基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的警務(wù)大數(shù)據(jù)分析模型構(gòu)想

背景介紹

    警察作為一個(gè)國(guó)家的重要機(jī)構(gòu)，肩負(fù)著維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定，打擊違法犯罪的重要職責(zé)，面對(duì)著越來越狡猾的犯罪分子，警方需要有效提升預(yù)防和打擊犯罪的能力，單靠警員人工破案已無法滿足社會(huì)需求，因此國(guó)家提出“科技強(qiáng)警”的發(fā)展戰(zhàn)略，借助高科技裝備、信息化手段幫助警方打擊違法犯罪，“金盾工程”更是將公安信息化建設(shè)推向了高潮。然而，隨著信息時(shí)代的到來，犯罪分子作案手段越發(fā)多變、隱蔽，傳統(tǒng)的信息化手段已很難幫助警方快速分析研判。

    近年來，“物聯(lián)網(wǎng)”、“大數(shù)據(jù)”越來越被人們所熟知，著名的“谷歌汽車”、“大數(shù)據(jù)流感預(yù)測(cè)”更是成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)應(yīng)用的經(jīng)典案例。這兩個(gè)在幾年前還不為人知的技術(shù)名詞，仿佛是在一夜之間闖入了我們的生活，將人們拉入了科幻電影中的場(chǎng)景。那什么是“物聯(lián)網(wǎng)”、“大數(shù)據(jù)”呢？

    物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是利用互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)手段把傳感器、控制器、機(jī)器、人與物通過新的方式聯(lián)系在一起，形成人與物、物與物互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)信息化，遠(yuǎn)程管理控制和智能化的網(wǎng)絡(luò)。

    作為物聯(lián)網(wǎng)之后IT行業(yè)又一大顛覆性的技術(shù)革命，大數(shù)據(jù)是信息爆炸時(shí)代的產(chǎn)物，人們每天上網(wǎng)、交流、購(gòu)物、訂票……產(chǎn)生了數(shù)以億級(jí)的數(shù)據(jù)，而這項(xiàng)技術(shù)的意義并不在于掌握了龐大的數(shù)據(jù)信息，而在于對(duì)這些含有意義的數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)化的預(yù)測(cè)處理。

    警方分析研判的關(guān)鍵是挖掘人員、組織、案（事）件、陣地以及物品五要素之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，如果能夠借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲取五要素信息，那么將大大提升警方獲取線索信息的效率，同時(shí)也能避免人為錯(cuò)誤。而面對(duì)龐雜的線索信息，則可以借助大數(shù)據(jù)分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)深入，高效的挖掘分析，進(jìn)而快速找出五要素之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

    本文試圖探討構(gòu)建一套基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的警務(wù)大數(shù)據(jù)分析模型，借以提高警方線索采集和分析研判過程的準(zhǔn)確性和效率。

    技術(shù)架構(gòu)

    基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的警務(wù)大數(shù)據(jù)分析模型是一種利用大數(shù)據(jù)分析算法對(duì)海量警務(wù)物聯(lián)網(wǎng)線索信息進(jìn)行深度挖掘分析的系統(tǒng)模型。它包括了物聯(lián)感知層、數(shù)據(jù)傳輸層、數(shù)據(jù)分析層以及數(shù)據(jù)展示層，同時(shí)，它還要與現(xiàn)有的公安信息網(wǎng)有效融合，實(shí)現(xiàn)信息共享碰撞。

    ? 物聯(lián)感知層

    警務(wù)物聯(lián)網(wǎng)，是指利用感知技術(shù)與智能裝置對(duì)警務(wù)工作關(guān)注對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)感知識(shí)別，通過網(wǎng)絡(luò)，技術(shù)處理和智能分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)注對(duì)象狀態(tài)和態(tài)勢(shì)信息的實(shí)時(shí)掌握，達(dá)到對(duì)關(guān)注對(duì)象動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、精確管理和科學(xué)指揮的目的。目前警方所應(yīng)用的場(chǎng)景有旅客身份證查驗(yàn)、警車警員GPS定位、城區(qū)視頻監(jiān)控、道路卡口車輛監(jiān)控、重點(diǎn)部位報(bào)警防范、重點(diǎn)人員手機(jī)定位、槍支RFID標(biāo)簽定位等，可以采集到人員、車輛以及物品的城市時(shí)空數(shù)據(jù)，為警方建立基本要素排查提供大量真實(shí)可靠的原始數(shù)據(jù)。

    ? 數(shù)據(jù)傳輸層

    經(jīng)過移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、有線網(wǎng)絡(luò)等媒介傳輸?shù)较到y(tǒng)模型的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，具有數(shù)據(jù)量大，且分布在不同時(shí)域，空域的特點(diǎn)，是無法直接使用的，為此需要按照一定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則對(duì)它們進(jìn)行初步的篩選和歸類整合，將其轉(zhuǎn)化為兼容系統(tǒng)模型的，具有統(tǒng)一規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的“元數(shù)據(jù)”。

