2018年是AI技術(shù)快速發(fā)展的一年,時(shí)時(shí)可以看到AI相關(guān)的產(chǎn)品和概念出現(xiàn)于各類(lèi)發(fā)布會(huì)、展會(huì)與報(bào)道之中。然而AI本身是一門(mén)輔助決策的技術(shù),需要融入行業(yè)應(yīng)用,與業(yè)務(wù)相結(jié)合,才能體現(xiàn)其價(jià)值。
安防行業(yè)在2018年成為了AI落地的最佳土壤,兩者關(guān)系可以說(shuō)是相輔相成,相互成就。首先,安防行業(yè)超過(guò)一半的應(yīng)用與視頻監(jiān)控相關(guān),而視頻監(jiān)控應(yīng)用在近年來(lái)完成了“看得到”至“看得清”的轉(zhuǎn)變,隨之而來(lái)的是海量數(shù)據(jù)的積累,人工篩選難免耗時(shí)長(zhǎng),效率低;所以在視頻監(jiān)控應(yīng)用的發(fā)展期間,安防行業(yè)其實(shí)一直存在對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析的強(qiáng)需求,只是受限技術(shù)因素,沒(méi)有爆發(fā)。直至2018年,安防行業(yè)對(duì)于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)方面強(qiáng)需求開(kāi)始顯現(xiàn),同時(shí),也成為了人工智能最先大規(guī)模產(chǎn)生商業(yè)價(jià)值的領(lǐng)域。
反觀AI技術(shù)領(lǐng)域,其基礎(chǔ)與核心領(lǐng)域也聚焦于計(jì)算機(jī)視覺(jué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器人技術(shù)等方面。而這些細(xì)分領(lǐng)域的發(fā)展,都離不開(kāi)海量的數(shù)據(jù)集用以算法的訓(xùn)練。而安防行業(yè)已存在的,以及每日都在產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù),可以被用作算法迭代的資源。由此,安防積累的數(shù)據(jù),也使得AI技術(shù)與安防行業(yè)有了更高的契合度。
除了算法、數(shù)據(jù)之外,AI發(fā)展的要素還要包括算力;因?yàn)樗惴ㄌ嵘、?shù)據(jù)增加,也在不斷催生著增強(qiáng)算力的需求。由此,算法、數(shù)據(jù)、算力成為了業(yè)界公認(rèn)的AI發(fā)展三要素。人工智能技術(shù)無(wú)論多么高深,落地應(yīng)用才能有實(shí)際價(jià)值,于是今年“AI+安防”的結(jié)合成為了關(guān)注焦點(diǎn)。 對(duì)于“AI+安防”——人工智能技術(shù)在安防行業(yè)的實(shí)際落地應(yīng)用,對(duì)于其發(fā)展,我們可以從算法、算力、數(shù)據(jù)幾個(gè)方面分別來(lái)看:
算法部分:被動(dòng)監(jiān)控向主動(dòng)識(shí)別過(guò)度,AI技術(shù)推動(dòng)安防發(fā)展
AI賦能視頻內(nèi)容分析
AI賦能的最典型例子莫過(guò)于內(nèi)容分析能力,使設(shè)備“看得懂”所記錄的數(shù)據(jù)。過(guò)去,被記錄的數(shù)據(jù)都被傳輸至數(shù)據(jù)中心由進(jìn)行分析或計(jì)算,需要的檢索時(shí)間長(zhǎng),人力成本高,而即便如此最快的響應(yīng)也只能做到事后查證,十分被動(dòng);得益于AI的計(jì)算和分析能力,算法將分析和判斷的能力交予設(shè)備,使感知記錄型的設(shè)備變?yōu)榭蛇M(jìn)行智能分析的設(shè)備,使其對(duì)布控范圍內(nèi)事件響應(yīng)更加靈敏, 使安防系統(tǒng)由事后查驗(yàn)的被動(dòng)防范逐漸轉(zhuǎn)為事前預(yù)警的主動(dòng)防范,使安防系統(tǒng)真正具有“防”的能力。
今年的各類(lèi)展會(huì)與發(fā)布會(huì)上,已經(jīng)可以大量地見(jiàn)到具備人臉識(shí)別能力的產(chǎn)品:
商湯人像結(jié)構(gòu)化分析應(yīng)用——16路1080p,每路可達(dá)32人臉抓拍
曠視人臉智能分析平臺(tái),每路可達(dá)30人臉識(shí)別
