基于5G+大數(shù)據(jù)的智慧城市管理應(yīng)用研究

張斌

【摘要】? ? 近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種先進(jìn)技術(shù)及高新設(shè)備不斷涌出，使得人們的生活及生產(chǎn)方式發(fā)生了極大的改變。其中，就以5G技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)表現(xiàn)得最為明顯和突出。通過對(duì)“5G+大數(shù)據(jù)”技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠進(jìn)一步提高城市管理質(zhì)量，提升城市管理水平，從而推動(dòng)城市的現(xiàn)代化、智慧化發(fā)展。鑒于此，本文將對(duì)基于5G+大數(shù)據(jù)的智慧城市管理應(yīng)用作以分析和探究，以供同行業(yè)人士交流和借鑒。

【關(guān)鍵詞】? ? 5G+大數(shù)據(jù)技術(shù)? ? 智慧城市管理? ? 應(yīng)用

引言：

新時(shí)期，社會(huì)在發(fā)展，時(shí)代在進(jìn)步，城市管理工作也應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn)，積極學(xué)習(xí)新的理念，引進(jìn)新的技術(shù)，在管理模式以及管理內(nèi)容上作出創(chuàng)新和優(yōu)化，以便適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，滿足現(xiàn)代化城市建設(shè)的需求。因此，作為城市管理部門，需對(duì)當(dāng)前的最新技術(shù)予以充分重視，尤其是要加強(qiáng)“5G+大數(shù)據(jù)”的應(yīng)用，以便通過各種信息技術(shù)手段，來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智慧化管理的最終目標(biāo)，從而有效推動(dòng)城市的現(xiàn)代化進(jìn)程。出于這樣的考慮，本文就基于5G+大數(shù)據(jù)的智慧城市管理應(yīng)用進(jìn)行研究，顯得意義十足。

一、5G切片+GRE技術(shù)實(shí)現(xiàn)加密傳輸

相比于4G，5G的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度要高得多，其傳輸速率可在10Gb/s以上。正因?yàn)橛羞@樣的高傳輸率，使得城市管理下的動(dòng)態(tài)布點(diǎn)、大流量傳輸?shù)鹊靡猿浞譂M足。值得一提的是，城市管理中所涉及的所有數(shù)據(jù)，不得向外泄露，均屬于保密數(shù)據(jù)[1]。對(duì)于供需雙方之間的通信，可通過5G切片來實(shí)現(xiàn)，并能夠根據(jù)需求方的切實(shí)需求提供相應(yīng)的服務(wù)，且能夠最大限度的避免交叉影響的發(fā)生。但美中不足的是，運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)接入會(huì)受到一定程度的限制。主要表現(xiàn)在：運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)與城市管理信息中心有效對(duì)接后，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)新的問題。對(duì)于此種情況，可通過對(duì)GRE隧道技術(shù)的合理利用予以妥善解決，最終實(shí)現(xiàn)專網(wǎng)的無縫對(duì)接。 Tunnel（隧道）技術(shù)為GRE的核心技術(shù)，屬于VPN（Virtual Private Network）第三層隧道協(xié)議中的一種，能夠在具體應(yīng)用中發(fā)揮十分重要的作用。 Tunnel 為一種虛擬形式上點(diǎn)之間的相互連接。同時(shí)，為封裝的數(shù)據(jù)報(bào)文提供了一條可傳輸?shù)耐āＡ硗猓?每個(gè)Tunnel 的兩端，都能封裝及解封裝數(shù)據(jù)報(bào)。

在對(duì)5G切片技術(shù)予以充分利用的基礎(chǔ)上，城市管理街道采集設(shè)備借助GRE技術(shù)，讓城市城管信息網(wǎng)絡(luò)得以成功構(gòu)建。根據(jù) Tunnel 不同的標(biāo)簽，組成多層級(jí)、立體化的子網(wǎng)系統(tǒng)[2]。此系統(tǒng)涉及多個(gè)模塊，主要有信息采集、設(shè)備管理、大數(shù)據(jù)分析等模塊。同時(shí)，也是加密數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩缘玫搅俗畲笙薅鹊谋Ｕ稀?/p>

二、5G網(wǎng)絡(luò)下的圖像特征識(shí)別技術(shù)

這種技術(shù)，簡(jiǎn)單來說，就是借助計(jì)算機(jī)，來進(jìn)行圖形的相關(guān)分析和處理，以便根據(jù)對(duì)象的特征或特點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別。

過去使用的圖像識(shí)別技術(shù)，需進(jìn)行對(duì)象特征的采集，在對(duì)圖像特征庫(kù)予以完善的基礎(chǔ)上，生成相應(yīng)的特征碼[3]。據(jù)以往的工作經(jīng)驗(yàn)，一般有兩種識(shí)別采集的方式：一種是現(xiàn)場(chǎng)采集，即把服務(wù)器布置在現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行信息的采集和識(shí)別，將獲取到的信息向信息處理系統(tǒng)傳輸，以便作出合理的分析和應(yīng)對(duì)。而另一種遠(yuǎn)程傳輸，另一種是遠(yuǎn)程傳輸，也就是在信息中心接收采集到的視頻信號(hào)。但從目前來看，這兩種方式都暴露出了明顯的不足，如部署難、信息無法及時(shí)回傳、智能化水平不高等。

