公安物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用初步研究

引言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日新月異，成為推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的重要引擎。發(fā)展面向公共安全的物聯(lián)網(wǎng)，對(duì)于公安機(jī)關(guān)提高打擊與預(yù)防犯罪，提高服務(wù)社會(huì)的能力具有重要的作用。公安物聯(lián)網(wǎng)以公安機(jī)關(guān)關(guān)心的“人、車、物、事件”等為感知對(duì)象，通過(guò)各類傳感器設(shè)備和公安信息化的信息、網(wǎng)絡(luò)資源,對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行全天候的自動(dòng)采集、跨地域的全面共享，以及數(shù)據(jù)的融合、挖掘和處理，來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。

公安部門的工作具有突發(fā)性、移動(dòng)性、緊迫性等特點(diǎn),廣大民警在外出執(zhí)法及偵破案件、抓捕逃犯、核查車輛及打擊和預(yù)防犯罪時(shí)，利用移動(dòng)警務(wù)設(shè)備實(shí)時(shí)采集、核實(shí)及綜合處理嫌疑人身份證件、人臉圖像、指紋、位置等信息，及時(shí)地訪問(wèn)公安部門內(nèi)部的警務(wù)信息來(lái)輔助破案和執(zhí)行公務(wù)，極大地提高公安干警的高科技辦案水準(zhǔn)和效率。因此，公安物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用對(duì)于實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)發(fā)生的任何公共安全事件進(jìn)行有效感知，進(jìn)而進(jìn)行決策處理具有突出的作用，已成為公安工作的核心應(yīng)用方向之一。

近年來(lái)，飛速發(fā)展的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)公安物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用產(chǎn)生巨大的牽引與推動(dòng)作用。根據(jù)百度公司2013年一季度發(fā)布的研究數(shù)據(jù)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)人均上網(wǎng)時(shí)間已超過(guò)個(gè)人電腦上網(wǎng)時(shí)間，這種趨勢(shì)還在逐漸擴(kuò)大。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用主要集中在社交、瀏覽、搜索、影音、地圖、網(wǎng)購(gòu)支付等方面。公安物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在公共安全行業(yè)的具體應(yīng)用，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展將催生大量的共性技術(shù)及應(yīng)用模式，移植推廣到公安移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)中加以運(yùn)用。由于移動(dòng)警務(wù)應(yīng)用涉及行業(yè)敏感數(shù)據(jù)，必須與移動(dòng)國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行安全隔離，保證移動(dòng)警務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)及數(shù)據(jù)安全。

公安數(shù)字化單兵系統(tǒng)(PDD)是公安物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用的典型系統(tǒng)，其發(fā)展需要積聚與整合大量新興信息產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)。該系統(tǒng)的發(fā)展對(duì)于實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)單警裝備向數(shù)字化時(shí)代轉(zhuǎn)型應(yīng)用，提高廣大一線干警的執(zhí)法效率與水平，提升服務(wù)社會(huì)的能力具有重要的作用。

1公安物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用業(yè)務(wù)體系

公共安全涵蓋面非常之廣，涉及交通、治安、戶籍、刑事偵查、出入境管理、預(yù)防打擊經(jīng)濟(jì)犯罪、網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控、毒品查緝、監(jiān)獄管理等等，各個(gè)警種之間移動(dòng)業(yè)務(wù)既有相同之處,更多的是自己的特色。公共物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用模型既要體現(xiàn)共性,又要呈現(xiàn)各警種個(gè)性。

廣義上的公安物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用應(yīng)包括運(yùn)用各種無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)為公安機(jī)關(guān)提供數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸及業(yè)務(wù)應(yīng)用，包括應(yīng)用電信運(yùn)營(yíng)商的移動(dòng)通信設(shè)施、公安數(shù)字集群的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用、應(yīng)用衛(wèi)星通信以及應(yīng)急通信設(shè)施進(jìn)行視頻采集傳輸?shù)鹊?。目前，公安機(jī)關(guān)常用的移動(dòng)應(yīng)用主要基于電信運(yùn)營(yíng)商的GSM/GPRS/TD-SCDMA/WCDMA移動(dòng)通信設(shè)施，應(yīng)用安全邊界接入控制技術(shù)，接入公安專網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，也可稱為狹義上的公安物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用，在公安機(jī)關(guān)內(nèi)部一般稱之為移動(dòng)警務(wù),即警用移動(dòng)通信終端+移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)+公安安全邊界接入控制+公安信息網(wǎng)。移動(dòng)警務(wù)業(yè)務(wù)體系主要包括：話音通信;移動(dòng)電子警務(wù)，包括瀏覽、查詢、搜索等；現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法，包括現(xiàn)場(chǎng)取證，如錄音、攝像、照相、采集識(shí)別各類證件，現(xiàn)場(chǎng)打印罰單，移動(dòng)罰單支付;移動(dòng)定位、地圖及導(dǎo)航服務(wù)；移動(dòng)視頻采集與實(shí)時(shí)傳輸;移動(dòng)指揮調(diào)度、移動(dòng)任務(wù)分配、任務(wù)控制等。公安物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用業(yè)務(wù)體系模型如圖1所示。

