國家技術轉移東部中心：AI安防的概念與目前產業情況報告（11頁）.pdf

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1、產業信息追蹤AI+安防的概念與目前產業情況目錄目錄智能安防概述智能安防概述安防概述P1AI+安防P2AI 技術在安防中的應用P3我國智能安防產業現狀我國智能安防產業現狀智能安防產業規模不斷擴大P6我國智能安防企業表現突出P6智能安防產品在多個領域加速應用P7多因素助力智能安防產業發展和應用P7AI+AI+安防產業應用問題分析和發展趨勢安防產業應用問題分析和發展趨勢應用問題分析P8發展趨勢P91智能安防概述智能安防概述一、安防概述一、安防概述（一）概念廣義概念上，安防行業是指提供安全防范產品和服務的行業，源于現代社會對安全和防控的需求，是社會公共安全體系的重要組成部分，在維護國家安全和社會穩定、

2、預防和打擊犯罪、反恐與應急，以及服務民生等方面發揮著重要作用。從覆蓋范圍來看，安防產品可大致分為兩大類：安防電子產品和實體防護產品。實體防護產品主要包括防彈運鈔車、防盜門鎖、人體安防設備、安全檢查設備等。而在安防電子產品中，視頻監控、防爆安檢、防盜報警等安防產品應用最為廣泛，其中，視頻監控產品占據了50%以上的安防產品市場份額。（二）安防產品：通過前后端設備，實現視頻采集、存儲分析等功能從產品形態來看，視頻監控設備包含了前端的圖像采集、傳輸系統，后端的圖像控制管理、圖像存儲、圖像顯示、數據處理六大部分。其中，圖像采集主要是指各種類型的攝像機；傳輸系統包括同軸電纜、光端機、網絡等；圖像控制管理主

3、要是指軟件平臺；圖像存儲包括DVR（Digital Video Recorder，數字視頻錄像機）、NVR（Network Video Recorder，網絡視頻錄像機）等；圖像顯示包括各類監視器和顯示器；數據處理則有服務器和云計算等方式。從實現功能來看，視頻監控設備一般涵蓋了對運動對象的提取、描述、跟蹤、識別和行為分析等方面的技術，可應用于人像身份確認、車輛識別、視頻結構化以及人員行為分析。（三）安防產業鏈構成：安防行業產業鏈龐大，中游設備廠商為核心環節安防產業鏈容量龐大，大致可分為上游硬件及軟件供應商、中游設備及解決方案廠商、下游代理商及集成商三大部分。上游的算法和芯片技術壁壘較高，以國內

4、外科技巨頭企業為主，包括做芯片的英偉達、高通、中星微、海思，做算法的互聯網巨頭和 AI 創業公司，其余零部件種類繁多，各有不同的細分市場，例如做鏡頭模組的舜宇光學、宇瞳光學。中游負責匹配上游組件和下游需求，提供整體的產品和方案，占據視頻監控的應用場景，是視頻監控產業鏈的核心環節，?？低?、大華股份、宇視科技等行業巨頭均來自中游。2下游環節的門檻較低，競爭格局非常分散，包括高新興、千方科技、中安消等公司，近幾年中游企業已涉及下游業務，發展為覆蓋中下游產業鏈的龍頭公司。二、二、AI+AI+安防安防（一）概念智慧安防通常指以計算機視覺識別為基礎的生物體特征識別方式。這些特征包含面部特征，以及更細微的

5、如人眼的虹膜、掌紋、聲紋乃至步態等。計算機能夠通過視覺識別、生物特征檢測等技術檢測圖像中的人是否是活體存在，能夠借助后臺數據的對比鑒別圖像中的人員身份信息，甚至識別圖像中人員行動的軌跡和姿勢，這無疑為城市安防治理提供了新的思路和方法。計算機圖像識別技術則用計算機代替人類去自動處理大量的物理信息，以像的主要特征為基礎，利用計算機對圖像進行處理、分析和理解，以識別各種不同模式目標和對象的技術。從而解決人類無法識別或者識別過于耗費資源的問題，在很大程度減輕人類的勞動力。為了編制模擬人類圖像識別活動的計算機程序，人們提出了不同的像識別模型。例如模板匹配模型，將過去的經驗中有這個圖像的記憶模式，稱為模板

