01公安業務分析

　　公安的職能包括:治安維穩、應急指揮、交通出行、城市管理,綜合治理等。

　　1、治安維穩

　　建設公共安全視頻監控系統,結合互聯網、物聯網、大數據、云計算和智能傳感、衛星定位、GIS等技術,完善社會治安防控手段;

　　2、應急指揮

　　通過整合視頻資源,實現指揮中心和現場處置人員的高效互聯,健全完善扁平化、可視化、智能化指揮防控體系;

　　3、交通出行

　　通過完善交通領域視頻監控,構建卡口、電警等視頻圖像采集系統,建立以人、車輛為核心的素材庫,便于交肇事處理、案件偵破等;

　　4、城市管理

　　與公共安全相關的城管部門視頻監控系統建設,為城市經營管理、城市環境管理、公共設施管理提供有效技術保障;

　　5、綜合治理

　　整合各部門單位(教育、醫療、食品安全、環保、農林水利、旅游景區及其他政府相關部門)視頻圖像資源。

　　隨著視頻圖像在公安系統的大量應用,對很多案件的偵破都提供了關鍵線索,對于打擊犯罪起到了良好的作用。

　　國家九部委出臺《關于加強公共安全視頻監控建設聯網應用工作的若干意見》就提出,到2020年,基本實現“全域覆蓋、全網共享、全時可用、全程可控”的公共安全視頻監控建設聯網應用。這塊比較典型的工程包括天網工程,雪亮工程等。而視頻數據的集中存儲和利用主要依賴于視頻專網。

　　另外,警務云作為下一階段公安信息化的主要選擇,目前在多地都得到了建設。警務云基于公安網來構建,根據公安部《公安云計算平臺框架指南》顯示,其整體IT架構引入了軟件定義的部署方式,從分布式計算,基于SDN的云資源池網絡到分布式存儲資源池,實現計算、存儲、網絡基礎設施服務的抽象、池化和自動化,為當下以及未來的公安系統應用構建了隨需而變、靈活、穩定的基礎架構。

　　02公安“三網多平臺”

　　在業務支撐平臺構建上,公安系統主要采用分布式計算、大數據技術,構建視頻圖像信息綜合應用平臺,為各警種提供服務。由前端資源、存儲資源、計算資源、分析模型、行業應用以及視圖共享平臺、視頻聯網平臺等部分組成,考慮到需要在視頻專網和公安內網分別實現響應的視頻圖像分析處理,加上區縣的社會資源接入平臺,系統采用“三網多平臺”的架構設計。

　　1、三網

　　包括各公安業務系統所在的公安信息網、公安建設管理視頻所在的圖綜視頻專網以及外部接入各類社會單位的視頻所在的社會面資源接入網;

　　2、多平臺

　　在公安信息網上運行的扁平可視化指揮平臺、大數據系統平臺、視頻圖像信息聯網平臺以及其它應用平臺。

　　3、層級

　　派出所-區縣分局-市局-省廳-公安部。

　　03整體架構

　　從上圖可知,公安應用支撐平臺前端包含各種子系統,視頻監控、交通執法、車載、無人機等,還有其他社會各界的視頻資源,通過視頻共享平臺做數據共享。再通過大數據的分析或者手工標注、以及圖像分析挖掘,將有效信息截取出來,輸出視頻片段或者圖片。

　　這些數據將在內部最終形成歸檔庫,這里稱之為視圖庫平臺,包含從人員庫、車輛庫、線索庫、疫情庫到案件庫。

　　視圖庫屬于一個集存儲、管理、服務為一體的視頻圖像資源數據服務中心,主要存儲與案事件相關視頻、圖片信息并建立索引,為業務應用系統提供快速、方便的數據服務。下圖為公安視圖庫平臺數據流向:

　　我們可以將視圖庫理解為公安里面的“數據字典”,它會給你的視頻圖像標注做結構化描述。需要什么數據,通過這個“字典”查詢到后,通過URL或者HTTP的方式去調取即可。

　　04公安系統數據分析

　　整體來看,公安業務場景涉及到以下四個方面:

　　1、警務綜合:各警種共用,信息集中、共享、統管的警務綜合管理平臺。涉及OA、財務、審計、信訪…該業務主要產生結構化數據,包括Oracle/MySQL/DB2等,虛擬化/云整合,大數據等;

　　2、視頻監控:治安監控、平安城市、天網工程、雪亮工程、交警卡口、執法記錄…該業務產生海量的非結構化數據,包括監控視頻/卡口視頻/卡口圖片等;

　　3、技偵:涉密應用;結構化數據:關系型數據庫/并行數據庫等,逐步往大數據轉型;

　　4、網監:涉密應用;結構化數據:網頁/日志/文字/圖片/視頻等數據,大多數為Hadoop方案。

　　針對視頻監控場景,產生的各類數據可以劃分為:普通視頻數據,執法記錄儀視頻數據,圖片數據,文本數據。

　　1、普通視頻數據:標清、高清、重點目標及案件相關數據,另外針對有價值的視頻圖像需要永久存儲;

