王 軍，趙 罡，黃力行，惠正娣

（中電海康集團(tuán)研究院，浙江 杭州 300012）

0 引言

社區(qū)是承載社會人口的基本單元，是社會體系中最重要的基層單位，是社會穩(wěn)定和諧的基礎(chǔ)，而社區(qū)警務(wù)是公安基層基礎(chǔ)工作的重中之重。隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人員流動頻繁，汽車保有量增長迅速，各類社會矛盾和沖突帶來了更復(fù)雜的社區(qū)治安情勢，給社區(qū)的人口管理、治安管理、安全防范、糾紛調(diào)解、綜合治理等社區(qū)管理及社區(qū)服務(wù)工作帶來了新的挑戰(zhàn)[1]。目前社區(qū)民警的基礎(chǔ)工作存在一些困難，如基礎(chǔ)信息采集工作量大且效能低下，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不鮮活；對社區(qū)實有人口情況和流動人口的出入情況難以及時精準(zhǔn)掌握；對社區(qū)重點人員的管控缺乏及時主動和有效的措施。社區(qū)管理亟需通過信息化、科技化、智能化的手段提升社區(qū)民警工作效能，提高社區(qū)綜合管理水平。

物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)的發(fā)展給社區(qū)安全防控和綜合管理提供了更智慧、更有力的信息化和科技化手段。本文結(jié)合目前社區(qū)警務(wù)管理的實際需求，以及物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)提出社區(qū)警務(wù)的總體架構(gòu)，并詳細(xì)探討社區(qū)多維感知網(wǎng)絡(luò)、社區(qū)警務(wù)大數(shù)據(jù)的智能融合應(yīng)用。

1 社區(qū)警務(wù)現(xiàn)狀與需求

隨著公安業(yè)務(wù)發(fā)展理念的轉(zhuǎn)變，公安部門不斷在基礎(chǔ)信息化、人口管理網(wǎng)格化、警務(wù)綜治一體化、矛盾調(diào)解多元化等方面深入推進(jìn)社區(qū)警務(wù)改革，并不斷通過信息化、科技化的手段拓展社區(qū)服務(wù)的深度、廣度和智能化[2]。在社區(qū)基礎(chǔ)信息采集方面，主要通過網(wǎng)格員定期上門人工采集流動人口信息；在社區(qū)安全管理方面，主要通過社區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行出入口和重點部位實時監(jiān)控，并通過車輛道閘進(jìn)行車輛的出入管控。而相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社區(qū)警務(wù)業(yè)務(wù)應(yīng)用中仍比較淺顯單一，對于房屋情況、實際居住人員、流動人員、重點人員、車輛出入等社區(qū)治理基礎(chǔ)要素的采集管控仍缺乏有效的支撐手段，難以滿足社區(qū)治安管理、安全防控和居民服務(wù)的主動化和精準(zhǔn)化的要求。

社區(qū)警務(wù)亟需從多元化的前端智能感知、融合化的數(shù)據(jù)管理和實戰(zhàn)化的業(yè)務(wù)應(yīng)用方面提高社區(qū)警務(wù)的智能化、實戰(zhàn)化水平，提升社區(qū)民警工作效能，增強社區(qū)的預(yù)測、預(yù)警、預(yù)防能力。經(jīng)過詳細(xì)的調(diào)研，目前社區(qū)警務(wù)管理主要有以下三點核心需求。

1.1 前端感知采集和數(shù)據(jù)整合

加強和豐富社區(qū)的智能感知手段，通過實時自動化采集社區(qū)人口、車輛、事件等社區(qū)治安基礎(chǔ)要素的動態(tài)、軌跡信息，廣泛整合相關(guān)部門和社會面的人、房、車等基礎(chǔ)信息和業(yè)務(wù)信息，實現(xiàn)基礎(chǔ)信息的一網(wǎng)采集聚合；通過感知采集數(shù)據(jù)主動預(yù)測社區(qū)流動人口流入、流出變化情況，及時推送給網(wǎng)格員以上門精準(zhǔn)采集核查，使社區(qū)實有人口、出租房等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)底數(shù)清、情況明。

