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智慧楼宇安防建设对新技术的需求分析

发布时间:2013-08-20被阅次数:7376 来源:施学群、丁琪、毛明东

        随着新技术的发展以及人们的安防意识和要求的提高,智能楼宇安防系统产生了数字化、高清化、集成化、智能化的需求。未来,全数字监控系统是发展趋势,而像图像智能分析技术、人体生物识别技术等新技术也会逐渐被应用到智慧楼宇中。

【智慧楼宇安防建设概况】

        “科技提升建筑价值”不断得到使用单位的认可,尤其是商务楼宇,为了体现价值,纷纷加大智能化建设力度,打造5A智慧建筑。楼宇安防是智能化系统的主要组成部分,智慧楼宇安防包括视频监控、防盗报警、出入口控制、电子巡查管理、楼宇对讲、安检排爆等。

        安防系统从单个产品及小规模系统应用发展到现在的大型、复杂的综合安防系统,无论是应用范围、系统规模和复杂程度都大幅提高。随着网络化、智能化时代的到来,在各安防系统一体化管理、智能判断及联动反应要求的驱使下,楼宇安防系统由传统安防到智慧全数字化安防发生了质的变化。

        智慧楼宇安防是以网络系统为基础支撑,各数字化安防系统为感知,安防综合管理平台为核心的融合应用,实现真正有效的一体化管理。智慧楼宇安防从数字化视频监控、网络化联网报警、网络化门禁等系统,拓展到与更多的先进技术相互融合,如智能视频分析、无线RFID识别与定位、智能家居等新技术和应用。

【智慧楼宇安防系统的新需求】

        随着新技术的发展以及人们的安防意识和要求的提高,智慧楼宇安防系统产生了数字化、高清化、集成化、智能化的需求。

        以视频监控系统为例,经历了第一代全模拟技术、第二代模拟与数字化相混合,进入到第三代全数字化安防系统,同时也融入了更多的网络化应用。目前随着IP摄像机的成熟和网络的普遍使用,全数字视频监控系统必将成为将来的发展趋势。高清摄像机分辨率的提高使基于视频的智能分析变得越来越易实现,高清带来的丰富的信息量降低了由于传统模拟摄像机图像不清晰所带来的误报,同时也为智能分析奠定了最基本数据基础。遮蔽检测、移动侦测、遗留物品检测、车辆逆行、人员非法入侵、人流统计等智能分析功能已经广泛应用于多个领域,而智能分析功能的广泛应用也增加了对网络高清摄像机的需求。

【数字监控技术在智慧楼宇安防中的应用经验】

        智慧楼宇安防包括数字监控、智能视频分析、无线RFID识别与定位、智能家居等很多先进的新技术。下面主要介绍数字监控技术应用的经验。

        目前的数字监控技术主要有模拟与数字化相混合(又称半数字化的监控系统)及全数字化安防系统两种模式。

混合数字监控系统的优势

        模拟与数字化相混合的数字监控系统,是采用前端模拟摄像机+编解码器+后端数字处理技术的监控系统,即前端摄像机仍保留为传统的模拟摄像机,模拟视频信号通过编码器转换为数字信号进行传输的视频监控系统。

        系统组成如下图1所示:


图1模拟+数字混合的数字监控系统拓扑图

        混合数字监控系统的优势主要体现在投资适中、前端模拟摄像机便于维护和更换便利、前端摄像机不受网络90米链路限制。总结以往的使用经验,尤其在室外监控探头多的小区数字监控技术中推荐使用模拟和数字混合的监控技术,主要考虑室外采用IP摄像机时,受IP网络摄像机的网线传输链路的限制,需要在室外安装交换机,但是受室外的环境、温湿度变化等自然条件影响,需要为交换机配置室外型箱体,极不便于管理维护。而采用模转数监控技术,由于模拟视频信号传输距离和技术远远比网络传输便利,编码器及交换机等核心设备就可以放在环境较好的室内,提高系统整体稳定性。另外使用模拟和数字混合的监控技术还适用于改造项目,可以利用原监控系统的视频线,增加编码器、交换机和管理平台即可完成系统升级。模拟与数字化相混合的监控系统作为过渡性系统,将在一定的时间和场合长期存在。

