物联网是继互联网之后兴起的信息领域的又一场革命。本文首先介绍了物联网的定义和特征，阐述了在物联网基础上建设智慧城市视频监控服务平台的背景和目标，重点介绍了基于物联网的智慧城市视频监控平台的模型、组成和功能。最后对基于物联网的智慧城市视频监控平台的发展作出了展望。
　　一、 物联网简介
　　“物联网(Internet of Things)”是在“互联网”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间进行信息交换和通信的一种网络概念。其最初定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。
　　物联网这个词，国内外普遍公认的是MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID时最早提出来的。但在2005年国际电信联盟（ITU）发布的同名报告中，物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网。 
　　最新的物联网定义是：一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征[1]。物联网指的是将无处不在（Ubiquitous）的末端设备（Devices）和设施（Facilities），包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”(Enabled)的，如贴上RFID的各种资产（Assets）、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”（Mote），通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成（Grand Integration)、以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网（Intranet）、专网（Extranet）、和/或互联网（Internet）环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面（集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。
　　二、 基于物联网的智慧城市视频监控服务平台建设的背景和目标
　　自2009年8月温家宝总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注，其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟的。 
　　在涉及物联网应用的多个领域中，和城市公共安全相关的视频监控服务具有特殊重要的地位。城市公共安全是城市可持续发展的重要保障，维护城市公共安全是城市政府的重要职责。随着社会的进步和城市化进程的加快，大量人口涌入城市，在为城市发展注入活力的同时，也给城市公共安全带来巨大压力和严峻挑战。以信息、智能化、网络化技术应用为先导，发展城市公共安全多功能、一体化应急保障技术，形成科学预测、有效防控与高效应急的公共安全技术体系，是当前非常迫切需要解决的问题。
　　当前城市公共安全遇到的问题是：
　　（1）城市规模急剧扩张，城市设施密度内密外疏
　　以城市为主线的社会网络体系的形成最终导致了城市规模的扩张和结构的复杂。城市作为人工环境，本身就有很强的脆弱性和很大的安全隐患。国内外城市发展的实践证明，城市的规模越庞大，功能越复杂，公共安全方面潜在的危机也就越明显。一方面，内城中心城市的重新开发，功能过度集中，人口密度大且流动频繁，基础设施密集并趋于超饱和状态，高密度环境区容易给人造成不安全感。另一方面，城乡演替式区域，由于位于城市边缘，设施与功能不完善，建筑杂乱无章，环境质量差，外来流动人口较多，社会治安比较乱。这种内密外疏的城市结构不利于城市基础设施的布置，给各种资源供应和防灾减灾带来巨大压力，加大了城市安全的风险。
　　（2）城市规划与建设急功近利，缺乏公共安全理念
　　城市化是城市空间持续地隔离、入侵和演替的过程，是城市空间持续地生产和再生产，消费与再消费的过程。一方面，政府判断发展的指标是城市的繁华及城市的现代性格局，但城市公共安全需要大量的资金投入，而且短期之内不能产生看得见的效益，所以常常无法进入城市规划的主题。另一方面，开发商们只对利润和保持城市的商业活力感兴趣，而对城市基础设施的配置和防灾减灾不负责任，在缺少必要法律制度约束的情况下，对城市公共安全更是漠不关心，较少配置必要的疏散避难设施，反而追求更高的开发强度，造成开阔空间大量流失，使人们对安全的基础需要得不到满足。不适当的城市开发已经成为城市生活的一种威胁和不安全感的制造者，而城市建设的急功近利心态，正是这种恶性循环的原因。