6、。如果當前的圖像能和模板匹配，就可以識別出這個圖像。（二）重要性與可行性首先，隨著 IT 技術不斷發展所支撐起來的安防產業中，從原來的同軸到現在的網絡化、高清化的日益普及，當今社會急需出現新的技術作為突破點提升安防產業數字化升級轉型。而人工智能自然成為視頻監控網絡化與高清化之后的新的競爭熱點。其次，人工智能技術推動了現有安防產品產業鏈的完善，包括芯片、IPC、NVR 等產品。更多的物聯網傳感設備如門鎖、門禁、報警等多種產品相融合，形成全面立體的安防產業體系。在原有的視頻監控基礎上，只有人工智能技術才能更加快速、低成本的獲取多維的前端數據，顯示數據共享、應用，完善整體社會上的安防體系。再者，安防

7、產業領域采用視頻內容進行識別，把場景中所有的對象進行結構化存儲，通過對結構化的數據進行打標，提取出濃縮和摘要信息，實現快速檢索和查找，3可以節省大量的人力物力。該技術通過類似于人類大腦思考一樣進行大數據分析和信息碰撞，正是這種技術在公安行業正在被大范圍的使用，才能提高破案率，降低社會犯罪率。有了人工智能技術加持，使得安防產業由最初的被動防范向提前預警方向發展，實現對危險分子的主動識別，由被動向主動轉變。在該技術的推動下，智能安防更具有競爭力，商業化落地將會更加快速地普及。人工智能技術與安防產業二者的發展是互惠互利，相互成就的關系。安防產業有很多很好的應用場景供人工智能技術進行學習。安防產業一直

8、存在對視頻數據進行智能分析的剛需，其中安防產業的良性發展也促進了人工智能技術的快速迭代與進步。從發展意義來看，人工智能的核心在于數據支持。大數據具有體量大、多樣性、價值密度低、速度快等特點，能夠通過數據采集、預處理、存儲及管理、分析及挖掘等方式，從各種各樣類型的海量碎片化數據中，快速獲得有價值的信息。人工智能的發展以及升級迭代也需要大量的知識和經驗，而這些恰恰正是人工智能所需要的數據，人工智能需要有大數據支撐，反過來人工智能技術也同樣促進了大數據技術的進步，兩者相輔相成，任何一方技術的突破都會促進另外一方的發展。其中移動互聯網和物聯網的爆發式發展為人工智能的發展提供了大量學習樣本和數據支撐。從

9、發展階段來看，人工智能技術起步相對較晚，但產業布局、技術研究等基礎硬件設施正處于進步期，隨著科技、制造等業界巨頭公司的布局深入，人工智能技術包括所涉及到的產業規模將進一步擴大。而隨著眾多垂直領域的獨角獸公司的誕生和成長，人工智能技術必將蓬勃發展，在未來將會出現更多的產業級、消費級的應用產品來造福當前社會。三、三、AIAI 技術在安防中的應用技術在安防中的應用安防本身的兩大特性使得它與人工智能技術能夠很好的結合。一是以視頻技術為核的安防行業擁有海量的數據來源，可以充分滿足人工智能對于算法模型訓練的要求；二是安防行業中事前預防、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。人工智能應用在安

10、防領域時往往采用多種技術。當在機場、火車站等特定場景需要人臉進行識別時，采用包含指紋識別、步態識別、虹膜識別等生物特征識別技術；當對視頻內容進行分析時，則主要涉及了數據分析、深度學習、模式識別、圖像處理等大數據視頻結構化技術。前端攝像機通過智能分析算法將畫面中至關重要且有實際應用效果的息提取出來，并進4一步生成結構化的數據，實時傳給后端做存儲或深度二次分析，實現視頻圖像智能分析的價值最大化。（一）公安領域為滿足公安工作的需要，公安領域對智能安防的應用包括圖偵、實戰以及預判三層。公安行業借助圖像識別技術獲取機場、火車站、地鐵、商場、小區、主干道路等各種公開場合的人、車、物品等目標的信息，并將所得

11、信息轉換為結構化數據供后端智能設備進行分析，此類過程的應用可以包括對比高危人員、實時布控、以圖搜圖、多點碰撞、語義搜索等多種方面。例如，現場抓拍機識別到的人臉信息可以實時與警方的黑白名單進行比較，當發現可疑人員時，能夠及時報警處理，后端設備不僅能智能分析，也具有存儲作用，將現場抓拍照片保存后，可以為智能檢索的建設提供較大的幫助。此外，利用人工智能技術不僅能綜合控制建筑的安防、能耗，也應用于實時監控進出大廈的人、車等，從而保證核心區域的穩定安全，實現智能樓宇。由于運動區和一些體育場都位于遠離市中心的位置，因此，附近沒有監控點，也沒有收集信息的采集點。在這種情況下，視頻監控平臺集成了一體化全自動監

