3S Market 傳遞 智慧應用與價值的商業資訊
台灣的前世今生 蘭花王國的起與落
2020年10月19日 星期一
．出入口門禁控制系統朝向智慧多元化發展
Smart Edge Camera for Access Control System
來源:中国安全防范产品行业协会
未來，出入口控制行業必將成長為新型的智慧產業，而門禁屬於高頻應用，基於這點，結合垂直行業智慧升級的發展需求，門禁系統有著更強勁的成長態勢。前瞻預計，2023 年，門禁系統市場規模將有望達到 294 億元。
智慧城市建設與安控行業發展緊密關聯，相輔相成。各地智慧城市如火如荼的展開，給安控行業帶來了巨大的市場，同時安控行業蓬勃發展和安控產品，在智慧城市建設中的規模應用，使得安控行業起到助力智慧城市發展的重要作用，安控技術成為智慧城市建設中的重要技術支撐，和社會管理平台的重要組成部分，其中以影像監控、出入口控制管理、防盜警報等技術運用最為廣泛。
出入口控制，是透過資訊化手段，對人員或車輛在一定時間內，進出固定區域的過程管理，並提供資訊收集和事後的查詢工作等，從而滿足人們對財富安全的管理需求，和政府對於社會單位的智慧管理需求，如今廣泛應用在社區、辦公大樓、企業園區、生產工廠等場景中。
一、出入口控制在智慧城市中的應用現狀
目前，出入口管理市場總量約佔安控產業總營收的 15%，增速領先於安控產業。發展至今，出入口管理系統，已由傳統的以門衛為主的人防管理、早先的類比信號監控，發展成為了新一代智慧化出入口管理平台，結合人臉辨識、車輛辨識等技術應用，系統具備智慧整合資訊採集、資訊軌跡追蹤、車位誘導、自助繳費等現代化功能。
出入口管理系統在智慧城市建設中的應用範圍越來越廣，其主要應用包括人員/車輛道閘通道管理系統、智慧門禁管理系統、智慧訪客系統、智慧停車場管理系統、智慧收費管理系統、智慧考勤管理系統、智慧巡更管理系統等。隨著技術的進步和智慧城市建設的推進，出入口控制系統在智慧城市建設中的作用和地位，顯得越來越重要和突出。
二、出入口控制在智慧城市應用案例解析
在物聯網、大數據、人工智慧等新技術的推動下，出入口管理控制正在發生迅速地轉型升級，由單一的產品競爭，轉變為綜合平台整合和管控能力的競爭，尤其是在智慧社區管理和使用者出行的民用安控市場。
以出入口控制中人員管理為例，近年來，由於對人員出入口的管理疏忽，造成非法入侵、偷盜財物、暴力傷害等安全事件的頻發，嚴重威脅到人身安全及財產安全。為了切實維護人們正常的工作、生活秩序，在出入口處進行有效的人員身份核驗和進出管理，成為大家的共同訴求。
在企業園區、政府大樓、住宅社區、醫院、學校、工廠等場景出入口人員管理，一般採集一卡通方式進行管理，用於驗證進出人員的身份。雖然傳統一卡通可提供透過一張「卡」實現多種不同功能的智慧管理，但依然存在一些不足，例如所有場景的卡片媒介無法實現統一，意味著用戶擁有多張卡片，並未實現真正意義上的「一卡通」，而且卡片存在易丟失、易被盜刷、易被複製等不足。
隨著生物辨識技術的廣泛推廣，和系統整合程度的成熟，人員出入口管理可採用人臉辨識或人證合一、指紋、二維碼、身份證、IC 卡等多種認證方式，可自動辨識社區業主及常住住戶，系統辨識確認後自動開門、點亮對應樓層。社區出入口及單元樓出入口管理設計，在阻止非授權人員進入的同時，方便業主進出，同時也能統計人員出入數量。智慧聯動設計對每位進出人員，都可進行人員圖像拍攝，以便在發生意外情況時，可隨時調取事件記錄進行查詢。
訪客需提前在物業處登記錄入身份資訊，來訪人員刷身份證快速登記，在資訊確認後，系統同樣支持對訪客進出指定單元樓棟的刷臉開門和呼梯應用。人證比對方式人員通道結合訪客、可視對講系統、梯控系統、門禁系統、考勤系統，為保障人員安全的工作、生活、學習和娛樂建立起第一道安全屏障，同時還可與停車場、影像、警報通報系統，及第三方系統等聯合使用，完善整體安控解決方案。
出入口管理對象除了「人」以外，另一重要對象就是「車」。出入口車輛通道管理，並不是單一的設備管理，而是由出入口控制與管理系統、車位誘導與反向尋車系統，組成一整套的出入口車輛管理系統。
出入口管理系統以出入口為主要資訊採集場所，透過前端車輛採集設備獲取車輛基礎資訊，利用網路將車輛資訊數據，發送至後端監控管理中心，利用車牌辨識技術實現號牌數據比對，確保車輛的進出有據可查、車輛的進出可控、停車位的合理利用、固定車輛快速通過道閘，加強出入口的高效和安全管理。同時配合車位誘導與反向尋車系統，實現車輛出入管理、自動計費儲存數據、車位引導與反向尋車等功能。
