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安防知识:传统安防与智能监控系统之间的整合

查看次数:次  发布时期:2011-12-06  【返回】

        当前,整合趋势正在人工智能化的应用中显现出来,它被应用于监控系统中的视频分析上,这些应用代表着安防监控行业下一个五年内飞速发展的领域。在这里,将着重突出人工智能化应用的要点,也就是它们可以提供开放的平台和网络联接的性能;此外,还有标准化程序。我们来看看IT业是否和安防产业天生就能配合,以及在这个整合的过程中所遇到的挑战和机遇。
        视频监控和其它安防子系统之间的整合
        安防集成商和一些安防产品的制造商正在把视频监控和其它的安防子系统整合在一起,例如门禁控制系统、消防系统和建筑自动化控制系统,从而使得通过一个用户界面来控制整个系统成为可能。这样,最方便的是,所有的子系统都是通过一个中央管理中心连接在一起,但它的缺陷在于,有很多的数据需要管理,有时管理预算与系统安装的预算并不匹配。
        那么,我们应该如何管理如此大量的数据呢?最好的方式就是利用人工智能系统来分析视频,并从中获取信息。其目的不是用来取代操作人员,而是提高操作人员对快速发生事件的反应能力。
        另一个应用领域是对遗留物品的侦测,主要是应用在机场,它能够在人流拥挤的机场范围内
        识别出被丢弃的物品。运用软件算法,系统能够识别出被丢弃的物品和存放在手推车上的行李之间的区别,这就提高了操作人员判断潜在威胁的能力。
        最后,人工智能系统还可用于交通领域的车牌识别技术,当货车通过检查站时,软件程序可用来检查车辆的牌照,并在车辆入口处和出口处之间,对车辆的牌照、结构和型号进行比较,如果发现有任何细节上的改变,就会发出对车辆进行检查的指令。
        整合的关键问题
        首先,在智能监控系统的结构上,如IP系统等,都使用到编解码器,通过数字信号编码器把模拟信号转换为数字信号,其优点在于双码流限制了特定需求的带宽,同时它们也在观看或记录时为数字化视频传输信号提供编码。其次,这些系统还使用到数字硬盘录像机DVR,这种设备通过使用视频捕捉卡把模拟信号转化为数据信号,其优点在于它们易于安装,可提供远程观看和回放的功能,并且可以控制系统前端的摄像机和其它安防设备,但缺点在于它们会受到同轴电缆的限制。
        第三,是网络视频录像机NVR,它可通过IP网络来记录视频。这些设备同样易于安装,能接受多种视频流,并且也可提供远程观看和回放的功能。网络服务器是“系统的大脑”,它允许设备租用IP地址,并通过智能视频算法来控制视频流的路径,虽然这种结构是运行视频智能算法最完美的平台,但对于不同厂商和产品之前的兼容性上仍然存在疑问。
        目前,不同的系统有着多种不同的开放平台,包括MPEG-4、H.264、MJPEG、XML、OPC和API。MPEG-4由于其灵活的编码格式,从而成为时下行业中最流行的方式。正因如此,制造商们可以从中获得他们所想要的、各自所属的MPEG-4版本格式,此外,MPEG-4还可以用于在带宽有限的IP网络上传输视频。
        另一方面,H.264是否会成为MPEG-4的替代者,还存在着诸多的疑问。MPEG-4的压缩效率要比MPEG-4 PartⅡ高出两倍多,并可提供低比特率下更好的画面质量。此外,MJPEG能传输高质量的图像,虽然它需要较高的带宽。XML 已经成为了设备之间传递系统事件最普遍的标准,通过使用标签,XML语言易于使用,且很灵活。通过开放性标准建立了开放式连接性,例如采用OPC标准,使得由多个供应商提供的系统实现了兼容性,该标准允许不同厂商的系统通过使用开放标准来互连互通。
        最后是API,即应用程序接口,厂商只需要向第三方软件开发商提供程序接口。总之,系统整合在安防行业中已经起到了越来越重要的作用,随着智能化系统的出现,系统整合将比任何时候都更加重要。