12、控措施，在運動區內增加高清視頻布點量，無人機連續巡航周圍比較廣的范圍，將無人機高清視頻廣泛應用于各個領域，來自無人機的高清視頻返回到指揮中心進行實時跟蹤。無人機技術升級后，無人機可以執行諸如自動巡航，自動回巢，自動更換電池，高清識別等功能。無人機將自動沿著計劃的路線返回巡航，自動飛回機巢，從而在兩分鐘內自動更換和取出電池并再次起飛，該平臺會自動跟蹤和檢測非法無人機起飛。在整個運動會中，無人機大大增加了對指揮中心的監視。同時，該平臺會監控并記錄一些非法無人機侵入，并有效確保運動會的安全進行。（二）交通領域交通領域不僅可以抓拍記錄車輛違法駕駛行為，而且可以分析每輛車的違法行為，將每條記錄生成結構化

13、的文本數據和非結構化的視頻、照片數據，至于交通違法行為究竟該如何處理則交由后端的智能管理與分析系統?；诖髷祿鸵曨l結構化分析技術，實時分析交通流量、過車高峰期等豐富的交通數據，為城市交通流量管控提供翔實的數據支撐。為了實現合理調配5資源提高道路的通行效率，通過智能交通管理系統分析車流量數據，合理規劃交通道路、調整紅綠燈間隔。每個人都知道我國長期以來存在“中國式”過馬路的問題，只要“湊夠一群人”就往前走，對機動車“熟視無睹”，這不僅損害城市形象，而且影響城市交通運輸。最近，“電子警察”在天津市和平區南京路交叉口上線，解決困擾我們很多年的這個問題。該系統是天津市首個應用，這個十字路口位于商業區，

14、周圍交通繁忙，忽視紅綠燈交通信號燈和“中國式”過馬路的行為經常引起交通事故，當系統運行以后，如果有行人闖紅燈，會被抓拍到，會識別出行人的身份，然后它可以實時將行人信息上傳到闖紅燈曝光顯示屏上，交警還在屏幕上對闖紅燈的行為進行公布，公布內容包含有關違法者的違法地點，違法時間和違法者的信息，以提示當事方盡快解決。交警將違法行為通知當事人，如果當事人去交警部門進行調查處理，就可以從平臺上撤走相關信息。對于不接受處理并多次闖紅燈的當事人，納入信用評分系統中，這是智能安防在實際中的典型運用。通過面部識別相機獲取面部特征，生成特征值，并將其與數據庫中第二代身份證的圖像進行比較。如果準確率超過 90，則可以

15、準確無誤地確定闖紅燈當事人的身份。同時，警報在大屏幕上顯示，可以有效阻止和警告行人。（三）消費商業領域在消費商業領域中，我國對人臉識別技術的應用已經呈現出勢不可擋的趨勢。我國自主研發了全球首臺具有人臉識別功能的 ATM 機，招商銀行類的傳統銀行開始試點人臉識別應用，眾多互聯網企業的消費類應用也紛紛推出“刷臉支付”功能，這幾方面說明支付等消費金融領域的應用相較于其他領域比較靠前，為支付帶來便利。另外，現在市場很多手機具備“刷臉”解鎖功能，增強了手機的隱私保護能力?，F在智能安防在公安、交通、消費商業等諸多實際場景中都在發揮著作用。（四）實景智慧+人工智能人工智能不僅是一個概念，而且最重要的是，它可

16、以為全系列視頻產品的開發做出貢獻，比如天地偉業開發的實時控制系統就是與人工智能應用程序的強大集成。該系統使用可覆蓋周圍較大區域的全景相機收集 360全景畫面，它不僅僅是視頻，更是地圖，它使用 AR 擴展技6術在視頻屏幕上動態標記和顯示周圍建筑物，道路，關鍵目標和方向信息，通過融合視頻，圖像，文本和其他信息，以提高實時數據收集的速度，提供靜態和動態標簽。推送到對應的標簽，以快速獲取所在地區的購物中心，酒店，學校和醫院的詳細信息，以方便進行緊急的指揮決策。此外，可以將高點和低點結合起來以對高點位置進行態勢分析，并結合車輛識別，面部識別以及其他應用的技術應用。中國智能安防產業現狀中國智能安防產業現狀

