安防知識(shí)：傳統(tǒng)安防與智能監(jiān)控系統(tǒng)之間的整合

        當(dāng)前，整合趨勢(shì)正在人工智能化的應(yīng)用中顯現(xiàn)出來(lái)，它被應(yīng)用于監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻分析上，這些應(yīng)用代表著安防監(jiān)控行業(yè)下一個(gè)五年內(nèi)飛速發(fā)展的領(lǐng)域。在這里，將著重突出人工智能化應(yīng)用的要點(diǎn)，也就是它們可以提供開放的平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的性能；此外，還有標(biāo)準(zhǔn)化程序。我們來(lái)看看IT業(yè)是否和安防產(chǎn)業(yè)天生就能配合，以及在這個(gè)整合的過程中所遇到的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。
        視頻監(jiān)控和其它安防子系統(tǒng)之間的整合
        安防集成商和一些安防產(chǎn)品的制造商正在把視頻監(jiān)控和其它的安防子系統(tǒng)整合在一起，例如門禁控制系統(tǒng)、消防系統(tǒng)和建筑自動(dòng)化控制系統(tǒng)，從而使得通過一個(gè)用戶界面來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)成為可能。這樣，最方便的是，所有的子系統(tǒng)都是通過一個(gè)中央管理中心連接在一起，但它的缺陷在于，有很多的數(shù)據(jù)需要管理，有時(shí)管理預(yù)算與系統(tǒng)安裝的預(yù)算并不匹配。
        那么，我們應(yīng)該如何管理如此大量的數(shù)據(jù)呢？最好的方式就是利用人工智能系統(tǒng)來(lái)分析視頻，并從中獲取信息。其目的不是用來(lái)取代操作人員，而是提高操作人員對(duì)快速發(fā)生事件的反應(yīng)能力。
        另一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域是對(duì)遺留物品的偵測(cè)，主要是應(yīng)用在機(jī)場(chǎng)，它能夠在人流擁擠的機(jī)場(chǎng)范圍內(nèi)
        識(shí)別出被丟棄的物品。運(yùn)用軟件算法，系統(tǒng)能夠識(shí)別出被丟棄的物品和存放在手推車上的行李之間的區(qū)別，這就提高了操作人員判斷潛在威脅的能力。
        最后，人工智能系統(tǒng)還可用于交通領(lǐng)域的車牌識(shí)別技術(shù)，當(dāng)貨車通過檢查站時(shí)，軟件程序可用來(lái)檢查車輛的牌照，并在車輛入口處和出口處之間，對(duì)車輛的牌照、結(jié)構(gòu)和型號(hào)進(jìn)行比較，如果發(fā)現(xiàn)有任何細(xì)節(jié)上的改變，就會(huì)發(fā)出對(duì)車輛進(jìn)行檢查的指令。
        整合的關(guān)鍵問題
        首先，在智能監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上，如IP系統(tǒng)等，都使用到編解碼器，通過數(shù)字信號(hào)編碼器把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，其優(yōu)點(diǎn)在于雙碼流限制了特定需求的帶寬，同時(shí)它們也在觀看或記錄時(shí)為數(shù)字化視頻傳輸信號(hào)提供編碼。其次，這些系統(tǒng)還使用到數(shù)字硬盤錄像機(jī)DVR，這種設(shè)備通過使用視頻捕捉卡把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信號(hào)，其優(yōu)點(diǎn)在于它們易于安裝，可提供遠(yuǎn)程觀看和回放的功能，并且可以控制系統(tǒng)前端的攝像機(jī)和其它安防設(shè)備，但缺點(diǎn)在于它們會(huì)受到同軸電纜的限制。
        第三，是網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)NVR，它可通過IP網(wǎng)絡(luò)來(lái)記錄視頻。這些設(shè)備同樣易于安裝，能接受多種視頻流，并且也可提供遠(yuǎn)程觀看和回放的功能。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器是“系統(tǒng)的大腦”，它允許設(shè)備租用IP地址，并通過智能視頻算法來(lái)控制視頻流的路徑，雖然這種結(jié)構(gòu)是運(yùn)行視頻智能算法最完美的平臺(tái)，但對(duì)于不同廠商和產(chǎn)品之前的兼容性上仍然存在疑問。
