—— 新技術(shù)影響下對安防行業(yè)的思考

文 / 孔慶新 藍(lán)色星際 研發(fā)技術(shù)總監(jiān)

 

對于任何一個行業(yè)而言，技術(shù)進步的驅(qū)動，是行業(yè)持續(xù)創(chuàng)新與發(fā)展的重要因素。在5G、超高清、AI等新技術(shù)的推動下，國家相關(guān)政策的支撐和指導(dǎo)下，安防行業(yè)必然進入由技術(shù)到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化階段。本文分析了現(xiàn)有5G、超高清、AI等新技術(shù)的特點和發(fā)展情況，并結(jié)合安防行業(yè)現(xiàn)狀進行了總結(jié)和提煉，最終提出在此背景下藍(lán)色星際的思考策略與應(yīng)對方式。

 

1 新技術(shù)現(xiàn)狀

 

1.1 5G

 

5G就是第五代通信技術(shù)，主要特點是更大的帶寬、更快的傳輸速度、更低的通信延時與更高的可靠性。

 

相較于4G，在傳輸速率方面，5G峰值速率為10-20Gbps，提升了10-20倍，用戶體驗速率將達到0.1Gbps-1Gbps，提升了10-100倍；流量密度方面，5G目標(biāo)值為10Tbs/km2，提升了100倍；網(wǎng)絡(luò)能效方面，5G提升了100倍；可連接數(shù)密度方面，5G每平方公里可聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量高達100萬個，提升了10倍；頻譜效率方面，5G相對于4G提升了3-5倍；端到端時延方面，5G將達到1ms級，提升了10倍；移動性方面，5G支持時速高達500km/h的通信環(huán)境，提升了1.43倍。

 

截止到目前，中國已經(jīng)正式發(fā)放商業(yè)5G拍照，華為在5G基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和配套設(shè)備上走在世界的最前沿，冬奧會、央視春晚，都已經(jīng)實現(xiàn)了5G的實時轉(zhuǎn)播。

 

1.2 超高清

 

視頻分辨率是用于度量圖像內(nèi)像素多少的一個參數(shù)。我們常見的視頻分辨率包括720P、1080P、2K、4K、8K，甚至10K、16K等。

 

按照視頻畫質(zhì)清晰度劃分，通常有標(biāo)清、高清、超高清這幾個概念。標(biāo)清一般描述的是傳統(tǒng)的廣播電視、DVD的清晰度，原始分辨率在480P左右。720P、1080P這樣的分辨率一般代表了高清的定義。

 

而超高清的定義一般包括4K、8K等分辨率標(biāo)準(zhǔn)。8K的分辨率是7680*4320，通常情況下，它被稱為超高清8K或者簡稱8K。一張8K的圖像大約有3300萬個像素點。它的像素是4K圖像的4倍。在65英寸的電視上，肉眼幾乎感覺不到顆粒感。之所以被稱為8K，因為圖像在寬度上大約有8000個像素點，規(guī)格仍屬于超高清的范疇，因此有些人稱之為Ultra HD 8K。

 

1.3 AI

 

基于人工智能、機器學(xué)習(xí)的技術(shù)已經(jīng)在安防行業(yè)內(nèi)落地應(yīng)用，比如人臉、車輛的檢測與識別，針對目標(biāo)物的跟蹤與屬性分析。

 

同時，配合AI算法本身，支持AI的半導(dǎo)體技術(shù)也在發(fā)生著日新月異的發(fā)展與變化，更為可喜的是，其中越來越多的出現(xiàn)了中國的身影。

 

在AI專利與論文方面，無論在數(shù)量或質(zhì)量上，國內(nèi)的研究成果都處于世界前列的水平，而且發(fā)展勢頭迅猛?？梢载?fù)責(zé)任的預(yù)測，與安防行業(yè)聯(lián)系最為緊密的視頻方向AI，中國必然會成為“全球第一”。

 

2 新技術(shù)下的用戶體驗提升

 

在5G、超高清、AI的技術(shù)支撐下，安防系統(tǒng)會給用戶帶來全新的體驗。恰似移動互聯(lián)網(wǎng)通過支付、零售等新模式改變了大眾的生活方式一樣，全新的安防概念產(chǎn)品或方案，將在以下幾個層面給用戶帶來變化：

 

2.1 看得更快速

 

5G在數(shù)據(jù)傳輸模式上的革命，以及AI在數(shù)據(jù)本身內(nèi)容上的提升，配合業(yè)內(nèi)芯片性能、算力的提升，用戶對視頻的感受會更直接、迅速、舒適。隨時、隨地使用任意合適的終端，直接感受到異地自己關(guān)心的視頻和視頻中的信息，就像現(xiàn)在使用文本一樣的便捷溝通。這種體驗的提升，是相當(dāng)誘人的。

 

2.2 看得更清晰

 