2公安物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用總體架構(gòu)

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的總體架構(gòu)，公安物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用總體架構(gòu)也分為四個(gè)層次，分別是傳感層、通信網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層以及應(yīng)用服務(wù)層，如圖2所示。

公安物聯(lián)網(wǎng)主要感知對(duì)象為人、車、物、事件。感知的傳感器主要有聲音、圖像、視頻、RFID、指紋、位置、震動(dòng)、速度等，隨著傳感器處理能力的不斷增強(qiáng)，基于異構(gòu)融合智能傳感大大提升了數(shù)據(jù)采集與信息融合能力。

通信網(wǎng)絡(luò)層基于的通信網(wǎng)絡(luò)主要包括基于電信運(yùn)營(yíng)商的GSM/GPRS/TD-SCDMA/WCDMA移動(dòng)通信設(shè)施、公安機(jī)關(guān)的集群通信數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、衛(wèi)星通信、340M應(yīng)急無(wú)線寬帶通信、無(wú)線寬帶組網(wǎng)設(shè)施等，同時(shí)逐步實(shí)現(xiàn)多種異構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)的融合通信能力。

數(shù)據(jù)層主要基于公安專網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，利用公安信息數(shù)據(jù)庫(kù)、視頻數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)、社會(huì)共享數(shù)據(jù)、警情數(shù)據(jù)等，同時(shí)實(shí)現(xiàn)用戶管理、任務(wù)管理及資源管理等功能。

服務(wù)層主要實(shí)現(xiàn)公安物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)業(yè)務(wù)，主要包括位置應(yīng)用服務(wù)、移動(dòng)執(zhí)法、集群數(shù)據(jù)及音視頻服務(wù)、扁平化指揮、警情推送發(fā)布等。

3公安物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展極大地推動(dòng)與牽引了公安物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用，終端平臺(tái)、海量的移動(dòng)應(yīng)用程序以及成熟的商業(yè)應(yīng)用模式，成為公安移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展可借鑒參考的對(duì)象?；谖恢玫木瘎?wù)服務(wù)是公安移動(dòng)應(yīng)用關(guān)鍵方向之一，發(fā)展安全可信的警用終端是公安移動(dòng)應(yīng)用的特殊要求，實(shí)現(xiàn)多種異構(gòu)寬帶通信融合是公安移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的方向。

3.1基于位置服務(wù)的公安物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用技術(shù)

目前，在公安實(shí)戰(zhàn)中對(duì)移動(dòng)人員和車輛定位追蹤是非常重要的業(yè)務(wù)需求。在人員精確管控方面，監(jiān)管、消防、指揮等警務(wù)作業(yè)中都需要對(duì)人員位置的精確定位，尤其是在室內(nèi)環(huán)境下的定位。在車輛定位跟蹤方面，需實(shí)現(xiàn)車輛的跨地域管理和服務(wù)，統(tǒng)一平臺(tái)在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)盜搶車輛、走私車輛、套牌車輛、非法營(yíng)運(yùn)車輛、交通違章車輛等違法車輛的打擊,實(shí)現(xiàn)車輛運(yùn)行狀態(tài)查控及軌跡回溯、重點(diǎn)防范區(qū)域的車輛準(zhǔn)入管制、黑名單車輛偵查布控、區(qū)域性交通流實(shí)時(shí)獲取與交通預(yù)警、全樣本車輛信息自動(dòng)采集與分析、全程交通違規(guī)章監(jiān)管與數(shù)字化處罰管理等管理和服務(wù)。

