What is the Internet of Things (IoT) and how can we secure it?

什麼是物聯網 (IoT)，我們如何保護它？

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一些最具創新性的物聯網 (IoT) 應用，，涉及影像分析 —— 一種將機器學習算法，應用於影像源的技術，允許攝影機自動辨識人物、物體和情況。這些應用相對較新，但有幾個因素正在鼓勵它們的成長，包括分析算法的日益複雜以及硬體、軟體和儲存成本的降低。

隨著影像分析對物聯網應用變得越來越重要，我們決定更仔細地研究這項技術。我們首先研究了推動成長的一般因素，然後按使用案例、環境和技術檢視了機會。為了更深入地了解上市模式，我們調查了影像分析使用上，眾多領域中相對成熟的兩個：監控（針對多個消費者和企業使用案例）和零售。我們的工作建立在麥肯錫全球研究所 (MGI) 2015 年 6 月的報告，「釋放物聯網的潛力」的基礎上。它還借鑒了專家訪談，以獲取有關影像分析技術和客戶細分的見解。

我們發現影像分析應用的機會，因設置和功能而異。同樣，在物聯網價值鏈中，賺錢的機會各不相同，公司定位於從軟體和應用開發中，獲取大部分收入。

哪些設置為影像分析提供了最佳機會？

MGI 預測，到 2025 年，物聯網應用的潛在經濟影響，將達到每年 3.9 萬億至 11.1 萬億美元。影像分析應用，預計未來五年複合年成長率將超過 50%，可能會顯著增加為物聯網應用的擴展，做出貢獻。

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為了確定影像分析需求最大的領域，我們採用了一種，類似於 MGI 在估計物聯網技術成長時，採用的方法。具體來說，我們研究了可以為九種設置（所有明確定義的實體位置）開發的潛在應用，而不是按行業尋找機會。設置如圖 1 所示。

圖表 1

與典型的物聯網應用相比，影像分析應用提供了更多價值。

根據我們的分析，到 2020 年，城市、零售、車輛和工作場所，對影像分析應用的需求將最大。最常見的用例將涉及優化營運、增強公共安全、提高員工生產力和改進維護。總體而言，影像分析的最大可用市場，將涉及優化城市和工廠的營運 —— 目前是其最受歡迎的應用 —— 並啟用自動駕駛汽車的各種功能，例如盲點監控。

在所有情況下，影像分析提供商都必須解決隱私問題，因為許多用戶對被監控感到不安，尤其是在數據可能被用來對付他們的情況下。例如，如果生產線工人認為影像會被用來批評他們的工作習慣，他們可能會反對視頻監控。

當今的影像分析應用程序有哪些優勢？

物聯網應用在結合影像分析時通常會提供更多價值，因為該技術允許他們考慮更廣泛的輸入並做出更複雜的決策（圖 2）。例如，一些典型的物聯網應用使用信標，在每次與商店中的消費者智慧手機連接時傳輸位置數據。雖然這些數據可以幫助零售商跟踪訪客數量，但影像分析應用程序將提供更詳細的人口統計資訊，例如購物者的性別和年齡。

圖表 2

物聯網應用程序在九種設置中創造價值。

增加對影像分析應用需求的最新進展

在過去幾年中，幾項重要的發展，提高了影像分析應用的複雜性和實用性，使它們成為物聯網更重要的成長動力。首先，電腦處理能力得到提高，同時變得更便宜。例如，雲端運算服務的入門級定價，比兩年前低 66%。物聯網連接和可用於分析的大型數據集的數量，也取得了重要進展。最後，影像分析受益於更複雜的軟體算法，和機器學習技術的發展 —— 一種人工智慧，它使計算機能夠在沒有明確編程的情況下學習。

