放眼全球，都市化發展持續影響人們的生活方式。世界各地越來越多人口從鄉村移往都市地區。為了因應不斷成長的住房需求，農地不斷遭到開發。以前的中型城市逐漸成長為大城市。此變化帶動商業發展、協同合作和經濟成長，但交通壅塞、犯罪率和廢棄物排放也節節攀升。在諸多影響層面之中，最令人擔憂的就是對公共安全造成的威脅。
公共安全的重要性
2015 年，國際發展研究中心 (International Development Research Centre，IDRC) 向世界各地的研究人員提出疑問：「城市安全的要素為何？」剛果民主共和國的代表表示，所謂的安全城市必須「讓居民有機會發揮自己的潛力，且能安居樂業，自由移動。」印度代表對此進一步補充：「與實際遭受暴力傷害相比，擔心受怕的生活更會擾亂社會。」[1]
從這類研究中可明顯看出，除非妥善處理實際的安全問題，否則社會無法一同向前邁進。換句話說，所謂安全，其在心理和社會經濟上的問題，重要性不亞於人身安全，因此都市發展的所有層面，都需以安全為基礎。根據 IHS Markit 的資訊，全球安全城市市場於 2017 年大約為 162 億美元左右，預計至 2022 年會翻倍為將近 296 億美元，於此來看並不令人意外。[2]
上述討論激起全球各地改變處理城市基礎架構的方式，致力以全面化的觀點來應對，而非侷限於片面角度。其中一項成果，即是產生了另一項意義略微不同的概念：智慧城市。安全城市著重於安全與保障，智慧城市則將此概念延伸得更寬更廣，將從前視為次要的其他目標也一併納入其中，例如效率、包容性和永續性。
智慧城市注重的是將裝置互相連線，於更廣泛的意義上改善城市居民的生活。各種裝置結合低功耗的感應器、無線網路，並透過物聯網 (IoT) 進行智慧分析，以提供城市的即時資料，並運用取得的資訊進行全方位的最佳化作業，從公共安全到交通運輸、能源、供水、廢棄物處理等，無一不包。其實智慧城市能讓安全城市的推行更加完善。IDC 預測 2023 年全球智慧城市的開銷會高達 1,895 億美元[3]，與 2015 年的 148.5 億美元相較之下，有大幅度成長。
智慧解決方案的影響
2018 年有一份報告標題為〈智慧城市：提升未來宜居度的數位解決方案〉(Digital Solutions for a More Livable Future)，麥肯錫全球研究機構 (McKinsey Global Institute) 在報告中評估了使用先進科技處理都市問題的智慧城市所帶來的影響。報告發現，智慧城市在生活品質層面的正面影響超越先前的預測，社交連結、公民參與、就業率和生活費用均是如此。尤其在公共衛生和安全方面，智慧城市即使仍在早期階段，都有顯見的影響，致死率降低 8% 到 10%，緊急應變時間加快 20% 到 35%，疾病負擔減少 8% 到 15%，溫室氣體排放量更是減少 10% 到 15%，這類城市不僅更能解決問題，也更為永續。
智慧解決方案的效果相當顯著。部分公共安全機構 (例如執法機關和急救機構) 已率先採納這類智慧解決方案。這類機構廣泛運用各種感應器，以便收集犯罪調查和其他公共安全計劃所不可或缺的影片和資料。像是高畫質、4K 甚至 7K 的安全監控攝影機、多功能感應器和全方位移動 (PTZ) 攝影機、簡化事件管理和反應作業的領先業界視訊管理系統 (VMS) 等，都採納了各種進階技術。上述解決方案的核心在於影片分析，屬於人工智慧 (AI) 的子集，可協助公共安全人員改善初始威脅評估作業和即時反應能力。
AI 如何簡化安全監控作業
數十年來，執法機構都在使用安全監控攝影機監控城市的重點地區。控制室的人員必須持續監控視訊牆，牆上佈滿多台攝影機饋送回來的視訊。偵測意外事件的責任落在監控人員肩上，因此視訊監控的效果端看人員所能注意的範圍。另一項困難則在於，若以人工搜尋大量錄影資料，需花上數小時的時間。如此從根本上限制了執法人員主動調查犯罪事件和搜索證據的效率。
在當今的智慧城市，這類作業的處理方式極為不同，而 AI 正是這項變化的背後推手。科技技術可支援執法人員的日常工作，以各種方式提升作業效率。智慧影片分析功能可學習如何分辨正常活動和異常活動，標示出相關影片供執法人員檢閱。如此可將原本數小時的工作時間縮短為幾分鐘，讓傳統的影片擷取作業轉變為強化工作效率的工具。類似系統的邏輯如下：如果能讓人員更快發現重大事件，就能更快做出反應。透過影片分析功能，可讓人類的注意力專注在重點上，迅速讓重大事件和情資引起人員注意，如此就能在發生分秒必爭的高風險事件時，節省寶貴的時間。