        目前，不同的系統(tǒng)有著多種不同的開放平臺(tái)，包括MPEG-4、H.264、MJPEG、XML、OPC和API。MPEG-4由于其靈活的編碼格式，從而成為時(shí)下行業(yè)中最流行的方式。正因如此，制造商們可以從中獲得他們所想要的、各自所屬的MPEG-4版本格式，此外，MPEG-4還可以用于在帶寬有限的IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸視頻。
        另一方面，H.264是否會(huì)成為MPEG-4的替代者，還存在著諸多的疑問。MPEG-4的壓縮效率要比MPEG-4 PartⅡ高出兩倍多，并可提供低比特率下更好的畫面質(zhì)量。此外，MJPEG能傳輸高質(zhì)量的圖像，雖然它需要較高的帶寬。XML 已經(jīng)成為了設(shè)備之間傳遞系統(tǒng)事件最普遍的標(biāo)準(zhǔn)，通過使用標(biāo)簽，XML語(yǔ)言易于使用，且很靈活。通過開放性標(biāo)準(zhǔn)建立了開放式連接性，例如采用OPC標(biāo)準(zhǔn)，使得由多個(gè)供應(yīng)商提供的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了兼容性，該標(biāo)準(zhǔn)允許不同廠商的系統(tǒng)通過使用開放標(biāo)準(zhǔn)來(lái)互連互通。
        最后是API，即應(yīng)用程序接口，廠商只需要向第三方軟件開發(fā)商提供程序接口。總之，系統(tǒng)整合在安防行業(yè)中已經(jīng)起到了越來(lái)越重要的作用，隨著智能化系統(tǒng)的出現(xiàn)，系統(tǒng)整合將比任何時(shí)候都更加重要。
        網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接性
        以Pelco的產(chǎn)品為例，這些產(chǎn)品都能在以下網(wǎng)絡(luò)上傳輸視頻信號(hào)：
        * 局域網(wǎng) (LANs)：電腦集中位于一處（即在同一棟建筑物內(nèi)）；
        * 廣域網(wǎng) (WANs)：多臺(tái)電腦之間相距較遠(yuǎn)，之間使用電話線或無(wú)線微波來(lái)進(jìn)行通訊；
        * 校園網(wǎng) (CANs)：電腦位于一定的區(qū)域范圍之內(nèi)，如校園或軍事用地；
        * 城域網(wǎng)（MANs）：規(guī)模適用于城鎮(zhèn)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。
        然而，仍然存在著一些問題，包括制造商們沒有一套可以參考的標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)只能受限于同一制造商的產(chǎn)品。這就是一個(gè)好的集成商所需要做的工作：把不同的設(shè)備制造商聯(lián)系在一起，從而形成完整的整合系統(tǒng)。
        可擴(kuò)展性
        通過使用IP，擴(kuò)展性已經(jīng)不再是一個(gè)問題。只要花費(fèi)一點(diǎn)點(diǎn)費(fèi)用，就能把新的設(shè)備添加到系統(tǒng)中，也可以通過使用WiFi、Wimax、藍(lán)牙和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等無(wú)線技術(shù)，來(lái)增加系統(tǒng)的擴(kuò)展性。
        據(jù)預(yù)計(jì)，未來(lái)，帶有更強(qiáng)處理功能的智能編碼器將位于系統(tǒng)的邊緣。此外，核心部件將越來(lái)越多，以用于管理和驗(yàn)證智能系統(tǒng)事件。然而，一個(gè)未來(lái)發(fā)展的障礙在于缺乏標(biāo)準(zhǔn)化程序。目前還沒有視頻分析的標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)后處理和搜索工作都受到?jīng)]有標(biāo)準(zhǔn)的影響，大家都在使用自己所開發(fā)出來(lái)的算法。
