业务数据系统无缝对接,实现多方合为一体的联动控制和调度管理。

·  中控集成:周边设备包括、云台、摄像机、音响、DVD等设备均可实现集中控制管理。

2.6可视化客户端管理

· 多屏操作:支持PAD,触控屏、?#21482;?#30005;脑等多种方式联动操作。

· 简易客户端:仅需通过IE浏览器即可登陆客户?#31169;?#34892;任意的可视化的系统设置、管理和操作。

· 定制化:支持客户个性化需求,提供触控可视化操作客户定制服务,实现绝妙的可视化交互操作体验。

2.7录制和播放

· 同步录制?#26680;?#26377;实时信号都支持同步录制和存储起来。

· 在线点播:支持云中在线点播任意录制内容。

· 多方?#20132;?#25918;:支持按照文件名、时间等多录制内容进行检索和回放等操作。

2.8 GIS地图综合应用

· 支持加载GIS地图,并且支持将摄像机布置到地图上。

· GIS地图基本功能:放大、缩小、全景、漫游、比例尺、距离测量、面积测量、鹰眼等。

· 在GIS上定位摄像机,浏览对应的实时视频和云镜控制等操作。

· 在GIS地图上自动调取报警点,实时展示事故现场状况。

2.9报警与事件管理

· 接收报警信息:接收前端各类设备发送过的报警信息,并处理成报警服务器能够识别的信息格式。

· 转发报警:把处理后的,系统可识别的报警信息转发给相关控制中心。

· 报警展示:根据预定义的报警类?#22270;?#30456;应的响应时间,动态上屏实时展示事发地点视频信息。

· 报警日志记录:以日志方式记录报警的详细情况(联动时间、报警原因等)。

3.MICS云在智慧城市各行业中的应用

3.1国防军队

在智慧城市建设中作为地基的国防军?#26377;?#19994;中,大屏显控系统已成为信息化建设的重要部分,日常军事训练、各类军事演习、日常军事培训以?#26696;?#21333;位协同合作,指挥作战中心的指挥部署等都已经离不开大屏显控系统的帮助。不过,鉴于行业?#26696;?#26631;准、严要求”的特殊性,为适应当?#26696;?#26434;的国际和国内环境,智慧城市下军区指挥中心的打造需具有新形势下信息化建设的众多特点:其不但需要运用信息技术来增强应急保障速度和综合指挥能力,而?#19994;?#36127;着日常军事演习来增强作战能力的重大责任。

MICS云的智慧城市方案,是一套技术先进、兼容性强、保密性高、扩展灵活、信息互联共享的一体化综合管理云平台,满足信息融合、网络管理、执勤维护、应急保障、指挥调度和事务处理需求,以达到智慧城市国防基础现代信息化建设的根本目的。

3.2安防监控天网工程

在智慧城市建设中安防监控不可缺少,为适应城市的迅速发展,规模扩大,打造“天网工程”已成共识,其利用GIS地图、图像采集、传输、控制、显示等设备和控制软件,对固定区域进行实时监控和信息记录的视频监控,用以对城市进行防控、治安和管理。

MICS云的智慧城市方案打造的天网工程中,支持海量多品?#39057;?#23376;眼统一接入至系统中,监控信号无需额外配备服务器进行输出转化,可直接接入系统内,形成多达8000多路IPC信号接入的可行性,并可支持海量天网系统平台对接。

并且监控摄像头分布各处,交通要道、治?#37096;?#21475;、公共聚集场所、宾馆、学校、医院以及治安复杂场所,利用视频专网、互联网、移动网络、公网等将监控点的图像传送到监控中心(即“天网工程”管理平台),可在后续授权情况下,将画面、数据、处理后的信息推送至智慧城市相关部门,跨行有序整合。如为公检法行业提供刑事案件、治安案件支持,为公共交通运输行业提供交通违章、城管违章等分类后的图像信息。多维度深度强化城市综合管理、预?#26469;?#20987;犯罪和突发性治安灾害事故提供可靠的影像资料。

3.3公共交通运输

城市交通是智慧城市建设中的重要组成部分。交通越发达,其运输设施越多样,路况越复杂,随之而来各类交通问题、事故越发频发。MICS云的智慧城市方案,针对交通行业特点,提供了便利、高效、高性价比的城市交通指挥调度解决方案。使用云节点在公有云的基础上建立可视化信息的基础互联网络,利用服务层可实现与不同业务系统的快速对接,有效地解决上述这些难题。

MICS云通过将指挥中心内的远程监控、实时指挥、会议决策、应急处理、业务联动、数据分析统计、信息发布等功能整合,以更简单灵活的方式实现有机结合,为智慧城市操作人员尽可能地提高交通营运日常调度工作效率,并在未来无论是扩展轨道交通、地面公交接驳、其它交通运输方式时,可不?#31995;?#25353;照新的需要,扩充平台功能。

3.4公检法

借助于MICS云平台打造的智慧法?#28023;?#20854;基于分布式技术和网络技术构建的,公检法行业?#19978;?#20114;打通,不同部门:检察院、法院、公安等,上下级:高院、中院、基层法院一一打通,建成了一个互联互通、多主体、多法院、多部门、多业务系统协同作业的智慧城市公检法可视化综合指挥处理平台。

实现公检法行业信息有序共享、各院视频会议、远程协同办案、远程庭审观摩、并集成其他信息中心、执行联动中心系?#22330;?#21496;法警务工作管理平台等多业务系统于一体综合的可视化云平台。


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