三、出入口控制在智慧城市中應用的優勢
出入口控制結合人工智慧應用，是未來出入口管理發展的方向。在不同的出入口場景，需要不同類型的通道閘出入口設備。譬如社區、樓宇、校園、企業的人行通道、車輛智慧一體化道閘，場館的人員通行三輥閘、旋轉閘等。那麼結合人工智慧進行出入口控制有哪些優勢呢?主要體現在以下方面。
1、技術先進，安全性更高
借助人證認證方式，訪客和內部人員以人臉為媒介質，完成身份登記和人臉權限下載，人臉的生物特徵具備與生俱來唯一性，和不易被複製的良好特性，為身份辨識提供了有效保障，所以只有本人才能完成身份認證，其它人員無法替代該人完成身份認證，未登記人員無法透過傳統冒用其它人卡片等介質進入場所。
2、集出入控制和資訊採集於一體
出入口系統整合了人臉辨識、車輛辨識技術，在依據權限對進入區域內的人員、車輛進行准入管理的同時，也採集了人員、人臉、車輛特徵等數據。根據公安治安管理的需求，還可集合行動終端資訊採集、電動車資訊採集等，實現出入口管理中多維資訊採集和應用。
當進入通道的人員是黑名單人員時，系統可即時報警；當車輛道閘系統辨識出的車牌不符合條件時，或車牌在黑名單庫時，管理中心自動報警，提示工作人員進行檢查。使用者可根據實際需求，選擇不同的報警聯動方式，如預覽通道切換、報警輸出、聲光報警、軟體提示、LED 顯示等。
以上智慧化應用很好地滿足了社區管理中，對可疑人員的布控，以及配合警察機關對非法人員的布控，保護社區人員和財產安全。
3、靈活方便，提升通行效率
人員通道配備人證設備，可快速完成身份確認和人臉權限下載。內部人員透過手機 APP、照片導入、中心 USB 相機等多種方式完成身份確認，和人臉權限下載；內部人員和訪客以人臉為身份認證媒介實現門禁、人員通道的通行，告別了傳統的卡片、二維碼等有媒介通行方式。
而管理方也無需擔心訪客卡片遺失，而帶來的財產損失等。車輛通道系統採用高清車牌辨識技術，可確保固定車輛準確辨識、快速通行，提高出入口控制系統工作效率，提升固定用戶體驗感。人員、車輛通道還整合了車輛管控系統、人員管控系統、影像監控系統，並實現了統一化管理，可對系統產生的警報進行響應聯動處理。
四、出入口控制在智慧城市中應用的疑難
現階段出入口控制行業集中度較低，尚未形成充分競爭，但整個行業進入的壁壘較低，高成長、低門檻會吸引更多的潛在進入者參與競爭。「高科技、高智慧、跨網聯合」等新型科技，對於出入口管理產品影響將越來越大，對於出入口控制與智慧辨識、跨網聯合、第三方支付整合應用，提出更高的要求。
同時，新科技技術能否有效落地，是否符合用戶真實需求，以及市場認可程度等也是重要的難點。總而言之，新型企業會更容易獲得資金，來發展高端產品以及可複製性商業模式，傳統產品面臨快速升級，或被迫淘汰的極端局面，由此判定出入口管理行業競爭，將會是日趨激烈。
在經濟進入新常態時期，傳統安控製造企業面臨巨大生存壓力，實現從產品提供商向綜合性解決方案提供商轉變，已成為安控行業的一個共識。
從企業層面來講，必須以真正的出入口控制系統方案供應商，乃至整體安控系統方案供應商為定位，才能在強化安全性的同時，真正做到高效，才能被市場所選擇。
從系統層面來講，傳統的出入口管理系統設備種類較多、施工布線較複雜且佈局雜亂不美觀。隨著技術的發展，未來智慧出入口管理設備將趨向於整合一體化。同時，為滿足不同場景的應用需要，出入口控制系統功能的發展趨勢必將多元化。
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．為什麼《 國防授權法》可能會迫使您重新考慮影像監控計劃
China vs United States (USA) - Who Would Win? 2020 Military / Army Comparison
國防授權法，即一般簡稱的 NDAA，該法案禁止購買和使用，在中國製造的影像監控攝影機，原因是擔心大規模間諜活動和駭客行為。
您的機構可能是安裝或升級，一個或多個影像監控攝影機的時候到了。這是為了符合《國防授權法》（NDAA）的規範，也讓這些監控設備啟動、擴展或升級到最新的程式。
如果您不熟悉 NDAA 的必要法規，它會禁止購買和使用由中國知名公司，所生產的影像監控攝影機或配件，因為它們可能引起大規模間諜活動和駭客攻擊。
