.台灣安控業不是降價求生,要從跨業聯合重生!

2018台灣電信工程公會 資通安防展6.15-16@台中世貿中心




撰文:施正偉


十年前,市場上有人大喊 IP 將取代類比,IP才是王道。當時有很多呼喝者就引經據典斷言,再沒幾年,類比監控將全部絕跡,但這事始終沒有發生……

如果大家把2008-2012這段時間,媒體與市調公司所發佈的數據,在今天看來,不僅是笑話,更是荒謬。那幾年躺著、坐著、站著,就只聽到IP、IP、IP……,當時的類比廠商噤若寒蟬。


可是同軸類比高清興起之後,雖然類比監控搶回了寶座,類比監控廠商卻再也笑不起來,因為過低的售價,讓所有監控業,連想抓狂,也都無力。

售價過低的這些前端監控設備,還產生了至少一個很高的成本,沒有被計算進來,那就是網路環境的建置,這才是今天監控產業,所面臨的真正問題:設備商沒賺到完整的硬體營收,卻還一直抱怨價格的滑落!

我進入監控業媒體領域之前,也曾在資通訊領域的媒體工作,有將近十年的時間。那十年,歷經286、386、486的三次洗牌,看過IT業毛利保一保二的窘狀,但台灣IT業始終屹立著。


一晃眼,進入監控業媒體領域已超過二十幾年,這之間也曾有五年的時間,分別在攝影機與數位儲存相關領域工作過。這二十幾年,從國際市場到中國大陸市場,再到台灣市場,看到這三塊市場很多階段的變化。

這些變化,包括技術的變化、產品的變化、市場的變化,以及產業的變化。這些變化都在相互的牽動,也互相的糾結。

近日,有國際在台的監控業者,還有一群工程業者,都大嘆市場冷颼颼,價格卻也更是一路探底。很多人提到台灣監控業,總是說前途渺茫……

台灣監控業真的像很多人說的,這麼悲觀嗎?不管是或不是,台灣監控業到底出了什麼問題?


我來做一個對照比較。二十年前,我在媒體上提出了監控產業,將會朝「數位化、網路化、系統整合化」發展,結果我當時成了類比監控的全民公敵;然而對岸卻力捧數字化、網絡化與集成化。

而在進入這「模擬\數字混合時代」之前,中國安防市場從1997-2002,經歷過一段黑暗期,接政府專案的,陷入很嚴重的三角債;從事民用市場的,則「炒貨」現象嚴重,結果讓廠商全無利潤。

當時,沒有一家中國的安防廠商會認為,從事安防是個有前途的行業,就像今天台灣監控產業的情形一模ㄧ樣;然而自2003-2012十年的時間,中國的安防市場卻創造了一個榮景。

開始進入數位時代之時,大陸的影像監控業大舉在探討,如何從「模擬(類比)過渡到數字」時,對岸一群廠商,提出了影像編解碼的重要性,紛紛發展影像伺服器這類的產品,但在台灣卻被媒體權威專家,斥為胡說八道,説影像伺服器只是過渡性產品,沒有探討的必要。
2010年後,當一群沒有IP實際經驗的專家,在大談IP才是王道時,3S Market不斷呼籲要解決網路頻寬、重視壓縮演算法與儲存……等,才是發展IP的根本之道,結果一砸眼又過了八年,IP的發展,至今碰到的問題,還是跟八年前同樣的問題。

網路管理的軟硬體設備、壓縮演算法、傳輸格式,這些專業的擅長業者,都在IT領域,或者是那些網通SI與VAR的 Know-how與經驗上。任何專案的部署上,這些業者都是核心要角。之前那群IP倡導者,卻從來沒提過。

上月底,一家網路設備業者,在電信工程公會台中的展覽論壇上,提出相關的網路的概念時,一位電信公會的主任委員,就大方且大氣地表示:「總A,您講得很精彩;但是我坦白講,通通都聽不懂!……」

台灣監控業的春天,不是只有從大陸進口設備,來俗俗阿賣,而是應該與台灣這些網通設備業者、儲存設備業者,與網通SI和VAR,更加深度的聯合與合作,朝著更多應用領域去部署,創造更高的附加價值。

在今年三月底的智慧城市展上,我拜訪許多展會上的非監控業者。他們一聽我的背景,都很有興趣地詢問,有沒有安控相關的設備商、SI或工程商可以合作。

我請教他們想怎樣合作,他們的回答,歸納有兩個主要方向。其一是想把影像大數據化的應用,納入他們的解決方案中。在我接觸的對象為農業與養殖業的參展商,他們都告訴我,在他們領域裡的SI,沒有找到有人懂影像這塊……

其二是很多方案提供商,經常有些案場,會需要弱電、網通或機電的配合項目,除了接電佈線,也需要這些監控業各不同的階層合作。


這不是我第一次碰到這樣的詢問,而在今年智慧城市展上,更加驗證了我的觀察:大多數台灣監控業,都僅死守在弱電產業領域。

監控本質上就是一個應用行業,事實上我看了智慧城市展五年,每年我都挖掘到一些新商機,我想請問各位監控業朋友,大家不是說要開發新市場嗎?

