□ 文/本刊記者 丁兆威
如果說大數據是水,云存儲就是蓄水池,而人工智能就是一只撈魚的網。如果我們跳到水池中去抓魚,猶如大海撈針,累個半死也抓不到幾條。有了人工智能這張網,不費吹灰之力就能把魚從水池中捉出來。
人工智能和大數據是近兩年安防行業(yè)最熱門的技術,大數據的成功應用早于人工智能。
幾年前,大數據和云存儲幾乎是同時出現,并很快成為安防行業(yè)的熱點,因此它們的結合應用最為密切。
隨著科技的發(fā)展尤其是通訊技術的發(fā)展,世界開始進入大數據時代,每天產生的海量數據,在過去是無法想象的。
在每天產生的海量數據中,視頻數據約占了76%,也就是說是主要數據源。據相關機構預測,到2025年,全球數據規(guī)模將擴展至163ZB,相當于2016年我們所創(chuàng)造數據的十倍,安防監(jiān)控圖像將是主要視頻數據增長源之一。
過去,存儲視頻數據靠硬盤(本地存儲),后來出現了集中式存儲技術,再后來出現了云存儲,數據中心模式逐漸成為安防監(jiān)控行業(yè)的主流形態(tài)。
平安城市、物聯網、智慧城市建設促使云存儲技術應用不斷成熟,智慧城市要求視頻存儲數據相互之間必須進行聯動和共享,而這種共享具備了云存儲的特性,傳統的存儲技術已經無法滿足行業(yè)發(fā)展的需要,云存儲成為大數據時代安防監(jiān)控行業(yè)發(fā)展的必然。
云存儲,讓越來越多的IT行業(yè)的技術與理念引入到安防行業(yè),百度推出了百度云、阿里巴巴推出了阿里云、華為推出了華為云、騰訊推出了騰訊云。甚至一度有人士預測,安防行業(yè)將會逐漸被IT化。
隨著物聯網的發(fā)展,傳統視頻監(jiān)控生態(tài)發(fā)生了根本性變化,原本用于安防監(jiān)控的視頻圖像,擴展應用到諸多領域,安防監(jiān)控產業(yè)鏈也隨之延伸,從而形成新業(yè)態(tài)——視頻物聯。有了云計算、人工智能技術,大數據的生產者——安防監(jiān)控廠商,逐漸升級為“視頻服務商”。
過去,監(jiān)控攝像機的作用就是動態(tài)社會治安監(jiān)控。在現代信息社會,視頻,是最豐富的傳感器。大數據的獲取、分析和深度挖掘應用,都離不開傳感器。在所有的傳感器中,視頻所采集的信息最豐富、最直觀,也最有價值。隨著應用領域的擴展和延伸,監(jiān)控圖像的價值逐漸凸顯出來。視頻在治安監(jiān)控、抗震救災、交通管理、應急指揮、醫(yī)療、城管、消防、防汛等許多領域,都展現出廣闊的應用前景。
視頻大數據已經成為珍貴的數據資源,在許多應用場景中,視頻監(jiān)控完全突破了安全監(jiān)控的界線和范疇,視頻的價值得到不斷挖掘和應用。
視頻大數據的挖掘應用前提是怎么獲取大數據。過去,監(jiān)控攝像機主要是用于安防,現在監(jiān)控攝像機主要是做抓取,抓取視頻里的人、車、物,甚至一切。一臺IP攝像機,一年可產生的視頻數據大概在1.3個TB,流量1.6個TB。那么2000萬臺IP攝像機,一年大概可以產生8個EB的存量和96個EB的數據流量,這是一個非常龐大的數字。這些數據資源通過云存儲,形成極具應用價值的數據池。
無論是百度云、阿里云,還是華為云、騰訊云,都離不開大數據,沒有大數據,再強大的“云”平臺,也就是一個空水池。
