陳雅，羅釗，農(nóng)忠海廣西警察學(xué)院；廣西公安廳

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移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)的架構(gòu)分析
——以廣西為例

陳雅1，羅釗1，農(nóng)忠海2
1廣西警察學(xué)院；2廣西公安廳

摘要：隨著信息科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，特別是隨著計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)通信技術(shù)的普及和推廣，使人們對(duì)信息的獲取途徑更加多樣，獲取方式更為便捷。與此同時(shí)，通過(guò)信息化工具從事違反犯罪的花樣也越來(lái)越多，當(dāng)前社會(huì)治安形勢(shì)和以往相比也日益多元化，我國(guó)公安部門面臨著越來(lái)越繁重的工作任務(wù)。如何保有持續(xù)高效的戰(zhàn)斗力，有效打擊各類犯罪活動(dòng)，維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定和人民財(cái)產(chǎn)安全，是公安系統(tǒng)信息化工作的重中之重，在此環(huán)境背景下，通過(guò)研發(fā)、構(gòu)建的一個(gè)便于擴(kuò)展接入其他警務(wù)系統(tǒng)的移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)變得尤為重要，本文主要圍繞廣西警務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)的搭建進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)警務(wù)；架構(gòu)；信息技術(shù)

現(xiàn)代信息通信技術(shù)的發(fā)展在給人們的生活生產(chǎn)帶來(lái)更多便利的同時(shí)，但是也給犯罪份子提供了更多違法犯罪的途徑。近年來(lái)，隨著我國(guó)公安部門的“金盾工程”建設(shè)的不斷深入，公安信息化建設(shè)一直保持著較高的水平和較快的發(fā)展，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)完成并投入應(yīng)用，在懲治犯罪、維護(hù)社會(huì)治安、保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全方面發(fā)揮出了顯著的作用，但是，與此相對(duì)應(yīng)的，由于信息化技術(shù)的層出不窮，公安領(lǐng)域的軟件因?yàn)閷?shí)際需求的日新月異，更新?lián)Q代十分頻繁[1]。如果孤立地進(jìn)行各種公安定制軟件的開發(fā)，不僅消耗更多的人力、財(cái)力和物力，而且受軟件開發(fā)進(jìn)度和工程師開發(fā)水平的制約，開發(fā)出的公安軟件產(chǎn)品的時(shí)效性不高，往往滯后于公安領(lǐng)域的業(yè)務(wù)需求以及社會(huì)和科技的進(jìn)步。

在此技術(shù)要求背景下，移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)的平臺(tái)選擇就極其關(guān)鍵，基于VMware云操作系統(tǒng)旨在提供高效和簡(jiǎn)化的計(jì)算模式，作為一種新型操作系統(tǒng)軟件，可以把存儲(chǔ)功能、處理器和網(wǎng)絡(luò)通信這三大技術(shù)，通過(guò)內(nèi)在的虛擬化基礎(chǔ)架構(gòu)組件，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫、靈活和動(dòng)態(tài)的操作環(huán)境。

1.移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)系統(tǒng)組成

1.1移動(dòng)警務(wù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

圖1　移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

廣西移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)由移動(dòng)終端、移動(dòng)通信網(wǎng)、移動(dòng)接入?yún)^(qū)、安全隔離區(qū)、公安信息網(wǎng)這5大塊構(gòu)成，有效實(shí)現(xiàn)信息的共享和移動(dòng)業(yè)務(wù)的開展。如圖1所示。

1.1.1移動(dòng)終端

移動(dòng)終端包括車載終端、筆記本電腦、平板電腦、智能手機(jī)。其中智能手機(jī)經(jīng)適配定制的android設(shè)配有3款，windows設(shè)備在市面上銷售的均可適配，適配智能終端至少20款以上，具有標(biāo)準(zhǔn)的API接口以便應(yīng)用開發(fā)。

1.1.2移動(dòng)通信網(wǎng)

移動(dòng)通信網(wǎng)中目前主要依賴的是聯(lián)通，所采用的網(wǎng)絡(luò)制式為3G的WCDMA、TD-SCDMA和CDMA200，網(wǎng)絡(luò)中的HSDPA下行速度可以達(dá)到14.4Mbit/s，對(duì)流媒體的支持效果更加明顯，同時(shí)支持的業(yè)務(wù)更多：手機(jī)視頻通話、手機(jī)電視、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，位置服務(wù)等等。