但說實在,這樣的一個以解決方案為訴求的展覽,我沒看到太多的監控行業,不管是哪一個階層,有確實去很仔細來看這其中蘊藏的商機。

我在大陸工作期間,不管是在媒體,或是在產品設備領域,經常都有機會,碰到這些中國一線大廠,或國際品牌旗下的SI,及網通、機電、弱電工程商,說穿了大家也都知道,這就是中國式的一條龍經營模式。

相較台灣大多數監控業,不管IP或是類比監控的各階層,似乎很高的比例都堅持著——給我弱電,其餘免談!


我認識一群網通的SI的朋友,也經常向他們請教,也建議他們要與弱電工程商合作。有些網通界的SI就直言,我也想和弱電業合作啊,但他們的世界,好像只存在弱電,所以我不是不想合作,而是懶得合作……。

弱電朋友請不要介意,我沒有刻意站在那一邊,但回頭看看海大流刺網式的一條龍,這是至今為止,兩岸監控業所呈現的產業性格,最大的差異!

這兩年,AI、物聯網、雲端邊緣運算興起,大家都想趁此再大顯身手。對岸中國因這幾年,藉紅色供應鏈橫掃全球,正也在如法炮製,要用產業鏈的模式,想再一次要顛覆全球,他們能做得到嗎?

個人認為,中國大陸的市場幅員廣大,自然有些其先天的優勢不容低估。

然而,過去紅色供應鏈大多是成熟的產業,再加上低人工成本紅利,在每一個產業市場,都被他們的低價所摧枯拉朽。

不過AI、物聯網、雲端\邊緣運算是新興領域,特別是在智慧解決方案上,必須靠產業深度結合與聯合,而且還必須把完整的服務制度整合進來,這不是中國大陸,這種崇尚一步到位的產業性格與民族性,在短期間可做得來的。

台灣雖然沒有像中國這樣,有明顯規模的聚落產業鏈。但是台灣的小,讓產業間的聯合,在距離上變成一種優勢,不像中國這些聚落分散在各片區,加大了聯合在溝通上的障礙。


再則,台灣的中小企業,每個都像林子偉ㄧ樣,能擔任兩種產品類別以上的製造研發功能,這樣的產業特性,在支援智慧解決方案的效率與深度,明顯優於對岸。

另外,海康、大華雖然這十年來,快速成長膨脹,但是聯手打趴其他的中國一線廠商,還有讓華南深圳一些小廠難以存活,從另一個角度來看,紅色供應鏈正在崩解。

事實上一些有研發實力的大陸小公司,相當期待能與台灣的公司合作。可惜的是,台灣安控業很多人只停留在向對岸拉貨。


那台灣安控業的發展還缺了什麼?
用產業生態鏈發展解決方案,事實上已成為全球各個產業的共識,就像德國提出Industry 4.0,就是希望用數據,來整合各應用領域的產業鏈。

而台灣目前就是缺乏形成生態鏈,而這不但是台灣安控業所需,從另一個角度看,正是台灣安控業脫胎換骨的契機。

就如同我在本篇分享所題的標題——
台灣安控業要從跨業聯合重生,不是降價求生!

.解密人臉辨識算法原理

Smart Face Recognition System | Deep Learning | Opencv Python





來源: OFweek人工智能网



近日,由美國國家標準與技術研究院NIST(National Institute of Standards and Technology) 組織的人臉辨識算法測試FRVT2018結果公佈,三家對岸中國公司挺進前五。

其中冠軍被中國公司依圖科技再度摘得,中國科學院深圳先進技術研究院獲得第二名,排名前五的另一家企業是曠視科技。

NIST測試以其評測標準的嚴謹性、一致性和全面性,成為了全球規模最大、標準最嚴、競爭最激烈、最權威的人臉辨識算法比賽。

依圖科技其實是第二次獲得NIST比賽人臉辨識冠軍,去年6月NIST官方公佈的測試結果中,依圖在千萬分之一誤報下,達到辨識準確率95.5%,是當時全球工業界在此項指標下的最好水準。

