互联网+ 推动安防技术升级
2015/8/3 10:33   中国安防行业网      关键字:互联网+ ,安防,技术,升级      浏览量:
安防行业IP化集中体现在IP监控领域,监控对IP网络依赖性更大,前端模拟的相对较多,后端IP整体来说比例较高,整体来讲互联互通程度还无法让人满意。虽然在移动网络时代,家用摄像机已经彻底IP化,但是民用市场占据的整个市场比例仍然非常之小。
   互联网+,对安防的影响之一就是技术层面,是指互联网对安防的发展有许多优势,比如云计算,大数据的技术成果,必须通过互联网实现。在安防领域,网络替代模拟时代是不可逆的过程,但是由于价格、简练度、行业标准等一系列原因,安防网络化的趋势一直是雷声大雨点小。随着近些年来IP网络监控发展,安防系统的“一体化、集成化”的管理,实现整个安防系统的相互联动需求越来越明显,安防行业IP化已然成为市场发展大势所趋。
  安防行业IP化集中体现在IP监控领域,监控对IP网络依赖性更大,前端模拟的相对较多,后端IP整体来说比例较高,整体来讲互联互通程度还无法让人满意。虽然在移动网络时代,家用摄像机已经彻底IP化,但是民用市场占据的整个市场比例仍然非常之小。
  目前来说,模拟产品仍有不可忽视的市场需求,但是面对未来发展趋势,企业还需紧跟市场步伐,提前调整自身的产品布局,合理调配IP和模拟产品的比例,以便在IP发展大潮来临之际被打个措手不及。
  一、云计算重新定义安防新时代
  对于安防行业来说,云计算是把传统的互联网平台在安防业形成比较落地的业务化、智能化、视频化的发展方式,是实现整个行业高速发展的风口。
  (一)云计算优势
  就视频监控方面来说,云计算技术包括云存储、虚拟化技术、海量数据管理技术、图像处理等技术。云计算的优势首先表现在其虚拟化、弹性计费、高扩展性等特性方面,并能采用不同的业务逻辑进行虚拟化的业务切割的方式,实现不同业务在同一平台的合理共享数据。对于视频监控来说,随着高清化的逐步推进和发展,视频的存储问题越来越棘手和昂贵,而通过云存储的共享方式可以极大提高单位存储的利用率,并且能降低整个存储的成本。
  其次,“宽带中国”的政策为云计算的推广铺平了道路。我国的网络发展状况从过去的180KB发展到目前的至少30MB-100MB的带宽速度,甚至已经趋于高带宽、超高带宽。虽然发展很快,但仍然存在资费过高、速度过慢的问题。5月13日,李克强总理在国务院常务会议指出,要加快高速宽带网络建设,促进提速降费,增加3G/4G的流量。“宽带中国”政策的落地,也就意味着云计算可利用的硬件环境及网络公路得到了很大的保障,同时促进云计算在视频监控领域的高速发展。
  另外,视频监控拥有庞大数据量和对象,但是传统的安防在大数据的智能分析方面却非常落后。随着带宽的普及,网络通路的高速公路已经建好,为视频数据从前端转移到后端提供了条件,将高成本的耗费转化为云端大数据分析。此外,云计算可以将零散的数据在云端实现强关联性,并进行大数据分析,提高整个数据的利用率,并且可以包装成互联网的产品,提供给更多的平台使用和对接,实现数据和资源共享。
  (二)云商业化是未来发展趋势
  虽然目前国内的云计算发展非常快速,但与国外相较,差距甚大。原因在于国内安防的发展环境还属于落后阶段,业务的应用也处于较初级的阶段。国外的NEC、索尼、三星等安防巨头企业已经将安防的应用范围拓展到各个行业,城市、家庭、商业场所等,但国内的应用还处于比较初级的阶段。
  目前国内的云计算主要应用在在安全领域,譬如智慧城市、平安城市、公安领域,而随着云计算应用的逐渐落地,未来云计算将更多的应用在商业领域,云娱乐化是云计算的发展趋势。
  《速度与激情7》电影里的天眼系统可以将人、对象、店铺、生活之间的关系梳理清楚,将用户的关注点和兴趣爱好,甚至是商品的卖点跟用户的匹配度进行分析,从而得到更精准的信息。这种分析手段和平台方式正式加入云的使用,通过大数据的计算和云计算的信息共享,将海量的数据进行激活,将数据与店铺、家庭甚至个人进行分析,与实际生活产生关联性,做到精准营销,成功将云商业化。
  就目前而言,云游戏的出现便是云商业化的雏形。以云计算为基础,在云游戏的运行模式下,所有游戏都在服务器端运行,并将渲染完毕后的游戏画面压缩后通过网络传送给用户。在客户端,用户的游戏设备不需要任何高端处理器和显卡,只需要基本的视频解压能力就可以了。
  (三)互联网+安防时代云服务实现跨界合作
  过去一年来,不少安防厂商纷纷四处奔走寻找互联网的武器装备,他们在全球寻找专业的行业云服务提供商,但市面上还没有这类行业云服务提供商。整个行业亟需互联网+安防的新思维和新玩家,帮助行业快速实现转型升级。
  在此背景下,4月16日腾讯云与悠络客在深圳签署战略合作协议,双方联合发布国内首家免费视频监控“安眼”云平台。从行业背景看,腾讯云作为“互联网+传统行业”的孵化器,在Iaas基础云领域具有丰富的数据中心节点和基础云服务沉淀,具有服务海量互联网用户的经验。而悠络客作为国内“云监控”的先行开创者,专注智能视频监控云应用构架,基于海量用户专业亿级监控平台,开始将极致的智能视频监控平台向全行业开放,具备推动安防行业快速互联网化的技术和服务经验。
  此次合作,向传统安防厂商和开发者开放视频监控全能力,意在助推传统安防实现转型升级互联,走向互联网+安防时代。
  纵观近几年的传统安防市场,企业纷纷陷入同质化的怪圈,无法摆脱价格战的厄运,而随着云计算飞速而来,并与大数据技术不断融合,与云端对接,成为安防企业的另一条生存之路,也预示着安防正式进入云时代!