超高清的分辨率，配合簡潔的用戶操作，用戶在安防系統(tǒng)中看到的視頻，比身臨其境更要逼真，反饋更多的細(xì)節(jié)。另外，因為幀率和色彩的提升，用戶的感受也會更加舒適。

 

2.3 看得更明白

 

配合了機器學(xué)習(xí)技術(shù)后，除了用戶看到的視頻畫面外，對于視頻畫面的內(nèi)容也被實時的顯示出來。包括視頻中有多少人員，每個人是誰，是否有風(fēng)險的提示，是否曾經(jīng)或多次出現(xiàn)等等。對于用戶而言，視頻本身加上內(nèi)容呈現(xiàn)給用戶，技術(shù)為用戶的理解過程做了減法。

 

3 新技術(shù)賦能下的安防產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向

 

3.1 全鏈路智能化

 

5G技術(shù)的落地，必然會導(dǎo)致從底層基礎(chǔ)設(shè)施到頂層用戶習(xí)慣的變革。配合5G的加持，AI可以融入安防行業(yè)產(chǎn)品線的任何一環(huán)，從各種傳感器、Ip Camera到后端的存儲產(chǎn)品、視頻綜合平臺，做到全棧智能化的概念。

 

這一全鏈路智能化的概念不僅僅體現(xiàn)在安防產(chǎn)品線上。跟其他行業(yè)一樣，5G配合AI甚至?xí)绊懺O(shè)計、研發(fā)、測試、生產(chǎn)、運維、售后整個產(chǎn)品生命周期，相比于之前會更高效、更準(zhǔn)確，給安防產(chǎn)業(yè)運營鏈條帶來翻天覆地的變化。

 

3.2 端、邊緣計算與中心計算相融合的多維度數(shù)據(jù)分析

 

為了解決計算資源不足、成本較高、數(shù)據(jù)規(guī)模較大、安全可靠性等中心計算的弊病，端與邊緣計算的的需求日益顯著，伴隨5G、以及機器學(xué)習(xí)前置化的發(fā)展，這已經(jīng)成為安防業(yè)內(nèi)必然的方向。值得一提的是，這其中的邊緣計算有可能是獨立的計算資源，還有可能是由端組成的邊緣計算云。與傳統(tǒng)的云計算相比，端和邊緣節(jié)點將計算分散，強調(diào)計算的針對性與可定義性，與全網(wǎng)結(jié)合形成“云邊端三體協(xié)同” 的端到端的技術(shù)架構(gòu)，從而有效的降低中心壓力、帶寬成本，提高分發(fā)和響應(yīng)速度。

 

在這樣的技術(shù)架構(gòu)下，對于超高清技術(shù)背景下的超大視頻數(shù)據(jù)量，計算任務(wù)被分解，計算目標(biāo)更明確，過濾、篩選過程更有效。同時，端、邊、云的技術(shù)架構(gòu)不存在規(guī)模的限制，并非僅能在智慧城市這類大型系統(tǒng)中應(yīng)用，是一個可落地的技術(shù)方案。

 

3.3 細(xì)分領(lǐng)域空間巨大

 

目前安防行業(yè)經(jīng)歷多年的發(fā)展，產(chǎn)品、行業(yè)、廠商、方案已經(jīng)相對成熟。但5G、超高清、AI等新技術(shù)的出現(xiàn)，必然會催生更多、更細(xì)化的領(lǐng)域和空間，具有很大潛在市場空間。

 

5G必然會帶動芯片、硬件方案的變化，配合5G基礎(chǔ)設(shè)施的成熟，產(chǎn)業(yè)鏈細(xì)分程度會越來越高。超高清技術(shù)一定會帶動行業(yè)內(nèi)終端設(shè)備、顯示設(shè)備的革新與換代。在人工智能方面，雖然目前已經(jīng)出現(xiàn)了實例強勁的獨角獸公司，如商湯、曠視、依圖、云從，但很多細(xì)分場景，如低照場景、小像素目標(biāo)、高速或遮擋下的跟蹤識別等方向還存在很大的空間，等待新的投入和變革來豐富和解決整個市場的需求。

 

 碎片化的安防行業(yè)是挑戰(zhàn)也是機遇，在行業(yè)中某個細(xì)分領(lǐng)域解決用戶的問題，是目前發(fā)展的一個方向。

 

4 新技術(shù)背景下藍(lán)色星際的思考與努力

 

4.1 積極跟進產(chǎn)業(yè)鏈上相關(guān)節(jié)點的技術(shù)升級和標(biāo)準(zhǔn)制定

 

多年來，藍(lán)色星際持續(xù)關(guān)注安防、視頻相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，尤其針對5G、超高清、AI可能帶來的產(chǎn)品、技術(shù)變更，與相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈中的先進企業(yè)保持著緊密的溝通與聯(lián)系。我們積極探索產(chǎn)業(yè)可能的變化與發(fā)展，并本著規(guī)范、可持續(xù)的原則參與、跟進各個行業(yè)的技術(shù)升級和標(biāo)準(zhǔn)制定過程。