儘管有些人可能認為，該禁令僅適用於在中國公司製造的設備上，但事實並非僅只如此。 NDAA 第 889，3 節 B 中註明，不緊涵蓋影像監控產品或配件的原產國，而且明確禁止擴及，在美國政府相關影像監控佈署中，使用的特定供應商、攝影機和配件。 這還包括可能包含由相同實體製造的處理零組件（例如 SoC）的設備。
該法案要求美國聯邦政府和軍事設施、聯邦執法機構，以及可能收到聯邦資金的任何執法機構，立即拆除或計劃在 2020 年 8 月 13 日之前，拆除這些攝影機。這將在合規性和整體能力方面，造成重大挑戰。地方機構也應注意 NDAA，尤其是在與任何聯邦機構聯結時。
由於許多攝影機和其他監視設備，都帶有私人貼標的品牌，因此如果不對於這些製造設備的主要組件，相關的整個供應鏈進行大量研究，就幾乎無法判斷，某個特定設備是否被禁止使用。您如何得知您是否已禁止使用技術，以及要符合 NDAA 的規訂需要做什麼？
符合 NDAA 標準的新設備
即使現在不要求您符合 NDAA 標準，如果引入了對中國製造設備的其他限制，購買符合標準的設備，可能對您的代理機構也很有幫助。如果今天的預算能支持 100％ NDAA 合規的設備，這些禁用的設備，將在未來的某個時間更換它時，將會成為更大的負擔。
如果您打算購買 NDAA 合規的設備，請確保您的投標過程，明確要求該設備，並要求供應商提供製造商的信函或證明。如果以後發現設備不合規，不要害怕在合同中加上罰款。罰款可能包括提供替換設備、支付拆卸，和重新安裝的費用，以及使用新設備，所需的任何其他的教育訓練。
現有設備
如果您已經擁有設備，則情況可能會更加複雜，尤其是在供應商或安裝商不再營業的情況下。在這種情況下，您可能必須拆除並檢查內部零件。這是因為舊系統可能看起來合規，但可能包含禁用的零組件。
被禁止的兩個主要製造商，是中國的海康威視和大華。這兩家公司都承接歐美數十個監控業者的 OEM，然後銷售給其他數百個公司。以下是兩個列出每個製造商的 OEM 的表格，以幫助您確定誰支持你的設備：https://ipvm.com/reports/hik-oems-dir和https://ipvm.com/reports/大華 OEM
僅因為名稱在列表上，並不意味著您的設備被禁止。許多製造商提供從預算到軍用級的一系列產品。因此，一些設備可能包含禁用的零組件，而另一些則不包含。如果無法確定您的裝備中，是否含有違禁成分，最安全的方法，是假設它含有 - 可能需要製訂計劃在截止日期之前，將其刪除或更換。
從哪兒開始
在尋找合規設備時，網路搜索是你的朋友，因為許多 NDAA 合規影像監視設備的製造商，都會自豪地聲明他們僅製造或出售合規設備。根據定義，公司 GSA 時間表中，列出的所有裝備均應合規。
某些網站可能有這樣的聲明：「 XXX 與 NDAA 中指定的供應商沒有製造關係（OEM、ODM 或 JDM）。」其他的則可能有符合或不符合要求的設備的單獨列表。
在所有條件都相同的情況下，您可能會注意到不合規的設備，比合規的裝備便宜得多，這就是為什麼您應該知道允許您的代理機構，以何種能力使用的裝備。涵蓋您的合規性要求的聲明，應成為影像監視策略的一部分。
3S MARKET 針對 NDAA 相關補充
據美國多家原廠或監控業者，在近日向 3S MARKET 詢問有關合規 NDAA 的相關資訊，簡單整理於下。
目前非海思晶片的供應情形
美國 IPVM 將開始對台灣晶片業者，包括 NOVATEK、M-STAR、REALTEK 等主要 DVR\NVR\IP CAM 晶片的供應情形，進行訪談。一些美國業者相當期待這個訪談調查的結果。而促使 IPVM 興起這個訪談調查，推測主要有幾個情況：
近日美國 H 公司向 IPVM 表示，其台灣 OEM 合作夥伴所採用的 M-STAR 晶片，已經完成 NVR 的產品。據了解， IPVM 已經對中國富瀚微進行一定程度的訪談與供貨情形的了解，自然會對台系晶片進行追蹤。
再則，多家美國業者今年以來，頻頻向 3S MARKET 探討與詢問，究竟台灣有哪家可以供應 NOVATEK DVR\NVR 的產品，因為在美國幾乎找不到，除了幾家普銷網購品牌。因此 IPVM 將也會對 NOVATEK 打破砂鍋問到底的追蹤。
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．影像監控即服務：利用 5G 和 AI 的下一代 CCTV 監控
The Dangers of Video Surveillance and A.I.