由上文可知，傳統(tǒng)圖像識(shí)別技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代城市管理的需求。因此，需要在原有技術(shù)上作以突破和創(chuàng)新。可在有效利用5G低延時(shí)、高速率的基礎(chǔ)上，在本地部署一套邊緣計(jì)算機(jī)設(shè)備，并通過現(xiàn)場(chǎng)+遠(yuǎn)程的方式對(duì)獲取的信號(hào)進(jìn)行復(fù)合式運(yùn)算。信息量主要在圖像輪廓曲線處或輪廓方向突然改變處作以集中。在進(jìn)行圖像的識(shí)別時(shí)，輸入的多余信息會(huì)在識(shí)別機(jī)制中予以排出，最終留下的將是關(guān)鍵的信息[4]。特征碼需通過現(xiàn)場(chǎng)邊緣計(jì)算設(shè)備進(jìn)行提取，并在對(duì)5G技術(shù)合理利用的基礎(chǔ)上，將特征碼傳入到數(shù)據(jù)中心。同時(shí)，根據(jù)大數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息與其作以比對(duì)。這樣一來，分階段取得的信號(hào)，最終以完整的識(shí)別信息呈現(xiàn)出來。而后會(huì)將此識(shí)別信息傳到遠(yuǎn)程采集設(shè)備，在管理平臺(tái)上直接應(yīng)用或進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)補(bǔ)充。

“5G+大數(shù)據(jù)”圖像特征識(shí)別信息特點(diǎn)如下：

1. 5G+邊緣計(jì)算自主提升和模糊識(shí)別機(jī)制

在應(yīng)用5G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上，將邊緣計(jì)算機(jī)終端在現(xiàn)場(chǎng)作以部署，便能主動(dòng)獲取圖像特征，再結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)信息進(jìn)行對(duì)比分析，便可使精準(zhǔn)度得到進(jìn)一步提升。同時(shí)，還可采集監(jiān)測(cè)對(duì)象的共同特征，并會(huì)建立相應(yīng)的關(guān)鍵特征庫(kù)以及與之對(duì)應(yīng)的特征碼，從而使識(shí)別率得到進(jìn)一步提高。對(duì)于過于形變或經(jīng)過特意偽裝的目標(biāo)對(duì)象，可著重抓取其幾處關(guān)鍵特征，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行模糊識(shí)別，以此來預(yù)測(cè)出相類似的物體。

2.“5G+大數(shù)據(jù)”遠(yuǎn)程特征庫(kù)自主學(xué)習(xí)能力

特征基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠在5G網(wǎng)絡(luò)的支持下實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)更新。這樣一來，系統(tǒng)能自主學(xué)習(xí)對(duì)特征庫(kù)被識(shí)別物體的鑒別，自動(dòng)修正變量的數(shù)據(jù)，識(shí)別物體的多元化特征信息也隨之增加[5]。并且，會(huì)從原先的曲度輪廓、長(zhǎng)寬高等信息，轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)三角結(jié)構(gòu)特征的逐步完善。被識(shí)別物的偽裝和物體的形變也將被有效地識(shí)別，這有助于識(shí)別能力的自主提升。

3. 5G遠(yuǎn)程控制

借助圖像識(shí)別這種技術(shù)，在平臺(tái)上傳違法信息，通過5G網(wǎng)絡(luò)城市管理人員便可遠(yuǎn)程對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行預(yù)警，這使得城市管理的遠(yuǎn)程管理能力得到極大的增強(qiáng)。

4.動(dòng)態(tài)跟蹤檢測(cè)技術(shù)

顧名思義，可實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的記錄和跟蹤物體移動(dòng)的位置、速度以及出現(xiàn)時(shí)間。這里所說的物體，主要包括人員、車輛等，可予以主動(dòng)跟蹤，在識(shí)別成功后將會(huì)對(duì)其移動(dòng)速度和實(shí)時(shí)位置進(jìn)行標(biāo)記。

三、“5G+大數(shù)據(jù)”圖像識(shí)別技術(shù)在城市管理中具體應(yīng)用

3.1 治理沿街商鋪違規(guī)經(jīng)營(yíng)

眾所周知，在城市道路兩邊往往會(huì)有很多商家開展經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，特別是一些餐飲業(yè)，會(huì)有攤點(diǎn)設(shè)立，影響道路的通行度。針對(duì)這種情況，需采用圖像識(shí)別技術(shù)，以便做到對(duì)區(qū)域內(nèi)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提高執(zhí)法人員的執(zhí)法效率。