以上兩家是算法提供商頭部企業(yè),而對(duì)于行業(yè)標(biāo)桿,各廠家也會(huì)一定會(huì)奮力追趕,預(yù)計(jì)2019年端設(shè)備8路視頻流處理能力將慢慢成為標(biāo)配,10路以上視頻流處理能力會(huì)逐漸變?yōu)橹髁鳌?/P>
除了增強(qiáng)視頻監(jiān)控“云”、“邊”、“端”側(cè)的能力,算法也在推動(dòng)著傳統(tǒng)安防產(chǎn)品的升級(jí):
軟件定義架構(gòu)實(shí)現(xiàn)軟硬解耦
華為在2018年8月重磅發(fā)布的“星”系列軟件定義相機(jī),即是具備AI能力的攝像機(jī)的代表,涵蓋了目前AI技術(shù)在前端攝像機(jī)上的各類(lèi)應(yīng)用:
“星象”——人臉相機(jī),帶有本地人臉庫(kù),可存儲(chǔ)10萬(wàn)張人臉;并且可以智能調(diào)參,在不同場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)以最佳的視角抓拍人臉。
“星馳”車(chē)輛微卡口攝像機(jī)——可以實(shí)現(xiàn)在低照度或抖動(dòng)情況下抓拍清晰車(chē)牌,并通過(guò)算法關(guān)聯(lián)車(chē)輛信息做相應(yīng)處理。
“星辰”——態(tài)勢(shì)感知相機(jī),可以根據(jù)針對(duì)光線、天氣、運(yùn)動(dòng)情況等場(chǎng)景因素來(lái)進(jìn)行軟件的自適應(yīng)調(diào)節(jié),從而達(dá)到最佳拍攝效果。
“星盾”——交通場(chǎng)景的自動(dòng)變焦攝像頭,內(nèi)置自動(dòng)變焦鏡頭,同時(shí)在斷電情況也也能夠保證數(shù)據(jù)的安全。
華為“星”系列攝像機(jī)家族
“星”系列相機(jī)最重要的意義在于軟硬件解耦,如同安卓手機(jī)可以刷不同ROM一樣,“星”系列相機(jī)可以根據(jù)不同場(chǎng)景、情況來(lái)加載需要的算法、甚至多個(gè)算法靈活組合,這樣便實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用場(chǎng)景的按需定義,同時(shí)使得智能化的相機(jī)在相同硬件條件下能夠?qū)崿F(xiàn)不同的功能。
并且隨著硬件發(fā)布,華為還帶來(lái)了智能相機(jī)“1拖N”的理念,對(duì)于大量存留自模擬時(shí)代的攝像機(jī),傳統(tǒng)思路是在節(jié)點(diǎn)附近安裝帶有分析能力的盒子;而華為的思路則更加直接: 把帶有AI能力的攝像頭富裕的算力,用來(lái)處理周?chē)M相機(jī)的數(shù)據(jù),不再額外增加盒子。華為表示,已能夠?qū)崿F(xiàn)智能相機(jī)1拖1,將在2019年真正兌現(xiàn)1拖N能力。而這些功能的最終實(shí)現(xiàn)還需要借助于基礎(chǔ)能力提升——算力的提升。
算力部分:算力區(qū)分應(yīng)用場(chǎng)景,能力提升并且來(lái)源多樣
邊緣計(jì)算趨勢(shì)明顯,前端計(jì)算能力提升
各類(lèi)的帶AI元素的產(chǎn)品中,我們已經(jīng)能夠發(fā)現(xiàn)不少都帶有人臉識(shí)別功能,并且很多還帶有了結(jié)構(gòu)化功能。視頻結(jié)構(gòu)化功能(人、機(jī)動(dòng)車(chē)、非機(jī)動(dòng)車(chē))已經(jīng)逐漸在成為視頻監(jiān)控智能產(chǎn)品的新主流功能,并且視頻全結(jié)構(gòu)化過(guò)程在迅速向前端過(guò)渡。
不同于以往算法公司與硬件公司深度合作,基于硬件產(chǎn)品優(yōu)化算法;或者是硬件公司做出標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品提供基礎(chǔ)功能,尋求算法公司進(jìn)行算法集成;今年智能攝像機(jī)、人臉盒子產(chǎn)品中出現(xiàn)了“算法+硬件”軟硬件一體的產(chǎn)品:
曠視B3智能分析盒子
曠視的B3盒子具備深度學(xué)習(xí)能力,集抓取、識(shí)別、對(duì)比、報(bào)警能力為一體?梢宰龅16路1080p,每路30人臉的識(shí)別性能。
華為Atlas500智能小站
采用了海思Hi3559A和華為Ascend 310芯片,自帶雙SSD,以機(jī)頂盒的大小,能夠?qū)崿F(xiàn)16路高清視頻處理。