影像分析技術的一些最重要的最新進展包括以下內容：

即時處理。今天的應用可以即時處理大量的影像片段。此功能允許使用者，在有潛在問題的證據可用時，立即查看並立即採取糾正措施，例如佈署商店人員監控入店行竊者。

更高的準確性。影像分析應用，能夠進行更精確的圖像分析。考慮一下監控應用的革命。第一個只能進行基本的運動檢測，使用像素匹配和幀參考，來檢測其視野內物體位置的變化。因此，任何移動都可能被標記為可能存在問題。相比之下，當前的影像分析應用，可以辨識並忽略之前觸發誤報的動作，例如落到安全攝影機前的樹葉。此外，用戶可以對監控系統進行編程以檢測特定的視覺模式，例如與零售盜竊相關的動作或火焰的出現。

更好的業務洞察力。憑藉其先進的圖像處理功能，影像分析應用，可以考慮多個視覺輸入，其中一些可能不明確，需要仔細處理。例如，他們可以評估零售客戶的人口統計數據和行為，並將這些資訊轉化為有助於產品分類和放置的業務洞察力，從而有可能提高商店效率、客戶轉化率、客戶忠誠度和其他指標。

訪問大型數據集和更細緻的分析。影像分析應用中的軟體算法，現在能夠收集和分析來自多個來源的影像片段，從而產生更詳細的見解。例如，監控應用可以根據在不同時間，在多個位置收集的影像源的實體特徵，來辨識人員。同樣，零售應用可以聚合來自多個影像源的數據，以確定不同人口群體的購物模式特徵。

更多創新應用案例。隨著更好的影像分析應用的出現，新的應用案例正在出現。例如，一些城市首次檢查，來自城市和高速公路攝影機的匯總數據，查看交通量、時間和分佈。這些資訊可能有助於改善交通管理，甚至可以在設計未來的道路時使用。

這些改進幫助企業高層，認識到從城市規劃到醫療保健等，各個行業的影像分析的價值。例如，零售商正在使用具有影像分析功能的物聯網應用，來評估客戶的年齡範圍、人口統計資料和行為。然後，這些應用中的軟體，就產品分類和放置提出多項建議。

企業如何使用影像分析應用？

為了更詳細地探索影像分析物聯網應用的潛在機會，我們研究了兩個主要用例。首先，我們檢查了所有設置中的監視應用，包括用於運動跟踪、對象計數，以及對象移除和遺棄對象檢測的應用。然後我們研究了零售分析，例如熱圖、人數統計、購物者人口統計分析、遊蕩檢測和停留時間分析。

監視

在各種環境中，物聯網應用可以減少犯罪並保護公眾。例如，到 2025 年，透過改進犯罪檢測和監控，城市預計將獲得 140 億至 310 億美元的經濟價值。儘管影像分析技術已經成為許多監控應用的核心，但它在未來可能會發揮更大的作用。

大多數成熟的監控公司，仍然專注於簡單的影像分析，例如運動檢測，其中成本是主要區別。具有先進檢測能力和高精度的更先進的監控應用，由新創公司銷售。

儘管最近取得了進展，但用於監視的影像分析應用，仍然存在許多技術限制。特別是，它們將受益於更強大的影像壓縮功能，以減輕傳輸和儲存需求，以及與其他物聯網系統的更好整合。例如，如果存分析應用，可以檢測到影像源上的火災，然後通知另一個物聯網設備，激活噴水滅火系統或呼叫消防員，那將會很有幫助。

與大多數影像分析應用一樣，軟體開發似乎為獲取監控應用案例的價值提供了最佳機會。這一層可能是有利可圖的，因為客戶通常需要客製化的應用，而不是現成的解決方案。此外，監控軟體通常受知識產權或嚴格的許可協議保護，因此擁有強大產品的公司可能幾乎沒有競爭。

