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弱電工程

防恐!新11代智能視頻監控系統選購秘訣

發布日期:2018-01-28 20:45:09

  近些年由于恐怖襲擊事件頻傳,進而引發對安全的高度需求,利用新科技防范未然成為趨勢,全球視頻監控設備市場成長快速,根據市場研究機構IHS的調查與預測,全球視頻監控設備市場總值在過去十年,幾乎每年都呈兩位數成長,且預測今年(2014年)將持續成長12%以上,從2013年的141億美元增加到159 億美元。

  而趨動市場快速成長的另11項重要因素是新科技的發展,特別是“智能視頻分析”(Intelligent Video Analytics,IVA) 的出現。另11家研究機構MarketsandMarkets 在它的《全球市場預測與分析(2012—2017年)》中指出,未來三到五年,與智能視頻分析相關的產品,將是視頻監控市場中成長比較快速的部分,到 2017年以前可以達到近8.7億美元,相比2011年的1.8億美元市值,年均復合增長率(CAGR)高達30.4%。

  智能監控的未來趨勢

  智能視頻分析是11門從視頻串流中自動辨識、追蹤、分析視頻與動作的科技,并配合數據庫進行比對,采集出有意義的視頻數據,可用于犯罪偵查或交通執法等,以便進行立即的介入或處理,大幅提升視頻監控系統的效率。

  也就是說,視頻監控的垂直市場隨著競爭環境的變化,決勝的因素也隨之變化。從傳統單純的視頻紀錄和播放,演化到基于IP網絡的智能型數字安全與監控 (Digital Security Surveillance, DSS),因此如何運用新技術讓系統執行智能型加值應用儼然成為未來的發展趨勢。

  智能型數字安全與監控系統將、控制器等前端設備全部串連于11個與數據庫連接的網絡平臺,實時捕捉、處理、分析視頻數據并傳送到控制中心。由于前端的控制器必須實時進行多項分析與統計工作,因此需要更強大的CPU運算能力方能勝任。

  使用者需求

  除了提供更清晰豐富的視頻信息,現今視頻監控的用戶也要求更高的視頻輸出質量, 高清(HD)畫質已不符需求,1080P的全高清(Full HD)高畫質視頻成為標準規格,且為了進行實時視頻分析的演算,未壓縮的高畫質的傳輸與處理,同時也代表需要更強大的計算能力支持。

  要做到實時分析,通過網絡進行遠程管理不可或缺。就硬件層面而言,指的就是由11臺后臺服務器進行遠程設備的監控,使系統管理員得以通過網絡進行基本的系統診斷和故障排除,避免系統宕機,同時可減少現場維修所需的人力和成本。

  而在應用層面,遠程管理乃是指由前端現場控制器先就錄像設備取得的視頻數據進行處理和分析,并實時傳送到控制中心,讓控制中心可就突發事件立即反應,同時就各地傳來的資料作進11步的歷史、區域或統計分析,提供決策所需的寶貴信息或更多應用。

  由于許多數字安全與監控系統前端設備是布置于戶外或半戶外環境中,且必需全年無休的運轉,不容許有任何非預期的故障停機而產生出額外的管理成本,因此所采用的嵌入式系統需要更堅固的設計以滿足嚴苛的使用環境,包括能夠防阻水氣和污染物質滲透,能抵抗沖擊和振動、支持寬溫工作、防浪涌保護措施等都是選購時必需考慮的重點。

  傳統ARM和X86架構的限制

  大型的視頻監控系統,例如城市治安與交通監控系統,所需要布建的前端攝像機、嵌入式系統及其他接口設備數量相當龐大,因此在選購時價格常是關鍵考慮。

  多年來,這類大型視頻監控系統前端布置大多采用ARM架構的控制器,因為ARM系統與Intel? x86系統相較之下,具有CPU架構精簡、低耗電、低價位等特色。

  然而ARM系統計算能力較低,通常11次只能處理11件工作,例如視頻的錄制與播放,當應用系統被要求處理的功能增加時,例如偵察交通違規事件、交通事故的監控等,使用ARM系統所需要增加部署的攝像機和控制器就會相當多,構建成本也隨之大幅增加。

  雖然近年來基于ARM架構的解決方案在計算能力和視頻表現上大有進步,但要進行比較高端的處理功能,例如智能視頻分析,還是有所不足的。

  另11方面,ARM架構也常因為硬件、操作系統及軟件之間兼容性較差,使得系統設計的彈性較低,當操作系統升級時,因為新舊版本不兼容,往往所有應用程序都要重寫,對系統整合商而言相當不方便,也衍生出新的成本。

  相比之下,X86系統在計算能力、I/O端口數量、及多任務處理能力上都勝出許多,同時軟件資源較豐富、新舊版本間的兼容度高,然而這些優點加起來未能抵過價格因素,而在大型視頻監控系統前端構建的選擇上未獲青睞。但Intel? 媒體軟件開發工具包(MSDK)的出現已開始扭轉乾坤,本文稍后將會論述。

  選購比較佳的智能型數字安全與監控系統的秘訣

  每11個安全監控系統都是大手筆的投資,當市場正歷經典范轉移時,系統構建和選購的決策者就必須考慮:是否今日所選系統可符合明日需求?是否可容易升級或擴展?以及,未來升級要花多少錢?

  為符合新11代智能型數字安全與監控系統的需求,當選購前端系統時建議要考慮下列幾個重要因素。

  1、系統提供比較大的規劃彈性

  CPU資源有限、只能進行單11目的計算的系統雖然比較便宜,將無法應付新11代智能型數字安全與監控系統需要的多任務實時處理功能。因此選擇多核的控制器,計算功能強大、CPU資源豐富的平臺,可達到多任務且實時化處理的目的。

  此外,設備之間的相互連結不可或缺。具有多樣化I/O端口的嵌入式系統可方便連接設備,例如RS-232串行端口可用于連接攝影所需的閃光燈,無線 Wi-Fi可與后臺服務器聯機,足夠的GbE端口則可用于連接多個網絡攝像機,選購系統時必須注意系統的I/O端口是否具備足夠的彈性來進行整體的系統功能規劃。

  2、具有高擴展性、容易升級

  由于處理器、內存、和網絡持有成本的降價,加上新科技使單11系統能夠支持的視頻頻道和信號質量大增,使得高畫質的監視系統更容易實現。更多視頻、更高的視頻分辨率和信號質量、以及實時視頻監控及分析,這些新增的功能將是升級時必須納入考慮的重要因素,系統擴展性要達到比較高,才能降低未來升級的成本負擔。

  3、總所有成本(TCO)才是關鍵

  數字安全與監控系統集成商在選擇計算機系統時,必須考慮不同操作系統版本和應用程序語言之間的兼容性問題,以保有軟件使用的比較大彈性。不同版本間若具有向上和向下兼容性,將可降低系統發展的成本。

  說到總所有成本TCO (Total cost of ownership),維護管理的隱藏性支出經常被忽略。以數字安全與監控系統而言,架設在各地的嵌入式設備數量動輒上百,如果要經常出動人力到現場進行維護檢查和故障排除, 成本支出將急劇上升。解決之道是通過自動化的遠程監控、遠程診斷、甚或在線故障排除,減少工程師親臨現場,降低相關的人力物力成本。

  此外,可靠的計算機系統必須要能承受嚴苛的使用環境,例如高溫、沖擊、振動,還要能具備浪涌保護措施,才能降低因額外因素產生的維護成本。

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