中國(guó)集群通信網(wǎng)
5G將至，為AI安防監(jiān)控注入一劑強(qiáng)心針
由于帶寬資源有限、視頻信號(hào)數(shù)據(jù)量龐大、實(shí)時(shí)性等問(wèn)題，安防監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展受到了一定程度的限制。就算隨后引入的AI安防，落地效果仍不理想。直到2019年中旬國(guó)內(nèi)5G牌照正式發(fā)放，這才給AI安防監(jiān)控行業(yè)注入了一劑強(qiáng)心針……
不可置否，安防是人工智能在中國(guó)最容易變現(xiàn)的行業(yè)，而視頻監(jiān)控在所有安防產(chǎn)品中的市場(chǎng)占比最大，超過(guò)50%，一直不缺市場(chǎng)和資金的追捧。
不過(guò)2019年以來(lái)，中國(guó)AI安防監(jiān)控行業(yè)最明顯的進(jìn)步不在于投資金額的增長(zhǎng)，反倒是多數(shù)從業(yè)者已經(jīng)認(rèn)識(shí)到：人工智能在安防行業(yè)的應(yīng)用還處于初級(jí)階段，在應(yīng)用和普及方面還面臨眾多困難和挑戰(zhàn)。
中國(guó)AI安防監(jiān)控仍在初級(jí)階段
筆者通過(guò)走訪發(fā)現(xiàn)，盡管中國(guó)安防市場(chǎng)發(fā)展如火如荼，但絕大部分AI安防從業(yè)者認(rèn)為，當(dāng)下中國(guó)的AI安防監(jiān)控仍在初級(jí)階段，主要表現(xiàn)在以下三點(diǎn)：
1、AI監(jiān)控技術(shù)難點(diǎn)多
作為一種安全防范的基礎(chǔ)設(shè)備，視頻監(jiān)控產(chǎn)品必須做到高可靠性、高清晰、高動(dòng)態(tài)范圍、超低照度等等。因此，AI安防監(jiān)控必須在此基礎(chǔ)上升級(jí)智能化。通常來(lái)說(shuō)，影響圖像質(zhì)量的關(guān)鍵部件有四個(gè)：鏡頭、傳感器、圖像處理算法(ISP)和編碼，而傳統(tǒng)安防的技術(shù)難點(diǎn)就在后兩者。
“隨著往AI的方向演進(jìn)，如何集成高效的AI加速引擎，提供高性能的AI算力，并與編碼、ISP相結(jié)合，兼顧成本與低功耗，是主控芯片需要重點(diǎn)研究的技術(shù)。” 國(guó)科微電子智能多媒體事業(yè)部副總經(jīng)理李淼說(shuō)道。
國(guó)科微電子智能多媒體事業(yè)部副總經(jīng)理李淼
來(lái)自視頻處理與編碼半導(dǎo)體領(lǐng)域的安霸半導(dǎo)體軟件總監(jiān)湯堅(jiān)，則把AI安防監(jiān)控的技術(shù)難題歸納為以下幾點(diǎn)：
第一，AI安防監(jiān)控場(chǎng)景的復(fù)雜性以及AI算法的多樣性。這要求前端芯片平臺(tái)提供足夠靈活以及性能更加強(qiáng)大的內(nèi)部人工智能引擎(AI Engine)，以靈活的AI算力去適應(yīng)不同場(chǎng)景和應(yīng)用；
第二，更低的整體系統(tǒng)功耗。如今的消費(fèi)者對(duì)AI安防產(chǎn)品的關(guān)注點(diǎn)不再是高性能，反倒是最佳的AI性能功耗比。但我國(guó)現(xiàn)有的GPU架構(gòu)以及FPGA方案，暫時(shí)無(wú)法兼顧算法性能以及功耗最優(yōu)；
最后，更低的延遲和更快速地智能響應(yīng)。無(wú)論是在系統(tǒng)延遲還是警報(bào)響應(yīng)上，邊緣端AI平臺(tái)的實(shí)時(shí)運(yùn)作速度，均快于云端平臺(tái)，這讓“邊緣計(jì)算”成為智能安防新時(shí)代的關(guān)鍵詞。
2、國(guó)內(nèi)AI芯片發(fā)展不全面
AI安防普遍被認(rèn)為前景廣闊，但現(xiàn)階段的“碎片化”發(fā)展進(jìn)程依然是亟待解決的行業(yè)痛點(diǎn)。湯堅(jiān)認(rèn)為，其根本原因在于國(guó)產(chǎn)AI芯片發(fā)展的不全面。