2019 年，全球商用 5G 網路啟動。 伴隨著 5G 佈署的最初浪潮，全球主要電信商已採用以 5G 為中心的策略，以加快其網路佈署，並應對該領域激烈的競爭。
與前幾代的不同，5G 對於消費者而言，具有超越傳統語音和數據服務的巨大潛力，並有望透過其增強的頻寬，和支持關鍵任務應用的能力，來推動一系列的工業應用。
5G 網路具有無縫連接大量設備，並幾乎即時處理大量數據的潛力，它將為物聯網和 AI 的成長提供平台，以應對諸如智慧城市、遠端監控、車輛聯網、實體安全領域中，如此快速成長的應用之一，就是具有 AI 功能的 5G CCTV攝影機。
在對公共安全和安控的日益關注中，世界各地的中央和地方政府，都在推動更好的監視，以使其城鎮，城市和郊區更加安全。結果，多年來，對透過 CCTV 攝影機進行影像監視的需求不斷成長。隨著技術的進步和互聯生態系統的指數級成長，影像監控系統已主要轉移到基於 IP 的網路。
這導致影像數據流量的大量成長，進而導致對高級網路基礎架構的需求，該網路基礎架構可以處理如此巨大的，來自不同來源的傳輸饋送。影像監視網路最初是透過有線基礎結構佈署的，由於需要更高的頻寬，因此主要是透過光纖電纜佈署的。
但是，光纖網路的安裝需要大量的資金投入，並且具有覆蓋範圍的限制，尤其是在偏遠地區。另一方面，行動無線連接（尤其是 4G LTE）是一種出色的替代產品，因為它具有廣泛的覆蓋範圍，靈活性和易於佈署的特點，同時可以大規模安裝影像監控系統。但是，隨著越來越多的攝影機和錄影機越來越多地連接到網路，以及高清CCTV 攝影機的採用率不斷提高，4G LTE 網路變得越來越擁擠和負擔沉重。
5G 網路的不斷擴散正在幫助克服這些挑戰，並為影像監控市場的發展帶來新的機會。與之前的無線網路和基於光纖的網路相比，5G 路無疑為遠端影像監控解決方案提供了更可靠，更高頻寬和低延遲的連接性。
整合了 AI 功能的基於 5G 的 CCTV：
基於 5G 的 CCTV 攝影機是無線 IP 攝影機，能夠透過 5G 網路傳輸圖片，視訊甚至音訊信號。這些具有人工智慧功能的攝影機正在幫助提高影像監控系統的效率，從而開啟了實體安全領域的新紀元。
最初，影像監視系統曾經是被動的，其中 CCTV 攝影機主要用於流傳輸即時影像，而企業通常僅在發生安全漏洞後，才引用儲存的影像源。沒有進行重大努力，來分析這些巨大的影像錄影以事先檢測到潛在的安全事件。
5G 閉路監視攝影機利用基於人工智慧的解決方案，例如臉部辨識、對象辨識、事件辨識、智慧圖像處理、遠端的資產管理、行為檢測和分析，正在將影像監控轉變為主動威脅檢測系統。除 AI 之外，還可以利用機器學習和深度學習算法，來開發高級影像分析解決方案，並進一步提高影像系統的智慧。
影像分析解決方案能夠透過分析和監視即時影像流，或來自監控攝影機的錄製圖像，來檢測感興趣的對像或事件。帶有基於人工智慧的影像監控系統的 5G CCTV 的主要優勢和潛在用例包括：
高可靠性：
低延遲 5G 網路，可為使用者提供即時影像片段的無縫流傳輸，並在緊急情況下利用人工智慧，進一步幫助產生近乎即時的反應。儘管影像監控系統的持續可用性非常重要，但 5G 還保證了網路服務的不間斷交付。
高擴展性：
支持大規模機器類型通信的 5G 網路，正在透過跨應用配置大量 CCTV 攝影機，來推動強大的影像監視系統的發展。
高解析度影像：
5G 網路能夠傳輸品質更高的即時監控影像，而該網路現在支援超高清 4K 甚至 8K 即時影像傳輸。
遠端覆蓋：
5G 網路能夠連接固定寬頻或 WiFi，連接未覆蓋的偏遠地區。
比人類更有效：
安全人員監視缺少異常活動的錄影的可能性更高。雖然嵌入在 5G CCTV 中的 AI 功能具有很高的效率，並且可以配置為檢測不遵循常規模式的事件或動作。
圖像處理：
