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智能安防:算力、算法、數(shù)據(jù)為關鍵三要素

2020-08-11 14:09 CPS中安網(wǎng)

導讀:盛世下,說安防,最繞不開的熱詞,便是智能。

安防行業(yè)在2002經(jīng)歷產(chǎn)品數(shù)字化變革后,2005開始智能初探,那時智能視頻分析大多以移動偵測為主,應用差強人意。到了2016年,AI安防元年開啟,開始了智能探索,技術日臻完善。時至2020,AI安防已進入下半場,技術下沉后,考慮更多的是AI如何與市場全面無縫對接,如何適應場景,賦能千行百業(yè),做深垂直應用。

可見,安防市場對智能,一直有渴望。何為智能,難一概而論,不像高清有明確技術標準。

正由于概念的不固化,智能在不同時期有特定價值。用發(fā)展的眼光看當下的智能,才合適。于是,二個問題浮出,為什么行業(yè)需要智能,需要什么樣的智能,也就是說,智能應有的模樣與合適落腳方式。

盛世下,說安防,最繞不開的熱詞,便是智能。

2020,新十年的開啟,智能安防也有了新的征途。蛻變與變革,是這場征途的真實寫照。

瞄準智能世界,智能安防增量巨大

說智能世界,或許還遠,或許也近?!傲_馬非一日建成”,智能世界是一個體系變革,瞄準智能世界,建設步伐需一步一個腳印。而智能世界與智能安防,息息相關。同時,2020新基建成風口,風口之下,皆為商機。

從大勢上看:安平行業(yè)仍是智能安防主戰(zhàn)場。預測到2025年,安平領域全球約50$億市場空間。在這里,傳統(tǒng)安防頭部企業(yè)“死磕”;安防新貴們相繼將以戰(zhàn)略級來此攻城拔寨;AI初創(chuàng)企業(yè)以“城市大腦”形成中樞到端側征戰(zhàn)布局;還有諸多以平臺+行為分析的新進企業(yè)都在安平領域,一爭高下也寸土不讓。

交通行業(yè)智能需求僅次于安平,這一細分市場蛋糕也分外誘人。從2016年起對車輛屬性識別成為主流應用,最近智能非現(xiàn)場執(zhí)*、全息路口、高速公路自由流收費都是智能安在交通的新體驗。

到2025年,泛園區(qū)市場的智能化市場可參與空間達到113$億,約占總空間的42%,其中在行業(yè)園區(qū)、智慧商業(yè)都有較大的可參與空間。而其他行業(yè)也在智能加持下遍地開花。智能在安防,“千樹萬樹梨花開”。

千行百業(yè),構成世界,千行百業(yè)智能化,就是智能世界,對于智能安防如何掘金“新藍海”,又是一段征程。

這時代,智能應有的模樣

智能是一發(fā)展物,進入AI安防的下半場,智能開始質(zhì)變,這源于技術本身,也源于市場驅(qū)動。

算力之于智能,如同發(fā)動機之于汽車,動力澎湃方可馳騁。在AI安防下半場,算力可謂是產(chǎn)業(yè)智能升級改造的第一要素。過去十幾年間,安防依靠CPU和DSP做淺層異構計算配合,只能完成簡單周界和單目標檢測,現(xiàn)在依靠CPU、GPU或者FPGA等芯片完成智能攝像機算法的運算。

隨著算力大幅提升,原先需要幾個月才能完成的深度訓練迭代,現(xiàn)在只需要幾個小時便可完成。同年,華為智能攝像機X系列登場,是業(yè)界首款具備16T澎湃算力的前端產(chǎn)品,得益于強算力,該機將算力進行優(yōu)化分配,輕松實現(xiàn)對非智能攝像機的智能一拖八改造。從計算能力分析,0.66T能識別不超過二十張人臉,而4T算力能識別5百多張人臉。面多不同場景,要承擔智能的訓練、推理和數(shù)據(jù)的挖掘等一些列“神操作”,都需匹配相應的算力。

當然,2020依然是1\2T算力產(chǎn)品為主,如果要拔高和拓展智能能力,算力是“硬核”,這也是安防企業(yè)要創(chuàng)新智能產(chǎn)品發(fā)力點,強悍于“芯”就是此理。只有超強算力為支撐,在前端,攝像機通過AI芯片具備足夠算力,為智能算法和應用提供高效運行環(huán)境。同時在邊緣和中心,超強算力也為海量視頻、圖片、數(shù)據(jù)的深度解析和大數(shù)據(jù)碰撞、檢索提供算力保障。