　　2、執法記錄儀視頻存儲:執法視音頻資料的保存期限原則上應當不少于6個月;行政、刑事案件證據,阻礙執法、妨公務行為,重大突發、群體性事件、其他重大、疑難、復雜警情相關的執法視音頻資料永久存儲;

　　3、圖片數據:公安卡口圖片要求至少存180天,交警的可能要求長達1年;重要特征的圖片,如相機特征圖片存儲時間不低于2年;

　　4、文本數據:還會涉及一些文本、檔案資料,一般都是永久存儲。

　　05存儲系統建設方案

　　通過上述公安應用業務分析,存儲系統需要滿足多種工作負載的運行需求,包含:物理環境,云/虛擬化/容器,視頻監控,大數據,智能交通,備份容災,移動執法,超大規模視頻圖像。

　　XSKY為公安系統應用提供了完整的軟件定義存儲解決方案,基于RBD,iSCSI,FC,NFS,HDFS,S3等多種協議的支持,同時滿足基于視頻專網的視頻云和基于公安網的警務云的建設需求。

　　1、視頻監控

　　視頻監控存儲周期一般30-90天,循環覆蓋刪除;要求存儲夠安全,依賴本機RAID保障,無需備份;在性能上并非越高越好,寫多讀少,碼流平穩不丟幀即可;關注成本,一般都是PB1-3低端監控存儲,價格相對較低。

　　XSKY解決方案優勢:

　　? 運營級穩定性(持續穩定運行);

　　? 高得盤率(EC策略靈活多樣);

　　? 高并發性能(分布式架構、多網關);

　　? 靈活擴展(在線增加節點和硬盤、資源池化);

　　? 便捷運維(全圖形化操作、容量預測、主動告警)。?

　　監控系統在數據重構時,極其影響性能,XSKY提供了數據恢復QoS控制,當發生重構的時候,不會影響數據安全,同時還可以優先來保證業務的優先,避免視頻丟幀、卡頓等現象。

　　在純軟件之外還可以提供一體機交付方式,可以實現快速的一體化交付,加速應用部署,并簡化后期運維。

　　2、移動執法

　　移動執法講究與案事件關聯,數據保存周期長,一般存儲時間不少于6個月,涉及重大案事件要求永久存儲;由于一個視頻片段分鐘級別,視頻片段數量較多,要求對海量文件存儲和處理;對數據可靠性和業務連續性有較高要求,數據丟失等于案件證據丟失;

　　數據需要逐級上傳,區縣公安到市局匯聚,交警大隊到支隊匯聚;因前端有采集工作站有一定空間的緩存,對后端存儲性能壓力較小,閑時傳送。

　　XSKY解決方案優勢:

　　? 運營級穩定性(持續穩定運行);

　　? 多種冗余安全性(副本、EC策略多樣);

　　? 海量存儲能力(分布式存儲、大規模數據支撐);

　　? 海量文件支持(對象原生支持、標準S3);

　　? 三級聯網(多站點實現存儲級別數據同步);

　　? 靈活擴展(在線增加節點和硬盤、資源池化);

　　? 標準化硬件(通用x86、開放兼容)。?

　　執法文件和案事件相關會賦予一定的生命周期,XSKY可以做延時的刪除或遷移。另外,XSKY支持對象多站點的方式,可按需將數據同步到指定的數據中心,并實現全局對象存儲訪問服務,實現區縣和市局的數據傳輸;數據跨區域共享的同時,提供異地/遠程容災方案,加強了數據整體安全性。

　　對象多站點實現數據逐級上傳、多級統管

　　3、智能交通

　　相關視頻至少保存90天,車輛通行圖片需保存1年以上,同時文件數量多,長期存儲會產生百億級文件數量;大圖500kB,小圖50kB,對小文件讀寫I/O、并發能力要求高。

　　XSKY解決方案優勢:

　　? 運營級穩定性(持續穩定運行);

　　? 多種冗余安全性(副本、EC策略多樣);

　　? 高并發性能(分布式架構、多網關);

　　? 海量小文件處理和存儲能力(對象原生特性、海量小文件優化);

　　? 靈活擴展(在線增加節點和硬盤、資源池化)。?

　　XSKY提供小文件歸并存儲,大文件切片存儲技術,降低了海量小文件寫入的隨機性,提升大文件讀寫效率;索引池存放文件元數據信息,加速海量文件遍歷效率,提升存儲系統處理能力;數據歸并后可采用EC方式進行存儲,提升存儲空間利用率。

　　06小結

　　視頻圖像領域,因為視頻數據不再僅僅是簡單的存起來,而是具有了特別的價值,所以對存儲的要求也逐步提高,傳統的監控存儲已經無法滿足需求…

　　從傳統的文件存儲平滑過渡到對象存儲生態,從封閉到開放解耦,構建池化、彈性、軟件定義的未來數據中心基礎設施,正在成為公安系統的新選擇。

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