全数字监控是发展趋势

        相对于传统的监控系统,数字高清监控的技术优势明显,全数字化安防系统应用现代数字技术,包括现代传感技术、数字信息处理技术、数字通信技术、计算机技术、多媒体技术和网络技术,加快了信息传输的速度,提高了安防信息采集、传播、处理、显示的功能,实现了安防信息和资源的充分共享,提高了系统的优化程度,增强了安全性。笔者认为全数字监控是未来监控系统的发展趋势。

        数字高清监控系统组成如图2所示:

 
图2 数字高清监控系统拓扑图

        高清摄像机一般可以做到1280x960、1920x1080、2048x1536甚至2560x1920的分辨率,在同样的环境下,高清可以提供清晰细腻的图像,能够更好地捕捉细节,实现目标清晰可辨。

        使用高清摄像机也可以优化监控布点配置,在监控范围覆盖区域相同的条件下,一台百万像素网络摄像机可以替代原有的2或3台标清摄像机,甚至更多。

        采用网络高清传输方式后,所有的数据都可以由网络传输,包括视频、音频、报警信号,甚至有支持POE供电功能的网络摄像机,电源都可以由网络提供,大大简化了安装过程中铺设线缆的工作量和复杂性。

        另外,高清监控可以提供更多内容,更多高清晰的细节画面,从而为智能监控(视频分析、联动)的应用创造条件。在金融、办公、酒店等项目,数字监控的布线可以与结构化布线一起考虑,从施工布线和减少公共区域桥架管线方面均存在很大的施工优势。

【未来哪些新技术应用】

        随着高科技需求的增长和技术的进步,大量的新技术将被应用到安防产品中,推动着安防行业的发展。近期,“物联网”、“平安城市”、“智慧城市”成为热点,也成为安防系统进一步快速发展的引擎。安防系统是一个涉及到多学科多技术的综合应用系统,目前业界关注的新技术主要包括:

        图像智能分析技术。图像智能视频分析技术也叫智能视频技术,其主要解决以下两个问题:一个是将安防操作人员从繁杂而枯燥的“盯屏幕”任务中解脱出来,即机器实现实时的智能图像分析,主动发现问题;另一个是在海量的视频数据中快速搜索到想要找的图像。

        人体生物识别技术。目前,研究和使用的生物特征包括脸部、虹膜、视网膜、指纹、掌纹、手形等与生俱来的生理特征和语音、签名、步态等后天习惯使然的行为特征。生物特征身份鉴别技术包含身份验证和识别两方面内容,身份验证是确定用户是否是其所声明的人,身份识别是确定用户是否为目标人群中的那个人,两者在实现方法和鉴别系统的复杂程度上有着极大的不同。

        大容量存储技术。由于大型安防应用系统的出现,用户对图像数据的海量存储提出了很高的要求,动辄几百上千T的数据中心已经出现。视频监控系统的常用到DAS、NAS、SAN等大容量存储技术。

        物联网技术。安防行业的物联网技术与概念也会对行业发展带来很多变化。

        视频监控中的摄像头是图像传感器起到感知的作用,这就是一个典型的物联网应用。智能识别技术逐渐从后台服务器的数据分析走向嵌入前端摄像机发展,将使智能识别技术的使用走向普及。最近老牌监控公司和IT公司纷纷推出一系列高清网络摄像机和智能监控产品,其数字化、智能化的体现,更进一步丰富了物联网在安防应用的内涵。

        安防行业的物联网技术主要从以下几个方面发展:
       
        首先,需重视“标准化”,新技术的形成将出现新的技术标准。通过参与行业和其他新技术标准,在竞争中争取话语权;

        其次,随着基于网络技术的安防系统的发展,将走出“闭路”电视监控的封闭网络环境,在网络这一开放的架构下,将吸引更多企业参与到安防行业中,推动行业的快速发展。IT行业的H3C参与平安城市建设、中国电信的“全球眼”和中国联通的“神眼”就是典型案例;

        最后,要关注无线技术,包括运营商无线网络的覆盖,采用无线传输的各种安防设备将逐步取代传统的有线设备。

        互联网的发展,既给安防行业发展带来了机遇,开放的环境也对安防从业人员带来新的挑战,只有把握新技术,才能发展的更好。

 

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