當(dāng)前,人工智能很“火”,而在很多專家看來,安防領(lǐng)域正在成為人工智能第一 “著陸場”。目前人工智能科技公司紛紛將眼光瞄向安防市場,利用深度學(xué)習(xí)和感知融合技術(shù),部分科技公司已經(jīng)推出 “云端智能安防解決方案”,并且在治安防控、社區(qū)治理等方面發(fā)揮了良好效果。智能安防已經(jīng)起步,未來無限精彩。
安防產(chǎn)業(yè)“十三五規(guī)劃”在產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)中指出,到2020 年安防企業(yè)總收入約達(dá)8000 億元,年增長率10%左右;我們認(rèn)為安防行業(yè)整體市場需求將穩(wěn)步增長。同時(shí)視頻監(jiān)控作為安防產(chǎn)品的重要組成部分,從下游應(yīng)用來看主要用于平安城市(24%)、智能交通(18%)、智能樓宇(16%);目前這些領(lǐng)域均處于快速發(fā)展期,我們對于視頻監(jiān)控的潛在需求保持樂觀。
在安防“1.0 時(shí)代”,同質(zhì)化嚴(yán)重,市場集中度更趨向于在價(jià)格戰(zhàn)中具備規(guī)模優(yōu)勢的大中型專業(yè)設(shè)備商。而以智能化升級為代表的“2.0 時(shí)代到來”,視頻監(jiān)控行業(yè)又迎來一個(gè)新的好時(shí)代:
1)、首先同質(zhì)化產(chǎn)品的價(jià)格競爭向技術(shù)競爭良性轉(zhuǎn)變,將帶來傳統(tǒng)安防行業(yè)格局的持續(xù)優(yōu)化。產(chǎn)業(yè)的核心競爭力轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)架構(gòu)以及解決方案的落地能力,利潤率水平得到保障;與此同時(shí)行業(yè)門檻提高,將使得產(chǎn)業(yè)集中度得到提升。2)、隨著技術(shù)的發(fā)展,“人工智能+安防”在幫助客戶提升業(yè)務(wù)效率的同時(shí),打開了新的市場空間。人工智能將對視頻技術(shù)行業(yè)帶來變革,計(jì)算機(jī)對視頻圖像的處理技術(shù),將極大的增加視頻監(jiān)控的使用效率和大數(shù)據(jù)價(jià)值的利用率,攝像機(jī)采集圖像的功能將不再受限于安全防范目的,視頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)管理需求有較大的拓展空間。
一、海量視頻數(shù)據(jù)的產(chǎn)生使得智能安防成為剛需
隨著全國各地平安城市建設(shè)進(jìn)程的加快,城市中建設(shè)的視頻監(jiān)控?cái)z像頭數(shù)量呈指數(shù)級別持續(xù)快速增加,大量的攝像機(jī)對城市的各個(gè)角落、各條道路都進(jìn)行了實(shí)時(shí)的視頻采集。由此帶來兩方面的挑戰(zhàn),首先,傳統(tǒng)的采用“人盯屏”的方式進(jìn)行人海監(jiān)控戰(zhàn)術(shù),將會(huì)耗費(fèi)大量的人力物力且效率低下;其次,每路高清攝像機(jī)每個(gè)月存儲(chǔ)的視頻數(shù)據(jù)已達(dá)PB 級,前期簡單的圖像回看、檢索操作都成為難以解決的問題。
新常態(tài)下安防行業(yè)面臨全新的挑戰(zhàn),智能安防成為解決上述問題的唯一途徑。智能安防的主要目的是:通過將視頻監(jiān)控中非結(jié)構(gòu)化的圖像信息,轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能夠理解的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù);憑借數(shù)據(jù)挖掘的方式將“海量視頻數(shù)據(jù)”轉(zhuǎn)化為“有效情報(bào)”,實(shí)現(xiàn)安防業(yè)務(wù)從“看得清”到“看得懂”的智能化升級。
前端智能將智能分析算法嵌入到前端攝像機(jī)中,直接利用攝像機(jī)對采集的視頻內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,提取出畫面中關(guān)鍵、有效的信息,形成結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù),再把相關(guān)數(shù)據(jù)與結(jié)果傳給后臺(tái)。智能前置相當(dāng)于給每一臺(tái)攝像機(jī)賦予了一個(gè)“智慧的大腦”,讓它們有“獨(dú)立思考”的能力。隨著芯片技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,目前智能算法在前端已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了眾多功能,如進(jìn)入/離開區(qū)域、越界、徘徊、停車、人員聚集、快速移動(dòng)、物品遺留、物品拿取、人員檢測等。隨著計(jì)算能力的提升與智能化程度的提升,可以預(yù)期未來智能化的前端產(chǎn)品可以完成越來越豐富的分析功能。
二、后端智能分析功能將更為強(qiáng)大,與智能前端互補(bǔ)合作
