基于5G虚拟专网的基层智能化数据中心

摘要：为加强社会的治安防控工作，提升基层社会治安管理工作的可预见性及精确性，提高基层治安工作效率，治安管理模式需从传统的单向管理转变为双向互动，从线下模式转向线上线下相结合，从政府监管过渡到全社会协同治理。因此，有必要在基层建立智能化数据中心，并采集辖区内的社会资源智能化数据。同时，5G虚拟专网的建立使得数据接入周期缩短，传输的时延及成本大幅降低。

关键词：5G专网；基层管理；智能化；数据采集

随着社会发展和城市化进程的加快，人口流动日趋加剧，社会治安形势面临新的局面和挑战。传统的治安管理模式已逐渐难以满足维护社会稳定和治安的新需求，无法掌握社会治安管理的主动权。主要体现在两方面：

首先，重点人员管理难，预防预控手段不足，逃犯、通缉犯等高危人员主动发现手段单一，此类人员极具危险性，给民警和辖区管理人员等带来安全威胁。此外，人员的流动性大、特殊人群构成复杂，给治安工作带来了较大的难度和前所未有的压力。其次，已经建设的智能化设备之间存在信息壁垒，各单位之间的数据信息相对独立，信息明显的信息孤岛效应。例如，辖区内某商业体人流较大，视频监控系统前端数量较多，但在警务工作需要时，必须到达现场取证，造成人力浪费。同时，监控系统智能视频分析的告警信息也无法第一时间传送给治安防控部门，无法及时对事件做出分析、研判和处置。此外，大量的原始数据无法进行积累和分析，更谈不上汇总和共享。

一、基层智能化数据中心系统

针对防控手段匮乏、数据资源“孤岛”等问题，社会治安管理尤其是基层的治安防控工作，需要更多地接入社会资源，达到“群防群治”的目的。因此，建立区县级、街道次级数据中心显得尤为重要，其目标如下：

①构建全方位的安防体系，提升辖区日常防范能力，及时预防、发现和应对紧急突发事件。通过运用现代化的计算机技术、通信技术、物联网技术、AI技术和自动控制技术，大数据分析将进一步提高“打、防、管、控”的工作效率，促进辖区持久平安和谐。

②建立基于各行业生态的智能化基础设施及流动人员、特殊人群的大数据综合治安管理平台。通过对弱电基础数据，以及流动人员、特殊人群活动情况的相关记录进行收集、整合，并与既有的警务系统数据、网格管理数据以及其他政府信息化系统进行多元化融合分析，实现基层治安和维稳力量的边际效应最大化。

③实现与本地公安机关社会治安视频监控资源的互联互通，全面提高各业态社会管理综合治理及维稳处突能力。

县区级及街道次级智能化数据中心主要负责统筹辖区信息化平台建设及数据应用。这些数据既可以用于社会治理网格化平台、公安业务防控等平台，提高数据资源的利用率，创新社会治安管理能力，增强社会治安管理的前瞻性、精确性和高效性。同时，也可以基于采集的数据开发应用业务，例如综合治理一张图，与政府应急指挥调度平台进行联动，构建共建、共治、共享的社会治安管理体系，有效提升政府管理水平和工作效率，增强居民群众的获得感、幸福感和安全感，为辖区经济社会持续健康发展营造安全稳定的社会环境。基层智能化数据中心架构及业务应用如图1、图2所示。

系统建立数据接入后，将对该接入区域进行下列对象的管控：

①人员管控：实现对出入人员的管控，采集辖区内的重点人口、涉稳人员、吸毒人员、刑满释放人员出入的照片，建立日常活动内容档案，跟踪和记录行为状态变化，并进行统计分析，形成人员行踪轨迹图，做到预防预控，及时发现和杜绝危及社区公共安全的行为趋势。

②车辆管控：采集和管理辖区机动车出入信息、出入图片等，及时发现和杜绝偷盗犯罪行为。同时，将车辆信息关联到人口信息。

③公共区域安全：统一管理智能化设备，采集和管理安防信息、基础设施信息等，及时发现并通报安全隐患，并进行情报研判、事件处置等。

然而，在基层智能化数据中心系统中，社区、商业体等地的数据接入往往受到网络资源的限制。例如，敷设光缆进行传输时，造价高且受限于光缆管道资源；而完全利用公共网络进行传输时，由于网络负荷较大，会对传输的实时性产生较大影响。

二、5G虚拟专网

传统的公共网络在满足特定需求、提供高质量服务方面存在一定的局限性。因此，5G行业虚拟专网建设具有多项优势。首先，它可以提供高速、低延迟的通信服务，满足大规模数据传输和实时应用的需求。其次，虚拟专网可以根据不同行业的特点和需求进行定制化配置，提供更精准、高效的网络服务。此外，虚拟专网还具备更高的安全性和可靠性，能够有效防范网络攻击和数据泄露风险。

（一）5G专网的特点

①定制化：5G专网可以根据不同行业和应用场景的需求，提供定制化的移动通信服务，包括网络拓扑、频段资源、业务功能等。

②高速低时延：5G专网采用5G技术，可以提供高速、低时延的移动通信服务，满足高带宽、低时延的应用需求。

③高可靠性：5G专网采用多种技术手段，如多路径传输、数据冗余等，提高了通信的可靠性和稳定性，保障了关键业务的连续性和稳定性。

④高安全性：5G专网实施了多种安全机制，如加密、认证、访问控制等，保障了数据的安全性和隐私性。

（二）5G专网组网模式

5G专网是由运营商为特定的行业、企业或组织建设和运营的一种私有化、定制化的移动通信网络，其主要组网模式包括以下几种：

①独立组网模式（SA模式）：该模式是指5G专网与公共网络完全独立，采用独立的核心网和无线接入网，可以提供更高的安全性和可靠性，适用于对网络安全要求较高的行业，如金融、政府等。