 

新技術(shù)的融入促進行業(yè)的發(fā)展，同時針對新技術(shù)融入所發(fā)展的新的行業(yè)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，也會對創(chuàng)新應(yīng)用的過程起到反向的激勵，實現(xiàn)安防行業(yè)在質(zhì)量、服務(wù)、體驗上的全面提升。5G、超高清、AI等新技術(shù)，會產(chǎn)生產(chǎn)業(yè)鏈上各個環(huán)節(jié)的技術(shù)變化，從硬件設(shè)計、軟件功能、生產(chǎn)流程、現(xiàn)場實施到相關(guān)行業(yè)對接，這個對接的過程既存在物理設(shè)備、物理信號的對接，也存在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、功能接口的對接。上述每一個環(huán)節(jié)都依賴于安防產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范和限制，才能更好、更高效的實現(xiàn)整個的創(chuàng)新流程。

 

4.2 針對視頻內(nèi)容進行深挖，并將成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品

 

目前深度學(xué)習(xí)技術(shù)是熱門話題，與安防行業(yè)的結(jié)合更被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是發(fā)展重點。近幾年，深度學(xué)習(xí)已經(jīng)在視頻監(jiān)控領(lǐng)域落地，針對人臉識別、車輛識別、結(jié)構(gòu)化等應(yīng)用和產(chǎn)品在很多項目中都有案列，而且效果突出。配合這樣的大趨勢，藍(lán)色星際也推出了包括人臉/人形抓拍攝像機、人臉識別攝像機、具備多種智能功能的后端平臺等前后端一體化的產(chǎn)品。

 

雖然取得了一定的成果，但我們深感AI與安防、視頻領(lǐng)域結(jié)合還處于初級階段，還存在很大的技術(shù)空間和產(chǎn)品空間。深度學(xué)習(xí)概念的原理，是讓機器用人的方法進行思考和理解。我們試想一下，當(dāng)人看到一個視頻后，他在頭腦中提煉、抽象的信息是非常廣泛的。比如一個公共空間的人流高密度場景，我們除了有人多、擁擠的直觀概念外，還會產(chǎn)生更多的信息和內(nèi)容，比如這是什么性質(zhì)的公共空間，人員的組成是什么，他們在做什么，是否有異常的舉止、表情，高密度人群的核心點或者運動方向。這些都是AI與安防相結(jié)合需要解決和發(fā)展的方向，也存在巨大的商業(yè)價值。

 

藍(lán)色星際一直持續(xù)在這個領(lǐng)域進行著投入，期望發(fā)揮自身原有的產(chǎn)品、平臺優(yōu)勢，綜合用戶的需求與真實項目的特殊性，利用深度學(xué)習(xí)、人工智能的概念，進一步挖掘視頻數(shù)據(jù)中更多目標(biāo)、運動的信息，形成估計、預(yù)測的結(jié)果，并將成果應(yīng)用于相關(guān)的的產(chǎn)品和項目中，解決用戶在安全保衛(wèi)或風(fēng)險預(yù)防中的問題。

 

4.3 堅持從成本和需求角度，以解決用戶的實際問題為目標(biāo)

 

5G、超高清、AI等新技術(shù)，在安防行業(yè)落地的過程中，必然會遇到很多問題。我們始終認(rèn)為，用戶的目標(biāo)是解決問題，不是簡單的技術(shù)展現(xiàn)，單一的智能分析系統(tǒng)，不配套用戶廣泛的傳統(tǒng)安防監(jiān)控需求，是無法真正落地的。我們要給用戶提供的是一套完整的技術(shù)解決方案，AI或者智能在其中的附加價值是針對特殊事件的處理流程，它應(yīng)該包含事件前期的預(yù)測、事件中期的跟蹤、應(yīng)急，事件后期的應(yīng)對與快速定位。單純的新技術(shù)本身達不到這個目標(biāo)，不結(jié)合新技術(shù)的產(chǎn)品或平臺同樣難以達到這個目標(biāo)。

 

經(jīng)過安防行業(yè)十多年的積累，藍(lán)色星際已經(jīng)具備齊全的安防前后端以及平臺產(chǎn)品線。近幾年深刻貫徹公司制定的“深藍(lán)戰(zhàn)略”，適應(yīng)安防行業(yè)網(wǎng)絡(luò)化、智能化、專業(yè)化的發(fā)展趨勢，持續(xù)關(guān)注人臉、人體（ReID）、車輛、視頻結(jié)構(gòu)化等技術(shù)方向，挖掘AI、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)分析、安防的深度合作，為金融、軍隊、教育、司法等關(guān)鍵行業(yè)提供行業(yè)級解決方案，為國家構(gòu)建智慧城市做出努力。