在世界范围内，城市化正持续影响着人们的生活方式。全球越来越多的人口正从农村转移到城市地区。大量农田都被开发以满足不断增长的住房需求。之前缓步发展的城市都在逐渐成为特大城市。这种变化带来了商业发展、合作和经济增长，但同时也产生了交通拥堵、犯罪率和废弃物的激增。在所有这些影响中，最令人不安的是对于公共安全的威胁。
为什么公共安全如此重要
2015 年，国际发展研究中心 (IDRC) 询问了来自世界各地的研究人员：”是什么能保护城市安全？“一位来自刚果民主共和国的代表说，安全的城市是“人们有机会发挥潜能的地方，他们认为自己生活在和平之中，并能自由地走动。”一位来自印度的代表补充说：“生活中的恐惧有时比实际的暴力事件更加令人担忧。”[1]
从这些研究中我们可以发现，除非解决人身安全问题，否则社区无法集体向前发展。换句话说，安全既是人身相关问题，又是心理问题和社会经济问题，因此对于城市发展的各个方面都是至关重要的。根据 IHS Markit 的数据，2017 年全球安全城市市场徘徊在 162 亿美元左右，预计到 2022 年将增长近一倍，达到 296 亿美元。结合上文，这一激增也不足为奇。[2]
这些对话激发了全世界从整体而不是狭窄的视角解决城市基础设施问题的努力。其中结果之一就是诞生了一个细化概念：智慧城市。安全城市专注于安全和保障，而智慧城市则将城市概念的范围扩展到之前的外围目标，例如效率、包容性和可持续性。
智慧城市的核心是通过互联设备从更广泛的意义上改善城市居民的生活。智慧城市使用物联网 (IoT) 将低功耗传感器、无线网络和智能分析技术结合在一起，提供实时的城市数据，并利用这一信息来优化从公共安全到交通、能源、水和废弃物管理的一切。实际上，智慧城市是对安全城市的补充，是一项更加全面的举措。IDC 预测，到 2023 年，全球智慧城市支出将从 2015 年的 148.5 亿美元大幅增长到 1895 亿美元[3]。
智能解决方案的影响
在 2018 年，在一份名为《智慧城市：数字解决方案打造更加宜居的未来》的报告中，麦肯锡全球研究所评估了智慧城市使用先进技术应对城市挑战所产生的影响。研究发现，智慧城市对生活质量维度的影响要比先前预期积极得多，这一维度包括社会联系、公民参与、就业率和生活成本。特别是在公共卫生和安全方面，即使早期阶段的智慧城市也可以将死亡人数减少 8% 至 10%，将紧急响应时间缩短 20% 至 35%，将疾病负担降低 8% 至 15%，并削减 10% 至 15% 的温室气体排放量，进而在丰富城市资源的同时提高可持续性。[4]
智能解决方案的影响显而易见。执法和应急救援等公共安全组织一直是采用这些智能解决方案的先驱者。这些组织利用各种传感器来收集重要的视频和数据，以便用于犯罪调查和其他公共安全措施。这些先进技术包括高清、4K 甚至 7K 监控摄像机；多传感器和云台变焦 (PTZ) 摄像机；以及行业领先的视频管理系统 (VMS)，可用于简化事件管理和响应。这些解决方案的核心都是视频分析。视频分析是人工智能 (AI) 的细分领域之一，可以帮助公共安全人员优化初始威胁评估和实时响应。
人工智能如何简化监控操作
几十年来，执法机构一直使用监控摄像机监控城市中需要关注的区域。控制室内的工作人员必须不断观看显示来自多个摄像机视频的视频墙。事件检测的重担落在工作人员身上，因此视频监控的有效范围只能取决于他们的注意力范围。另一项挑战是人工搜索大量视频记录可能需要花费数小时的时间。这从本质上限制了执法人员在进行主动犯罪调查和取证行动时的效率。
在当今的智慧城市中，这些操作已经截然不同；而人工智能正是这一变革背后的驱动技术。技术为执法人员的日常工作提供支持，帮助提高其操作效率。智能视频分析功能可以学习如何对正常活动和异常活动进行分类，由此标记相关视频，以供执法人员进行调查。这样可以将人工操作时间大幅缩短，并将传统的视频采集转换为可提高生产效率的工具。这些系统背后的逻辑是：如果相关人员能更快地意识到关键事件，他们就能更快地采取行动。视频分析将人们的注意力集中在最重要的事情上，帮助工作人员迅速发现重要的事件和洞察，从而在争分夺秒的高风险事件中节省宝贵的时间。
视频分析实例