監視攝影機捕獲的圖像和影像片段品質低下的問題，可能會妨礙準確分析的交付。人工智慧可以用來解決這個問題，並幫助銳化低品質的圖像，並獲得有意義的數據。
多訪問邊緣計算（MEC）提高了 VSaaS 的有效性：
在有關將敏感的影像監控數據，傳輸到雲端的安全性問題，日益引起關注的同時，MEC 正在啟用支持 AI 的 5G CCTV 網路邊緣內處理影像數據。 MEC 不會將所有影像監控數據發送到雲端，而是透過本地處理數據，並將已過濾的數據，傳輸到雲端來降低安全風險。這種方法可幫助企業顯著降低雲端儲存成本，並提高頻寬利用率。此外，MEC 還透過減少與基於雲端的後端伺服器之間，傳輸數據或從中接收數據所涉及的等待時間，來提高影像監視系統的反應能力。
行業應用和機會：
自動化門禁控制、入侵檢測、運動檢測和行為檢測，以提高智慧場域（飛機場、醫院、教育機構、製造設施等）的安全性：
由 AI 技術（例如人臉辨識）推動的 5G CCTV 可用於向場域內的個人，提供自動訪問權限，或者根據其授權級別生成警報。此外，它還可以幫助您了解人們的行為、膚色、聲音、情感、衣服等。
在製造、建築等行業中，實施此解決方案可以幫助確定有關工人安全的異常情況，而無需人工干預。例如，可以自動辨識不遵守標準安全（如戴頭盔、手套或黃色夾克）的工人，從而最大程度地降低了製造設施和建築工地中的工人安全風險。
利用 AI 進行行為分析的 5G CCTV 可以在人流量大或受歡迎的景點中實施。它可以從即時影像源中確定人類行為，並將其與預定義的可疑行為數據進行比對，以即時辨識違反者。這可以大大減少在這些區域中，佈署大量實體安全人員的需求。
透過交通檢測、事件檢測和行人監視，來改善交通監視系統：
可以實施利用影像分析的具有 AI 功能的 5G CCTV，透過檢測各種交通狀況，來即時改善交通流量。透過動態調整每個交通信號的綠色週期，可以使用此交通監視數據，來提高交通管理系統的效率。此外，它還可以用於自動辨識車牌、檢測非法停車、超速駕駛、道路交通事故或車輛故障，並向消防或救護車服務等相關部門發送警報。它還可以檢測行人密度，並幫助設置車輛的平均速度，以增強道路安全措施。
啟用醫療保健監視和手術影像分析：
帶有 AI 的 CCTV 攝影機的潛在應用之一，可以是醫療保健監控，它將能夠遠端檢測患者的健康狀況，例如呼吸頻率。此外，基於 AI 的 CCTV 還可以利用電腦視覺，來即時分析手術影像，並在交叉引用手術指南庫的同時預測或建議下一步。
增強零售領域的客戶購物體驗：
影像分析可以使零售商辨識其購物設施中的熱點區域，透過運動檢測，最多的人可以停下來或花費時間。它還可以幫助確定商店中最繁忙的時段，並相應地制訂人員或資源管理策略。而且，它可以透過分析進入或走出商店的顧客的臉部表情，向零售商提供有關顧客滿意度的資訊。
推動遠端資產管理：
理想的機器參數和條件，可以輸入到 AI 驅動的影像分析系統中，以分析機器的性能和行為模式。該數據可用於辨識需要維護的資產，或透過支持 AI 的 CCTV 攝影機即時優化利用的資產。此外，透過預測性分析，可以在預期機器故障時向使用者通知警報，並幫助減少機器停機時間。
區域電信公司的機會：
5G 網路於 2018 年在中東上線，卡塔爾（Ooredoo Qatar）聲稱已於 5 月啟動了全球首個商用 5G 網路。幾個海灣合作委員會國家，特別是沙烏地聯合大公國、科威特、巴林和沙烏地阿拉伯，在此之後於 2019 年將 5G 網路商業化。與此同時，埃及和黎巴嫩正在敲定其 5G 策略，並有望在 2020 年實現商業化。