  二、传感技术助力安防技术IP化
  传感技术同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱。从仿生学观点,如果把计算机看成处理和识别信息的“大脑”,把通信系统看成传递信息的“神经系统”的话,那么传感器就是“感觉器官”。传感技术是关于从自然信源获取信息,并对之进行处理(变换)和识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术,它涉及传感器(又称换能器)、信息处理和识别的规划设计、开发、制/建造、测试、应用及评价改进等活动。
  获取信息靠各类传感器,它们有各种物理量、化学量或生物量的传感器。按照信息论的凸性定理,传感器的功能与品质决定了传感系统获取自然信息的信息量和信息质量,是高品质传感技术系统的构造第一个关键。信息处理包括信号的预处理、后置处理、特征提取与选择等。识别的主要任务是对经过处理信息进行辨识与分类。它利用被识别(或诊断)对象与特征信息间的关联关系模型对输入的特征信息集进行辨识、比较、分类和判断。因此,传感技术是遵循信息论和系统论的。它包含了众多的高新技术、被众多的产业广泛采用。它也是现代科学技术发展的基础条件,应该受到足够地重视。
  无论是国内还是国外,与计算机技术和数字控制技术相比,传感技术的发展都落后于它们。从80年代起才开始重视和投资传感技术的研究开发或列为重点攻关项目,不少先进的成果仍停留在研究实验阶段,转化率比较低。
  我国从60年代开始传感技术的研究与开发,经过从“六五”到“九五”的国家攻关,在传感器研究开发、设计、制造、可靠性改进等方面获得长足的进步,初步形成了传感器研究、开发、生产和应用的体系,并在数控机床攻关中取得了一批可喜的、为世界瞩目的发明专利与工况监控系统或仪器的成果。但从总体上讲,它还不能适应我国经济与科技的迅速发展,我国不少传感器、信号处理和识别系统仍然依赖进口。同时,我国传感技术产品的市场竞争力优势尚未形成,产品的改进与革新速度慢,生产与应用系统的创新与改进少。
  当前,我国安防行业中应用的传感技术主要包括RFID、红外传感技术、报警传感技术、光纤传感技术等。
  三、大数据推动安防IP化
  作为信息时代海量数据的来源之一,安防视频监控产生了巨大的信息数据。特别是近几年随着平安城市、智能交通、智能建筑等行业的快速发展,大集成、大联网推动安防行业进入大数据时代。安防行业大数据的存在已经被越来越多的人熟知,特别是安防行业海量的非结构化视频数据,以及飞速增长的特征数据(卡口过车数据、人像抓拍数据、异常行为数据等),带动了大数据的存储、管理、分析等一系列问题,吸引着更多人的关注。
  大数据的本质是系统通过处理采集到的所有数据,去提取其特征和共性的信息。通过大数据的处理使得所有的数据都有价值。通过大数据的处理,把传统认为没有价值的信息也能够产生非常有价值的信息,这就叫做数据挖掘。同样的数据摆在我们面前不同的挖掘方法,不同的挖掘目标可以为各种各样的业务的应用产生有价值的信息。这就是大数据的本质。
  安防行业代表企业也曾指出大数据概念提出和技术的应用,其实是信息大爆炸必须经历的技术进化,人们为了获取更丰富的数据,促进了计算机、互联网、物联网技术的飞速发展,而获取数据后,人们如何获取数据隐含的各种信息?如何更为深刻、全面的洞察数据隐含的内容?这些都为人类提升全面的洞察分析能力提供了前所未有的空间与潜力,当然,如此庞大的数据意味着更多的机会,提纯后的数据价值更大,意味着更有分析意义。而这些将成为从业人员的价值宝藏,通俗点说就是数据金矿,意味着财富,人们对海量数据的挖掘和使用,是促使行业增长、促使大众更多消费的手段,从而推动社会的不断前进。其实这是一种相互推进的关系,深刻、全面的洞察数据隐含内容后,用科技等手段去推动社会的快速发展,同时社会要更进一步发展则需要去更深层次的钻研大数据。
  四、4G技术助推安防行业变革