1.1.3移動(dòng)接入?yún)^(qū)

移動(dòng)接入?yún)^(qū)實(shí)際上就是公安信息網(wǎng)外延的接入橋梁，屬于公安信息專用網(wǎng)絡(luò)的接入范圍內(nèi)，為確保公安信息網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)安全，根據(jù)公安信息網(wǎng)絡(luò)安全保密原則，必須嚴(yán)格接入管理，目前，系統(tǒng)采用的主要網(wǎng)路安全措施有：

①在接入?yún)^(qū)部署物理隔離網(wǎng)絡(luò)設(shè)備——防火墻，并設(shè)置嚴(yán)格的訪問(wèn)限制規(guī)則進(jìn)行約束。

②網(wǎng)關(guān)采用IPSec安全標(biāo)準(zhǔn)框架這一協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程接入，是一種VPN技術(shù)，用以提供公用和專用網(wǎng)絡(luò)的端對(duì)端加密和驗(yàn)證服務(wù)。

1.1.4安全隔離區(qū)

安全隔離區(qū)是經(jīng)過(guò)安全設(shè)備把接入?yún)^(qū)和公安信息網(wǎng)隔離起來(lái)的區(qū)域。在這個(gè)區(qū)域，只允許接入?yún)^(qū)訪問(wèn)公安信息網(wǎng)，不允許從公安信息網(wǎng)發(fā)起接入?yún)^(qū)訪問(wèn)。

1.1.5公安信息網(wǎng)

公安信息網(wǎng)是公安機(jī)關(guān)為了工作的需要，專門設(shè)立的網(wǎng)絡(luò)，它是相對(duì)獨(dú)立的，不和社會(huì)上的互聯(lián)網(wǎng)相連，公安機(jī)關(guān)所收集的信息都保存在該網(wǎng)站上，極大地方便了公安干警辦案?！敖鸲芄こ獭敝饕ü不A(chǔ)通信設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)、公安計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)、公安工作信息化標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范體系建設(shè)、公安網(wǎng)絡(luò)和信息安全保障系統(tǒng)建設(shè)、公安工作信息化運(yùn)行管理體系建設(shè)、全國(guó)公共信息網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控中心建設(shè)等。其實(shí)質(zhì)就是全國(guó)公安工作的信息化建設(shè)工程，其主要任務(wù)是在現(xiàn)有公安工作信息化的基礎(chǔ)上，充分利用先進(jìn)的技術(shù)手段，推動(dòng)公安行業(yè)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用與全國(guó)信息化發(fā)展水平相適應(yīng)，實(shí)現(xiàn)以全國(guó)犯罪信息中心為核心，以各項(xiàng)公安業(yè)務(wù)為基礎(chǔ)，以“數(shù)字化警察”為目標(biāo)的全國(guó)公安工作信息化體系結(jié)構(gòu)。[2]

1.2信息傳遞過(guò)程

移動(dòng)終端以無(wú)線VPN方式接入到平臺(tái)邊界，建立和平臺(tái)前端設(shè)備的通道。移動(dòng)終端使用移動(dòng)警務(wù)安全認(rèn)證（IMEI號(hào)、手機(jī)SIM號(hào)、安全TF卡號(hào)、警號(hào)四號(hào)綁定），配合移動(dòng)VPN接入網(wǎng)關(guān)建立和移動(dòng)VPN接入網(wǎng)關(guān)之間的安全通道。

在終端和安全網(wǎng)關(guān)建立安全通信通道后，移動(dòng)警務(wù)終端應(yīng)用程序通過(guò)安全通信通道登錄并訪問(wèn)后臺(tái)移動(dòng)警務(wù)在線應(yīng)用代理服務(wù)。移動(dòng)警務(wù)在線應(yīng)用代理服務(wù)接收來(lái)自客戶端的各類查詢、采集和其他各類請(qǐng)求，對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行內(nèi)容解析、權(quán)限驗(yàn)證、業(yè)務(wù)處理、關(guān)聯(lián)比對(duì)和相關(guān)日志記錄等操作。