1.2 融合應(yīng)用多維感知數(shù)據(jù)

將前端多維感知采集的人、房、車等相關(guān)的視頻、人臉、虛擬身份、指紋、通行記錄等多維數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)、碰撞、挖掘，充分挖掘數(shù)據(jù)融合的實際應(yīng)用價值，為社區(qū)的人口管理、治安防控、案件偵查提供有效的數(shù)據(jù)支撐。

1.3 支撐社區(qū)警務(wù)業(yè)務(wù)實戰(zhàn)

圖1 社區(qū)警務(wù)信息基礎(chǔ)設(shè)施體系架構(gòu)圖

將智能感知的數(shù)據(jù)和整合的社會面數(shù)據(jù)進(jìn)行融合應(yīng)用，根據(jù)重點人員管控、特殊人群服務(wù)等業(yè)務(wù)規(guī)則和公安打防實戰(zhàn)的技戰(zhàn)法進(jìn)行模型的構(gòu)建，提升業(yè)務(wù)實戰(zhàn)能力。

2 社區(qū)警務(wù)信息基礎(chǔ)設(shè)施體系架構(gòu)

智慧社區(qū)警務(wù)以多元化的物聯(lián)網(wǎng)前端感知采集系統(tǒng)構(gòu)建社區(qū)智能采集防控網(wǎng)[3]；整合社區(qū)的人、房、車、綜治組織等社區(qū)基礎(chǔ)警務(wù)資源信息和實時動態(tài)信息，融合水電煤、民政、社保等相關(guān)部門和機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，建設(shè)智慧社區(qū)警務(wù)基礎(chǔ)大數(shù)據(jù)；通過大數(shù)據(jù)的分析研判和社區(qū)實景地圖服務(wù)于公安社區(qū)警務(wù)打防管控的指揮、作戰(zhàn)等公安實戰(zhàn)業(yè)務(wù)。

社區(qū)警務(wù)信息基礎(chǔ)設(shè)施體系架構(gòu)如圖1所示，該架構(gòu)主要圍繞“采集-建庫-應(yīng)用”的思路：最底層為數(shù)據(jù)采集，包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集、物聯(lián)感知以及已有系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入；采集到的數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)、公安視頻專網(wǎng)、公安信息網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)支撐層，通過數(shù)據(jù)支撐平臺的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)接入和數(shù)據(jù)交換整合模塊將數(shù)據(jù)清洗、整合后流入數(shù)據(jù)資源池；數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)分析模塊和可視化綜合展現(xiàn)平臺的加工處理，可以為上層應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐；上層應(yīng)用主要包括基礎(chǔ)信息管理、全景地圖展現(xiàn)、社區(qū)警務(wù)、社區(qū)綜治管理和社區(qū)服務(wù)。

2.1 社區(qū)多維感知網(wǎng)絡(luò)

智能感知采集是社區(qū)安全、社區(qū)警務(wù)、社區(qū)綜合治理、社區(qū)服務(wù)等業(yè)務(wù)的關(guān)鍵要素[4]。智慧社區(qū)警務(wù)以居民社區(qū)生活場景為基礎(chǔ)，通過統(tǒng)籌布建視頻監(jiān)控、人臉抓拍、人證比對、WiFi探針、車輛道閘、RFID等智能感知采集設(shè)備構(gòu)建多維立體化感知網(wǎng)絡(luò)，利用多維感知手段全面采集社區(qū)場景下人員、車輛、事件的多種數(shù)據(jù)，形成社區(qū)“人過留像、車過留牌、機(jī)過留痕”的動態(tài)感知體系。社區(qū)警務(wù)多維感知體系如圖2所示。

