安防监控技术向智能化发展

 智能化是安防监控系统最终的目标

大家知道，在模拟时代，大部分视频监控系统产品只能“监”，不能“控”。随着网络传输技术、图像编/解码技术的成熟，实现各行业客户的需求已经取得了重大的突破，大型的网络安防监控系统正在全国各地迅速地建设起来。尤其平安城市建设项目，不仅需要满足治安管理、城市管理、交通管理、应急指挥等需求，而且还要兼顾灾难事故预警、安全生产监控等多方面对图像监控的需求，同时还要考虑报警、门禁等配套系统的集成以及与广播系统的联动，其对“监”、“控”合一，尤其是"控”提出了非常高的要求。而根据现有的技术建立庞大的网络化安防监控系统，还不是“实时监控系统”，实际上仅是一种事后取证的系统，因为它仅提供事发后的录像数据查询，而根本无法确保平安。并且，这种大型网络安防监控系统，摄像机的数量大，可以得到大量的图像，如果还是用人来观察提取有价值的信息，则效果很差。在这种情况下，智能视频(IntelligentVideo,IV)的应用程序由此发展起来。而新的智能视频监控系统利用计算机自动地分析、处理、识别图像，从而发现有用的信息。一旦识别异常后，即可进行预/报警，这就是系统智能化的基本出发点。

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智能视频监控系统借助计算机强大的数据处理功能，对视频画面海量数据进行高速分析，将监控者不需要关注的信息过滤掉，仅提供关键信息，并依据设定的规则进行判断和报警。如可获取车牌、面像、步态等的视频图像，并将此信息数字化，然后与数据库中的内容进行交叉比对。此外，还有对人与物的异常行为的检测与识别、车辆拥堵、人群拥挤与人数统计的检测和识别等等。尤其是在前端设备中提供了此类智能功能，便可直接对原始图像数据进行检测、分析和识别，一旦发现异常事件，才向后端平台传输，触发启动录像，并进行预/报警，从而使可能发生的事故被制止，并可适应各种不同的特殊环境和事件强度，以充分减少工作人员的工作量。
因此，智能网络安防监控系统不仅可用于事后搜寻犯罪嫌疑人，而且可以预防与阻止灾难和犯罪事件的发生。这种由目视解释转变为自动解释，是安防监控技术发展的必然。随着反恐形势的不断严峻，智能视频监控系统正越来越多地引起人们的关注，其需求量处于不断上升的过程中。从总体上看，智能视频应用市场正在从〈'概念验证”阶段向“规模应用”阶段转化，并已经开始形成一个产业。从技术角度来看，智能视频监控将向着适应更为复杂和多变的场景发展，向着分析与识别更多的行为和识别异常事件的方向发展，向着真正"基于场景内容分析”的方向发展，向着更低的成本方向发展。从应用角度来看，当前的智能视频监控还是一种高档次应用，主要应用于一些特定的场合，但随着市场和技术的日趋成熟，智能视频监控必将在各行各业得到大范围的推广，甚至走进千家万户。

智能化技术可以针对各种应用环境的特点开发出不同类型的应用技术，以提升产品的适应力。例如，实时图像识别是对视频图像进行实时处理，以达到不同应用环境的要求；目标类型识别是用于识别目标的类型、位置，进一步可以实现人像与步态匹配、车辆分析(如颜色、车型、车牌)；目标自动跟踪技术是通过对移动目标的识别，.自动控制云台上的摄像机来跟踪目标的移动,监视目标的整个移动过程。这些智能化工作方式，在多种应用环境下都很有价值，尤其是图像分析、移动目标的分析技术通过对视频图像中移动目标的识别，并分析统计目标的类型、流量、运动方向、速度等信息，因而可用于道路交通指挥自动化，以及重要场合的自动检测分析，也可以用于环境监控中的自动化监测报警等。

随着光电信息技术、视频分析技术、多媒体数据库、人工智能技术的发展，智能化视频监控系统能够及时、自动地从原始信息中提取大量有用信息，这些信息可以传输、存储和检索，也可以驱动其他数据、触发其他行为，轻而易举地完成人力很难完成的任务。这种计算机和光电图像技术的结合，使得能对视频图像进行自动检测、分析与识别，从而使视频监控系统具备了智能，并可产生许多新型的应用。
视频分析可以大大提高监控效率，还能从复杂的数据中辨认行为和类型，还可提供操作命令、数据和信息。未来的视频监控系统在很大程度取决于智能视频分析系统的成功与否，它有望提供高效低廉的，能有效地监视、警告、预报安全威胁的全面的安全监控系统。
总之，智能化是数字化、网络化、高清化安防监控系统构建新型安全防范及保障系统建设的必由之路，是数字化、网络化、高清化安防监控系统发展的必然趋势。智能视频监控的出现正是这一趋势的直接体现。由上可知，要想真正保护人民生命和财产的安全，即真正保平安，安防监控系统必须要智能化。不论数字化、网络化、集成化、高清化，还是标准化、规范化、民用化、信息化等，谁也不能代替人去自动识别所监视的场景中的人与物异常，因此你搞这种化那种化，但都是为智能化服务，给智能化铺路的。因为智能化实际就是全自动化，对一个仪器设备来说，智能化就是取代人的劳动能自动地去进行工作。显然，要取代人的劳动就不是那种轻而易举地就能达到的，它需要人类艰苦奋斗一生，并一代一代地付出毕生的精力才行。所以，只有智能化，才是安防监控系统最终要达到的目标，因而是安防监控系统最终的发展方向。