當前，大多數區域電信公司，都在致力於擴大覆蓋範圍或將 5G 網路商業化，主要側重於消費者領域。但是，隨著企業不斷開發一些實際應用，B2B 領域將為 5G 網路帶來巨大商機。電信公司現在需要更加針對這些新興應用，並為企業開發以 5G 為中心的服務組合。電信商可以透過提供專用的 5G 連接性，來確保支持增強型和不間斷的遠端影像監控服務，從而促進實施具有 AI 功能的 5G CCTV 解決方案。
STC 科威特成為該地區首家專門為企業推出 5G 連接服務的營運商。營運商提供的關鍵解決方案包括專用數據訪問，專用 Internet 訪問以及按需服務，例如 CCTV 和 Cloud PBX。
諸如 Microsoft Azure、AWS 和 IBM Cloud 之類的全球領導者，繼續在各個垂直領域的基於中東雲的 AI 服務領域中佔據主導地位。影像監控領域中，基於雲的 AI 服務主要包括基礎架構（硬體、數據中心等）、AI 基本功能（計算能力、算法等）和高級 AI 功能（臉部辨識、行為檢測等）。區域營運商現在應基於在實現用於優化和自動化電信網路的 AI 方面，獲得的專業知識，著重投資內部 AI 功能的開發。
結論：
安全監視系統需要最高級別的可用性、可靠性和速度。結果，高頻寬和超低延遲的 5G 網路，正成為基於 IP 攝影機的遠端影像監控系統的關鍵推動力。此外，越來越多的採用雲端運算，MEC 和 AI 正在將影像監控系統，逐步轉變為強大、更智慧的安全解決方案。
儘管雲端運算和 MEC 促進了影像監控即服務（VSaaS），但 AI 正在釋放多個最終用途行業中的各種潛在應用。抓住這些新興機會，區域電信公司已開始採用，以企業為中心的方法來擴展其 5G 服務組合。
【任何經過翻譯或轉載之中文資訊，我們為了盡量使用台灣常用相關名詞與慣用語法，將與原中文有所變更，但不改內容意義 – 3S MARKET】
．把陽光「變成」好吃的魚？矽谷的神奇生物技術 + AI
把陽光「變成」好吃的魚？矽谷的神奇生物技術 + AI
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本文來自微信公眾號「矽谷洞察」（ID：guigudiyixian），作者 Joanna Hou。
今天矽谷洞察要介紹給大家的，是一個很神奇的公司：Blue Planet Ecosystems（藍色星球生態）。這家位於矽谷的公司，意在透過生物技術，把陽光變成魚類。
這個想法是不是很神奇？愛吃魚的矽谷洞察小編聽到這個神奇的創意後，忍不住親自到矽谷最有名的生物科技加速器 IndieBio 生物加速器，去探訪了這家公司的創始人兼執行總裁 Paul Schmitzberger，並參觀其已經建成的無人化生態系統。
▲ Blue Planet Ecosystems 團隊主要成員 圖自公司官網
魚之「初體驗」
在舊金山 IndieBio 加速器的地下實驗室裡，小編見到了藍色星球生態團隊，親手組裝搭建起來的無人化生態系統模型。小魚和小蝦在裡面自由游動，看起來鮮嫩美味。而綠色的藻類在燈光下生長，輔育著浮游生物，讓它們成長為魚蝦的食物。
▲ Blue Planet Ecosystems 公司 CEO Paul Schimitzberger，圖片由矽谷洞察記者拍攝
當然，這個模型相比於藍色星球生態團隊，真正要建造的產品來說，只是一個「微縮版」。據 Schmitzberger 介紹，真正的一個無人化生態系統模組，有集裝箱大小；而成百上千個無人化生態系統模組，將被聚集安置到一起營運，由一套 AI 系統監控和管理。
▲ 圖片由矽谷洞察記者拍攝，經被採訪者許可發佈
Schmitzberger 來自瑞士，曾在維也納經濟與商業大學讀學士，並在香港大學拿到了經濟學的研究生。作為來自歐洲的創業者，Schmitzberger 對於食品健康這個問題，可謂有著深入骨髓的關注。
他發現，2018 年歐洲頻繁乾旱，農業面臨著巨大的挑戰。對於全球來說也是一樣，氣候變化引發的乾旱、極端降水等極端天氣數量不斷上升，可用農業用地減少，預計全球農作物產量將大幅波動。