17、一、一、智能安防產業規模不斷擴大智能安防產業規模不斷擴大隨著我國經濟社會的發展，我國越來越重視高新技術的發展，其中人工智能技術就是其中的一個重要代表。人工智能的發展給安防行業甚至整個社會迎來了巨大的變革，是一場技術帶來的革命。隨著整個社會智能化的大趨勢，智能安防成為安防行業轉型發展的主要方向。我國安防產業 2019 年的市場規模約為 7200 億元，其中智能安防產業市場規模近 460 億元，2020年我國智能安防產業市場規模達到了 1000 億左右。并且在最近幾年的市場規模年增長率保持在 25%左右的高位增長。隨著我國政策的持續支持和經濟社會投入的不斷增長，智能安防產業市場規模在安防產業的占比

18、將持續不斷提高，智能安防產業市場將成為安防產業領域的一個不可小覷的市場。二、二、我國智能安防企業表現突出我國智能安防企業表現突出安防市場競爭激烈，在中國的安防產業中，各層次的企業數量就有約 22000 家。其中致力于智能安防產品制造與研發的企業大約為 4900 家，在全國安防企業數量上的占比約為 23%。目前中國競爭力和企業規模較強的安防企業主要包括：?？低?、大華股份，兩家企業在同類企業中世界排名為前五位，競爭力非常強勁。同時也有宇視科技、天地偉業等企業發展迅速位于第二陣營，很多中小企業也同樣積極參與智能安防產業的競爭。在全球智能安防 2020 年 50強企業收入排行榜中，?？低?、大華股份

19、、亞薩合萊、博世和安訊士這五家企業又一次創造了新的年收入紀錄。7三、三、智能安防產品在多個領域加速應用智能安防產品在多個領域加速應用AI+安防提供了很多訂單和新的產品，例如：智能安全機器人，安全防盜系統、智能門禁系統、智能監控報警系統等，這些新的產品滿足了不同客戶的需求。智能安防主要應用場景集中在公安、交通、校園、樓宇等領域，主要體現在視頻結構化、生物識別和物體識別等技術上。其中從公安領域的平安城市建設來分析，城市的安防布局發展非常迅速，近些年來國家平安城市的預算增長了 70%，2019 年全國已經有 25 個省、18 個城市、90 多個區縣、2235 個鄉鎮安裝了視頻監控系統。其中公安機關建

20、設了監控系統 2 萬多套，省級監控平臺 20 多套，實現聯網 IPC40 多萬套，同時智能監控抓拍系統、智能人臉識別系統、智能門禁系統等在交通、校園、樓宇等領域同樣在加速應用。這些智能安防系統給公安系統破案和維護社會穩定帶來了巨大的作用。四、四、多因素助力智能安防產業發展和應用多因素助力智能安防產業發展和應用經過多年的發展，不可否認我國在人工智能方面的發展取得了很大成就。根據世界互聯網發展報告 2020指出，我國人工智能（AI）專利申請數量首次超越美國，成為世界第一，截至 2020 年 10 月，中國 AI 專利申請共計達到 69.4 萬件，同比增長 56.3%。人工智能的快速發展同樣促進了智

21、能安防產業的發展，推動安防產業轉向智能安防化發展。伴隨著我國社會新的安全需求，個人、家庭、企業、社會和國家對智能安防需求的提高，進一步刺激著安防產業的發展和安防產品的加速研發和應用；黨的十九大報告等都明確指出要加強安防視頻監控建設，為智能安防具體發展和應用提供了資金和政策支持。圖圖1 1 20122012年年-2019-2019年我國智能安防市場規模及發展趨勢年我國智能安防市場規模及發展趨勢8表表1 1 智能安防重要企業概況智能安防重要企業概況來源：安防產業人工智能應用現狀及發展策略AI+AI+安防產業應用問題分析和發展趨勢安防產業應用問題分析和發展趨勢一、一、應用問題分析應用問題分析（一）產

22、品方面我們目前最為熟悉和最常見的智能安防產品，主要是視頻監控系統、指紋人臉等生物識別系統、智能安防系統、智能機器人等，其中視頻監控和生物識別類智能安防產品占智能安防產品比例達到了 50%以上，總體分布仍然較為集中，分布尚不全面。部分產品質量水平有待提高：以視頻監控為例，視頻監控種類單一，大部分不支持人臉識別，無法獲取人臉數據進行實時比對，對滿足社會治安防控的實際需要仍然存在差距；同時圖像成像高清化程度不高，在城鄉地區和農村地區視頻質量不高；同時在儲存和調取方面需要繼續改進。（二）技術方面我國目前應用缺乏創新，在智能技術上同類化現象嚴重。例如視頻監控、智能識別等一些產品都只是運用了大數據、物體識