    ? 數(shù)據(jù)分析層

    經(jīng)過初步歸類整合的數(shù)據(jù)依舊是海量且缺乏直觀聯(lián)系關(guān)系，無法為警方提供研判依據(jù)，為此需要借助專業(yè)的數(shù)據(jù)挖掘算法對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析、整合。同時(shí)還要與公安信息網(wǎng)中的線索與情報(bào)進(jìn)行碰撞，以降低單一數(shù)據(jù)源造成的信息可靠性低等問題。常用的分析算法有分類分析、回歸分析、聚類分析以及關(guān)聯(lián)分析。

    ? 分類分析

    根據(jù)一定的分類準(zhǔn)則將具有不同特征的數(shù)據(jù)劃分到不同類別的過程。以某地區(qū)團(tuán)伙作案為例，該區(qū)域近一段時(shí)期是團(tuán)伙犯罪高發(fā)期，警方對(duì)該區(qū)域以及鄰近區(qū)域娛樂場(chǎng)所以及出租屋的人員進(jìn)行集中排查，采集到大量的身份證信息和手機(jī)串號(hào)信息。

    通過對(duì)午夜時(shí)段的身份證號(hào)以及手機(jī)串號(hào)進(jìn)行碰撞，可以篩選出一批經(jīng)常出入于犯罪高發(fā)區(qū)的可疑人員名單，進(jìn)而幫助警方縮小排查范圍。

    ? 回歸分析

    通過對(duì)自變量和因變量做一定的相關(guān)性分析，由此建立回歸方程，用以預(yù)測(cè)變量的依賴關(guān)系。加利福尼亞警方曾利用火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)來預(yù)測(cè)建筑物火情以及分析縱火案。

    加利福尼亞警方通過將一年內(nèi)火災(zāi)案件與當(dāng)天天氣，建筑物自身因素等資料數(shù)據(jù)化，形成了一套火災(zāi)級(jí)別與火災(zāi)因素的擬合函數(shù)，當(dāng)火災(zāi)因素點(diǎn)越豐富時(shí)，擬合出來的火災(zāi)隱情擬合函數(shù)曲線就越細(xì)膩平滑，精準(zhǔn)度也就越高，進(jìn)而形成經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有效提升火災(zāi)預(yù)警能力。同時(shí)，警方也不放過那些異常點(diǎn)，因?yàn)橥惓｜c(diǎn)代表著具有“人為縱火”嫌疑，警方再通過對(duì)這些異常點(diǎn)的分析，找出隱藏在火災(zāi)背后的案情。

    ? 聚類分析

    不同于分類分析，聚類分析沒有先驗(yàn)知識(shí)，一般是將一堆看似毫無規(guī)則的數(shù)據(jù)根據(jù)某種特征進(jìn)行劃分，不同屬性的數(shù)據(jù)分到不同的組。警方可以根據(jù)時(shí)間或者空間為基準(zhǔn)屬性，對(duì)采集到的身份證號(hào)，報(bào)警信息，手機(jī)串號(hào)等進(jìn)行分組，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)可疑線索。

    例如，某文物保護(hù)單位午夜時(shí)分發(fā)生文物盜竊案件，通過對(duì)該單位近一周內(nèi)的監(jiān)控錄像、手機(jī)串號(hào)等數(shù)據(jù)的采樣，警方首先將可疑目標(biāo)鎖定在午夜時(shí)段出現(xiàn)的四個(gè)手機(jī)串號(hào)上，因?yàn)樵摃r(shí)段不可能是正常游客參觀時(shí)段，具有可疑性，但由于作案人帶了頭套和手套，未能取得有價(jià)值的作案監(jiān)控錄像。警方再對(duì)其余時(shí)間進(jìn)行排查碰撞發(fā)現(xiàn)，在案發(fā)前三天，可疑目標(biāo)手機(jī)串號(hào)出現(xiàn)在文物展覽時(shí)段，通過對(duì)該時(shí)段的監(jiān)控錄像與手機(jī)串號(hào)進(jìn)行排查定位，就可以有效縮小排查范圍。

    ? 關(guān)聯(lián)分析

    用于在大量雜亂無章的數(shù)據(jù)中尋找有價(jià)值數(shù)據(jù)間的相關(guān)關(guān)系。

    通過分析犯罪嫌疑人的基本信息、親朋好友、交通工具、銀行賬戶以及出行記錄等，就能繪制出一張犯罪嫌疑人的關(guān)系網(wǎng)，進(jìn)而為警方快速掌握犯罪嫌疑人動(dòng)向提供有力線索。