　　（3）城市基础设施系统整体脆弱
　　城市基础设施对城市安全的影响在近年来连续发生的公共安全事件的情况下，越来越受到人们的关注。2005年11月哈尔滨城市水源污染问题更是险些引发社会危机。随着城市社会分工的细化，自动化程度的提高，维持整个城市运行的各个因素紧密联系，环环相扣，已成为城市人民基本的生存条件。其中一个环节出现问题，将通过连锁反应造成整个城市瘫痪，进而引发社会危机。由于历史原因，我国大多数城市的基础设施本来就非常薄弱，而随着城市规模的迅速扩大，城市基础设施建设长期落后于城市的扩展和城市人口的增加。城市生命线网络越来越庞大，并长期处于脆弱地高负荷运转之中，不仅造成了对来自外界危害的防范困难，而且由于自身可靠性的脆弱所派生出来的安全问题也常常会导致重大损失。武汉、北京、深圳、长沙、成都等城市相继出现内涝就是例证。
　　（4）城市综合防灾能力不足
　　各类城市灾害都不是孤立发生的，常常是牵一发而动全身，主要灾害发生后往往伴随多种次生灾害的发生，一种灾情的形成多是由于几种灾因叠加的结果。以地震为例，可以造成水坝、堤岸坍塌，诱发洪灾，造成煤气管道破裂引发火灾，城市电网破坏，供水管道毁坏等等，使城市支撑体系顷刻间瘫痪。但是长期以来，城市防灾标准低，投入不足，城市防灾减灾规划一直被认为是城市规划中的一项专项规划，而且大多是针对单一灾种和单一系统的规划，各专业防灾规划自行其是、条块分割，甚至自相矛盾，其研究对象是以自然灾害为主，而以整个城市或地区为系统，统筹兼顾城市安全与多灾种的综合防灾规划很少。城市公共安全意识淡薄，防灾规划大多流于形式，可操作性不强。与此同时，城市尚未形成统一的公共安全管理体制，没有经常性的预案和工作准备，难以做到积极的防范和应变。
　　随着物联网技术的出现，人们愈来愈多地认识到利用新的技术，是能够有效加强城市公共安全信息的快速反应能力的。
　　加强城市公共安全的总体思路是：以“创建平安城市、构建和谐社会”为目标，以建设第三方智慧城市视频监控服务平台为方向，充分利用并整合社会现有报警监控资源为基础，以城区社会面的公共安全视频监控建设为重点，以搭建城市公共安全智能视频监控服务网络为依托，建设智慧城市视频监控服务平台为支撑，实施“党委政府推动、先进科技引领、公安机关管理、政府社会投资、保险行业参与、市场规律运做”的建设方法，采取“统一规划、统一标准、突出重点、分步实施”的建设原则，选择先进的网络视频传输技术，实现“资源整合、系统联网、授权管理、成果共享”的工作运行机制，构建以物联网技术为支撑的新时期社会公共安全综合防控体系。
　　三、基于物联网的智慧城市视频监控服务平台构成
　　1、智慧城市视频监控服务平台模型和技术基础
　　本平台是一个建立在政府支持下的，透过物联网识别、采集、传输体系下的第三方智能服务平台。它以视频信息为“物”，通过赋予IP地址，使得原来散落在各部门、各单位的采集的视频信息通过互联网传输，集中到一个管理平台上来，形成“人”（平台服务人员）和“物”（视频信息）之间的互通互动。它可为政府提供：公共环境监控、城市环境监控、食品安全、商品防伪等多层次的各种信息跟踪与分析，为决策者提供微观环境的数据依据。它的模型如下：
　　本平台是集安全防范技术、计算机应用技术、网络通信技术、视频传输技术、访问控制技术、云存储、云计算等高新技术为一体的庞大系统，包括视频传感技术、有线和无线图传技术、智能视频分析技术、信息智能发布及推送技术、中间件技术、数据库等核心技术，实现目标化的社会化服务，在给人们提供舒适、安全、方便、快捷的生活和工作环境的同时，也给管理者提供高效的管理工具，节省更多的人力物力，节省能源、降低能耗，使整个监控系统形成了“集中监视、集中管理、分散控制”的拓扑系统结构，具有高生产力，高安全性和低运营成本的特征。
　　2、智慧城市视频监控服务平台组成和功能
　　智慧城市视频监控服务平台包含两个部分：城市公共安全智能视频监控网络和城市公共安全智能信息管理系统，见下图。

　　（1） 城市公共安全智能视频监控网络
　　城市系统中人群和财产的密集特性、系统的脆弱性和敏感性使城市系统原发事故损害程度增大，致使城市灾害事故极易造成重大的人员伤亡和财产损失，甚至造成城市生产、生活秩序的紊乱和城市生命线的瘫痪。智能视频监控网络是在可能发生重大事件的场所和部门安装各种视频获取设备，并采用先进的智能视频分析手段对获取的视频信息进行预处理，并将处理后的信息传输到监控中心。
　　（2）城市公共安全智能信息管理系统
　　城市公共安全信息管理系统是城市灾害事故的预防和善后快速应急救援的必然要求，建立城市公共安全现状、风险预防、应急救援等基础信息数据库，实现系统内信息资源的共享，形成协调统一的决策指挥网络，对提高城市灾害事故预防、应急救援和公共安全规划工作的整体水平具有重要的意义。现代化的信息管理系统可以为管理者进行应急救援决策和公共安全规划提供准确、可靠的依据，是城市公共安全规划的重要组成部分，是现代化城市公共安全管理中公共安全信息处理的枢纽，它具有信息收集录入、信息存储、信息传输、信息加工和信息的输出等功能。