今年依圖將這一指標,提升到了接近極限的水準,即在千萬分之一誤報下的辨識準確率已經接近99%。根據NIST官方4月發佈的競賽結果,曠視科技也曾登頂榜首,在百萬分之一誤報下的準確率為97.5%。

為此,小編特別想探究一下人臉辨識背後的算法原理。

1.基於幾何特徵的方法

基本思想:採用幾何特徵,進行正面人臉辨識,一般是透過提取人眼、口、鼻等重要特徵點的位置,和眼睛等重要器官的幾何形狀,作為分類特徵。

因為人臉由眼睛、鼻子、嘴巴、下巴等部件構成,正因為這些部件的形狀、大小和結構上的各種差異,才使得世界上每個人臉千差萬別,所以對這些部件的形狀,和結構關係的幾何描述,可以做為人臉辨識的重要特徵。


依图NIST夺冠,解密人脸识别算法原理



局限性:基於幾何特徵的方法是最早、最傳統的方法,通常需要和其他算法結合,才能有比較好的效果。基於參數的人臉表示,可以實現對人臉顯著特徵的一個高效描述,但它需要大量的前處理和精細的參數選擇。

同時,採用一般幾何特徵,只描述了部件的基本形狀,與結構關係,忽略了局部細微特徵,造成部分資訊的丟失,更適合於做粗分類,而且目前已有的特徵點檢測技術,在精確率上還遠不能滿足要求,計算量也較大。

2.特徵臉方法(PCA)
特徵臉方法是90年代初期,由Turk和Pentland提出的目前最流行的算法之一,具有簡單有效的特點, 也稱為基於主成分分析(principal component analysis,簡稱PCA)的人臉辨識方法。

基本思想:該方法是先確定眼虹膜、鼻翼、嘴角等,面像五官輪廓的大小、位置、距離等屬性,然後再計算出它們的幾何特徵量,而這些特徵量形成一描述該面像的特徵向量。其技術的核心,實際為「局部人體特徵分析」,和「圖形/神經辨識算法。」

這種算法是利用人體面部各器官,及特徵部位的方法。如對應幾何關係多數據形成辨識參數,與數據庫中所有的原始參數進行比較、判斷與確認。

局限性:特徵臉方法是一種簡單、快速、實用的基於變換系數特徵的算法,但由於它在本質上,依賴於訓練集和測試集圖像的灰度相關性,而且要求測試圖像與訓練集比較像,所以它有著很大的局限性。

3.神經網路方法

基本思想:人工神經網路是一種非線性動力學系統,具有良好的自組織、自適應能力。目前神經網路方法,在人臉辨識中的研究方興未艾,但在人臉辨識上的應用,比起前兩類方法來有一定的優勢,因為對人臉辨識的許多規律或規則,進行顯性的描述是相當困難的,而神經網路方法則,可以透過學習的過程,獲得對這些規律和規則的隱性表達,它的適應性更強,一般也比較容易實現。

因此人工神經網路辨識速度快,但辨識率低 。


依图NIST夺冠,解密人脸识别算法原理



局限性:神經網路方法,通常需要將人臉作為一個一維向量輸入,因此輸入節點龐大,其辨識重要的一個目標,就是降維處理。

影響人臉辨識的關鍵因素
光照變化
光照變化,是影響人臉辨識性能的最關鍵因素,對該問題的解決程度,關係著人臉辨識實用化進程的成敗。

目前有兩種解決思路:
第一是利用光照模式參數空間,估計光照模式,然後進行針對性的光照補償,以便消除非均勻正面光照造成的陰影、高光等影響;

第二是基於光照子空間模型的任意光照圖像生成算法,用於生成多個不同光照條件的訓練樣本,然後利用具有良好的學習能力的人臉辨識算法,如子空間法。

姿態問題

姿態問題涉及頭部,在三維垂直坐標系中,繞三個軸的旋轉造成的臉部變化,其中垂直於圖像平面的兩個方向的深度旋轉,會造成臉部資訊的部分缺失,因此姿態問題成為人臉辨識的一個技術難題。


依图NIST夺冠,解密人脸识别算法原理



解決姿態問題有三種思路:
第一種思路是學習並記憶,多種姿態特徵,這對於多姿態人臉數據,可以容易獲取的情況比較實用;