移動(dòng)警務(wù)在線應(yīng)用服務(wù)器接收解析請(qǐng)求內(nèi)容后，通過(guò)數(shù)據(jù)訪問(wèn)代理組件訪問(wèn)位于公安網(wǎng)內(nèi)的各類信息。數(shù)據(jù)訪問(wèn)代理組件提供信息交換的方式主要是實(shí)時(shí)請(qǐng)求服務(wù)方式。

圖2　移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)中媒體流向圖

接入?yún)^(qū)在收到移動(dòng)警務(wù)在線應(yīng)用代理服務(wù)器的數(shù)據(jù)訪問(wèn)請(qǐng)求后，對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行解析驗(yàn)證、信息過(guò)濾等處理?；赪ebService和HTTPXML的通信協(xié)議，將請(qǐng)求通過(guò)安全隔離網(wǎng)閘轉(zhuǎn)交給數(shù)據(jù)訪問(wèn)內(nèi)網(wǎng)區(qū)。內(nèi)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)負(fù)責(zé)接收來(lái)自接入?yún)^(qū)的訪問(wèn)請(qǐng)求，并通過(guò)針對(duì)內(nèi)網(wǎng)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)引擎模塊，訪問(wèn)內(nèi)網(wǎng)的各類數(shù)據(jù)庫(kù)、請(qǐng)求服務(wù)、WebService或其他數(shù)據(jù)服務(wù)接口。

2.移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)性能

2.1服務(wù)器方面

移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)基礎(chǔ)與業(yè)務(wù)服務(wù)模塊部署在刀片機(jī)服務(wù)器，通過(guò)組成服務(wù)器集群，提供高處理能力密度以及冗余，使系統(tǒng)的平均無(wú)故障率達(dá)到99.9％，并為性能留下拓展的空間。

2.2網(wǎng)絡(luò)方面

利用負(fù)載均衡設(shè)備實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無(wú)縫切換，從而拓展網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器的帶寬、增加吞吐量、加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理能力、提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可用性。從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)2萬(wàn)用戶承載規(guī)模[3]。

2.3主體框架方面

采用軟件架構(gòu)SOA,即Service-oriented architecture，是面向服務(wù)的架構(gòu)技術(shù)。針對(duì)現(xiàn)有移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)的特性，制定了的框架為具體移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)設(shè)施層面的概念的技術(shù)支撐。

2.4數(shù)據(jù)庫(kù)方面

使用國(guó)際先進(jìn)的oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，提供安全、高效的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，保證數(shù)據(jù)完整性，即使平臺(tái)切換，已經(jīng)處理過(guò)的業(yè)務(wù)正常運(yùn)行和計(jì)費(fèi)。

2.5軟件應(yīng)用方面

采用VMware構(gòu)架解決方案，架構(gòu)對(duì)移動(dòng)警務(wù)業(yè)務(wù)服務(wù)進(jìn)行管理及維護(hù)，同時(shí)每臺(tái)業(yè)務(wù)服務(wù)器上都安裝配置VMware套件，用于在單個(gè)物理服務(wù)器實(shí)體上，生成多個(gè)虛擬服務(wù)器，而每一個(gè)虛擬服務(wù)器，從功能、性能和操作方式上，等同于傳統(tǒng)的單臺(tái)物理服務(wù)器，利用VMware集中管理特性實(shí)集中管理和監(jiān)控虛擬機(jī)、以及自動(dòng)化以及簡(jiǎn)化資源調(diào)配，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)自動(dòng)擴(kuò)容，從而大大提高資源利用率，降低成本，增強(qiáng)了系統(tǒng)和應(yīng)用的可用性，提高系統(tǒng)的靈活性和快速響應(yīng)。[4]

系統(tǒng)平臺(tái)在X86體系上進(jìn)行部署，結(jié)合了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)輸。開發(fā)言語(yǔ)采用Java,C++進(jìn)行開發(fā),開發(fā)工具有Eclipse、Source Insight 3.5。開發(fā)環(huán)境有Windows,Linux。涉及的終端有android,PC機(jī)。使用C/S,B/S的混合構(gòu)。設(shè)計(jì)上采用分層化，分模塊的架構(gòu)。應(yīng)用J2EE、Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的統(tǒng)一管理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