隨著計(jì)算的前移,芯片的算力逐漸成為了應(yīng)用場(chǎng)景的定義標(biāo)尺。目前“端”設(shè)備的算力主要集中在1Tops以下,“邊”設(shè)備的算力集中在2~4Tops。AI與安防融合初期,政府垂直類(lèi)項(xiàng)目對(duì)于方案成本敏感度可能較低,而進(jìn)入公安應(yīng)用場(chǎng)景后成本將成為競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)劣勢(shì)的一個(gè)重要因素。因此我們可以看到硬件公司在逐步通過(guò)產(chǎn)品算力細(xì)分、匹配應(yīng)用場(chǎng)景;同時(shí),也帶來(lái)了更加多樣化的算力提供方式:
高能效低功耗,算力提供方式多樣化發(fā)展
前端計(jì)算和全結(jié)構(gòu)化的興起催生了對(duì)算力的一個(gè)新需求:性能提升和功耗降低;GPU在能提供非常充沛的算力同時(shí),也需要消耗大量的電力,并且體積巨大。因此,2018年我們看到地平線、寒武紀(jì)等公司開(kāi)始另辟蹊徑,自研新架構(gòu)AI芯片來(lái)應(yīng)對(duì)高性能低功耗的需求。以地平線公司為代表來(lái)說(shuō):
地平線XForce邊緣AI計(jì)算平臺(tái)
在今年10月,地平線首次展出了XForce邊緣AI計(jì)算平臺(tái)。XForce平臺(tái)基于地平線BPU2.0(自研伯努利架構(gòu))處理器架構(gòu)的FPGA,實(shí)現(xiàn)了人臉和人體抓拍識(shí)別、人體行為分析、視頻結(jié)構(gòu)化等功能,保持各項(xiàng)任務(wù)指標(biāo)處于業(yè)界領(lǐng)先地位,并相對(duì)GPU有明顯的功耗優(yōu)勢(shì)。
并且,其最新發(fā)布的Matrix360°視覺(jué)感知方案也搭載了三款地平線自研的Matrix自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái),每塊Matrix可同時(shí)接入4路720p視頻輸入,實(shí)時(shí)處理速度>50fps, 而且經(jīng)過(guò)深度優(yōu)化,每塊Matrix的功率被控制在僅僅31w。
地平線Matrix自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)
數(shù)據(jù)部分:數(shù)據(jù)挖掘利用能力增強(qiáng),大數(shù)據(jù)平臺(tái)成熱點(diǎn)
數(shù)據(jù)利用能力有所提高
AI與安防結(jié)合初期,環(huán)境適應(yīng)性差、數(shù)據(jù)資源分散、場(chǎng)景理解受限等問(wèn)題,客觀制約著視頻結(jié)構(gòu)化功能的性能,以及實(shí)用化程度。而今年我們可以看有很多產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)始宣稱非約束場(chǎng)景下的抓拍、識(shí)別功能。
目前,車(chē)輛及道路環(huán)境相對(duì)高的標(biāo)準(zhǔn)化程度,識(shí)別率已經(jīng)較高。人臉識(shí)別的準(zhǔn)確率也不再像之前,非常容易受到光照不足、逆光過(guò)曝、目標(biāo)像素尺寸過(guò)小或物體遮擋等環(huán)境因素的影響而降低識(shí)別準(zhǔn)確率。并且現(xiàn)階段安防數(shù)據(jù)資源對(duì)于企業(yè)的開(kāi)放和共享程度有所提高,尋求在“AI+安防”思路下發(fā)展的公司可以更好地展開(kāi)多維度的數(shù)據(jù)交叉融合分析,使得人工智能分析技術(shù)獲得有效的數(shù)據(jù)支撐。
同時(shí),過(guò)去的視頻內(nèi)容分析技術(shù)對(duì)場(chǎng)景理解有限,多為單場(chǎng)景的目標(biāo)檢測(cè)和行為分析,很少涉及大范圍場(chǎng)景的關(guān)聯(lián)行為分析,所以很難用于異常行為分析和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)等防范用途;在今年我們可以看到華為“星辰”態(tài)勢(shì)感知相機(jī):可自動(dòng)感知天氣、光線狀況并進(jìn)行調(diào)整以輔助監(jiān)控;特斯聯(lián)致慧X3人臉識(shí)別網(wǎng)關(guān):可以實(shí)現(xiàn)在商業(yè)場(chǎng)景中進(jìn)行用戶畫(huà)像、人臉屬性結(jié)構(gòu)化、客流統(tǒng)計(jì)、熱點(diǎn)區(qū)域和動(dòng)線分析;曠視甚至展示出了能夠進(jìn)行300人臉高并發(fā)抓拍的高密人臉抓拍平臺(tái)。大場(chǎng)景的數(shù)據(jù)利用能力提高,也使得智慧城市、智慧交通成為了AI+安防在2018年的絕對(duì)熱點(diǎn)。