公安機(jī)關(guān)現(xiàn)有的定位手段比較單一，對(duì)于多種定位技術(shù)融合使用的情況比較薄弱。而公安機(jī)關(guān)的應(yīng)用，決定了需要整合室內(nèi)外的多種定位技術(shù)，如衛(wèi)星定位技術(shù)、基站定位技術(shù)、WiFi定位技術(shù)，RFID定位技術(shù)，開展LBS應(yīng)用。通過(guò)整合多種無(wú)線定位技術(shù)，設(shè)計(jì)新型索引機(jī)制，探索高效不確定信息管理技術(shù)，以提供可靠、高效無(wú)縫的現(xiàn)代警務(wù)LBS服務(wù),解決海量移動(dòng)數(shù)據(jù)中存在的數(shù)據(jù)規(guī)模大、用戶多、更新頻繁、實(shí)時(shí)性要求高等難題，為公安LBS提供技術(shù)支撐。警用位置服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展需求如下：

警用位置服務(wù)業(yè)務(wù)需求分析技術(shù)。深入研究分析公安位置服務(wù)應(yīng)用的現(xiàn)狀、不足及需求，細(xì)致分析該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，提出警用位置服務(wù)業(yè)務(wù)需求及趨勢(shì)。

研究發(fā)展海量移動(dòng)數(shù)據(jù)的組織技術(shù)。移動(dòng)數(shù)據(jù)不同于文本數(shù)據(jù)和關(guān)系數(shù)據(jù)，需要研究有效的移動(dòng)數(shù)據(jù)組織模型,進(jìn)行可信的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存表示，運(yùn)用半結(jié)構(gòu)化的XML數(shù)據(jù)來(lái)組織，分別表示地理數(shù)據(jù)、相關(guān)的位置變化及位置關(guān)聯(lián)等元數(shù)據(jù),以一種有組織、易訪問(wèn)的形式進(jìn)行底層數(shù)據(jù)表示。

研究新型索引技術(shù)。索引技術(shù)是影響LBS性能的關(guān)鍵技術(shù)，要研究針對(duì)移動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)的索引技術(shù)，尤其是針對(duì)不確定數(shù)據(jù)的索引技術(shù)。

研究新型數(shù)據(jù)分析技術(shù)。要研究針對(duì)海量移動(dòng)數(shù)據(jù)的分析方法，如聚類、數(shù)據(jù)挖掘等。從而為決策支持系統(tǒng)提供工具支持。

研究無(wú)縫化的LBS服務(wù)技術(shù)。由于各種定位技術(shù)差異顯著，要研究針對(duì)多種定位技術(shù)的無(wú)縫化切換服務(wù)技術(shù)，使得場(chǎng)景切換對(duì)于用戶而言是透明的。

面向LBS的警用移動(dòng)數(shù)據(jù)管理支撐平臺(tái)的開發(fā)研制。目前的系統(tǒng)與平臺(tái)僅支持基于文本的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和簡(jiǎn)單的文件讀取功能，如何對(duì)移動(dòng)對(duì)象進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)服務(wù)管理，還是一個(gè)空白。要開發(fā)實(shí)現(xiàn)開放環(huán)境下的移動(dòng)數(shù)據(jù)服務(wù)支撐平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)，提供可靠的、可用的、可擴(kuò)展的移動(dòng)數(shù)據(jù)服務(wù)接口。

3.2安全可信的警用終端技術(shù)

安全可信是公安移動(dòng)應(yīng)用終端的基本要求，其需求主要包括終端操作系統(tǒng)的安全性，用戶數(shù)據(jù)和個(gè)人信息的安全性,語(yǔ)音信息的安全性，終端的應(yīng)用軟件安全，終端的位置信息安全。

其中，終端安全技術(shù)需要以安全驗(yàn)證系統(tǒng)為核心，配以安全存儲(chǔ)、安全傳輸、安全語(yǔ)音、抗攻擊、防騷擾、遠(yuǎn)程防盜等為基本功能，身份認(rèn)證、簽名認(rèn)證、安全審計(jì)、備份/恢復(fù)為基礎(chǔ)，結(jié)合硬件TF智能卡加解密管理和物理保障等來(lái)設(shè)計(jì)的完整智能終端安全體系架構(gòu)如圖3所示。

圖3智能終端安全體系構(gòu)架圖

3.3集群數(shù)字通信技術(shù)網(wǎng)