  4G即第四代移动电话行动通信标准,指的是第四代移动通信技术,外语缩写:4G。该技术包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式(严格意义上来讲,4G只是3.5G,LTE尽管被宣传为4G无线标准,但它其实并未被3GPP认可为国际电信联盟所描述的下一代无线通讯标准IMT-Advanced,因此在严格意义上其还未达到4G的标准。只有升级版的LTEAdvanced才满足国际电信联盟对4G的要求)。4G是集3G与WLAN于一体,并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。4G能够以100Mbps以上的速度下载,比目前的家用宽带ADSL(4兆)快20倍,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。此外,4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署,然后再扩展到整个地区。很明显,4G有着不可比拟的优越性。
  2013年12月4日下午,工业和信息化部(以下简称“工信部”)向中国移动、中国电信、中国联通正式发放了第四代移动通信业务牌照(即4G牌照),中国移动、中国电信、中国联通三家均获得TD-LTE牌照,此举标志着中国电信产业正式进入了4G时代。
  从营运商的角度看,除了与现有网络的可兼容性外,4G要有更高的数据吞吐量、更低时延、更低的建设和运行维护成本、更高的鉴权能力和安全能力、支持多种QoS等级。
  从融和的角度看,4G意味着更多的参与方,更多技术、行业、应用的融合,不再局限于电信行业,还可以应用于金融、医疗、教育、交通等行业;通信终端能做更多的事情,例如除语音通信之外的多媒体通信、远端控制等;或许局域网、互联网、电信网、广播网、卫星网等能够融为一体组成一个通播网,无论使用什么终端,都可以享受高品质的信息服务,向宽带无线化和无线宽带化演进,使4G渗透到生活的方方面面。
  从用户需求的角度看,4G能为用户提供更快的速度并满足用户更多的需求。移动通信之所以从模拟到数字、从2G到4G以及将来的xG演进,最根本的推动力是用户需求由无线语音服务向无线多媒体服务转变,从而激发营运商为了提高ARPU、开拓新的频段支持用户数量的持续增长、更有效的频谱利用率以及更低的营运成本,不得不进行变革转型。
  五、4K超高清图像如何在安防领域大展拳脚
  4K除了已经涉足家电市场外,其实在安防领域也略有涉猎。首先,在定义上,4K并没有因应用领域的变化而出现调整。4K常见的分辨率有3840*2160和4096*2160像素两种规格,电视分辨率如此,监控视频图像分辨率亦是如此。
  安防监控领域,人们喜欢将高清图像定义为1080P或720P,4K分辨率相当于4个1080P,8个720P,比高清还高清的图像,称之为超高清。若细分到应用领域,4K监控可应用在超宽车道监控、平安城市全景监控、公安GIS地图指挥等等。
  如此之大的分辨率,对于实际的安防应用究竟能够带来多大的帮助呢?首先4K技术表现最明显之处在于,其显示分辨率的提升,使得画面更加精细。影响画面的精细度有两个重要关键因素,一个是画面的像素,另一个是画面的垂直分辨率。画面的像素越高,在相同尺寸的画面上的像素就越精细,晶格就越小。而因为人眼对于影像的垂直分辨率相当敏感,越高的垂直分辨率,人眼就能辨识越多的细节与层次。4K技术在监控领域里能实现的就是在提高像素的同时,又增强了画面的垂直分辨率,使得画面的细节和层次更加精准,同时配合广角监控专用镜头,能够实现更大的监控范围覆盖。
  就4K技术在安防领域里的运用状况来讲,虽然4K监控产品线目前还处于起步阶段,但是随着技术的发展和用户的体验,必将带动安防行业其他4K相关设备和产品的发展,如后端的显示设备、解码器、控制器、云存储、网络硬盘录像机等。所以后续4K监控产品很有可能像FHD监控取代HD监控一样,取代FHD监控
  六、IPv6是安防IT化普及的重要推手
  IPv6是InternetProtocolVersion6的缩写,其中InternetProtocol译为“互联网协议”。IPv6是IETF(互联网工程任务组,InternetEngineeringTaskForce)设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)的下一代IP协议。目前IP协议的版本号是4(简称为IPv4),它的下一个版本就是IPv6。