“目前安防行業(yè)AI應(yīng)用的每個(gè)場(chǎng)景，每個(gè)細(xì)分市場(chǎng)的需求都不盡相同，前端芯片采集進(jìn)來(lái)的信息，不再只是高清視頻數(shù)據(jù)，還有高清圖片和各種分析處理得出的結(jié)構(gòu)化信息。如何盡可能充分地滿足不同的場(chǎng)景需求，就對(duì)安防產(chǎn)品以及前端芯片提出了更細(xì)致、更精進(jìn)的要求。”湯堅(jiān)說(shuō)道。
安霸半導(dǎo)體軟件總監(jiān)湯堅(jiān)
李淼也認(rèn)同這一觀點(diǎn)，坦言國(guó)內(nèi)能提供AI主控SoC的上游廠家比較稀缺。他解釋道：“AI安防市場(chǎng)爆發(fā)的首要前提，是有更豐富的上游AI芯片供應(yīng)商。我們預(yù)計(jì)在2019年下半年至2020年上半年，許多AI SoC會(huì)如雨后春筍般冒出；至于這些AI SoC能否落地，就要通過(guò)重重考驗(yàn)了。”
3、新舊勢(shì)力競(jìng)爭(zhēng)白熱化
傳統(tǒng)安防龍頭企業(yè)與AI新銳企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)也趨向白熱化，雙方你來(lái)我往，試圖瓜分億元級(jí)市場(chǎng)大蛋糕。
湯堅(jiān)指出，區(qū)別于其他市場(chǎng)，安防市場(chǎng)的企業(yè)需要深入了解客戶需求、整個(gè)銷(xiāo)售體系、產(chǎn)品體系還有方案，技術(shù)要融入到整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的前后端才可以站穩(wěn)腳跟。AI獨(dú)角獸公司的優(yōu)勢(shì)在于算法研發(fā)，他們?cè)诓粩嗾{(diào)整自身定位，逐漸從算法供應(yīng)商轉(zhuǎn)變成硬件或者產(chǎn)品供應(yīng)商。與此同時(shí)，AI獨(dú)角獸在安防市場(chǎng)的發(fā)力，迫使安防巨頭不得不加緊對(duì)AI和前沿技術(shù)的研發(fā)工作，在AI算法及數(shù)據(jù)上也做了大量投資布局。
雖然AI算法會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)，但是伴隨具備前端芯片的應(yīng)用，這些優(yōu)勢(shì)很容易被削弱。而且AI獨(dú)角獸的算法優(yōu)勢(shì)，并不能輕易拿下安防產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)。反而是傳統(tǒng)安防頭部企業(yè)，憑借其在制造、成本、渠道以及對(duì)市場(chǎng)的理解優(yōu)勢(shì)上，相信還能夠走得更遠(yuǎn)。至于未來(lái)，業(yè)者相信在市場(chǎng)的進(jìn)一步磨合和演化下，安防廠商和AI獨(dú)角獸會(huì)以“合作中競(jìng)爭(zhēng)”的關(guān)系，共同帶動(dòng)
AI安防領(lǐng)域進(jìn)一步提升。
5G將至，AI安防監(jiān)控加速落地
由于帶寬資源有限、視頻信號(hào)數(shù)據(jù)量龐大、實(shí)時(shí)性等問(wèn)題，安防監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展受到了一定程度的限制。就算隨后引入的AI安防，落地效果仍不理想。直到2019年中旬國(guó)內(nèi)5G牌照正式發(fā)放，這才給AI安防監(jiān)控行業(yè)注入了一劑強(qiáng)心針。