3.1.1 圖像采集終端布放

圖像采集的攝像頭應(yīng)選擇200W及以上像素級(jí)別的高清設(shè)備，同時(shí)要具備夜市和追蹤的功能。安裝高度在2.8米左右，能夠覆蓋被監(jiān)控區(qū)域的主要部分。通常情況下，200-300m的街道，可安裝一個(gè)攝像頭實(shí)施監(jiān)控。對(duì)于沿街商鋪長(zhǎng)達(dá)1km的街道，要想對(duì)此區(qū)域進(jìn)行全面覆蓋，應(yīng)安裝3-5個(gè)攝像頭。

3.1.2 5G圖像數(shù)據(jù)回傳

在5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，借助邊緣計(jì)算模塊初步計(jì)算結(jié)果，建立GRE隧道，在平臺(tái)上傳相關(guān)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，得出相關(guān)的結(jié)果，最終將結(jié)果應(yīng)用到實(shí)際工作當(dāng)中。

3.1.3 大數(shù)據(jù)圖像識(shí)別技術(shù)

被跟蹤物體的特征在被邊緣計(jì)算模塊獲取之后，會(huì)借助5G網(wǎng)絡(luò)上傳至平臺(tái)，最終得出識(shí)別結(jié)果。如果沿街街道中有可疑物體出現(xiàn)，則圖像采集終端會(huì)自動(dòng)進(jìn)行拍照，通過對(duì)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的合理應(yīng)用，在執(zhí)法人員的移動(dòng)終端中傳入相關(guān)數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)內(nèi)容包括物體名稱、標(biāo)記地點(diǎn)、標(biāo)記時(shí)間和現(xiàn)場(chǎng)照片等，以便執(zhí)法人員針對(duì)存在問題及時(shí)采取應(yīng)對(duì)手段。

3.1.4 異常狀態(tài)告警

在采集街道特征的過程中，可在異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)中設(shè)置人員監(jiān)管。如此一來，在圖像采集終端運(yùn)行中一旦發(fā)現(xiàn)有人員異常行為、異常人員聚集，信息將會(huì)被主動(dòng)上報(bào)，平臺(tái)在接收到此類信息后，會(huì)發(fā)出異常狀態(tài)報(bào)警。

3.2 治理擺攤設(shè)點(diǎn)現(xiàn)象

隨機(jī)性、高移動(dòng)性，是擺攤設(shè)點(diǎn)的基本特點(diǎn)。也正因?yàn)槿绱耍ㄟ^傳統(tǒng)的圖像識(shí)別技術(shù)，很難對(duì)其進(jìn)行有效的檢測(cè)。因此，需要結(jié)合AI技術(shù)予以精準(zhǔn)識(shí)別，通過5G回傳，進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確上報(bào)，精準(zhǔn)執(zhí)法。

3.2.1 5G在線移動(dòng)物體監(jiān)測(cè)技術(shù)

在5G技術(shù)的支持下，通過圖像采集終端監(jiān)測(cè)移動(dòng)物體。如果移動(dòng)物體處于停止?fàn)顟B(tài)，則設(shè)備會(huì)進(jìn)行跟蹤識(shí)別。也就是在大數(shù)據(jù)平臺(tái)傳入識(shí)別圖像，當(dāng)物體靜止?fàn)顟B(tài)在15min之上或其他預(yù)設(shè)閾值時(shí)，且同時(shí)對(duì)特征庫(kù)的特征碼予以吻合時(shí)，報(bào)警信號(hào)就會(huì)發(fā)出。

3.2.2 人臉識(shí)別預(yù)警技術(shù)

若街道中存在移動(dòng)人員徘徊或停止的情況，人臉識(shí)別技術(shù)將會(huì)對(duì)其面部特征予以主動(dòng)采集。若停留時(shí)間在30min或60min之上，又或者是超出既定的閾值，則此移動(dòng)人員將會(huì)被標(biāo)記為可疑人員，并發(fā)出報(bào)警。人臉識(shí)別系統(tǒng)的組成如圖1所示。

3.3 街道設(shè)施保障中的應(yīng)用

可通過對(duì)5G+大數(shù)據(jù)技術(shù)的合理應(yīng)用，對(duì)街道設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)管。如果圖像采集終端工作期間，發(fā)現(xiàn)街道設(shè)備或設(shè)施存在丟失或破損現(xiàn)象，將會(huì)直接上報(bào)給執(zhí)法部門，同時(shí)對(duì)相關(guān)人員的人臉識(shí)別數(shù)據(jù)以及身份信息予以記錄，以此來為后續(xù)執(zhí)法工作的高效開展提供強(qiáng)力支持。

四、結(jié)束語

總的來說，5G+大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧城市管理中的應(yīng)用，對(duì)于城市管理效率的提高，城市管理水平的提升以及城市現(xiàn)代化進(jìn)程的加快來說，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。因此，作為相關(guān)管理城市管理部門，應(yīng)予以高度重視，并加大5G+大數(shù)據(jù)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用力度，以便其為智慧化城市的發(fā)展作出更多的貢獻(xiàn)。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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