Разработка архитектуры информационной системы в рамках аппаратно-программного комплекса «Безопасный город»

Разработка КИС по безопасности на базе хранилища и систем анализа OracleПриводится анализ традиционной архитектуры информационной системы на базе хранилищ данных. Осуществляется разработка новой архитектуры для использо­вания в аппаратно-программном комплексе «Безопасный город» Предлагаются кон­цептуальные решения по построению информационных систем применительно к зада­чам органов внутренних дел.

Авторы:

  • Н.В. Филатов, Департамент информационных технологий, связи и защиты информации МВД России
  • А.В. Конюхов, Департамент информационных технологий, связи и защиты информации МВД России

Оглавление статьи[Показать]


Текст статьи

По поручению Президента Российской Федерации от 26 сентября 2005 года «О создании государственной системы профилактики правонарушений МВД России» в ряде МВД, ГУ МВД, У МВД России по субъектам Российской Федерации ведутся ра­боты по созданию технических систем охраны общественного порядка и обеспечению безопасности в рамках аппаратно-программного комплекса «Безопасный город».

АПК «Безопасный город» — комплекс технических, программных, инженерных и иных материальных средств, используемых совместно органами государственной власти, уполномоченными службами и подразделениями федеральных органов испол­нительной власти в целях обеспечения профилактики, пресечения, расследования и раскрытия преступной и иной противоправной деятельности, поддержания обществен­ной безопасности и охраны общественного порядка на территориях населённых пунк­тов городского типа.

В состав АПК входят: подсистема видеонаблюдения, подсистема экстренной связи «Гражданин-полиция», спутниковые навигационно-мониторинговые системы ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS.

Используемые системы не только предоставляют информацию в режиме реаль­ного времени о ситуации в городе, но и позволяют обеспечивать хранение данных для последующей аналитической обработки с целью оптимизации как осуществления ох­раны общественного порядка и обеспечения безопасности, так и работы самого АПК. Существующие методы хранения и анализа данных [1, 2] предлагают различные под­ходы к построению информационных и информационно-аналитических систем, осно­ванных на использовании хранилищ данных, но часто не учитывают задачи и специфи­ку работы органов внутренних дел.

Существующие фактические стандарты построения корпоративных информаци­онно-аналитических систем, основаны на концепции хранилища данных [1, 3]. Эти стандарты опираются на современные исследования и общемировую практику созда­ния хранилищ данных и аналитических систем. В общем виде архитектура корпоратив­ной информационно-аналитической системы описывается схемой с тремя выделенны­ми слоями (рис.1):

  • извлечение, преобразование и загрузка данных,
  • хранение данных,
  • анализ данных (рабочие места пользователей).

Технология функционирования системы состоит в следующем. Данные посту­пают из различных внутренних транзакционных систем, от подчинённых структур, от внешних организаций в соответствии с установленным регламентом, формами и маке­тами отчётности. Вся эта информация проверяется, согласуется, преобразуется и поме­щается в хранилище и витрины данных. После этого пользователи с помощью специа­лизированных инструментальных средств получают необходимую им информацию для построения различных табличных и графических представлений, прогнозирования, мо­делирования и выполнения других аналитических задач.

Однако в рамках развёртывания АПК «Безопасный город» данная архитектура обладает рядом недостатков:

  1. В качестве хранилища данных в настоящее время используется реляционная база данных, работающая под управлением достаточно мощной реляционной СУБД. Однако реляционные базы данных показывают низкую эффективность и производи­тельность при работе с нетипичными видами данных — видео, документы, геоинфор­мационные данные. В связи с этим необходимо включение в слой хранения данных (рис. 1) нереляционных баз данных, удовлетворяющих следующим требованиям:
  • гарантировать высокую скорость обработки запросов к нетиповым видам данных;
  • предоставлять простой доступ к хранящимся данным;
  • обеспечивать проведение транзакций с высоким уровнем надёжности и под­держки;
  • поддерживать наиболее широко используемые платформы и языки создания программных средств — Java, Erlang, C++.

архитектура корпоратив­ной информационно-аналитической системы

Рис. 1. Традиционная архитектура информационно-аналитической системы

  1. В хранилище данных поступают значимые, проверенные, согласованные, не­противоречивые и хронологически целостные данные, которые с достаточно высокой степенью уверенности можно считать достоверными. При этом на осуществление про­цедур извлечения и преобразования данных (рис. 1) тратится некоторое время, что при­водит к отставанию «реальной» обстановки от «наблюдаемой», в то время как для осу­ществления охраны общественного порядка, обязательным является наблюдение в ре­альном времени, а желательным — возможность предугадывать изменение состояния обстановки с целью предупреждения правонарушений.
  2. Поскольку использование АПК «Безопасный город» осуществляется не толь­ко органами внутренних дел, но и другими органами государственной власти, уполно­моченными службами и подразделениями федеральных органов исполнительной вла­сти, то способ доступа «клиент-сервер» традиционной архитектуры может оказаться «узким горлышком» и приводить к низкой производительности всей системы в целом. Связано это с тем, что при осуществлении электронного межведомственного взаимо­действия могут возникать запросы к хранилищу (например, выгрузка видеоданных), требующие, с учётом типов имеющихся данных, высокой пропускной способности ка­нала связи.