        网络联接性
        以Pelco的产品为例,这些产品都能在以下网络上传输视频信号:
        * 局域网 (LANs):电脑集中位于一处(即在同一栋建筑物内);
        * 广域网 (WANs):多台电脑之间相距较远,之间使用电话线或无线微波来进行通讯;
        * 校园网 (CANs):电脑位于一定的区域范围之内,如校园或军事用地;
        * 城域网(MANs):规模适用于城镇的数据网络。
        然而,仍然存在着一些问题,包括制造商们没有一套可以参考的标准,系统只能受限于同一制造商的产品。这就是一个好的集成商所需要做的工作:把不同的设备制造商联系在一起,从而形成完整的整合系统。
        可扩展性
        通过使用IP,扩展性已经不再是一个问题。只要花费一点点费用,就能把新的设备添加到系统中,也可以通过使用WiFi、Wimax、蓝牙和移动网络等无线技术,来增加系统的扩展性。
        据预计,未来,带有更强处理功能的智能编码器将位于系统的边缘。此外,核心部件将越来越多,以用于管理和验证智能系统事件。然而,一个未来发展的障碍在于缺乏标准化程序。目前还没有视频分析的标准,数据后处理和搜索工作都受到没有标准的影响,大家都在使用自己所开发出来的算法。
        此外,对于录像和回放的管理,每个制造商也都不一样。不同厂家之间产品的标准化,可能并不会很快的出现,制造商将面临的挑战是,提供资源,从而易于把这些智能软件程序整合到他们的系统中去。
        IT和安防,天生就能配合?
        与IT业相比,安防行业使用的是相同的基础设施,包括路由器、交换机、集线器和PC电脑,但思路却完全不同,例如网络正常运行时间,如果出现网络故障,就代表着经济上的损失;此外,在视频监控的应用中,网络正常运行的时间也影响着生命和财产的安全。尽管IT业人士十分了解信息领域的技术,但他们也必须要理解安防行业的需求,即视频传输的带宽较高、设备的功能定位,以及与其它子系统之间的整合等。
        至于安防应用方面,任何用户都可以在远端安装网络摄像机,进行远程视频监控。增值服务来自于安防领域,这也意味着与其它安防子系统的整合,如消防系统、门禁控制系统和建筑系统——HVAC和建筑自动化,这使得不同管理部门之间的协作成为必然。
        对于IT业和安防行业的融合,IT人士必须充分理解安防业的增值服务内容,另一方面,安防人员也应该熟悉IT技术,从而更好地与IT产业人士进行沟通。
        整合带来的挑战
        首先,最大的挑战是关于现存的基础设施架构。整合是关键所在,处理原先遗留下来的系统将是未来几年内所面临的巨大挑战。另一个障碍是,如何就安防系统所带来的增值服务对终端用户进行教育。安防行业已经进入了IT时代,甚至有人也认为IT业将会接管安防行业。然而,有时当我们会向一些公司的CTO(首席技术主管)介绍安防系统的时候,通过向这些IT业人士介绍安防所能带来的价值,我们会发现,我们的专业在任何时候都不会过时。
        另外,缺乏普遍性的标准和程序,这是对于目前安防产业长期以来所面临的一个挑战,如果我们能够做到标准化,那将大量节省开发者投入在这些智能系统上的时间。
        随着IT业和安防行业的逐渐融合,市场上出现了无限的商机,此外,越来越强大的处理能力也正推动着这一有利的转变。多核处理器将能够使系统能运行多线程应用,而只占据很小的CPU负荷,另外,人工智能化应用正变得越来越强大,并且误报率越来越小,可靠性逐渐增强。正因如此,智能视频将会成为视频安防行业发展得最为迅速的领域之一。 

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