2.物联网与安防智能化的关系

物联网是继计算机、互联网与移动通信之后世界信息产业的第三次浪潮，它将现实的基础设施和信息网络实现了整合。物联网作为互联网和通信网的网络延伸与应用拓展，具有整合感知识别、传输互联和计算处理等功能，是对新一代信息技术的高度集成和综合运用。
众所周知，现代安防系统产品前端主要是传感器技术，中间是网络传输技术，终端是智能处理技术。由于物联网具备实时感知、准确定位、有效控制等安防基本要素，显然会对安防产生重大影响，因此出现了物联网智能安防。它促使安防产业“互联网”化，使智能视频成为物联网发展的重要部分。而公共安全管理的关键是预先感知，物联网在公共安全方面应用的核心是智能化，使得我们能够建立相关技术平台、谋划事件预案，营造安全氛围，使社会环境更加平安、和谐。
物联网时代数量宏大的智能传感器，是人类感官功能的代替和提升，借助它们实现对物理世界的感知范围和感知精度的延伸。利用数据的多源采集所形成的海量异构数据，对公共安全事件进行数学模型分析，构建事件研判模型，以实现事件发展态势的科学推断。依托于物联网平台的智能处置技术和仿真技术，在公共安全事件快速反应演练、工作流程仿真训练、事件预警推演、警力布控调配、治安案件追溯还原等方面，均可发挥重大辅助决策作用，这也是公安物联网的重要需求。

物联网产业的发展，全世界目前都尚处于起步阶段，其中RFID及安防监控是公认的运用得最早、技术最为成熟的行业，尤其是在视频的运用方面，将会带来前所未有的市场增长。近来，公安物联网、智能安防、ITS的建设步伐明显加快，而各地公安建设的重点也从以前的建设“平安城市”转换为建设数字城市、智能或“智慧城市”。

物联网有感知层、网络层和应用层三个主要层面。物联网的第一层就是感知层，而视频监控又是感知层最典型的应用，当前占到物联网应用的约40%以上。视频监控之所以在物联网中承担如此重要地位，主要原因有以下三个。
（1）视频监控应用最为广泛、市场规模最大，任何监控都要包括图像监控。
（2）视频监控是物联网发展初期技术可实现性最强的。
（3）随着社会对安全和治安的重视，未来行业推动因素多，行业推动的迫切性强。
智能安防是物联网当前最重要和最现实的应用平台之一，智能安防具有从“集约安防”到“智慧安防”转变之特征，从单一功能产品到多传感终端集成：从单一变量监测到周边环境全面感知；从被动防御到基于模型分析与态势分析的主动防御，安防行业将会因此实现从提供产品到系统运营服务的全面升级，同时物联网还将对安防行业的发展格局及业务模式产生重大影响。

2012年2月14日，我国正式出台了“物联网“十二五”发展规划”，作为当前世界新一轮经济和科技发展战略制高点之一的物联网，对于促进经济发展和社会进步有重要的现实意义。“规划”圈定了重点发展的九大应用，包括产业类的智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能环保，以及民生类的智能电网、智能安防、智能医疗和智能家居。由此也可看出，同物联网结合，就离不开智能化。

物联网作为一种技术和理念，也是一种应用和发展的模式。它通过云计算中心，将可按约定的协议将物体与互联网连接起来进行信息交换和通信等功能。物联网将可能实现人与物体之间的“对话”、物体和物体之间的“交流”，使得生活中的任何物品都可以变得“有感觉、有思想”。物联网的应用同时将为优化资源配置、加强科学管理、缓解资源能源约束提供可能与拓宽渠道。

由于现代安防系统的规模会变得庞大与复杂，因此它们都离不开物联网对其推波助澜。物联网的关键应用是视频，物联网的核心价值是智能。随着未来大型联网项目的急增以及IP高清监控带来新的数据管理难题，安防产业必将要采用云计算技术来解决海量数据的管理、检索、挖掘等诸多新课题。目前，安防产业得到初步应用的技术，包括视频、智能、GPS、传感等，都是物联网产业的核心技术。之前有人认为RFID传感技术是物联网最核心的技术，其实物联网技术最核心的不完全是RFID,而视频才是物联网最主要的技术难点之一。从釆集方面来看，视频采集是一个非常烦琐的过程,视频的传输对带宽率的要求非常高，视频的定型、及数据的处理也都是难点；从管理方面来讲，视频的计算量是最为复杂的；从应用上来看，视频的应用也最为广泛。因此，未来的物联网发展必定是以“视频感知”为主，“视频”才是对物联网技术发展最大的挑战。

光纤技术与无线传输技术，以及集中管理系统软件，在目前的安防领域都有很重要的应用。安防行业的远程监看、远程控制、远程传输，以及远程存储、远程转发等大量工作，都需要高端的网络技术支撑。所以光纤技术与无线传输技术会随着物联网的发展而不断革新。同时，在网络端的集中管理和控制系统软件，也将得到更进一步的发展和应用。

从目前的发展状况来看，安防行业或多或少已经开始与物联网接轨了。而安防与物联网结合的最主要目的就是打造智能安防。显然，要构建智能安防，首先得做到感知网络化。在安防物联网的构建中，感应器（目前以RFID技术运用最为广泛）是必不可少的。无论是智能交通、平安城市、还是感知中国，都和关键部件感应器息息相关。因此，必须加大对安防配套的智能感应器的研发、生产。尤其是智能网络摄像机，智能网络的防盗、防火传感器等，否则，如何能实现人与物、物与物的相连与智能化的监控和管理哩？
由前述可知，物联网安防是基于物联网发展需求，安防产品及技术在物联网实现过程中的应用，是安防应用领域的延伸，其本质就是安防产品智能化。因此可以说，物联网的实现也就是实现了安防的真正智能化。