除了安防以外,視頻真有那么大價值嗎?讓我們來看幾個場景應用。
隨著旅游業(yè)的發(fā)展,一些先進的技術也開始應用到景區(qū)管理中,大大提高了景區(qū)管理和服務水平,許多景區(qū)實現了可視化、智能化管理,包括安全監(jiān)控、客流分析統計、報警聯動、停車場、出入口、在線巡查、門禁等。
為助力工廠可視化、智能化生產,??低暋⒋笕A股份等都相繼推出了工廠可視化管理系統。近日,佳能憑借其先進的影像技術也隆重發(fā)布了佳能工業(yè)影像平臺,助力用戶打造可視化智能工廠,全力促進“中國制造”走向“中國智造”。
大數據是人工智能的基石,機器視覺和深度學習主要是建立在大數據的基礎上,即對大數據進行訓練,并從中歸納出可以被計算機運用在類似數據上的知識或規(guī)律。大數據生態(tài)里面包含了眾多AI內容,數據科學、機器學習、人工智能,成為大數據發(fā)揮價值的關鍵。
近兩年,AI技術在安防領域的落地應用不斷加速。在AI的加持下,視頻物聯和視頻大數據的發(fā)展如虎添翼。
大數據與人工智能如同兩個充滿巨大能量的球,碰撞到一起,激起璀璨的火花!海量的視頻大數據,充分滿足了人工智能對于算法模型訓練的要求。大數據與人工智能結合,能夠解決安防監(jiān)控應用的痛點,比如利用人工智能技術,幫助分析人流密度分布、變化趨勢、活動的動態(tài)監(jiān)測,從而實現大型活動和重要區(qū)域的風險管理;幫助進行道路狀態(tài)及變化監(jiān)測,分析車流密度分布、變化趨勢,預測道路擁堵指數,實現交通信號的調節(jié)和優(yōu)化;根據車輛軌跡,實現以號搜車、以圖搜車、以特征搜車等,從而實現對人、車輛軌跡的跟蹤等。
這些痛點都是目前在安防行業(yè)普遍面臨和存在的,而單一的人工智能技術在某種程度上還很難徹底解決上述問題。當大數據加入后,一切都變得易如反掌。
目前,視頻大數據的主要產生源集中在社會治安動態(tài)監(jiān)控和道路交通安全監(jiān)控兩大領域。人工智能在安防和智能交通領域的應用,也主要集中在這兩個領域。目前全國各地社會治安動態(tài)監(jiān)控系統已經超過2000萬個,每天產生產數據量幾乎是一個天文數字;以電子眼為主的道路交通安全監(jiān)控系統,每天產生的數據量也相當驚人。這些龐大的數據,可以說95%是冗余的甚至是沒用的,經過人工智能的分析和處理,這些數據就變成了寶貴的資源。
人工智能和大數據的結合,賦予了大數據全新的價值。大數據已經不再是傳統的視頻數據的簡單累積,而是具有無限擴展應用價值的珍貴數據資源,比如人臉數據庫等。
大數據驅動下,全球對人工智能視頻監(jiān)控硬盤和云數據中心硬盤的需求急劇上升,這為安防和AI行業(yè)帶來了前所未有的機遇。
AI安防是利用人工智能對視頻、圖像進行檢索、分析,從中識別安全隱患并對其進行處理的“黑科技”。AI安防與傳統安防的最大區(qū)別在于智能化,傳統安防對人的依賴性比較強,非常耗費人力,而AI安防能夠通過機器視覺對傳感圖像進行智能研判,從而實現真正意義上的安全監(jiān)控和事前預防。