  IPV6地址长度为128位,地址空间增大了2的96次方倍;灵活的IP报文头部格式。使用一系列固定格式的扩展头部取代了IPV4中可变长度的选项字段。IPV6中选项部分的出现方式也有所变化,使路由器可以简单路过选项而不做任何处理,加快了报文处理速度;IPV6简化了报文头部格式,字段只有8个,加快报文转发,提高了吞吐量;提高安全性。身份认证和隐私权是IPV6的关键特性;支持更多的服务类型;允许协议继续演变,增加新的功能,使之适应未来技术的发展。
  IPv6是物联网的技术基础,而安防行业是物联网的一部分,那么IPv6对于安防行业的发展所起到的推动作用,理所应当是必然的。在今天,越来越多的安防终端设备布放在人们生活中的每个角落,而数字化安防也将在整体安防产业中占据了90%以上的比重,基于此原因,未来在安防的前端设备中引入IPv6,就显得非常重要了。
  产业融合使得技术发展加快,技术的进步反过来又会促进产业融合。安防产业和IT产业过去是两个井水不犯河水的产业领域,而在数字化大潮和IP化趋势的牵引下,安防和IT的融合正在以越来越快的速度进行着。在这个过程中,IT产业通过几十年发展所成熟的架构、技术模型和业务模型将不断的引入安防行业。用互联网的技术去构筑物联网,反映到安防领域,其实就是用IT行业的技术和架构来构筑新的安防系统。近年来兴起的一些大型安防系统如平安城市工程、企业广域生产监控等均明确地显示了这个特点。这就是安防IT化的体现。IP技术、联网理念、NGN架构、数据中心思想等,这些在IT领域通过几十年摸索出来的成熟套路作用于安防领域,将带来巨大的变化。而正如上文所讲,IPv6作为对物联网的发展有着特殊价值的技术,在其中显得尤为重要。
  七、H.265安防IT化的有力推手
  H.265传输H.264同等画质视频图像仅占一半带宽,其为取代前身主流视频编码标准已经做好准备。完善的功能部署在监控行业是必然趋势,即便是遇到复杂的编码和成本,仍需逐步克服。
  骄傲的H.265声称自己的效率是H.264的两倍,是行业下一代视频压缩格式标准。早在2013年第四季度,新的视频压缩标准就在不断努力研究,目前已经在广播领域应用新的压缩技术。然而,对于安全和监控行业,H.265仍然是一个神话,尚未广泛应用。
  HD数字监控是未来发展趋势,H.265无疑成为获取4K"超高清"至关重要的渠道,在未来几年,电视、PC及平板电脑都将普及4K。若实现上述目标需取决于H.265编解码器核心部件的开发,这一技术实施有望在今年得到完善。
  H.265提供更清晰的网络视频内容,相比较H.264来说,在相同图像分辨率前提下只需占用50%的网络带宽。这种视频压缩格式可以下载高码流视频图像,亦能帮助人们节省不必要的带宽资源;也就是说,未来几年我们可以通过移动设备在线观看高清内容。
  H.265支持4K(4096*2160)和8K(8192*4320)超高清(UHD)内容,这使得H.265技术提供高品质IP视频并创建支持H.265编码的网络摄像机、DVR和NVR,或在未来一段时间内推出。
  在过去五年中,H.264标准占据了主导地位。现在,随着H.265成为主流,我们应让更多得人了解H.265优缺点及未来发展趋势。
  随着科技的发展,人们日益希望随时随地通过任何终端都能更便捷地获取所需内容与服务。LTE等4G无线技术以更低的每比特成本支持高得多的容量,从而提高了视频业务的商用可行性。预计未来几年将要求视频内容的带宽进一步降低,运营商将获得所需的解决方案和网络灵活性,以经济高效地向用户提供真正的移动视频和多媒体体验。另外,移动终端的显示屏技术正向着超高ppi与超高清分辨率的方向发展。因此,H.265的高压缩率特性,将进一步促使高清甚至超高清视频在4G网络下流畅传输的应用普及。
  多核处理器以高性能、低功耗优势正逐步取代传统的单处理器成为市场的主流。随着应用需求扩大和技术进步,多核必将展示出其更为强大的性能优势。H.265视频编码技术在设计时就将并行实现考虑在内。新添加的Tile划分机制使得以往的slice、帧或GOP为单位的粗粒度数据并行机制更加适合于同构多核处理器上的并行实现。Dependentslice和WPP机制解决了以往H.264等编码技术中熵编码环节无法并行实现的问题,使得整个编解码过程中DCT、运动估计、运动补偿、熵编码等任务模块的划分更加均衡,显着提高并行加速比。
  总之,H.265将会大大促进包括高清视频在内的视频应用的快速发展。

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