相較于前端智能近幾年的快速發(fā)展,安防行業(yè)的后端智能化的發(fā)展歷史更為悠久,在此前很長一段時(shí)間內(nèi),視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能分析功能都是采用中心分析的方式來實(shí)現(xiàn)。后端智能分析的優(yōu)勢在于可以根據(jù)需求配置足夠強(qiáng)大的硬件資源,能夠運(yùn)行更為復(fù)雜、有一定時(shí)延的算法,而且由于分析運(yùn)算的集中化,使得設(shè)備配置和故障排除都變得簡化。
視頻后端智能分析已經(jīng)有一定的歷史,不過此前主要的方式是將相關(guān)軟件部署在通用服務(wù)器上,針對前端設(shè)備傳輸?shù)囊曨l數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)車牌識(shí)別、人物屬性識(shí)別、客流統(tǒng)計(jì)與分析等較為簡單的功能。不過,隨著近年來深度學(xué)習(xí)算法在智能安防領(lǐng)域的應(yīng)用,以及深度學(xué)習(xí)算法在GPU、FPGA 等計(jì)算架構(gòu)上更高的運(yùn)算效率,后端智能分析的軟硬件一體化漸成趨勢。
后端智能平臺(tái)在當(dāng)前智能分析市場中依然是主流方式:一方面,前端智能化產(chǎn)品剛剛興起,滲透率還較低,大量的存量攝像頭依然只是高清化、網(wǎng)絡(luò)化的產(chǎn)品,不具備智能分析功能;另一方面,目前前端攝像頭受到芯片性能以及自身成本、體積的限制,功能還不夠強(qiáng)大,不能解決所有智能分析的問題,而后端分析平臺(tái)易定制、易集成、功能更全面、計(jì)算性能也更強(qiáng)大,可以彌補(bǔ)前端智能產(chǎn)品的不足。不過,后端智能平臺(tái)也存在著局限性,主要是場景局限性,由于后端平臺(tái)往往同時(shí)對幾十路甚至上百路視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,算法中對場景的假設(shè)、抽象與近似,很難完全匹配所有攝像頭的具體情況,從而會(huì)帶來分析結(jié)果的不足或偏差。
三、智能安防距離完美尚有差距,可行的未來的發(fā)展
雖然隨著芯片、算法近年來的突飛猛進(jìn),安防行業(yè)的智能化有了長足的發(fā)展與進(jìn)步,在很多應(yīng)用場景和應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了部分替代人類甚至超過了人類的水平,但是距離完善的應(yīng)用和全面的智能化依然有很大的差距,需要不斷引入新的協(xié)作機(jī)制與技術(shù)來更好地解決實(shí)際問題。
人工智能+人類智能結(jié)合:盡管目前人工智能算法在眾多領(lǐng)域已取得非常好的效果,但依然處于感知智能的范疇,涉及到創(chuàng)造性、無法給出明確定義和邊界、缺乏現(xiàn)有可數(shù)字化的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的任務(wù)時(shí),機(jī)器可能就無能為力,但人類在更高層次的認(rèn)知、思維創(chuàng)新以及“直覺”層面相較于機(jī)器有著顯著的優(yōu)勢。因此在安防智能化領(lǐng)域,人工智能+人類智能是一種可行方案,先由人工智能進(jìn)行海量數(shù)據(jù)的處理和分析,再把分析出的結(jié)果交給人類進(jìn)行判斷,從而形成人工智能與人類智能的互補(bǔ)合作,達(dá)到最優(yōu)的結(jié)果。
人工智能+多維數(shù)據(jù)分析:部分安防應(yīng)用需求,如公共安全領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別(M:N)中,即便是只有百萬分之一的錯(cuò)誤率,也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)誤報(bào)率太高缺乏實(shí)用價(jià)值。要解決此類問題,單純從人工智能算法、芯片等維度提升識(shí)別率是不夠的,而是要在視頻數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上擴(kuò)充數(shù)據(jù)維度,如手機(jī)定位數(shù)據(jù)、社交數(shù)據(jù)、車輛數(shù)據(jù)、消費(fèi)數(shù)據(jù)等,通過這樣的大規(guī)模的、多模態(tài)數(shù)據(jù)整合,可以進(jìn)一步提升識(shí)別效果,在數(shù)量級上降低錯(cuò)誤率。
通過大數(shù)據(jù)技術(shù),人工智能+人類智能的結(jié)合,視頻監(jiān)控將從基本的存儲(chǔ)、人工抽檢,進(jìn)階到高效事前預(yù)警、實(shí)時(shí)事中分析,并實(shí)現(xiàn)智能化的信息分析、預(yù)測,可以進(jìn)一步挖掘海量視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)背后的價(jià)值信息,為視頻監(jiān)控領(lǐng)域業(yè)務(wù)帶來深刻的變革。