影片分析實作
不同的分析功能負責不同的任務。Motorola Solutions Video Security and Analytics 產品組合是十分先進的智慧視訊解決方案，能讓公共安全機構獲得偵測、驗證重大事件並做出反應的能力。舉例來說，Avigilon Appearance Search™ 技術可讓安全人員和執法人員爬梳大量的錄影資料，迅速找出關注的特定對象或車輛。此軟體可利用實體敘述 (如性別和服裝顏色) 分析整個場域的錄影影片。對於現場人員來說，這種主動式調查注重「人事時地物」的深度分析資訊，可說是無比重要。
Unusual Motion Detection (UMD) 技術則採用 AI 的機器學習功能，不斷觀察並進行編碼，瞭解何種活動對於指定場合來說屬於一般活動，以偵測出偏離常軌的事件。此功能不僅能即時揭露執法人員會忽視的事件，還可大幅改善反應時間，提供即時警示，讓這類分析功能隨附的安全監控解決方案達到全新的自動化水準。這種特別技術並未預先定義規則或設定，而是完全活用本身的自我學習影片分析功能。
案例分析
Motorola Solutions 視訊安全技術可大幅改善智慧城市中公共安全機構處理可疑線索和逮捕行動的效率。假設有個嫌犯駕贓車逃離犯罪現場，躲避警方搜索。若使用傳統的安全監控攝影機，嫌犯可能經過附近攝影機的監控範圍，然後就離開該範圍，對於即時追捕來說，這樣的錄影影片毫無用武之地。而整個城市裡四處安裝的 Avigilon H4A 攝影機，其中內建了 Avigilon 自我學習影片分析功能和 UMD 技術，遠端分析人員就能在指揮中心內操作 Avigilon Control Center (ACC) 7 影片管理軟體，迅速確定贓車在城市內的所在位置並加以監控。
控制室的操作人員則能使用 Avigilon Appearance Search 技術，整理分析數百台 H4A 攝影機的影片，找出移動中嫌犯的最新畫面和位置。UMD 技術可辨識嫌犯的突發行動，例如嫌犯忽然胡亂在街上急轉彎或逆向行駛。
Avigilon 攝影機提供的警示，可立即將嫌犯的所在位置通知指揮中心人員，包括嫌犯剛剛經過的十字路口，協助警方預測嫌犯接下來的動線。將 Avigilon 視訊技術與其他緊急應變裝置 (例如 Motorola Solutions 的雙向無線電) 互相整合後，控制室人員就能即時提供嫌犯所在地的分析資訊，引導警方人力前往指定街道圍堵。
逮捕嫌犯後，搭載了 Seagate Technology 硬碟機的 Avigilon Third Generation High Definition Video Appliance (HDVA) 則可確保影片受到妥善保存，提供最大的完整度供審查起訴程序之用。這類設備可減少錄影傳輸量、簡化視訊串流和播放作業，讓邊緣裝置與中央指揮中心之間能即時傳輸資料。總而言之，部署 Avigilon 裝置後，公共安全機構就能獲得端對端解決方案，從發出緊急呼叫的瞬間直到事件解決為止，全在涵蓋範圍內。
視訊與 AI 解決方案的幕後推手
依上述範例所見，即時資料無比強大。但若缺少合適的基礎架構來容納數百部 HD 攝影機和安全監控 AI，智慧安全系統仍會潰散。保全人員和執法人員需要智慧視訊解決方案提供即時深度分析，而掉幀或資料遺失這類缺點，使得深度學習和預測分析的效能有所侷限。因此保全機構和公共安全機構轉向資料儲存領導廠商 Seagate Technology 的設備，將儲存系統升級為符合當今智慧城市與 AI 需求的水準。
提升資料管理效果的儲存裝置考量
有幾項關鍵資料管理方面的建議，可供公共安全機構和城市管理人員採納。首先，執法人員和保全人員必須瞭解到，光靠雲端運算已非最為可行的選擇。雖然雲端運算最適合彙整各站點累積達 PB 的大量資料，以供深度學習之用，但現場人員所需的資料傳輸和分析功能卻可能有所延遲。為求最佳效果，除了雲端運算解決方案之外，機構單位也應採用邊緣運算裝置，儲存裝置領導廠商稱這種策略為 IT 4.0。在邊緣使用具備 AI 功能的 NVR，就能在更靠近首度擷取資料之處進行資料分析，縮短提供深度資訊所需的時間。