不同的分析功能执行不同的任务。摩托罗拉视频安全和分析产品组合是最前沿的智能视频解决方案之一，能够帮助公共安全机构检测、验证和处理重大事件。例如，Avigilon Appearance Search™ 技术可帮助安全操作人员和执法人员梳理大量视频录像，快速找到所需的特定人员或车辆。这款软件可以使用诸如性别和衣服颜色等物理描述来分析整个站点的视频录像。对于现场人员而言，这些有关“谁、什么事、什么地方、什么时候”的洞察对于主动调查来说是非常宝贵的。
不寻常运动检测 (UMD) 技术利用人工智能的机器学习功能来持续观察并学习给定场景的典型活动，由此检测任何异于这些典型活动的偏差。这一功能不仅可以实时显示原本会被执法人员忽略的事件，还可以大大缩短响应时间，提供即时警报，并将配备这些分析功能的监控解决方案的自动化水平提升到新的高度。无需任何预定义的规则或设置，这项特定技术就可以利用自学式视频分析技术的真正潜力。
案例
摩托罗拉视频安全技术解决方案可以显著优化可疑线索的处理，缓解智慧城市中对于公共安全机构的担忧。假设嫌疑犯乘坐被盗汽车逃离犯罪现场以逃避警察巡逻车。如果使用传统的监控摄像头，犯罪嫌疑人可能会超出附近摄像头的视界并超出视线范围，此时这些摄像头对于实时追踪来说将毫无用处。而通过 Avigilon H4A 摄像头内嵌 Avigilon 自学式视频分析和 UMD 技术，如果在全城安装了这一摄像头，远程分析人员就可以在指挥中心使用 Avigilon Control Center (ACC) 7 视频管理软件快速定位和监控全市的失窃车辆。
Avigilon 外观搜索技术将使控制室操作员能够对数百个 H4A 摄像机的视频进行分类，以采集移动中犯罪嫌疑人的最新图像和位置。UMD 技术可以识别犯罪嫌疑人的突然动向。例如，犯罪嫌疑人随意转弯穿过城市街道或是在错误的道路上行驶。
Avigilon 摄像头发出的警报会不断将嫌疑人的位置（包括嫌犯刚经过的路口）通知指挥中心人员，帮助警官预测嫌疑人可能去往下一个位置。通过将 Avigilon 视频技术与其他应急响应设备（如摩托罗拉双向无线电解决方案）相集成，控制室工作人员就可以实时共享有关犯罪嫌疑人行踪的洞察，并指引警察巡逻车在特定街道上进近，从而形成封锁。
在逮捕嫌疑人之后，由 Seagate Technology 硬盘提供支持的 Avigilon 第三代高清视频设备 (HDVA) 将确保以最高完整性安全地保存视频，以供调查和起诉程序使用。这一设备简化了录制吞吐、视频流和回放，使边缘设备和控制中心之间的数据传输能够瞬时完成。总而言之，通过部署 Avigilon 设备，公共安全机构就可以获得涵盖从拨打急救电话直至事件解决后的端到端解决方案。
视频和人工智能解决方案背后的推动力量
如上文示例所示，实时数据的功能强大。但是，如果没有合适的基础架构来容纳数百个高清摄像机和监控人工智能，智能监控系统将无法正常工作。对于需要从智能视频解决方案中立即获得洞察的安全和执法人员而言，丢帧或数据丢失等问题将会抑制深度学习和预测分析功能的表现。因此，在这个由智慧城市和人工智能主导的时代，安全和公共安全机构正在寻求数据存储领导者 Seagate Technology 对其存储系统进行升级。
为了优化数据管理的注意事项
所有公共安全机构和市政人员都应牢记一些重要的数据管理建议。首先，执法和安全人员必须了解，仅仅依靠云计算已不再是可行最高的选项。在云计算是最适合通过深度学习跨站点聚合 PB 级数据的技术，但可能会在本地站点人员进行数据传输和分析时产生延迟。作为最佳实践，除了云计算解决方案外，机构还应实施边缘计算设备 - 存储领导者将这种策略称为 IT 4.0。通过在边缘利用支持 AI 的 NVR，可在更靠近首次捕获数据的位置进行数据分析，缩短提供见解的时间。
其次，支持高清数据流的策略至关重要。先进的视频管理软件（例如 ACC™ 7）采用高清流管理 (HDSM) 技术最大限度地提高图像细节，并将带宽使用率降至最低。凭借 HDSM™ 技术，ACC 软件使用多数据流来代替视频压缩进行带宽管理，从而更好地组织视频数据并减少整体网络负载。通过优先提供用户正在观看的内容，此策略能够以较低的分辨率和较小的数据包大小存储信息，然后在用户使用摄像机流时增加图像大小和分辨率，由此提供更多细节。这样就能大大减少服务器和客户端之间交换的信息量。