如果將算力簡單理解為計算能力,那么算法就是解決問題的方法。以前,傳統(tǒng)攝像機或者偽智能產(chǎn)品,面對復雜場景,束手無策,難以勝任用戶個性化需求等,這些其實就是算法瓶頸問題。在超強算力支持下,算法也越發(fā)成熟。

在AI安防下半場,算法就是服務場景來做落地應用,并以此形成智能安防解決方案,只有在場景不斷豐富和應用不斷深入,更多成熟可用算法才可融入到業(yè)務應用中。如平安城市,業(yè)務需求早已從單一的管控到城市治理階段。

此外,如果一個硬件只有一種算法,或者說硬件植入的算法不能延展,那對于智能安防將是一個桎梏。因為一個智能算法需要大量數(shù)據(jù)進行訓練和標注,智能安防場景千千萬,而且還需應對全天候。華為之所以要做HoloSens Store簡單理解就是讓工程項目從算法加載到場景應用,無縫連接。只需要在HoloSens Store網(wǎng)站上選擇自己的設備型號和場景需求,就能匹配到合適、高質(zhì)量的算法,一鍵部署到設備上。

智能與數(shù)據(jù),就如同智能高清是個組合詞,誰都離不開誰。

智能+數(shù)據(jù)=業(yè)務的無限可能。舉例來看,在平安校園中,通過機器視覺和大數(shù)據(jù)分析等AI手段,盡可能將一切關乎于安全的數(shù)據(jù)都進行匯集,形成平安校園視頻大數(shù)據(jù)應用(黑名單聚集預警、行為異常提示、在/離校失聯(lián)預警、陌生人徘徊預警……),為校方提供趨勢性的研判,在事情未發(fā)生之前就形成可視化的研判軌跡,實現(xiàn)從事后查看到事前預警的根本轉(zhuǎn)變。

總之,進入AI下半場,智能安防需要強算力做基礎支撐,算力看似夠用其實是開發(fā)利用程度遠未達到市場所期;算法方面應能按需加載,一機適配多重算法;在智能力方面應該會思考,而不是僅僅識別就是智能的全部。從被動防御到主動預防,這是這個時代給予智能安防現(xiàn)實課題。華為智能安防ICAN智能指數(shù)之所以備受行業(yè)關注與熱議,就是因為重構了安防行業(yè)的智能想象,也為智能在安防做出了循序漸進的規(guī)劃。在這個指數(shù)中,AI安防下半場不再是停留于描述級的智能,而是在診斷級和預測級智能力方面,做自我進提升與進化。

AI安防落腳點,智能前置

安防全面進入智能時代,已成共識。但,長久以來,智能向前,還是往后,是行業(yè)辯題。當時間來到2020,進入AI安防下半場后,前后之爭,答案已見分曉。

從市場數(shù)據(jù)看,2019相較于2018,前端智能化增速極為明顯,占比增長100%;在細分市場,安平和交通前端智能化滲透率*優(yōu),新建市場占比10%,其他行業(yè)前端智能化占比3%。

智能在安防,無非兩種解決方案,前端智能還是后端智能。前端智能化,就是將AI功能集成到智能攝像機,對視頻數(shù)據(jù)做結構化或半結構化處理,并將處理結果移至后端。

當下時代,前端智能,優(yōu)勢凸顯:

其一,智能世界需要萬物感知,而智能攝像機就是絕佳“抓手”和“眼睛”。華為認為,智能攝像機本身就是全息感知的HUB,將各類傳感信息匯入分析,賦予攝像機不再是單一的功能節(jié)點,它將會成為連接世界的萬物感知中心節(jié)點。

其二,智能分析力、適應力更強。通常智能分為識別類(偏向于對靜態(tài)場景的分析處理)、行為類(側重于對動態(tài)場景的分析處理)和診斷類(偏向于圖像質(zhì)量本身診斷和調(diào)優(yōu))智能分析。

