基于大數據技術的兒童防走失應用研究

摘? 要：針對全國兒童走失的社會重大問題，利用大數據技術進行研究分析。為防止兒童走失，平臺通過APP采集相關兒童與監護人信息，與公安系統進行認證，實時監測終端有：公共監控、私家車監控，利用大數據人臉識別技術，自動與超級數據庫匹配信息，通過人臉識別判斷兒童是否安全，平臺自動進行智能預警、智能報警，并將該兒童的最新監控信息同時報告給監護人和公安系統。利用大數據技術、人臉識別技術、公安監控系統，降低兒童走失率，為全國兒童安全保障提供技術服務

關鍵詞：大數據;兒童安全;實時監控;人臉識別;GPS

中圖分類號：TP311.13 ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：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，時常發生著孩子丟失的悲劇。據公安部最新數據顯示，近年來我國每年有近20萬兒童失蹤。兒童走失對每一個家庭來說都是一個非常沉重的打擊[1]。公安部兒童失蹤信息緊急發布平臺“團圓”系統由公安部和阿里巴巴集團合作開發，于2016年5月15日上線運行，建立了兒童失蹤信息發布的官方渠道，運用“信息化+打拐”的方式發動群眾提供線索，及時查找解救失蹤被拐兒童。截至2019年5月15日，平臺共發布失蹤兒童信息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，公安機構已經借助大數據等新型技術，最大程度地找回了走失兒童。然而，本研究想要探討的一個方向，即在兒童走失之前，哪怕是沒有監護人同行的情況，我們如何借助大數據技術進行最大層面的保護？設想如果每一個兒童（0～14歲）外出時都被多層監控保護，并且當監控畫面與原始數據庫（兒童與監護人）自動匹配后發現周邊無監護人的情況，平臺將自動聯系監護人進行安全確認，那么在兒童走失前，監護人將在第一時間確認兒童安全狀態，兒童走失數量將得以大大降低。

1? 平臺總體方案設計模型

平臺總體包括五大模塊：

（1）原始數據庫準備：用戶通過APP上傳監護人（含看管人）和兒童的照片、指紋、虹膜（可選擇）、身份認證（戶籍證明）資料、聯系方式等到初始數據庫申請認證，通過自動與公安戶籍系統數據庫匹配得以認證后形成正式的超級數據庫。

（2）監控系統接入，在預設的條件下通過監控系統拍照獲得實時的兒童與同行人照片，傳輸到統一的監控系統數據庫。

（3）監控系統數據庫與原始超級數據庫智能匹配，判斷是否需要聯系人確認其安全狀態，并根據預設情況實施干預或非干預。

（4）如果符合干預條件，及時做出報警等干預動作，攔截兒童出行或者干預私家車啟動。

（5）普通APP用戶發現疑似走失兒童，隨時隨地可用APP拍照功能，舉報兒童走失案例，平臺在匹配兒童監護人后，自動與監護人聯系確認安全狀態，如為危險，及時智能報警。