В связи с этим потребуется обеспечивать не только «клиент-серверный» вид доступа к хранилищу данных, но и использование других способов: локальный «клиент-приложение- сервер» или распределённый «клиент-приложение-сервер».

Независимо от выбранного вида доступа в составе СУБД необходимо преду­смотреть развитые средства ограничения доступа, обеспечить повышенный уровень надёжности и секретности.

  1. Архитектурой не предусмотрен единый интерфейс обмена данными (ЕИОД) с хранилищами других ведомств, что ограничивает возможности информационного взаимодействия. Наличие единого интерфейса (иногда его называют шиной передачи данных) позволяет в общем случае не только упростить процедуры обмена на уровне хранения данных между ведомствами, но и значительно облегчить и ускорить процесс разработки программных средств.
  2. Подсистемы, входящие в состав АПК, в принципе могут обладать некоторой интеллектуальной способностью анализа отслеживаемых процессов. Например, обра­батывая видео- и сенсорную информацию, подсистема видеонаблюдения способна ана­лизировать и распознавать ситуации нарушения общественной безопасности (остав­ленный предмет, беспорядки, драку, бегущего человека, проезд на красный свет, оста­новку транспортного средства в неположенном месте). В соответствии с этим в архи­тектуре необходимо предусмотреть возможность реагирования на нештатные ситуации, минуя промежуточные уровни. Таким образом, осуществление мониторинга работы подсистем и их сообщений на нештатные ситуации позволит уменьшить время реак­ции, что в общем случае может привести к уменьшению размеров последствий совер­шаемых правонарушений.
  3. В архитектуре отсутствует обратная связь с уровня анализа данных к источ­никам данных, т.е. система является «пассивным» наблюдателем. Однако в используе­мых в составе АПК подсистемах имеются возможности по управлению оконечными устройствами (например, камерами наблюдения, нарядами полиции и др.), что позволя­ет формировать потоки интересующей с точки зрения обеспечения безопасности ин- фор мации.

С учётом вышесказанного предлагается архитектура информационной системы в составе АПК «Безопасный город» (рис. 2).

Таким образом, в предлагаемой архитектуре информационной системы предпо­лагается устранение недостатков, присущих традиционной архитектуре на базе храни­лища данных, при одновременной поддержке решения специфичных задач органов внутренних дел в рамках АПК «Безопасный город». Осуществление управления под­систем АПК и непосредственный мониторинг предоставляемой ими информации по­зволит более качественно и эффективно решать задачи охраны общественного порядка и обеспечения безопасности граждан.

архитектура информационной системы в составе АПК «Безопасный город»

Рис. 2. Предлагаемая архитектура информационной системы в составе АПК «Безопасный город»

 

ЛИТЕРАТУРА

  1. Технологии анализа данных: Data Mining, Visual Mining, Text Mining, OLAP / А. А. Барсегян [и др.]. — 2-е изд., перераб. и доп. — СПб.:БХВ-Петербург, 2007. — 384 с.
  2. Mattison R. Data warehousing and data mining for telecommunications. — London: ACSL, 1997. —282 c.
  3. Хранилища данных и аналитические системы: Технологии и инструменталь­ные средства корпорации Oracle / www.oracle.com/ru

 

Аннотация книги на английском

DEVELOPMENT OF ARCHITECTURE IN THE INFORMATION SYSTEMS HARDWARE SOFTWARE COMPLEX "SAFE CITY"

The article is carried out analysis of the traditional architecture of information sys­tems based on the data warehouse. A new architecture for use in hardware-software system "Safe city" is proposed. Conceptual solutions for building information systems in relation to the tasks of the Law Inforcement Agencies are offered.

 

Текст статьи в формате PDF

 

 

Вас заинтересует / Intresting for you:

Основные мероприятия по максим...
Основные мероприятия по максим... 704 просмотров Александров Попков Sun, 17 Mar 2019, 15:41:45
Разработка информационных сист...
Разработка информационных сист... 1593 просмотров Александров Попков Mon, 21 Jan 2019, 10:19:21
Развитие ИТ в банковском секто...
Развитие ИТ в банковском секто... 442 просмотров Александров Попков Sun, 17 Mar 2019, 15:29:27
Требования к техническим харак...
Требования к техническим харак... 1109 просмотров Administrator SU Fri, 22 Mar 2019, 11:15:30
Войдите чтобы комментировать