第二種思路是基於單張視圖生成多角度視圖,可以在只能獲取用戶單張照片的情況下,合成該用戶的多個學習樣本,可以解決訓練樣本,較少的情況下的多姿態人臉辨識問題,從而改善辨識性能;

第三種思路是基於姿態不變特徵的方法,即尋求那些不隨姿態的變化而變化的特徵。






.世界杯安控高科技 瞭解一下

Security & Safety solutions for stadiums from Bosch Security Systems



FIFA World Cup 2018- Spain vs. Russia Pictures | Getty Images






早期的體育場館的保全系統比較封閉、平面化,基本是安檢儀器、出入控制及影像監控等。奧運、世界杯等一系列賽事的安控產品應用作為「試金石」,加速了安防行業標準化、高端化進程,大型體育賽事龐大的市場及影響力,決定了其採用的產品肯定需要高品質、新技術。

早期全球範圍的安控供應商,以西門子、霍尼韋爾、GE等老牌安控企業的產品為主,2008年之後,隨著高清、智慧、AI的發展,及系統對後端平台接入能力,與快速反應服務的要求,國際大型場館,安控產品逐漸成為主流。

體育場館安控系統的建設,應以核驗身份、出入控制、實體隔離、預防,和處置突發事件為核心,實現安控系統的應急聯動和輔助分析決策,即時預警和掌控賽場內各種可疑現象、突發事件的發生。

而體育盛會的保全,則需要跳出體育場館、覆蓋的城區、街道、機場、地鐵等,實現對城市、區域、街道及場館的統一警情把控與快速響應。影像需要級聯、防控需要立體。
里約回放:據悉奧運會期間,巴西有來自軍隊和消防等21個機構的8.8萬人協同作戰,參與賽事安保工作。同時,巴西還與大約100個國家和地區保持密切溝通,合作反恐。而且,在巴西利亞建立了奧運安全情報中心,處理所有資訊。

除里約外,有奧運足球項目的其它城市,也設有安全資訊分中心。除了人防加強外,里約也增加了監控設備的佈局,里約的監控攝影機,從年初的3500個增加到了的6200個,數量上翻了幾乎一番。

除了新採用無人機監控、行李貨物掃描儀、無線對講等安防設備外。佈置在體育館各個角落的智慧攝影機,能夠為直接為現場攝影師提供更豐富的操作選項,可以操縱遠端控制攝影機,進行360°全方位拍攝。


體育場影像監控系統:
體育場的前端監控點包括體育場出入口、廣場周邊、室外停車場、觀眾席區、館內全景等大範圍、重點監控部位,可部署高清快球攝影機;觀眾出入口、主席台(區域)、貴賓室(區域)、VIP通道、裁判員區、運動員區、競賽管理區、新聞媒體區等重點部位,可部署網路高清攝影機;對於其他一般廳室或通道監控目標範圍小、防範要求不高的場所,可靈活部署標清或高清攝影機。

IP影像圖像透過體育館影像傳輸網路,接入監控中心核心交換機。安防主控中心實現影像圖像的集中管理和控制,由各類應用支撐伺服器、儲存設備控制設備等組成。

亮點產品:超星光攝影機、PTZ瞭望攝影機、全景聯動攝影機、人臉辨識布控、人臉辨識核驗、車輛辨識布控、Goal Control門線技術、整合平台等。


影像大數據系統:
賽事主辦城市周邊街區、體育場館的監控系統,應以即時發現不安全因素、處置突發事件為主要目標。透過影像分析技術,用戶可以根據影像內容分析功能,透過在不同攝影機的場景中預設不同的警報規則,一旦目標在場景中,出現了違反預定義規則的行為,系統會自動發出警報。

監控工作站則自動彈出警報資訊,並發出警示音,用戶可以透過點擊警報資訊,實現警報的場景重組,並採取相關措施。智慧分析系統包括人員、車輛、卡口等各種場景。


立體防控雲防系統:
立體防控雲防系統平台一體機,不僅具備基本的影像管理、設備管理、IPSAN儲存、流媒體轉發、人臉比對辨識、車輛智慧分析,還創新的融合了增強現實技術、影像實景地圖、高低點影像聯動、社會資訊採集、警力資訊動態顯示等立體化防控手段。

系統主要用於解決當前智慧城市項目中,單點監控範圍小、監控畫面無法兼顧整體與局部、無法瞭解城市整體治安情況的問題。系統採用增強現實技術,將影像中的背景資訊,進行結構化描述,使背景資訊可搜索、可定位,並能實現GPS座標映射、方位感知、影像聯動等功能,增強即時圖像與資訊的結合。