此外，也必須採取使用高畫質資料串流的策略。ACC™ 7 這類先進的視訊管理軟體採用高畫質串流管理 (HDSM) 技術，能夠盡可能提高影像細節，並減少頻寬使用量。ACC 軟體採用 HDSM™ 來提高影片資料整理能力，取代壓縮影片和使用多重串流來進行頻寬管理的方式，以減少整體的網路負載量。此種策略會排列使用者觀看內容的優先順序，將資訊以較低解析度和較小的封包儲存，再於使用者要求攝影機串流時提高影像大小和解析度，以提供更多細節。如此可大幅減少伺服器和用戶端之間交換的資訊量。
再來公共安全機構應將視訊設備和 NVR 中的標準硬碟機換為安全監控最佳化的硬碟機，例如 Seagate® SkyHawk™ 和 SkyHawk AI。標準硬碟機一般用於收集和封存資料，僅有寫入功能，支援每天 8 小時，一週 5 天的工作負載量。如今視訊安全監控系統和 AI 正在改變資料的使用方式，標準硬碟機已不敷需求。執法機關和安全人員應將 SkyHawk 硬碟機整合至儲存系統中，以處理大量湧進的影片資料。安全監控硬碟機具備強大的讀寫工作負載量，並可維持全天候作業。SkyHawk 提供同級中最大容量，儲存多達 10,000 小時的資料，容量選擇高達 16TB。
隨著公共安全規劃的成長發展，集中式儲存位置也需要擴大，採用 Seagate Exos® 硬碟機的伺服器可管理來自數千台攝影機的數 PB 資料，且具備 Seagate Secure™ 網路安全功能，可提供多一層保護。採用 Seagate Nytro® 固態硬碟機的伺服器能達到更快的速度和更高的效能，最適合使用熱資料的應用環境。透過 Seagate 各種可靠的硬碟機產品組合，公共安全機構可迅速改善錄影傳輸量和可靠性。
最後，公共安全機構還可考慮採用其他資料保護措施，例如 Seagate 資料救援服務。這樣一來，使用者可以確保在發生意外狀況時，仍能取回資料。
智慧城市的未來
如今資料的重要性更勝以往。資料是全球技術、資訊和通訊系統的動力來源，現在更改變了視訊監控方式，讓智慧城市的公共安全有了革命性的改變。這種變化的核心在於 IoT 生態系統內的智慧安全監控系統，促使城市官員重新規劃城市的運作方式，改善居民的生活。上述系統的中心是強健可靠的儲存技術，必須能夠支援管理、維護的需求，發揮出資料的最大效能。
各個環節都不可或缺。現在智慧城市能使用資料來打擊犯罪、提倡永續性、創造各方效益，智慧城市必須和視訊及儲存解決方案製造商攜手共進，才能實現此種理想。
[1] IRDC，「What Makes a City ‘Safe and Inclusive’ | Lo que hace que una ciudad sea ‘segura e inclusive’」，YouTube 影片，12:21，於 2015 年 3 月 2 日發布，2020 年 2 月 10 日存取，https://www.youtube.com/watch?v=laoRUUKtaL4&t=3s
[2] Alexander Richardson，〈The Safe City: Assessing Opportunities and Challenges in a Budding Security Concept〉，IHS Markit，於 2018 年 12 月發布，2020 年 2 月 10 日存取，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〉，IDC，於 2019 年 6 月發布，2020 年 2 月 10 日存取，https://www.idc.com/getdoc.jsp?containerId=US48646322
[4]〈Smart Cities: Digital Solutions for a More Livable Future〉，McKinsey Global Institute，於 2018 年 6 月發布，2020 年 2 月 10 日存取，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