公安物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用的另一種重要技術(shù)為集群通信技術(shù)，該技術(shù)擁有獨(dú)特的群呼、優(yōu)先級(jí)等豐富的警用功能，是一種最具警察特色的通信手段，具有快速、便捷、可靠、靈活等特點(diǎn)，成為公安工作中不可替代的通信手段。與基于GSM/GPRS/TD-SCDMA/WCDMA警用移動(dòng)通信技術(shù)不同的是，集群通信系統(tǒng)一般由公安部門組織建立，擁有系統(tǒng)的自主使用權(quán)。目前，我國(guó)警用數(shù)字集群系統(tǒng)已從模擬集群系統(tǒng)發(fā)展到數(shù)字集群系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上從相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)向區(qū)域聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，并已實(shí)現(xiàn)定位、指揮控制等多種數(shù)據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)。作為數(shù)字集群代表的TETRA系統(tǒng)已經(jīng)在多個(gè)直轄市、省會(huì)級(jí)城市以及沿海發(fā)達(dá)城市建成使用。目前，我國(guó)在建TETRA系統(tǒng)主要供應(yīng)商都為國(guó)外企業(yè)，受政治原因影響，這些企業(yè)不對(duì)中國(guó)開放加密接口，因此無(wú)法使用具有國(guó)密算法的加密設(shè)備。由于沒有加密，不能保證通信的安全性，雖然是公安無(wú)線專網(wǎng)，但因存在安全風(fēng)險(xiǎn)，仍不允許接入公安信息網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。因此，基于數(shù)字集群的公安物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用目前尚不廣泛。但是，實(shí)現(xiàn)數(shù)字集群與公安專網(wǎng)的互聯(lián)互通，是實(shí)現(xiàn)公安物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用的一個(gè)努力目標(biāo)。公安部門已于2008年開始嘗試發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字集群通信技術(shù)，期望能安全可信地實(shí)現(xiàn)公安信息專網(wǎng)與警用數(shù)字集群的互聯(lián)互通。

4數(shù)字化單兵系統(tǒng)是公安物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用典型系統(tǒng)

數(shù)字化單兵系統(tǒng)就是在公安現(xiàn)有單警裝備的基礎(chǔ)上，通過(guò)增配數(shù)字化設(shè)備或?qū)ΜF(xiàn)有裝備進(jìn)行數(shù)字化改造，使單警裝備具有集采集、處理、傳輸、控制于一體的綜合能力，使外出執(zhí)法辦案的干警通過(guò)多種無(wú)線通信手段，與警務(wù)中心及公安信息化平臺(tái)進(jìn)行暢通無(wú)阻的雙向交流，提高警務(wù)作業(yè)效率,為服務(wù)社會(huì)、保障公共安全提供更為先進(jìn)的技術(shù)手段。

公安數(shù)字化單警系統(tǒng)發(fā)展的總體思路是對(duì)警察的穿戴及裝備進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)改裝，使之具備較強(qiáng)的信息采集、處理、傳輸及控制等功能。發(fā)展具有中國(guó)特色的數(shù)字化單警系統(tǒng)必需結(jié)合中國(guó)實(shí)際，以公安服務(wù)實(shí)戰(zhàn)為宗旨，逐步改進(jìn)發(fā)展，突破相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單警裝備向數(shù)字化方向的更新?lián)Q代。數(shù)字化單警技術(shù)由數(shù)字共性技術(shù)及相關(guān)警用專用技術(shù)組成。共性技術(shù)包括芯片技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)、移動(dòng)操作系統(tǒng)、材料技術(shù)等。專用技術(shù)包括數(shù)字化單警系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)技術(shù)、數(shù)字單兵終端安全操作系統(tǒng)開發(fā)、移動(dòng)環(huán)境下高效安全的自組織無(wú)線寬帶通信技術(shù)以及實(shí)現(xiàn)基于移動(dòng)多傳感器的融合感知技術(shù)等。

5結(jié)語(yǔ)

公安物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用目前尚處于初級(jí)階段，尚有較多關(guān)鍵技術(shù)需要突破，同時(shí)其應(yīng)用模式也尚在不斷地探索創(chuàng)新。本文對(duì)公安物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用發(fā)展進(jìn)行了初步的研究，希望能推廣和推進(jìn)公安物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用工作，提高服務(wù)公安水平。

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