    ? 數(shù)據(jù)展示層

    伴隨著大數(shù)據(jù)應(yīng)用而出現(xiàn)的技術(shù)還有可視化展示技術(shù)，它能夠很直觀的將大數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生的晦澀難懂的數(shù)據(jù)以圖表的形式展示出來，幫助警方根據(jù)圖表特征快速研判。本模型針對(duì)警務(wù)案件研判特點(diǎn)，選取了幾種常見的圖表模型做展示。

    ? 關(guān)聯(lián)關(guān)系圖

    關(guān)聯(lián)關(guān)系圖與關(guān)聯(lián)分析算法配套使用，用于展示研判分析結(jié)果各元素之間的關(guān)系，該圖將各元素分為中心元素和關(guān)聯(lián)元素，關(guān)聯(lián)元素圍繞著中心元素展開。通常用于犯罪嫌疑主體與客體之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。【注：中心元素和關(guān)聯(lián)元素的要素類型可以相同，也可以不同】

    ? 時(shí)空時(shí)序圖

    通常與分類分析算法、聚類分析算法配合使用，按照時(shí)空屬性，展示行為主體在一定時(shí)空范圍內(nèi)的行為軌跡，通常用于展示犯罪嫌疑人或嫌疑車輛的行為軌跡。

    ? 熱點(diǎn)分布圖

    通常與聚類分析算法配合使用，用于碰撞挖掘人員行為習(xí)慣，關(guān)聯(lián)關(guān)系以及異常行為之間的“共性”。

    應(yīng)用架構(gòu)

    基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的警務(wù)大數(shù)據(jù)分析模型本身不能直接破案，但它可以幫助警方縮小排查范圍，縮短排查用時(shí)。由于它需要整合多方信息資源，因此是一套跨部門，跨警種的分析應(yīng)用模型。

    ? 水平維度

       警方在辦案過程中經(jīng)常會(huì)遇到多警種配合工作的情況，而各警種獲取線索信息的渠道可能有所不同，導(dǎo)致對(duì)同一個(gè)目標(biāo)元素得到不同的數(shù)據(jù)，這時(shí)就需要對(duì)大家獲取的信息進(jìn)行核實(shí)，并以某一個(gè)或多數(shù)人的信息為最終結(jié)論數(shù)據(jù)。（注：依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲取的數(shù)據(jù)會(huì)降低數(shù)據(jù)的差異性概率，但案件線索并非只有物聯(lián)網(wǎng)采樣數(shù)據(jù)，還有很多數(shù)據(jù)要通過其他渠道獲得）

    ? 垂直維度

       在應(yīng)用這套模型時(shí)，應(yīng)該按照不同級(jí)別，職能分工使用?；鶎訂挝恢饕?fù)責(zé)線索的采集，實(shí)際辦案單位則肩負(fù)線索采集和分析研判過程，而省廳則作直接利用分析研判結(jié)果，對(duì)各區(qū)域的治安情況，警員的工作情況進(jìn)行分析考核。

    建設(shè)難點(diǎn)

    雖然物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)已經(jīng)不再是個(gè)陌生的技術(shù)，它也已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各行各業(yè)，小到“物品標(biāo)簽”，大到“百度大數(shù)據(jù)分析計(jì)劃”，似乎這兩類技術(shù)無所不能，但事實(shí)上，要想充分發(fā)揮技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，還需要一定的條件。

    物聯(lián)網(wǎng)，它被憧憬的應(yīng)用形式之一便是連接城市，各種各樣的傳感器，視頻監(jiān)控?zé)o處不在，追中人們的行動(dòng)并生成大量的數(shù)據(jù)，從而更高效的管理城市，但物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的軟硬件缺乏一個(gè)統(tǒng)一或者相對(duì)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，很難靠一家技術(shù)公司就能對(duì)接，整合各家的設(shè)備或系統(tǒng)。

    大數(shù)據(jù)，一項(xiàng)偉大的發(fā)明，它將“星占卜”變成了“現(xiàn)實(shí)”，但從它的詞意就可以知道，它的樣本即全部，需要大量且非單一的數(shù)據(jù)做支撐，“共享”必不可少，但首先要解決各部門間的信息壁壘，以及跨公安網(wǎng)信息交互引起的信息安全問題。

    文章總結(jié)

    雖然筆者通過理論依據(jù)以及工作實(shí)踐總結(jié)出了這套系統(tǒng)模型，但模型應(yīng)用到實(shí)際，并構(gòu)建出完整的可實(shí)用的軟件系統(tǒng)仍然有很長(zhǎng)一段路需要走，這需要公安干警以及相關(guān)行業(yè)技術(shù)從業(yè)者的共同努力。

    技術(shù)手段不可能直接用于破案，但如果能夠科學(xué)合理的應(yīng)用，充分發(fā)揮它的作用，就能大大提升警方辦案效率。而這些都是建立在完備的管理機(jī)制和人員認(rèn)識(shí)之上的，需要警方、科學(xué)工作者以及社會(huì)共同的努力。