（1）人臉抓拍

在小區(qū)的出入口、樓棟單元門口、小區(qū)公共活動場所、社區(qū)商圈等部位部署人臉識別抓拍相機(jī)，對經(jīng)過的人員進(jìn)行人臉抓拍、特征提取和分析，結(jié)合公安已有收集的常住人口庫、嫌疑犯等人臉數(shù)據(jù)，實現(xiàn)人臉實時動態(tài)比對、身份鑒別查詢以及嫌犯布控等功能。人臉抓拍系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計如圖3所示。

圖2 社區(qū)警務(wù)多維感知體系

圖3 人臉抓拍子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

（2）人員道閘和智能門禁

在小區(qū)的出入口部署人員道閘，在單元門安裝帶有二代身份證、門禁卡、人臉識別、指紋等多種識別方式的智能門禁系統(tǒng)，采集人臉和智能卡信息。該子系統(tǒng)由閘機(jī)、人證比對設(shè)備、身份證閱讀器、控制器、出入口管理軟件及客戶端電腦等組成，可聯(lián)動附近攝像機(jī)進(jìn)行抓拍存儲。其主要采集數(shù)據(jù)包括：人證照片、基本信息、設(shè)備信息、采集時間、核驗結(jié)果等。人員道閘和智能門禁子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計如圖4所示。

人耳對語音信號的相位信息不是很敏感,可以認(rèn)為語音信號的相位在處理過程中不改變,因此的相位譜可用Y(m,k)的相位譜近似代替,最后對其進(jìn)行傅里葉逆變換便可得到增強后的語音信號的時域表示。由此可見,在維納濾波算法中,對G(m,k)的求解至關(guān)重要?；谧钚【秸`差準(zhǔn)則,定義增益函數(shù)G(m,k)為:

圖4 人員道閘和智能門禁子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

（3）車輛道閘和車輛卡口

在小區(qū)的出入口、社區(qū)公共停車場等部位部署車輛道閘，對出入的車輛進(jìn)行識別、抓拍，管控通行車輛的進(jìn)出，記錄過車信息，形成車輛進(jìn)出行駛軌跡，能通過機(jī)動車號牌定位、字符切分、字符匹配和圖像預(yù)處理實現(xiàn)號牌自動識別功能，可以識別藍(lán)、黃、黑、白、綠五種號牌顏色。該系統(tǒng)主要包括車輛道閘、車輛檢測處理器、出入口補光抓拍一體機(jī)、室外顯示屏等組成部分。采集信息包括三大類：第一，車輛通行信息，比如通行時間、通行設(shè)備點位、通行方向等；第二，車輛圖像信息，比如通行時抓拍的車輛照片；第三，智能識別信息，比如車型、車標(biāo)、車身顏色、車牌號碼、車牌顏色等。車輛道閘子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖5所示。

圖5 車輛道閘子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

（4）移動終端MAC采集

根據(jù)移動終端在連接到WiFi AP后其MAC是真實穩(wěn)定的而非偽MAC的特性，通過管理手段對小區(qū)出租屋布置AP并在樓宇內(nèi)安裝WiFi終端采集，實時探測AP和經(jīng)此AP的手機(jī)MAC，記錄進(jìn)入、離開時間等，獲取移動終端數(shù)量和虛擬身份信息，掌握出租屋實際居住人員數(shù)量和行為規(guī)律。

（5）視頻監(jiān)控

對小區(qū)現(xiàn)有的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補點，提高監(jiān)控密度，同時進(jìn)行小區(qū)視頻監(jiān)控的高清化、智能化升級改造；在小區(qū)的重點部位、社區(qū)商圈等復(fù)雜環(huán)境下部署全景相機(jī)，進(jìn)行社區(qū)的智能化監(jiān)控。

（6）RFID 識別

2.2 社區(qū)警務(wù)大數(shù)據(jù)