②非独立组网模式（NSA模式）：该模式是指5G专网与公共网络共享一部分网络资源，采用公共网络的核心网和5G专网的无线接入网，可以在一定程度上降低建设和运营成本，适用于对网络安全要求不是特别高的行业。

③混合组网模式：该模式是指通过专用线路或VPN等方式将5G专网与公共网络连接，既可以满足对网络安全性和可靠性的要求，又可以降低建设和运营成本，适用于对网络安全要求较高同时需要控制成本的行业。

综上所述，5G专网的主要组网模式包括独立组网模式、非独立组网模式和混合组网模式，这些模式能够满足不同行业和场景的需求。针对本系统而言，从组网速度及经济性考虑，使用混合组网模式更符合要求。

三、建设内容

目前在街道级辖区涉及的智能化弱电系统主要有视频监控系统、门禁系统、信息发布系统、公共广播系统、停车场管理系统、对讲机系统、智能灯光控制系统、客流分析系统、计费管理系统、无线Wifi系统等。根据现阶段治安防控的要求，可以先期进行如下采集单元的设置：

①设置视频监控系统前端采集单元，对视频监控系统进行统一管理，向上通过有线（无线）数据专网与街道智能化数据中心系统对接，提供视频监控相关数据，例如公共区域实时监控画面等，并可在后端进行重点人员的告警（提醒）设置。

②设置停车系统前端采集单元，接入停车场管理系统，向上通过有线（无线）数据专网与街道智能化数据中心系统对接，提供车辆出入相关数据。

③部署一套数据转换单元，汇集视频监控系统前置采集单元、停车系统前置采集单元采集的相关数据，进行协议转换，统一向智能化数据中心平台上传视频、人员出入、车辆出入等相关基础数据。

本系统针对各项信息基础设施，采集视频监控、门禁管理、停车管理等子系统的业务数据，实现智能子系统设施的新型标准化建设，促使平台系统提供符合接入需求的规范化基础数据，构建基于各行业生态的智能化基础设施及流动人员、特殊人群的大数据综合治安管理平台。通过收集、整理和归类这些智能化基础数据，与既有的警务系统数据、网格管理数据以及其他政府信息化系统进行融合分析，能实现基层治安管理和维稳力量的效能最大化。

四、系统建设原则

本系统的建设原则包括掌握技术前沿、确保必要模块齐全、保持系统性能稳定、实现资源成本节约等要素，以确保该智能化数据中心能够成为符合基层综合应用场景的信息化系统。同时，全面考量后期维保、现场及后台使用的便捷性等因素，并为系统的升级和扩改等预留适当的余地。

①实用原则与经济原则相统一。首先要满足实用为先的原则，本系统应尽可能地满足基层治安管理的业务需求，满足涉及的各类人员操作统计的使用需求，在较长时间内适应相关技术的发展。在满足这些要求的前提下，还应尽力节约系统建设投资，选择技术较为成熟、功能较为全面且性能测试稳定的产品，并充分利用原系统已安装的设备。

②先进性与合理性相统一。方案设计将严格按照相关的设计标准，平衡好系统的合理与技术的先进等各方面要求。放眼全局，追求整个系统功能的科学合理，不盲目追求局部指标的先进性。在整个系统必要功能和运行性能得到满足的情况下，尽可能采用技术成熟、可兼容扩展、具备较好发展前景的技术。

③标准性和开放性相统一。系统的布局应最大程度的模块化、标准化，并应严格遵循国际、国内和行业标准进行设计，以保证各子系统之间、原有系统和新建系统之间的互联互通。由于下级子平台是分期建设的，所以在本系统设计和选型阶段，应在科学的前提下合理预测本系统未来业务的发展和系统扩容，并在此基础之上进行冗余拓展设计，充分预留相应空间。

④可靠性和安全性相统一。整个系统的布局设计应可靠稳定，选用安全级别较高且稳定性较好的设备，对关键的设备或系统关键的部位设计冗余备份。系统软件应具备完善的安全机制、较高的安全防护级别，确保专用网络安全产品可靠且功能完善。

⑤易维护和易管理相统一。系统应便于维护和管理，基础设施体系架构设计应尽可能简洁，以降低后期系统运维及升级的费用。为保证使用产品的售后服务质量，应选用技术发展成熟的知名品牌产品。

五、结束语

基层智能化数据中心的建设旨在解决当今城市发展中基层政府及其派出机构面临的治安管理问题，焦点在于管理流动人口和重点防控人群的难题，形成多方面有效的证据链，有针对性地开展预防预控和风险控制，降低基层政府及其派出机构的治安管理难度，提高民众的安全感。因此，基层智能化数据中心的建设不仅有助于提高社会公共管理的效率，还能提升基层警务人员的服务水平，最终实现可持续发展，符合城市发展的客观要求。

作者单位：饶文 武汉虹信技术服务有限责任公司

参考文献

[1] 运营商5G行业虚拟专网无线能力体系白皮书

[2] 陈威，阳许军.基于数据分析的治安情报研判系统的设计[J].计算机与数字工程，2020，48（6）：1428-1432.