基于移動網(wǎng)絡(luò)的全信息報警監(jiān)控系統(tǒng)綜述＊

陳 陣，陳 頌，張 練，譚立鋼，張利強(qiáng)

（1.內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 內(nèi)江641111；2.內(nèi)江醫(yī)科學(xué)校，四川 內(nèi)江641000；3.內(nèi)江五環(huán)科技公司，四川 內(nèi)江641100；

4.內(nèi)江師范學(xué)院，四川 內(nèi)江641112；5.哈爾科夫國立技術(shù)大學(xué)，烏克蘭 哈爾科夫61002）

由于自然環(huán)境和社會環(huán)境復(fù)雜，青少年、兒童辨別能力較低且天性好動，還有老人、女士等弱勢群體都較易受到意外或故意造成的人身或者財(cái)物侵害，各種社會治安問題甚至刑事案件也數(shù)不勝數(shù)。僅2018年各級法院依法判處殺人、搶劫、綁架、爆炸、拐賣婦女兒童等人身傷害案件約145萬件，并判處約154萬罪犯[1]。加之社會人口老齡化日益嚴(yán)重，據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)，2018年中國老年人（60歲以上）已超過2億[2]，許多老年人由于不能及時提供精準(zhǔn)的求救信息而不幸離世。此外，比如車禍、火災(zāi)等意外傷害等或自然災(zāi)害也與人們不期而遇。這給人民群眾的幸福安康和社會的和諧穩(wěn)定帶來了嚴(yán)重影響。在高山、海島、沙漠等偏遠(yuǎn)地區(qū)的移動機(jī)站、變電站、碼頭、油井、哨崗等國家公共資源也需要移動報警監(jiān)控系統(tǒng)的保障。

監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程：第一代模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV），依賴攝像機(jī)、同軸電纜、錄像機(jī)和監(jiān)視器（具有視頻畫面分割器、矩陣、切換器）等專用設(shè)備。但其有限監(jiān)控能力受到模擬視頻線纜傳輸長度和線纜放大器限制只支持本地監(jiān)控，并且擴(kuò)展性通常受到視頻畫面分割器、矩陣和切換器輸入容量限制。第二代基于“PC+多媒體卡”的模擬-數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)（DVR），以數(shù)字硬盤錄像機(jī)DVR為核心，從攝像機(jī)到DVR仍采用同軸纜輸出模擬視頻信號，通過DVR同時支持錄像和回放，僅支持有限IP網(wǎng)絡(luò)訪問，一次最多只能擴(kuò)展16個攝像機(jī)，并且不能任意客戶監(jiān)控終端訪問任意攝像機(jī)前端。第三代基于IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)（IPVS），以網(wǎng)絡(luò)為依托，攝像機(jī)內(nèi)置Web服務(wù)器實(shí)現(xiàn)視頻的壓縮、傳輸、存儲和播放，并直接提供以太網(wǎng)端口，可供任何授權(quán)客戶終端從網(wǎng)絡(luò)中任何位置訪問、監(jiān)視、記錄前端音視頻，并可與報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)整合到同一個平臺上進(jìn)行綜合使用。

移動全信息報警監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)：基于移動網(wǎng)絡(luò)的全信息報警監(jiān)控系統(tǒng)將固定場所報警監(jiān)控安防系統(tǒng)與移動互聯(lián)網(wǎng)、智能終端通過網(wǎng)絡(luò)融合進(jìn)行資源集聚和優(yōu)化。該系統(tǒng)主要以IP網(wǎng)絡(luò)為核心承載網(wǎng)絡(luò)，移動網(wǎng)絡(luò)為周邊泛在網(wǎng)絡(luò)[3]。其整個報警監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括“報警前端（音視頻采集+定位信息采集+聯(lián)動響應(yīng)+遠(yuǎn)程受控）”+“管理平臺”+“監(jiān)控終端（遠(yuǎn)程接警+查看+遠(yuǎn)程監(jiān)控）”，構(gòu)成一個大規(guī)模全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)報警前端快速便捷甚至自動監(jiān)測報警、平臺集中智能處理、終端遠(yuǎn)程便捷查看的多媒體全信息報警監(jiān)控系統(tǒng)，具體如圖1所示。

圖1 基于移動網(wǎng)絡(luò)的全信息報警監(jiān)控系統(tǒng)

1 報警前端

移動智能終端或移動智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)IPC[4]（攝像頭+網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器NVS）都集成了音視頻和位置信息采集、Web服務(wù)，外接報警監(jiān)測器、聯(lián)動控制器以及遠(yuǎn)程反饋控制器。移動智能終端可以采取按鍵觸壓模式直接報警，圖像識別模式用于指紋或面部監(jiān)測報警，語音識別模式用于呼救報警，運(yùn)動識別模式采用加速度檢測，用于搖一搖便捷報警或車輛碰撞報警，陀螺儀傳感器應(yīng)用于人體跌倒監(jiān)測報警，可穿戴設(shè)備可監(jiān)測人體特征（體溫、脈搏、心跳、指氧、血壓等），用于云醫(yī)療系統(tǒng)監(jiān)測突發(fā)急病報警。