前端智能的低延時感知特性,在智能業(yè)務實時性高的場景,前端智能秒級實時響應,可以直接采集人臉、車牌等關鍵信息和交通違章檢測、防區(qū)入侵檢測等動態(tài)場景的分析處理,幫助客戶高效抽取視頻中關鍵信息,形成算法融合和實時聯(lián)動;對于視頻感知,前端智能提供*致圖像,提高提高智能識別率,降低智能安防的漏抓誤報;提升效率后,前端智能場景適配性和適應性更優(yōu),裸數(shù)據(jù)分析,智能識別率更高。

正是由于前端智能可以在端側進行各種智能分析,對各種異?,F(xiàn)象報警,可以及時給中心信息提示,以便用戶可以及時做出相應反應。從傳統(tǒng)的事后查閱錄像到事中及時響應,可以大大提高智能的事前能力。

其三,降低帶寬與存儲空間。在后端做智能,無論視頻流是直接從前端獲取還是從流媒體服務器轉(zhuǎn)發(fā),都會相應增加帶寬消耗。隨著智能攝像機點位不斷增多,帶寬占用將成比例增加,容易造成傳輸系統(tǒng)的壓力。而前端智能只是將分析結構傳輸至后端,占用帶寬資源較少。同時,前端智能無需將視頻數(shù)據(jù)遠程壓縮傳輸,可以為后端提供更高清、高質(zhì)量的現(xiàn)場畫面,更出色的成像效果也大大提升了后端資源利用率,節(jié)省中心部署空間。

以華為HoloSens SDC為例來看,具備高性價比,在算力利用率和機房空間上壓縮成本。由于前端智能減少傳輸帶寬,交通流量攝像機只需流量信息,無需視頻和圖片數(shù)據(jù),客流流量攝像機,也只是提供流量信息,不產(chǎn)生其他數(shù)據(jù)。

華為基于深度學習對視頻編碼優(yōu)化,在保障視頻畫質(zhì)、觀看體驗更好情況下,對視體積大幅瘦身,可節(jié)省50%以上傳輸帶寬和存儲成本,也能提供4K或更高分辨率本地抓圖和2MP/4MP視頻上傳,兼顧智能應用和態(tài)勢監(jiān)控需求。

其四,AI要大規(guī)模落地做應用,工程方面的問題不得不考慮,這意味著場景需求的準確定義和算法疊加的不斷進步,來解決碎片化問題。華為HoloSens SDC和HoloSens Store應運而生,舊項目如何對接新項目,甚至是變舊為新是工程商們關心之事。

之前也提到,AI算力普惠到普通攝像機可以通過算力分配和算法的動態(tài)加載讓其適應智能場景。華為智能安防在普惠AI,智能1拖N攝像機就是為了將非智能產(chǎn)品進行智能化改造;前不久顛覆傳統(tǒng)的華為“四無”生態(tài)型新款攝像機問世,再一次將行業(yè)關注目光重新聚焦于前端智能化。

所謂“四無”生態(tài),即無電、無網(wǎng)、無光和無現(xiàn)場運維,對于工程安裝幾乎不可能實現(xiàn)的場景,對于水利、能源等場景具有極強的適應性。

在AI安防的下半場,華為是徹頭徹尾的變局者,他們智能攝像機有三大全新特質(zhì):AI新架構、算力換圖像、全息數(shù)據(jù)感知。今年五月在錢塘江畔華為機器視覺推出5款重磅攝像機產(chǎn)品,可見華為在前端智能化方面的決心與魄力。之于華為,智能讓攝像機成為“新工具”,在我們熟知的“舊行業(yè)”中,重新碰撞出智能的火花。

共生之道:前后協(xié)同智能更高效

誠然,前端智能是大勢所趨,但在云邊端構架中,智能的前與后,二者不是對立關系,更多是協(xié)同。這利于各自發(fā)揮所長,補己之短,讓智能更為高效:數(shù)據(jù)碰撞,多維數(shù)據(jù)碰撞,創(chuàng)造更大價值;集群聯(lián)網(wǎng):通過大規(guī)模集群,構建超級算力與超級存儲;資源共享:共享數(shù)據(jù)信息,打破信息孤島。華為機器視覺倡導全棧智能,就是此意。如此,安防在AI世界才能闖蕩出別樣的精彩。

2020,進入AI安防下半場,前端智能是“智”同道合后的行業(yè)共識。智能,讓安防“變大”,讓世界“變小”。