3.業(yè)務(wù)種類及部署

移動(dòng)警務(wù)移動(dòng)終端的業(yè)務(wù)應(yīng)用客戶端可在Windows、Linux兩種平臺(tái)上進(jìn)行開發(fā)。IDE環(huán)境是Eclipse IDE for java Developers,android開發(fā)的SDK版本為Android SDK 3.5,支持android 3.5或以上的操作系統(tǒng)。

各種開發(fā)包，編譯工具采用Android Development Tool(簡(jiǎn)稱ADT)進(jìn)行管理。業(yè)務(wù)通過(guò)應(yīng)用商城統(tǒng)一管理并上線。實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)自動(dòng)部署與自動(dòng)安裝。通過(guò)以上部署方式，系統(tǒng)實(shí)際上線業(yè)務(wù)種類達(dá)到70種以上，涵蓋戶籍管理、交通管理業(yè)務(wù)、機(jī)動(dòng)車查詢、基于人臉識(shí)別的查詢等多項(xiàng)業(yè)務(wù)。

4.媒體流

媒體數(shù)據(jù)主要來(lái)源于全區(qū)監(jiān)控?cái)z像頭，通過(guò)公安網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)匯總至區(qū)廳數(shù)據(jù)庫(kù)，在通過(guò)電信運(yùn)營(yíng)商APN安全網(wǎng)絡(luò)推送至移動(dòng)警務(wù)平臺(tái)，其媒體流向如圖2所示。

視頻視頻編解碼采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制定的標(biāo)準(zhǔn)h264，保證視頻質(zhì)量。保證用戶點(diǎn)播證質(zhì)量?jī)?yōu)良率不低于99％。傳輸設(shè)備使用專門的多媒體傳輸設(shè)備，保證功能獨(dú)立性與穩(wěn)定性，保證故障率低于0.1％以及點(diǎn)播成功率高于99％，傳輸通道則采用兩種有線網(wǎng)絡(luò)分別是公安信息網(wǎng)和獨(dú)立的傳輸通道（視頻專網(wǎng)），大大減少了其他數(shù)據(jù)占用對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的影響，提高傳輸性能，再通過(guò)電信運(yùn)營(yíng)商3G高速無(wú)線數(shù)據(jù)APN網(wǎng)絡(luò)傳輸至設(shè)備，實(shí)現(xiàn)媒體數(shù)據(jù)高效、可靠、高質(zhì)量的傳輸與服務(wù)方式。實(shí)現(xiàn)流媒體服務(wù)響應(yīng)時(shí)間不得超過(guò)1s；流媒體出口抖動(dòng)小于20ms。

5.結(jié)束語(yǔ)

由于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)是利用虛擬化技術(shù)來(lái)整合單數(shù)據(jù)中心甚至是多數(shù)據(jù)中心的各種資源，屏蔽底層異構(gòu)性，以一種透明的方式向用戶提供包括計(jì)算環(huán)境、開發(fā)平臺(tái)、軟件應(yīng)用、移動(dòng)業(yè)務(wù)支撐在內(nèi)的多種服務(wù)。因此它的社會(huì)效益將主要通過(guò)其先進(jìn)的業(yè)務(wù)支撐與資源組織的方式得以體現(xiàn)。

也正是由此，該系統(tǒng)首先可以節(jié)省硬件投資，充分利用廣西公安廳現(xiàn)已投入的資源，以此建設(shè)發(fā)展循環(huán)政府，緩解目前國(guó)內(nèi)普遍存在的低水平重復(fù)建設(shè)問(wèn)題。就現(xiàn)有的硬件和業(yè)務(wù)基礎(chǔ)而言，移動(dòng)警務(wù)平臺(tái)的建立將可以極大得提升現(xiàn)有移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)的支撐能力，降低后續(xù)資源投入，優(yōu)化產(chǎn)品形態(tài)及反應(yīng)服務(wù)質(zhì)量，最終使公安行業(yè)整體信息支撐水平得以提升，具有可持續(xù)發(fā)展的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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[2]公安信息化行業(yè)概況http://news.21csp.com.cn/c20/201602/11346236.html

[3]湯寧,方斌,袁順.《服務(wù)器負(fù)載均衡在貴州省氣象區(qū)域自動(dòng)站中的應(yīng)用》會(huì)議論文2012-04-01

[4]徐祥生.《校園網(wǎng)服務(wù)器多任務(wù)協(xié)調(diào)機(jī)制研究》中國(guó)電化教育1006-98602007年5期