隨著安防監(jiān)控市場的不斷發(fā)展,安防視頻數據量日益激增,未來不可能將所有數據都放到云端處理,尤其是在實時性要求高的安防監(jiān)控領域,因此前端智能的實時性顯得尤為重要,AI技術“前移”、前端智能化成為安防監(jiān)控系統的未來發(fā)展趨勢。前端圖像采集設備加載AI技術后,大大減輕了后端存儲和智能分析的壓力,讓視頻采集、數據分析、視頻應用等融為一體,從而為用戶提供更強大、更有價值的視頻服務。
AI技術不斷成熟,但落地應用遠低于預期。AI安防,已經成為AI落地應用的巨大風口。
安防監(jiān)控行業(yè)以視頻技術為核心,每天產生海量的數據資源,可以充分滿足人工智能對于算法模型訓練的要求;安防行業(yè)中事前預防、事中響應、事后追查的訴求與人工智能的技術邏輯完全吻合。
此外,安防整個產業(yè)鏈的人工智能布局已經成型,正在步入加速落地應用的佳境。視頻監(jiān)控、生物識別等安防龍頭企業(yè)紛紛布局人工智能生態(tài)鏈,AI龍頭企業(yè)紛紛進軍安防監(jiān)控市場,AI安防已經成為AI落地應用的熱點行業(yè),目前, AI安防生態(tài)圈參與方分別包括上游的視頻算法提供商、芯片制造商、圖像傳感器、鏡頭模組等其他核心零部件制造商,中游的硬件供應商、軟件服務商、系統集成商、運營服務商,下游的視頻存儲服務商等。
2017年,希捷發(fā)布全球首款人工智能視頻監(jiān)控硬盤——酷鷹人工智能硬盤。該硬盤具備高吞吐量和優(yōu)化的緩存,能夠提供低延遲和極佳隨機讀取性能,實現對視頻圖像的迅速定位與傳送并進行影像分析,是解決隨著人工智能工作流產生的密集計算工作負載的理想方案。
隨著人工智能硬盤的問世,前端AI、后端AI,甚至AI存儲等,都已經成熟,已經具備市場爆發(fā)的條件。
人工智能在交通大數據的應用,主要分為三大場景:交通擁堵、智慧出行和交通管控。
治理交通擁堵,是城市發(fā)展的第一難題。目前,我國交通電子眼的數量居全球之首,但許多視頻數據得不到有效利用,如果不借助人工智能,每天攝像頭攝錄的數據是看不完的,同時由于信息孤島效應,許多有價值的視頻數據往往被忽略和浪費了。阿里巴巴集團技術委員會主席王堅在2016年云棲大會上表示,世界上最遙遠的距離卻是紅綠燈和交通監(jiān)控攝像頭之間的距離?!八鼈兌荚谝桓鶙U子上,卻從來沒有通過數據被連接過?!?/p>
因此,杭州市政府在2016年云棲大會上公布,將為杭州安裝一個人工智能中樞——杭州城市數據大腦。這個項目由阿里云、富士康、??低?、大華股份等13家企業(yè)的頂尖人工智能科學家聯合完成?!俺鞘袛祿竽X”交通應用場景的初期主要目標是通過分析車輛視頻數據,來實時調整路口的紅綠燈時長。簡單來說,城市大腦的工程師們首先需要將視頻信息轉變?yōu)閿祿⒔y一這些數據的格式,從而用數字化的結構重現實際的交通環(huán)境。之后,在這個虛擬的“數字城市”里,模擬不同交通狀況進行數字建模,通過大量運算得出紅綠燈時長的優(yōu)化方案,最終同步到真實的路口,也就是說,人工智能通過視頻結構化分析和應用,讓信號機有了一雙“慧眼”,自動優(yōu)化配時方案,提升交通運行效率。
城市數據大腦的內核采用阿里云ET人工智能技術,它可以讓數據幫助城市來做思考和決策,從而將杭州打造成一座能夠自我調節(jié)、與人類良性互動的城市。在此后進行的杭州蕭山區(qū)部分路段的初步試驗中,城市大腦通過智能調節(jié)紅綠燈,車輛通行速度最高提升了11%。
近年,各地交警充分利用人工智能和大數據,治理交通擁堵,收到顯著效果。