　　智慧城市视频监控服务平台系统设计采用多层结构，对使用者来说，面对的是应用服务层而非数据层，通过多层架构确保系统的稳定性及数据的安全性。
　　3、智慧城市视频监控服务平台服务功能
　　平台功能示意图：

　　平台功能说明：
　　（1） 食品安全监控功能
　　城市食品安全监控是指通过保证食品生产、生活饮用水等与饮食相关产品的安全卫生监控，加强动物检疫工作，完善动物疾病监测、防治、检疫和监督体系，保障动物产品源头的传感采集，从而全面确保城市食品的卫生和安全。
　　（2） 生产安全监控功能
　　在生产活动过程中产生的事故、工伤、煤矿、危险作业行业的信息采集，并进行集中中心处理、跟踪等项服务。
　　（3） 工业危险源安全监控功能
　　城市工业危险源主要是指重大危险源。根据《中华人民共和国安全生产法》第九十六条规定，重大危险源是指长期地或者临时地生产、搬运、使用或者贮存危险物品，且危险物品的数量等于或者超过临界量的单元（包括场所和设施）。危险物品是指能够危及人身安全和财产安全的物品，即由于其化学、物理或者毒性特性使其在生产、贮存、装卸、运输过程中，容易导致火灾、爆炸或者中毒危险，可能引起人身伤亡、财产损害的物品。本系统将通过物联网前端采集终端对它们进行监管、监控、预警。
　　（4） 重要机构及公共场所安全监控功能
　　城市重要机构是指城市系统中具有极强的社会敏感性，灾害或事故的发生会导致巨大社会负面影响和事故后果扩大的组织机构，主要指政府机构、城市生命线控制机构、教育机构、医疗机构、文物保护单位等；城市公共场所是指人群高度聚集、流动性大的场所，如公共娱乐场所、车站、码头、集贸市场、商务中心、超市、商场、大型体育场馆等人群聚集的场所。这一部分我们可以借助公安网络信息平台资源共享服务。
　　（5） 公共卫生监控功能
　　城市突发公共卫生事件安全的主要内容是针对城市人群分布、流动特点，制定城市人民政府、各级卫生行政主管部门及卫生部门对突发的公共卫生事件的紧急救援预案，以避免突发公共卫生事件造成的灾害扩大、蔓延。本系统透过物联网能够及时地采集数据信息，为科学决策提供依据。
　　（6） 城市环境监控功能
　　城市生态环境安全是指城市赖以生存、发展的环境处于一种不受污染（危害）的良好状态，在这种状态下，城市保持着一种完善的结构和健全的生态功能，并具有一定的自我环境调节与净化功能。城市生态环境是人类从事社会经济活动的物质基础，是城市形成和持续发展的支持系统，因此，城市生态环境安全是城市安全的基础条件，我们利用物联网技术对城市的生态环境进行有效的监控。
　　四、基于物联网的智慧城市视频监控服务平台发展展望
　　基于物联网的智慧城市视频监控服务平台是一个全新的服务模式。在国际上，澳大利亚的VCR公司已经开始为300个政府用户提供平台服务。在国内，江苏无锡是“感知中国”的示范城市，由深圳清华大学研究院和无锡市政府共同规划和建设的基于物联网的智慧城市交通服务平台已经启动，智慧城市视频监控服务平台等项目也在立项过程中，而全国的其他城市（如成都等）也开始探讨建设平台的可行性。我们相信，随着物联网概念的普及和技术的发展，城市公共安全管理的水平和手段也会得到进一步的提高。政府管理中的服务外包机制也会不断地加强，同时服务外包是以现代网络技术和高层次人才为支撑的新型产业，也会得到政府的重视和大力推广。
　　实现基于物联网的智慧城市视频监控服务平台，要经历以下三个阶段：
　　第一阶段：完善所有的围绕物联网技术下的公共安全视频监控平台体系规则、核心产品、系统软件和基础服务平台的建设。能够提供从城市环境采集前端、城市食品安全采集前端、城市商品防伪采集前端、城市重点保护场所采集前端、城市应急处理采集前端，获得所有数据。并入基础服务平台的综合处理，在后台软件的支持下形成有效的服务信息。为政府各部门提供“感知城市”的“透明”式服务。
　　第二阶段：物联网概念下的公共安全视频监控服务平台建设的驱动力必须是来自政府。服务平台改变的是政府的管理模式和整体工作效率。建设平台的过程，其实就是政府真正利用现代科技技术进行自我突破与创新的过程，这一阶段的主要工作是最大限度地把城市中需要感知的事物连接到管理平台，实际上是一个采集终端规模推广的过程。这个过程刚开始肯定会遇到阻力和困难，但只要坚定不移地去实践，一定会进入一个全新的世界。
　　第三阶段：打造平台的智能服务功能，通过引入智能分析、云存储、云计算等实现对已标识的视频数据自动分析、切换、判断、报警。探索建立服务模式和服务体系，实现公共安全社会化服务的目标。对已经形成的规模用户进行集中的增值服务管理、数据分析和多种渠道的建立、管理及资本运营。
　　相信基于物联网的智慧城市视频监控平台会迎来大规模应用的春天。