        此外，對(duì)于錄像和回放的管理，每個(gè)制造商也都不一樣。不同廠家之間產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化，可能并不會(huì)很快的出現(xiàn)，制造商將面臨的挑戰(zhàn)是，提供資源，從而易于把這些智能軟件程序整合到他們的系統(tǒng)中去。
        IT和安防，天生就能配合？
        與IT業(yè)相比，安防行業(yè)使用的是相同的基礎(chǔ)設(shè)施，包括路由器、交換機(jī)、集線器和PC電腦，但思路卻完全不同，例如網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行時(shí)間，如果出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障，就代表著經(jīng)濟(jì)上的損失；此外，在視頻監(jiān)控的應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的時(shí)間也影響著生命和財(cái)產(chǎn)的安全。盡管IT業(yè)人士十分了解信息領(lǐng)域的技術(shù)，但他們也必須要理解安防行業(yè)的需求，即視頻傳輸?shù)膸捿^高、設(shè)備的功能定位，以及與其它子系統(tǒng)之間的整合等。
        至于安防應(yīng)用方面，任何用戶都可以在遠(yuǎn)端安裝網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，進(jìn)行遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控。增值服務(wù)來(lái)自于安防領(lǐng)域，這也意味著與其它安防子系統(tǒng)的整合，如消防系統(tǒng)、門禁控制系統(tǒng)和建筑系統(tǒng)——HVAC和建筑自動(dòng)化，這使得不同管理部門之間的協(xié)作成為必然。
        對(duì)于IT業(yè)和安防行業(yè)的融合，IT人士必須充分理解安防業(yè)的增值服務(wù)內(nèi)容，另一方面，安防人員也應(yīng)該熟悉IT技術(shù)，從而更好地與IT產(chǎn)業(yè)人士進(jìn)行溝通。
        整合帶來(lái)的挑戰(zhàn)
        首先，最大的挑戰(zhàn)是關(guān)于現(xiàn)存的基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)。整合是關(guān)鍵所在，處理原先遺留下來(lái)的系統(tǒng)將是未來(lái)幾年內(nèi)所面臨的巨大挑戰(zhàn)。另一個(gè)障礙是，如何就安防系統(tǒng)所帶來(lái)的增值服務(wù)對(duì)終端用戶進(jìn)行教育。安防行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了IT時(shí)代，甚至有人也認(rèn)為IT業(yè)將會(huì)接管安防行業(yè)。然而，有時(shí)當(dāng)我們會(huì)向一些公司的CTO（首席技術(shù)主管）介紹安防系統(tǒng)的時(shí)候，通過向這些IT業(yè)人士介紹安防所能帶來(lái)的價(jià)值，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，我們的專業(yè)在任何時(shí)候都不會(huì)過時(shí)。
        另外，缺乏普遍性的標(biāo)準(zhǔn)和程序，這是對(duì)于目前安防產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)所面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)，如果我們能夠做到標(biāo)準(zhǔn)化，那將大量節(jié)省開發(fā)者投入在這些智能系統(tǒng)上的時(shí)間。
        隨著IT業(yè)和安防行業(yè)的逐漸融合，市場(chǎng)上出現(xiàn)了無(wú)限的商機(jī)，此外，越來(lái)越強(qiáng)大的處理能力也正推動(dòng)著這一有利的轉(zhuǎn)變。多核處理器將能夠使系統(tǒng)能運(yùn)行多線程應(yīng)用，而只占據(jù)很小的CPU負(fù)荷，另外，人工智能化應(yīng)用正變得越來(lái)越強(qiáng)大，并且誤報(bào)率越來(lái)越小，可靠性逐漸增強(qiáng)。正因如此，智能視頻將會(huì)成為視頻安防行業(yè)發(fā)展得最為迅速的領(lǐng)域之一。