5G通信對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的無(wú)線傳輸具有重要的影響。未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率最高可達(dá)10Gbps，相比于4G網(wǎng)絡(luò)的100Mbps，幾乎提高了近100倍。因此，在5G網(wǎng)絡(luò)的推動(dòng)下，超高清、低延遲的監(jiān)控應(yīng)用場(chǎng)景將進(jìn)一步拓展。在與人工智能技術(shù)融合后，AI監(jiān)控系統(tǒng)還能完成對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析，從而實(shí)現(xiàn)更有效、及時(shí)的安防措施。
“5G通信將促進(jìn)民用安防監(jiān)控市場(chǎng)的爆發(fā)，這將會(huì)是安防業(yè)內(nèi)最大的興奮點(diǎn)。”湯堅(jiān)說(shuō)道。目前民用安防監(jiān)控仍然集中在“看的懂”的場(chǎng)景之中，最典型的場(chǎng)景有人臉識(shí)別、人形識(shí)別、運(yùn)動(dòng)跟蹤、人臉抓拍、智能語(yǔ)音等。這些民用場(chǎng)景的需求，基本與傳統(tǒng)的行業(yè)類(lèi)安防市場(chǎng)一樣，主要集中在更低的整體系統(tǒng)功耗、更高效的視頻壓縮算法、更出色的圖像質(zhì)量、更快速的啟動(dòng)時(shí)間和檢測(cè)響應(yīng)時(shí)間，以及前端輕量級(jí)的智能化應(yīng)用。換句話來(lái)說(shuō)，如今在行業(yè)類(lèi)應(yīng)用中表現(xiàn)出色的AI安防企業(yè)，未來(lái)在5G及民用安防市場(chǎng)將會(huì)如魚(yú)得水。
當(dāng)然，民用安防領(lǐng)域也有新的技術(shù)挑戰(zhàn)，首要難點(diǎn)就是隱私問(wèn)題。深耕中國(guó)市場(chǎng)的視頻和成像系統(tǒng)技術(shù)SoC領(lǐng)導(dǎo)廠商—索喜科技指出，目前市場(chǎng)常見(jiàn)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)大都是將攝像機(jī)拍攝的影片保存，再借助人工智能技術(shù)對(duì)其進(jìn)行影像數(shù)據(jù)分析、預(yù)測(cè)等。在公共安全領(lǐng)域，一般通過(guò)與大型服務(wù)器的連動(dòng)實(shí)現(xiàn)人工智能應(yīng)用；但在民用安防領(lǐng)域，由于個(gè)人隱私等問(wèn)題，許多客戶并不愿意將影像數(shù)據(jù)發(fā)送至服務(wù)器，進(jìn)而阻礙了民用安防產(chǎn)品的市場(chǎng)普及。
為了解決隱私問(wèn)題，索喜科技主張通過(guò)在監(jiān)控?cái)z像頭加持AI處理能力，來(lái)實(shí)現(xiàn)AI邊緣分析解決方案，由此展開(kāi)家庭IoT等多樣化解決方案。
此外，5G+AI安防監(jiān)控的最好案例，還體現(xiàn)在平安城市的場(chǎng)景中。平安城市等特定行業(yè)移動(dòng)監(jiān)控，應(yīng)用5G網(wǎng)絡(luò)之后，可以獲取更短延遲、更大分辨率的視頻應(yīng)用——比如說(shuō)，醫(yī)院的無(wú)人駕駛救護(hù)車(chē)與城市安防監(jiān)控體系互通；高速收費(fèi)站與高速公路上的無(wú)人駕駛車(chē)互聯(lián)；對(duì)于一些受限于地理環(huán)境和工作內(nèi)容的特殊場(chǎng)景，架設(shè)靈活、組網(wǎng)方便的5G網(wǎng)絡(luò)也將為其帶來(lái)突破性的改變。
消費(fèi)升級(jí)，將帶旺AI安防系統(tǒng)
一個(gè)完整的智能安防系統(tǒng)主要包括門(mén)禁、報(bào)警和監(jiān)控三大部分。受限于電池供電和網(wǎng)絡(luò)互連的需求， 當(dāng)前門(mén)禁、報(bào)警這兩大系統(tǒng)幾乎還沿用著相對(duì)傳統(tǒng)的解決方案，廠商更新頻次較為保守，在智能性、畫(huà)質(zhì)等方面的用戶體驗(yàn)相對(duì)滯后。工信部數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)2018年中國(guó)視頻監(jiān)控市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)2400億元，但門(mén)禁系統(tǒng)、防盜報(bào)警兩大市場(chǎng)規(guī)模僅有200億元和250億元左右。對(duì)此，打造一個(gè)完整的安防整體系統(tǒng)，也成為AI安防企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃之一。