多維大數(shù)據(jù)分析成為熱點(diǎn)
?怠⒋笕A在模擬時(shí)代已經(jīng)具有非常強(qiáng)大的前端能力。但是“兩池一庫(kù)四平臺(tái)”戰(zhàn)略的發(fā)出,標(biāo)志著?祻奶峁┣岸嗽O(shè)備到提供中后端平臺(tái)和AI能力的轉(zhuǎn)變;大華的HOC城市之心智慧城市網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),也已經(jīng)在阿里ET大腦的杭州蕭山實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中,提供了分析技術(shù),實(shí)際有效地提升了道路通行量。
大華HOC城市之心平臺(tái)
在AI+安防的發(fā)展之路中,除了傳統(tǒng)巨頭,更有后期之秀——算法、算力的供應(yīng)商,通用技術(shù)的提供者。在這些公司當(dāng)中,一部分選擇了將技術(shù)能力平臺(tái)化,擴(kuò)大服務(wù)面向行業(yè),廣泛積累數(shù)據(jù),如商湯、曠視;一部分選擇了深鉆自研,如云天自研芯片,地平線、寒武紀(jì)自研架構(gòu)。不同的商業(yè)思維孰優(yōu)孰劣有待時(shí)間去考證,但值得欣慰的是我們看到了技術(shù)廠商相互競(jìng)爭(zhēng)帶來(lái)了技術(shù)沉淀與提升。安防行業(yè)相對(duì)來(lái)說(shuō)政府垂直項(xiàng)目多,業(yè)務(wù)渠道行業(yè)壁壘突出,AI技術(shù)融入安防,對(duì)于安防行業(yè)重服務(wù)、重應(yīng)用的市場(chǎng)形態(tài)起到了一定程度的積極影響。
但是,AI只是一門(mén)技術(shù),短時(shí)間內(nèi)無(wú)法撼動(dòng)傳統(tǒng)安防企業(yè)的地位。傳統(tǒng)安防企業(yè)的優(yōu)勢(shì)在于長(zhǎng)時(shí)間在行業(yè)內(nèi)摸索嘗試所積攢的資源、關(guān)系、人員和經(jīng)驗(yàn)。關(guān)于技術(shù),有能力的企業(yè)可以選擇自研,實(shí)力稍弱的企業(yè)也可以選擇收購(gòu)并購(gòu)的方式來(lái)補(bǔ)足。
小結(jié)
在近幾年, AI+安防的建設(shè)還處于初級(jí)階段,企業(yè)級(jí)市場(chǎng)和消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)還不成熟,主要的市場(chǎng)集中在2G端,面向政府。因政府垂直類(lèi)項(xiàng)目存在的剛需,對(duì)價(jià)格因素不敏感的特點(diǎn),加上安防產(chǎn)品具有非標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn),安防廠商得以不斷迭代開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品,通過(guò)產(chǎn)品的更新?lián)Q代創(chuàng)造價(jià)值。但是產(chǎn)品、設(shè)備的制造與銷(xiāo)售有其發(fā)展的局限性,受政策影響大并且也將逐漸出現(xiàn)產(chǎn)品趨同化現(xiàn)象,因此我們可以看到安防頭部企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始了自我轉(zhuǎn)型,向上深挖解決方案層面的差異化需求,以創(chuàng)造新的服務(wù)附加值。
面對(duì)此局勢(shì),安防集成商首先需要意識(shí)到轉(zhuǎn)型的必要性,積極利用自身資源,通過(guò)合作開(kāi)發(fā)、自主開(kāi)發(fā)、或戰(zhàn)略投資等方法形成智能安防解決方案,向上游拓展并加強(qiáng)自身實(shí)力;同時(shí),需要保持對(duì)下游運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)的關(guān)注和分析:雖然AI+安防目前處于基礎(chǔ)建設(shè)和發(fā)展期,一旦基礎(chǔ)建設(shè)完成,競(jìng)爭(zhēng)將立刻由基礎(chǔ)建設(shè)方向過(guò)渡,轉(zhuǎn)向應(yīng)用與運(yùn)維方面。因此,提前布局下游將成為新的機(jī)遇所在。