（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

多維的智能感知采集為融合實戰(zhàn)、預(yù)測預(yù)警等社區(qū)警務(wù)業(yè)務(wù)提供了豐富的數(shù)據(jù)支撐。以社區(qū)為抓手，依托社區(qū)全要素網(wǎng)格管理體系，采集社區(qū)人口、房屋、車輛等要素的基礎(chǔ)信息；同時整合民政、物業(yè)、水電煤等政府部門和服務(wù)機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)資源；融合小區(qū)的出入口、單元門樓棟、小區(qū)主要路口、社區(qū)重點部位和場所的人臉抓拍數(shù)據(jù)、智能門禁的人員通行記錄、車輛道閘抓拍數(shù)據(jù)、WiFi采集數(shù)據(jù)等智能采集終端多維感知采集數(shù)據(jù)，使之有效關(guān)聯(lián)串成有更多使用價值的數(shù)據(jù)，構(gòu)建全時空的“人、房、車”等社區(qū)治安基礎(chǔ)要素綜合警務(wù)大數(shù)據(jù)資源庫，總體結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖6 數(shù)據(jù)資源匯聚結(jié)構(gòu)圖

（2）數(shù)據(jù)存儲

人、房、車等基礎(chǔ)要素信息，網(wǎng)格員實時動態(tài)采得數(shù)據(jù)以結(jié)構(gòu)化信息進(jìn)行存儲。感知設(shè)備中視頻信息以3個月為周期進(jìn)行循環(huán)覆蓋存儲；照片信息人證比對成功的以12個月為周期，比對無效的以3個月為周期進(jìn)行循環(huán)覆蓋存儲；MAC采集信息以非關(guān)系型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行存儲。外部數(shù)據(jù)通常通過ETL以結(jié)構(gòu)化信息進(jìn)行存儲。

（3）數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析服務(wù)基于不同的業(yè)務(wù)場景和需求，為相應(yīng)的用戶和角色提供服務(wù)。數(shù)據(jù)描述分析：以提供或直接間接的數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)比例為主，服務(wù)于普通社區(qū)工作人員和社區(qū)民警。數(shù)據(jù)診斷分析：提供經(jīng)計算和分析后，符合具體實際業(yè)務(wù)需求的名單數(shù)據(jù)為主，服務(wù)于社區(qū)垂直業(yè)務(wù)的工作人員，如民政條線、綜治條線用戶。數(shù)據(jù)預(yù)測分析：在描述和診斷基礎(chǔ)上，提供短、中期的趨勢和預(yù)測，服務(wù)于中上層社區(qū)管理人員，如社區(qū)主任、派出所分管所長。數(shù)據(jù)指令分析：通過上述三種數(shù)據(jù)分析和業(yè)務(wù)反饋介入，來幫助用戶決定應(yīng)該采取哪些應(yīng)對措施，這類分析結(jié)果的可靠性可在系統(tǒng)運行中隨著數(shù)據(jù)的積累而持續(xù)提升。

3 社區(qū)警務(wù)多維大數(shù)據(jù)應(yīng)用實例

針對實際應(yīng)用需求，選擇典型的半開放式安置房小區(qū)作為試點，融合應(yīng)用多維感知數(shù)據(jù)，支撐社區(qū)警務(wù)業(yè)務(wù)實戰(zhàn)。圖7為試點社區(qū)警務(wù)多維大數(shù)據(jù)應(yīng)用實例展示效果圖。

圖7 社區(qū)警務(wù)多維大數(shù)據(jù)應(yīng)用實例展示效果圖

3.1 三維實景展示和多維信息統(tǒng)計

基于三維實景地圖可展示小區(qū)內(nèi)人口分布、房屋分布、告警信息、今日抓拍、抓拍趨勢等信息，實現(xiàn)車輛、人員等多維度數(shù)據(jù)源的統(tǒng)計。支持柱狀圖、餅圖、折線圖、表格等多種數(shù)據(jù)展現(xiàn)方式，支持按照日、周、月、年的時間周期進(jìn)行數(shù)據(jù)展示，實現(xiàn)社區(qū)基礎(chǔ)治安要素的立體化和可視化。

3.2 重點人員管控和服務(wù)