系統透過高點攝影機的鳥瞰視角,掌握監控區域整體情況,透過調用低點攝影機,從不同角度查看監控區域細節,能大大改善監控體驗、指揮效率。

人臉核驗控制系統:
人臉辨識系統已是奧運保全的一個重要措施,核心是一個應急照片數據庫管理系統,雅典奧運會時,便已發現很多身份頂替的人,但那時沒有人臉辨識系統。

2008,中國有了自主研發的「人臉辨識系統」,這套系統不止在指揮中心、奧運場館使用,對很多奧運會的配套設施,包括交通設施,出入口管理等,都很有用處。

由於體育場人員高度密集、高度集中,各政要、運動員、觀眾、及相關服務人員,達十餘萬人,在如此人員高度密集的重要場所,對入場人員的身份判別,就顯得特別重要,利用人臉辨識技術,實現體育場館保全監控系統智慧化,也是消除潛在的安全漏洞,提高場館安全防範和科技反恐水平。

2018,隨著AI攝影機、雲計算及大數據應用,靜態及動態人臉辨識得到廣泛應用。


Goal Control門線技術:
在南非世界杯英格蘭隊與德國隊的比賽中,蘭帕德越過門線的進球,卻被當值主裁拉里昂達無情地吹掉了。這一冤案引發了激烈的討論,並最終推動國際足聯下定決定,在巴西世界杯中使用門線技術( Goal Control)。Goal Control提供的是一項4D技術,原理是在每座球場上空安裝14台高速攝影機,每個球門由7台攝影機監控,球經過門線不到一秒鐘,該系統就會將球是否越線(進球)的結論,透過無線信號發送到主裁判的手錶上,並且只發送到主裁判的手錶中。另外該技術還能提供多角度的3D畫面,以滿足賽中和賽後直播和錄播的需求。

高速攝影機每秒拍攝500幀畫面(普通安全監控幀率是25或30幀/秒),即每隔2毫米一幀畫面,按照目前足球最高速度(在目前的統計中,1990年義大利世界杯上,馬特烏斯的一記自由球直接掛網,時速達到了210公里,另一次統計,德國隊的穆勒曾經踢出時速180公里的球。)系統大概可以5mm的精度(FIFA要求的是3cm)記錄球門區域的情況。配套的圖像處理軟體,會將畫面中的球員和裁判過濾,定位一次皮球在3D空間內的位置。

所有在攝影機視野內的物體都將被追蹤,但球員和裁判會被巧妙地過濾掉;為了準確地判斷球的位置(X、Y、Z三軸),攝影機將自動、持續地捕捉它;如果球越過了門線,信號將在不到1秒鐘的時間內,被發送到裁判的手錶上;系統還能展示球場內的一個虛擬3D視圖,可以在大螢幕上顯示各個角度。

比賽中,皮球一旦越過球門線,Goal Control系統立即會做出判斷併發送指令。裁判手腕上的專用電子錶將會震動、閃爍,提醒進球有效,最大程度減少誤判。此外,攝影機還會儲存進球時的所有畫面及相關事件,以供事後回放。

城市級 3D 重建技術:依靠強大的萬億級像素圖像計算能力,和頂尖深度學習計算機視覺算法,實景 3D 重建技術,可實現基於航拍的海量 2D 圖像和影像數據,在虛擬世界中,還原出細節豐富的城市級三維全景模型,讓用戶線上即可交互式查看城市中,小到綠地草木、大到建築地形等元素的面貌與變化,在根本上解決了傳統二維平面圖像,無法還原真實世界三維資訊的難題。

曠視大規模城市級3D重建技術,擁有萬億級圖像像素處理能力,可對高低空、多角度的萬張航拍照片進行解析,並進行三維數據處理和三維模型編輯,再現城市全景。
俄羅斯安控市場情況:據悉俄羅斯安控企業2017總產值約是50億美元,安控市場的年成長率為20-25%之間,其中以CCTV類產品的成長率最高。

安控市場總的特點為:幾大分銷商壟斷著俄產品的銷售市場,本地企業在 CCTV領域的生產能力有限,主要是OEM來自歐 、美企業的產品。影像監控領域最早進入該領域的是台灣企業和日本企業(Panasonic、JVC、Sanyo),但近幾年其他國家也相繼進入,如美國的Burle、Pelco、Robot,德國的Siemens,中國的海康、華為等。門禁比較知名的有Honeywell、西門子、Northen Computers、Apollo Kaba、Dorma等。