此外，在接下來的五十年裡，全球人口將增加到 100 億、人類每天消耗的熱量，將從 2017 年的 210 億卡路里，增加到 2067 年的 380 億卡路里左右。這意味著，前所未有的食物短缺，將可能發生。
隨著人類對食物消耗的增加，養魚業也必將面臨挑戰 —— 特別是人類對魚類的消費需求往往隨著經濟發展而增加。
早在 1985 年，野生魚類的捕撈量就開始停滯不前，在這種情況下，人們轉而用水產養殖，用來補充對魚類日益增長的需求。但是，養殖魚類的飼料來源也正在枯竭。人們只好轉而用屠宰副產品（通常是雞、豬、牛）做成飼料養殖魚類。
但畢竟魚類不是天生就吃陸地上的動物的，因此大多數「陸地」蛋白質做的飼料，根本就不適合魚類，導致魚肉的健康度和營養度大幅降低。
考慮到全球有 30 億人，依賴魚類作為蛋白質的主要來源，這個趨勢令人不安。
Schmitzberger 告訴矽谷洞察說，一直以來，他就對用可再生資源，來創造食品非常感興趣。他的夢想，就是建立一個自動運作的生態系統來解決這些問題。他希望這個生態系統，不僅可以充分利用陸地，如沙漠地帶的土地和光能，並同時可以把這些能量，轉化成正在可以滿足人們快速成長的需求的食物方案。
2018 年 1 月，Schmitzberger 組建了自己的團隊，開始研發這個可以透過轉化光能，飼養健康魚類的生態系統。
陽光變魚三部曲
現在就讓小編帶你看看，這個神奇的生態系統到底長什麼樣？
第一步：將光子轉換為植物生物質
▲ 圖自公司官網
無人生態系統的第一步是大量繁殖浮游植物。
浮游植物是微小的光合生物，能夠利用陽光產生的能量「製造」自己的食物。傳統農業，如糧食和小麥生產，每年每公頃產量可達到 3-7 噸生物質，而該生態系統每公頃可產生 100 噸生物質。
這是為什麼呢？答案藏在 AI 裡。在這個系統中，AI 被用來來計算各種參數，以優化光的利用率；例如，調節浮游植物接受光照的位置和方向，從而達到盡量完美的光照和溫度，可以使浮游植物在 4 到 7 天內長成，遠遠超過傳統作物的生產力。
第二步：用微藻來繁殖浮游動物
▲圖自公司官網
無人生態系統的第二步，則是用植物生物質（微藻）來繁殖浮游動物。
浮游動物是存在於海水和淡水中的無脊椎動物，它們是大多數水生食物鏈的最底層。
Schmitzberger 的團隊在這套生態系統中養殖浮游動物，以取代魚粉作為魚類的飼料，從而使飼料更接近野生魚類的食物構成。用浮游動物作為食物有個好處， 就是它們可以更有效的轉化為魚的動物蛋白，所以我們可以獲得更高品質類似於野生魚類的養殖魚類。
同時，還可以避免野生魚類由於經常來自於受重金屬，塑料等污染環境而帶來的不健康因素，可以說一舉兩得。
浮游動物如水蚤在幾天內，從卵到成蟲的生命週期很短。在自然界中，一旦環境條件合適，它們的數量就會幾何式成長 。為了達到每升高達 20 個水蚤的濃度，Schmitzberger 的團隊透過充足的食物供應（水藻），來改善無人生態系統中的環境參數。同時，他們的硬體（攝影機系統）和數據分析軟體 FishPi and NeMo ，會不斷監測和分析控制浮游動物的濃度和生長動態。
第三步：用水蚤來繁殖魚類
▲ 圖自公司官網
無人生態系統的第三步，則是通過浮游生物來大量生產魚類。
在這個無人生態系統中，不同類型的微藻和浮游動物可以被組合，作為魚的食物來源。透過不同的食物組合，甚至可以控制被飼養的魚類的營養成分。此外，透過對微藻的濃度的控制，浮游動物的生長速度也可以按需調節，從而使得魚的生長速度及產量也可以被「客製化」。
通常來說，微藻的生長需要 4 至 6 天，而魚類的生長，根據品種的不同，為三個月到六個月不等。