通過對進(jìn)出社區(qū)的重點人員、重點車輛信息的多維感知采集，并通過人臉識別、車輛識別等技術(shù)的應(yīng)用，準(zhǔn)確掌控涉恐、涉案人員等的動態(tài)行為軌跡，對違法犯罪苗頭做到實時發(fā)現(xiàn)、及時布控、快速打擊；對小區(qū)內(nèi)孤寡老人、留守兒童、殘疾人等特殊人群出入進(jìn)行記錄，當(dāng)其長時間未出現(xiàn)時能自動預(yù)警并推送聯(lián)系人電話，提醒社區(qū)民警及時上門或聯(lián)系相關(guān)人員，做到出入有檢測、異常有反映、管控有目標(biāo)、巡防有目標(biāo)，最終實現(xiàn)對重點人員“走明去向、來能預(yù)警、動知軌跡、全程掌控”。系統(tǒng)能夠?qū)χ攸c布控人員進(jìn)行實時告警，如圖8所示。同時可多維展示布控人員的信息，以便進(jìn)行研判分析，如圖9所示。

圖8 重點布控人員出現(xiàn)告警

圖9 重點人員詳情信息展示

3.3 基于實戰(zhàn)業(yè)務(wù)模型的預(yù)警預(yù)測

在全方位多元化數(shù)據(jù)的采集和整合基礎(chǔ)上，可通過人員全息檔案、人員關(guān)系網(wǎng)絡(luò)、人員和車輛的時空多維軌跡等功能挖掘特定人員的異常行為，預(yù)測預(yù)警高危事件，提高案件的追蹤效率。如陌生人員的規(guī)律性定期出現(xiàn)、多個陌生人同時規(guī)律性出現(xiàn)、惡性上訪人員行為異常、外來車輛規(guī)律性同時出入小區(qū)等。本文選擇部分經(jīng)典場景進(jìn)行實戰(zhàn)應(yīng)用：第一，空置房入住事件告警，用于提醒社區(qū)民警上門進(jìn)行信息登記。如圖10所示；第二，對陌生人臉進(jìn)行抓拍統(tǒng)計，并推斷其大致落腳點，以便社區(qū)人員做好流動人口管理工作，如圖11所示；第三，對出租房的水電氣使用情況進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)警，支撐群租房管理工作，如圖12所示。系統(tǒng)可提供所有警情事件的統(tǒng)計分析報表，以及事件發(fā)展趨勢分析，如圖13所示。

圖10 水電氣異常告警提醒空置房入住事件

圖11 陌生人人臉碰撞累計提醒人口流入事件

圖12 出租屋水電氣月度信息、變化和預(yù)測

圖13 警情事件統(tǒng)計、分布與趨勢

從應(yīng)用可以看出，根據(jù)公安實戰(zhàn)業(yè)務(wù)規(guī)則，進(jìn)行技戰(zhàn)法的總結(jié)和業(yè)務(wù)模型的構(gòu)建，利用多維數(shù)據(jù)的融合應(yīng)用，進(jìn)行預(yù)警預(yù)測和實戰(zhàn)研判，可大幅度提高基層治理的效率。

4 結(jié)語

社區(qū)安全和社區(qū)治理是社會和諧安定的基礎(chǔ)，社區(qū)多維智能感知防控體系是社區(qū)安全的重要抓手，也是全面提升社區(qū)警務(wù)工作效能的關(guān)鍵手段。多維感知網(wǎng)絡(luò)可全面感知社區(qū)的方方面面：自動感知人員、車輛的活動軌跡和行為；以公安業(yè)務(wù)實戰(zhàn)為導(dǎo)向的多維數(shù)據(jù)的融合應(yīng)用必將提高社區(qū)警務(wù)基礎(chǔ)信息采集、預(yù)警預(yù)測、偵查研判等工作的精準(zhǔn)化、智能化，提升社區(qū)警務(wù)工作效能，提升社區(qū)的安全管理水平。