23、別技術。其中應用在產品上的技術多是在原有技術上的小的局部的更新，總體缺乏創新能力。（三）應用方面9公安領域是智能安防技術運用比較廣泛的領域，技術也比較成熟，其次是交通、樓宇等領域，其中僅僅公安領域就占據了大約 30%以上，其他領域占比明顯較小。其次，一些智能產品也會出現安全問題，例如：安全使用問題、隱私問題、道德問題以及可能會出現的未知問題。二、二、發展趨勢發展趨勢（一）智能物聯打開安防行業天花板，成為各大廠商重點發展方向除了狹義的智能視頻監控，傳統視頻監控龍頭企業也在逐步向更廣闊的智能物聯（AIoT）市場轉型，面對 AIoT 龐大的市場潛力，?？低暤葌鹘y大廠、華為等后起之秀紛紛快速布局，行

24、業天花板進一步打開。AIoT 興起于 2018 年，指系統通過各種終端設備（各類攝像頭和探測器）實時采集各類信息，之后在設備或云中心（設備本身直接處理、后端設備處理或云處理）對數據進行智能化分析，最后再反饋到終端設備輸出，也可簡單總結為“感知智能化、分析智能化、控制/執行智能化”，典型的具體案例包括以下幾種。（1）智能交通燈：攝像頭可以實時抓取車流信息，傳輸到指揮中心智能分析，再反饋回信號燈控制信號間隔時間。（2）智能防火：從空中即可覆蓋掃描森林情況，傳輸到防控中心分析出火點，反饋到前線采取針對性措施。（3）智能家居：通過各類傳感器感知室內環境，借助手機 App 進行處理分析，實現控制空調、凈

25、化器、加濕器等終端設備。（4）智能物流：通過機器人獲取貨品和路徑信息，傳輸到調度中心匹配物流安排，機器人即可自動完成貨物分揀配送。以?？低暤漠a品為例，基于智能物聯與消防聯動，實現了智能火災報警、可燃氣泄漏報警、水電安全監測、AI 視頻融合的“安消一體化”協同作戰，在企業園區、金融、教育、醫院、文博等十余個行業獲得廣泛應用。在民生領域，某安消一體民生實事項目中，實現 373 幢高層建筑與 108 家重點單位統一管理。自項目建成后，消防設施完好率顯著提升，報警數量總體下降 35%以上。10（二）碎片化的長尾市場將逐步擴大，成為行業主要增長驅動力長期以來，我國安防行業需求端由政府及各類大型企業（合

26、稱“集中型市場”）主導，以“雪亮工程”為代表的各類大型公共安防項目貢獻了我國安防行業的基本盤，此類項目具備客戶集中、單個項目金額大等典型特點，也是我國安防廠商早期階段重點覆蓋的頭部客戶市場。而與集中型市場相對應的，則是我國成千上萬的各類中小企業、社會機構、商戶及家庭等客戶，雖然這類客戶規模龐大，但客戶的需求往往較小，且分散在全國各地，呈現顯著的碎片化特征，長期以來構成了我國安防行業的長尾市場。但隨著近年來我國宏觀經濟增速回落、公共財政支出增長相應放緩，同時各類大型企業的安防滲透率已普遍較高，預計來自集中型市場的安防需求將由快速增長階段換擋至穩定增長階段。與此同時，隨著 AI、大數據等新技術快速

27、引入，智能安防時代的到來讓安防行業的邊界逐漸模糊化，同時快速發展的智能物聯產品也把傳統安防廠商帶入了千家萬戶。隨著安防產品在長尾市場滲透率的持續提升，龐大的中小用戶群體預計將成為我國安防行業的第二增長曲線。（三）頭部安防廠商競爭優勢穩固，市場集中度將進一步提升在安防產業中，中游設備廠商領域存在較為顯著的規模效應，體現在：成本優勢，頭部企業憑借龐大單量，對于上游廠商的議價能力顯著強于中小廠商，在降低生產成本的同時奠定了價格優勢；渠道優勢，頭部廠商均建立了覆蓋低線城市的多級代理商體系，銷售網絡可以覆蓋全國，同時借助代理商實現了更強的服務能力；研發優勢，安防行業技術及產品更新迭代較快，頭部企業強大的資金及人才資源可以使其持續引領新趨勢；品牌優勢，安防作為相對敏感及關鍵的應用領域，經驗、質量、服務等方面均是用戶的核心決策因素，而頭部廠商憑借品牌基礎擁有天然優勢。