李淼指出，門(mén)禁、報(bào)警發(fā)展是絕對(duì)的發(fā)展趨勢(shì)，只是目前的發(fā)展速度稍慢些。就像當(dāng)年的安防消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品一樣，要遵循著從小眾市場(chǎng)到大眾市場(chǎng)的緩慢普及過(guò)程，必須要培養(yǎng)用戶習(xí)慣和提供可接受的產(chǎn)品價(jià)格。另外從供應(yīng)鏈角度看來(lái)，量?jī)r(jià)的對(duì)等也還需要一定時(shí)日。
湯堅(jiān)從消費(fèi)者的角度去分析門(mén)禁、報(bào)警兩大產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。他認(rèn)為，隨著用戶對(duì)安全認(rèn)識(shí)的不斷提高，新興的安防技術(shù)必定會(huì)引起消費(fèi)市場(chǎng)的強(qiáng)烈興趣。久而久之，消費(fèi)者將會(huì)接納、使用成套的AI安防產(chǎn)品，這是消費(fèi)市場(chǎng)推動(dòng)的必然趨勢(shì)。
對(duì)此，三家安防芯片企業(yè)均對(duì)完整的AI安防系統(tǒng)提前布局。
索喜科技將針對(duì)報(bào)警系統(tǒng)產(chǎn)品的智能化，推出相應(yīng)的傳感器解決方案。該報(bào)警系統(tǒng)主要由各類(lèi)傳感器組成，在與人工智能技術(shù)結(jié)合后，能檢測(cè)細(xì)微動(dòng)作，并對(duì)設(shè)防區(qū)域的非法入侵進(jìn)行實(shí)時(shí)、可靠和精準(zhǔn)的復(fù)核和報(bào)警操作。
國(guó)科微專(zhuān)致于智能機(jī)頂盒、智能監(jiān)控、存儲(chǔ)及物聯(lián)網(wǎng)芯片設(shè)計(jì)，給客戶提供端到端的參考解決方案。據(jù)介紹，下一代AI監(jiān)控芯片將采用先進(jìn)的工藝平臺(tái)，不僅針對(duì)行業(yè)級(jí)AI應(yīng)用，還將提供雙目人臉識(shí)別門(mén)禁等的特性支持。同時(shí)，國(guó)科微還布重兵打造典型的AI應(yīng)用算法，從AI芯片、AI算法到參考SDK，提供全棧式的交付體驗(yàn)。
對(duì)于完整的AI安防系統(tǒng)，安霸半導(dǎo)體的產(chǎn)品線正在全面覆蓋，從主流民用和專(zhuān)業(yè)級(jí)的安防產(chǎn)品、到高端類(lèi)的安防產(chǎn)品，提供從輕度智能到高度智能的全套解決方案。例如，基于CVflow架構(gòu)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)芯片及AI安防解決方案，能夠滿足專(zhuān)業(yè)級(jí)安防全方位的需求等。
歸根結(jié)底，AI安防與監(jiān)控絕不是簡(jiǎn)單地做加法，更重要的是連接賦能。不管是面向行業(yè)類(lèi)或是家庭應(yīng)用，無(wú)論是做產(chǎn)品還是集成方案，AI安防監(jiān)控產(chǎn)品都會(huì)越來(lái)越關(guān)注終端消費(fèi)客戶的實(shí)際訴求。因此，AI安防企業(yè)應(yīng)該更專(zhuān)注做自己最擅長(zhǎng)的產(chǎn)品，在優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域上凸顯差異化。
(責(zé)任編輯：李俊勇)