深圳交警在管理思路創(chuàng)新的同時,不斷加大科技信息化在交通管理中的創(chuàng)新應用,先后與BAT、華為等企業(yè)合作,通過科技手段,不斷提升交通管理水平。。2016年,深圳成為“年度治堵典范之城”。濟南交警支隊與互聯網公司合作,試點開發(fā)計算機控制下具有深度學習能力的交通信號控制模式,也就是專業(yè)界所說的“會思考的信號燈”,逐步實現交通信號配時智能化和區(qū)域信號多點聯動自適應化。目前,濟南市區(qū)已有交通信號燈控路口1000余處,信號平峰綠波帶77條,高峰紅波帶39條,納入區(qū)域自適應協調控制的道路42條,收到顯著的效果。
交通出行大數據,是交通大數據的重要組成部分。目前,許多科技企業(yè)與地方政府展開深度合作,進一步打通數據瓶頸,深入挖掘數據價值。高德與杭州合作“交通大腦”項目,利用大數據迅速發(fā)現城市異常擁堵位置,將其反饋給交警部門,加快出警速度。能夠將事故造成的異常擁堵時長縮短20%,平均車速提高35%。
大數據是推動智能交通發(fā)展的基礎,人、車、行為識別都是獲取數據的工具,是感知智能的提升。
整個交通數據生態(tài)的組成因素有人、車、路、場站樞紐四大因素。當前已經可以通過固定式檢測設備感知車號牌、車流量、車特征等信息。通過場站樞紐的視頻監(jiān)控、出入口車輛識別、車位檢測設備獲取車輛進出數據。隨著車路協同、輔助駕駛、無人駕駛技術的提升,可通過車載智能終端感知車輛相關移動數據,包括位置、行為等。我們也可以通過互聯網技術,以移動終端手機感知出行者信息。未來、隨著技術的發(fā)展和成熟,以及政策的支持,這四類信息將被全面感知,形成人車路場協同,提高整體交通通行效率。
高德目前擁有7億用戶,覆蓋全國超過331個城市,每月覆蓋的移動終端數超過11億;滴滴每日新增軌跡原始數據超70TB,處理數據4500TB,路徑規(guī)劃請求200億次以上。
百度地圖基于百度地圖海量的車輛軌跡、定位、POI、百度搜索等數據,發(fā)布中國城市交通研究報告;高德地圖利用交通大數據,發(fā)布城市交通擁堵報告。綜合分析我國城市交通狀況,為公眾、行業(yè)研究機構以及政府管理部門提供有效的參考。
交通出行大數據極大地豐富了智能交通的內涵。除此之外,還有未來的無人駕駛,更離不開大數據和人工智能。AI,賦予公共交通和無人駕駛更多可能。
隨著技術的不斷成熟和發(fā)展,人工智能正在加速走向商業(yè)化,人臉識別、圖像識別、語音識別等技術已經在公安、金融、物聯網等行業(yè)得到越來越廣泛的應用,刷臉支付也已經向我們走來。
伴隨著云存儲,云計算技術也日益成熟。相比人工智能,云計算發(fā)展較早,經過10年發(fā)展,國內已經擁有超百億規(guī)模,云計算也不再只是充當存儲與計算的工具而已。
如果說大數據是水,云存儲就是蓄水池,而人工智能就是一只撈魚的網。如果我們跳到水池中去抓魚,猶如大海撈針,累個半死也抓不到幾條。有了人工智能這張網,不費吹灰之力就能把魚從水池中捉出來。
云計算在助力人工智能發(fā)展上具有重要意義,人工智能的發(fā)展、巨大數據的積累,也將會為云計算帶來新的機會。
未來,人工智能和大數據將是AI安防生態(tài)的主角,整個行業(yè)或將圍繞這兩項技術,不斷延伸和發(fā)展。