對于車輛、船舶或者房屋內(nèi)的報警監(jiān)測，可以采用移動智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)IPC并外接各種報警監(jiān)測器，結(jié)合緊急按鈕報警、紅外探頭報警（對留置車船內(nèi)的小孩子進(jìn)行監(jiān)測以及外界闖入）、門窗磁監(jiān)測報警（闖入監(jiān)測報警）、燃?xì)庑孤┍O(jiān)測報警、酒精檢測報警器（對駕駛員的酒駕檢測）、火災(zāi)（溫度、煙霧）監(jiān)測報警、電路短路/斷路報警、聲控監(jiān)測報警等；結(jié)合植（動）物自身和種（養(yǎng)）環(huán)境的光照、溫度、空氣、水分、營養(yǎng)成分等檢測報警用于在植(動）物種（養(yǎng)）場動態(tài)監(jiān)測報警。同時，在報警前端的移動智能報警終端或網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可發(fā)出聯(lián)動聲光報警。報警全信息被采集后通過編碼壓縮通過移動網(wǎng)絡(luò)（GPRS/4G）經(jīng)中繼器傳送到系統(tǒng)管理平臺。移動智能終端或移動智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)IPC還可通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程受控響應(yīng)。

2 系統(tǒng)管理平臺

系統(tǒng)管理平臺屬于整個系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)設(shè)備和用戶的接納管理，能夠?qū)Ψ秶鷥?nèi)所需要的報警前端的音視頻、位置信息、監(jiān)測報警與聯(lián)動響應(yīng)信息進(jìn)行存儲并轉(zhuǎn)發(fā)給監(jiān)控終端，并對各報警前端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，還能響應(yīng)監(jiān)控終端客戶的需求。系統(tǒng)管理平臺為用戶提供報警前端和監(jiān)控終端的及時溝通、實(shí)時聯(lián)系。系統(tǒng)管理平臺通常采用分組網(wǎng)，利用遠(yuǎn)程控制軟件和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)軟交換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)、控制與承載分離[5]。

系統(tǒng)管理平臺主要包括網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備管理服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)用戶認(rèn)證計(jì)費(fèi)服務(wù)器、智能分析/對比服務(wù)器、報警處理/聯(lián)動服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（數(shù)據(jù)主要包括音視頻、位置及報警信號、用戶ID等）、Web服務(wù)器和流媒體服務(wù)器等[6]。系統(tǒng)管理平臺還可基于云計(jì)算和大數(shù)據(jù)提供分析比較及數(shù)據(jù)挖掘，以及提供專家指導(dǎo)咨詢和評估服務(wù)等。

3 監(jiān)控終端

報警全信息經(jīng)Internet有線以太網(wǎng)或無線網(wǎng)絡(luò)（GPRS/4G）傳送到監(jiān)控終端。計(jì)算機(jī)或智能手機(jī)向管理平臺用戶認(rèn)證計(jì)費(fèi)服務(wù)器申請注冊并得到授權(quán)后成為授權(quán)終端。在固定場所的電腦、筆記本或者移動智能接收終端接收報警音視頻后進(jìn)行查看、回放、觀察位置信息和其他報警信號，還可以將移動智能終端或移動智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)IPC采集的各類音視頻、位置和報警信號傳回供詳細(xì)了解，以便根據(jù)事態(tài)發(fā)展提供救援和幫助。

4 移動網(wǎng)絡(luò)全信息報警監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用前景展望

基于移動網(wǎng)絡(luò)的全信息報警監(jiān)控系統(tǒng)可快捷地通過智能前端采集信息，并傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)平臺集成智能管理，保存證據(jù)信息，然后轉(zhuǎn)發(fā)給智能接收終端持續(xù)警報并顯示報警音視頻、位置地圖信息，移動智能終端還可遠(yuǎn)程監(jiān)控報警前端的IPC移動智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或移動智能報警終端。該系統(tǒng)通過移動網(wǎng)絡(luò)（GPRS/4G）監(jiān)測移動的車輛、船只、人員等，或在高山、海島、沙漠等偏遠(yuǎn)地區(qū)的移動機(jī)站、變電站、碼頭、油井、哨崗等對人員、設(shè)備、可疑因素、環(huán)境進(jìn)行管理、監(jiān)控，有效實(shí)現(xiàn)對國家公共資源和人民群眾生命財(cái)物的保護(hù)。