透過這三個步驟，無人生態系統構成了一個完美循環：微藻、浮游動物 、魚類，每一個環節都為下一個環節提供食物，最後一個環節，又會連接回到第一個環節形成循環，以魚類的廢物產出來「哺育」微藻。
同時，這個系統由團隊自研的軟體 NeMo 精密控制，可以隨時優化並調節如溫度、PH 值、光照強度等，來有效控制微藻的生長， 浮游動物的生長， 進而控制魚類的產出。
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大幅減少魚類飼料的成本
Schmitzberger 介紹道，在傳統的魚類養殖中，有近 50% 的成本來自於魚飼料的支出。並且，該系統可以利用陽光充沛的閒置土地，例如沙漠地帶來養魚，對於這樣的土地環境是一種再利用。
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此外，AI 助力的無人化的系統，也可以降低人工成本。下圖的演示中的小人，其實是一個攝影機，它被用來隨時監視著系統中的魚類的生長情況。Schmitzberger 團隊透過他們研發的算法，利用攝影機捕捉到的圖像，就可以隨時辨別不正常狀況，從而自動調節該系統的指數。
▲ 圖中的」小人「為監控生態系統的攝影機，配備了電腦視覺技術。圖片由矽谷洞察記者拍攝
那麼，藍色星球生態計劃的商業模式是什麼呢？結合與 Schmitzberger 的探討，小編認為，有兩種商業模式是最為可行的。
第一，以「軟體即服務」的模式切入市場。這套無人生態系統最有價值的，其實是其背後的軟體、算法。它們是藍色星球生態的核心，配合硬體的設計、安裝及運營，作為整套服務，提供給大型食品公司，並按使用量或時間收取服務費用。
而大型食品公司，則可以借助這套解決方案，降低自己的生產成本，使其生產方式更靈活，從而為利基市場提供不同類別的產品。例如對食品安全、健康要求度尤為高的人群，可能就是該類產品的第一批消費者。
而這套系統所涉及的硬體，雖然現階段由藍色星球生態計劃自己組裝和規劃生產，但在未來，Schmitzberger 的團隊希望由製造商合作夥伴來共同完成，而他們自身則更專注於提供軟體解決方案的部分。
目前，團隊已經開始和新加坡某大型食品公司協商合作。Schmitzberger 告訴矽谷洞察，新加坡政府已定下目標，30% 的農作物要達到自產，1% 的食用魚要達到是有機食物。因此在這個背景下，大型食品公司面臨更新升級自己的食品生產方式的壓力。
第二種方向則更為宏大，可謂是想象力極高的遠期願景。那就是 —— 藍色星球生態計劃自己成為市場平台（MarketPlace），聯結魚類產品的買方和賣方。
在未來，一旦這套無人生態系統被較大規模的投入實用，就可蒐集大量的市場交易的即時數據。例如，魚類的生產者的產出量、產出時間等。並且，系統將可以根據當前的魚類飼養情況，對未來的魚的產量做出預測。
同時，只要下游的魚產品買家也透過該市場平台，對系統中的產品下單，這套系統將同時對市場需求的變化非常清楚。
從而，作為市場平台和數據擁有方，藍色星球生態計劃將可以像中間人一樣，幫助比對與產品的買家和賣家，還可以透過軟體既服務來優化效率，使買家和賣家的收益都達到最優。
當然，作為一個複雜的生態系統產品，藍色星球生態計劃還在非常早期的階段，他們的整套體系的「微縮版」原型機，剛從實驗室誕生，還有待在外部真實環境下，製作真實尺寸的系統，並運行驗證。但是，他們已經吸引了 IndieBio 生物加速器 25 萬美金的入股及投資，並即將在從 IndieBio 生物加速器「畢業」，開始其「闖世界」的旅程。
▲ 公司首席科學家 Thomas Daniele，圖由被訪者提供
怎麼樣，這種方法培育出來的魚，你願意嘗試一下嗎？歡迎留言評論！
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