平臺應用模型如圖1所示。

2? 平臺詳細業務描述

平臺流程設計十分重要，如何實現將準備好的數據庫與實施監控數據庫匹配，私家車等非公共監控系統的接入及其干預等，都有一定難度。下文將分三大模塊詳細介紹。

2.1? 原始大數據準備流程描述

平臺構筑第一步為原始數據庫準備，具體準備流程如圖2所示。

2.2? 監控系統接入及其業務流程

平臺針對兒童走丟聯合公安系統資源進行及時、高效、快速的聯防反應，其中，需要接入公共（比如公共交通系統）與私人（比如私家車）監控系統，具體實施方法如下介紹。

2.2.1? 公共交通監控系統接入及其業務流程

平臺為利用公共交通出行兒童提供防護服務，當監控到出行兒童為危險狀態時，系統將報警干預，并及時攔截出行兒童，具體業務流程如圖3所示。

2.2.2? 私家車監控系統接入及其業務流程

平臺為私家車出行兒童提供防護服務，當監控到出行兒童為危險狀態時，系統將報警干預，并禁止私家車關閉車門，私家車將無法正常啟動駕駛，具體業務流程如圖4所示。

2.3? 普通APP用戶發現疑似走失兒童的舉報流程

平臺為所有APP用戶提供舉報功能，凡是發現任何疑似走失兒童，即可用APP拍照功能拍照（手機不留底，附帶地理位置），自動傳輸到大數據庫匹配監護人，如監護人回復兒童狀況危險，平臺立即報警，由最近警方及時到所在位置帶回兒童。具體業務流程如圖5所示。

3? 平臺具體功能構成

本平臺功能多樣，通過接入公安系統、監控系統、定位系統、智能通訊等得以實現預設效果。具體功能構成如圖6所示。

4? 關于數據庫的安全對策

在存儲有海量信息的云網絡空間中，影響信息安全的要素較多，通常受制于用戶對服務商的選擇，傳統信息安全系統不能有效滿足個性化的定制需求，導致網絡信息泄露的風險，當前，對大數據信息安全監控云平臺設計采用的是三層結構設計方法，即IaaS層（基礎設施即服務層）、SaaS層（軟件即服務層）和應用層，通過瀏覽器（例如：Salesforce、GoogleDocs）建立輸入輸出系統的客戶終端，給用戶提供一個簡單、統一的系統調用接口，根據云平臺數據管理供應鏈作業節點的任務環境，引入虛擬的云服務資源，建立彈性（Elasticity）的服務，通過云服務的形式獲得計算資源。[3]

本平臺將使用一種基于Hadoop的大數據信息安全監控云平臺設計方法。首先在信息資源云體系下構建大數據信息安全融合模型，通過信息挖掘與匹配方法把云平臺中的數據資源、物理資源進行關聯性整合，在Hadoop平臺下構建多源信息資源云，建立用戶接口注冊機制，然后采用虛擬化技術進行信息保護，實現在云平臺下進行信息安全監控。[4]

5? 預期應用現狀

通過監控系統抓取兒童出行影像，自動傳輸數據到大數據庫匹配計算，匹配到出行中兒童監護人同行與非同行情況，智能做出干預動作。如無監護人同行情況，自動聯系監護人確認安全狀況。此過程數據傳輸大、運算內容多，但是運算公式相對簡單，因此技術層面可實施性高。但是個人信息繁多，必須與公安系統對接，并做到萬無一失的數據安全保護，所以需要強有力的政策支持以及前期的巨額投入，才能真正展開應用。如果平臺構筑起來，可以考慮應用到老年人、殘障人士等的走丟監控和防護。并且，一旦超級監控系統建立起來，是否可以應用于公共出行安全的防護也是可以探討的一個方向，比如公共場所的偷盜、搶劫、毒品交易等違法行為的監控應用等。

6? 結? 論

全方位兒童出行安全防護超級大數據庫的創建，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自出行的情況，也能讓監護人及時掌握兒童出行狀況。并且前期的信息采集可擴展性強，能同時應用于對老年人、殘障人士的出行防護，這將大大提高社會的公共出行安全。兒童、老年人的出行安全得到保障，對于一個家庭來說，是強有力的定心丸，將提高每個家庭的生產效率和生活品質，從而帶給社會積極而健康的影響。

參考文獻：

[1] 張新建，楊曉坤.基于無線傳感器網絡的兒童防走失系統研究與設計 [J].電子測試，2013（14）：17-19.

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

[3] 李亞如，劉建華.大數據環境下MapReduce準入控制的設計與實現 [J].計算機測量與控制，2016，24（2）：114-l17.

[4] 張帥，賈如春.基于Hadoop的大數據信息安全監控云平臺設計與研究 [J].計算機測量與控制，2017，25（9）：72-74+78.

作者簡介：胡夏林（1987-），男，瑤族，廣東廣州人，軟件設計師，本科，研究方向：軟件技術、互聯網技術。