當前的市場和致勝的商業模

監控市場由許多小客戶和一些大零售商組成。為監控開發視頻分析應用的公司，可以遵循幾種不同的商業模式，但現在大多數公司都採用以下一種方式：

積分器。在這種模式下，公司提供跨越整個物聯網價值鏈的解決方案，從解決方案整合到硬體，為客戶提供所有監控技術需求的單一來源。這種模式可能會給整合商帶來競爭優勢，因為大多數監控客戶不是安全專家，他們更喜歡涵蓋安裝、託管、分析和其他任務的端到端解決方案。此外，許多監控客戶，例如賭場和政府機構，必須滿足嚴格的監管要求，並需要幫助來滿足這些要求。整合商通常通過與其他供應商（例如安裝攝影機的公司），分包來協助完成這些任務。

專注的單步供應商。這些公司專注於物聯網價值鏈中的一個環節，例如影像管理平台或電線安裝。他們經常與整合商建立合作夥伴關係，以提供行銷和客戶支持能力，從而減少對大型內部銷售團隊的需求。

諮詢服務。除了提供軟體和硬體解決方案之外，顧問還提出與許多主要組織團體或職能相關的業務建議。

零售分析

到 2025 年，物聯網應用可以通過提高店內促銷、員工分配和店面佈局等多個領域的績效，幫助零售商獲得 4100 億至 1.2 萬億美元的年度經濟價值。許多最有價值的應用，可能包括影像分析，因為大多數大型零售商已經擁有監控攝影機，並且可以使用從這些提要中獲得的數據。

雖然許多細分市場的公司更喜歡端到端的解決方案，但在零售業尤其如此，其中大多數客戶並不精通技術，並且通常對特定的軟體或硬體供應商沒有強烈的看法。為零售商提供影像分析的公司分為兩類：傾向於在更商品化領域競爭的大型企業，例如交通統計，以及專注於零售應用的利基玩家，例如協助隊列管理的應用。

當前的市場和致勝的商業模式

零售客戶包括企業企業 —— 擁有全國或全球業務的大公司 —— 以及最多擁有 50 家門市店的中小型企業 (SMB)。SMB 傾向於請求簡單的應用，例如用於流量計數和丟失預防的應用。除了此類應用之外，企業零售商還尋求能夠對客戶人口統計、人員配備和其他因素進行更複雜分析的應用。在許多情況下，企業客戶透過聚合和分析，來自許多不同商店的影像數據，來利用其規模優勢，從而獲得更深入的洞察力。

許多企業客戶可以獨立佈署和管理影像分析應用，但中小型企業通常需要更多的客戶支持。另一個區別是企業參與者傾向於為每個用例選擇最佳應用，因此他們可能與許多不同的提供商合作，而中小型企業通常更喜歡有一個單一的聯繫點 —— 個人或公司作為解決方案提供商或經銷商 —— 滿足他們所有的影像分析需求。

想要服務於零售影像分析領域的公司，可以扮演一個或多個角色。例如，有些人創建了端到端的解決方案，這些解決方案可以輕鬆實施，並滿足零售商對軟體、分析、服務和基礎設施的所有需求。大多數 SMB 零售商嚴重依賴此類供應商，因為他們缺乏實施自己的影像分析解決方案，所需的專業知識。或者，他們可以充當經銷商，提供由其他公司創建的軟體。經銷商與各種規模的零售商，建立了牢固的現有關係，可以協助實施、佈署、服務和基礎設施。

其餘兩種商業模式側重於軟體或硬體。軟體應用開發人員提供特定的零售應用程序，例如用於人數統計或熱圖分析的應用程序。他們有時會提供有限規模的端到端解決方案。硬件供應商在沒有軟件的情況下銷售攝像機硬件，但通常很難在零售中獲利，因為他們的產品是商品化的，利潤率很低。此外，大多數零售商缺乏創建完整視頻分析解決方案所需的知識和資源。提供小型或不顯眼的相機的硬體供應商可能比競爭對手更具優勢，因為許多零售商，尤其是高端奢侈品商店，不想讓他們的客戶覺得他們一直處於監視之下。