第三，公共安全机构应将视频设备和 NVR 中的标准硬盘替换为针对监控优化的硬盘，例如 Seagate® SkyHawk™ 和 SkyHawk AI。长期以来，标准硬盘专用于收集和存档数据，配备只写功能，并支持 8×5 的工作负载。但是在视频监控和人工智能持续改变数据实用性的世界中，标准硬盘已经不堪重用。执法和安全人员应将 SkyHawk 硬盘集成到其存储系统中，由此处理大量视频流。这些硬盘能够处理苛刻的读写工作负载，并支持全天候运行。SkyHawk 提供同类产品中最高的容量（高达 16TB），可存储多达 10,000 小时的视频内容。
对于需要随公共安全措施变化而扩展的集中式存储位置，配备 Seagate Exos® 硬盘的服务器可以管理来自数千个摄像机的 PB 级数据，并通过 Seagate Secure™ 网络安全功能提供额外保护。配备 Seagate Nytro® 固态硬盘的服务器可实现更高的速度和性能，非常适合使用热数据的应用。借助 Seagate 可靠的硬盘产品组合，公共安全机构可以快速提高其记录吞吐量和可靠性。
最后，公共安全机构应考虑实施其他数据保护措施，例如 Seagate 数据恢复服务。这样，用户可以确保即使发生不可预测的事件，他们仍然可以检索数据。
智慧城市的未来
今天，数据比以往更加重要。数据已经成为一种为全球技术、信息和通信系统提供动力的资源。而现在，它正在改变视频运行方式，从而彻底变革智慧城市中的公共安全。这一转型的核心是加入物联网生态系统的智能监控系统。这些系统正在推动城市官员重新思考城市改善居民生活的方式。这些系统的关键之处在于强大、可靠的存储技术。只有这些技术才能支持数据的管理、维护和最大化应用。
这些组成部件中的每一个对彼此来说都是不可或缺的。城市正在大力打造一个使用数据打击犯罪、倡导可持续性并为众多利益相关者创造效率的世界。而在这样的世界中，智慧城市与领先的视频和存储制造商合作以实现这一目标至关重要。
[1] IRDC，“What Makes a City ‘Safe and Inclusive’ | Lo que hace que una ciudad sea ‘segura e inclusive’”，（使城市“安全又包容”的原因），YouTube 影片，12:21，发布于 2015 年 3月 2 日，于 2020 年 2 月 10 日可访问，https://www.youtube.com/watch?v=laoRUUKtaL4&t=3s
[2] Alexander Richardson，“The Safe City: Assessing Opportunities and Challenges in a Budding Security Concept”（安全城市：评估构建安全概念中的机会和挑战），IHS Markit，发布于 2018 年 12 月，2020 年 2 月 10 日可访问，https://ihsmarkit.com/research-analysis/the-safe-city-assessing-opportunities-and-challenges.html
[3]“Smart Cities Initiatives Forecast to Drive $189 Billion in Spending in 2023, According to a New Smart Cities Spending Guide from IDC”（根据 IDC 的《新智慧城市支出指南》，智慧城市举措预计将在 2023 年产生 1,890 亿美元的支出），IDC，发布于 2019 年 6 月，2020 年 2 月 10 日可访问， https://www.idc.com/getdoc.jsp?containerId=US48646322
[4]“Smart Cities: Digital Solutions for a More Livable Future”（智慧城市：实现更宜居未来的数字解决方案），麦肯锡全球研究所，发布于 2018 年 6 月发布，2020 年 2 月 10 日访问，https://www.mckinsey.com/~/media/McKinsey/Industries/Capital%20Projects%20and%20Infrastructure/Our%20Insights/Smart%20cities%20Digital%20solutions%20for%20a%20more%20livable%20future/MGI-Smart-Cities-Full-Report.ashx
