視頻分析加速智慧社區(qū)轉(zhuǎn)型

社區(qū)管理是城市管理的基本單元，也被稱為城市精細(xì)化治理的“最后一公里”，其對于提升管理效率、提高居民生活幸福感、推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型都有著重要意義。得益于技術(shù)創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)社區(qū)正在加速向智慧社區(qū)轉(zhuǎn)移。

作為智慧社區(qū)構(gòu)建的基礎(chǔ)技術(shù)，視頻分析扮演著重要角色。智能視頻分析系統(tǒng)能夠通過攝像頭等設(shè)備，采集社區(qū)中的人、車、公共設(shè)施等管理對象的視覺數(shù)據(jù)，并通過服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)等設(shè)備進(jìn)行自動化、智能化分析，從而生成智慧化的數(shù)據(jù)洞察。在長期的實(shí)踐中，智能視頻分析系統(tǒng)被證明可以有效滿足用戶在周界入侵識別、違章停車識別、違停識別、垃圾管理、公共設(shè)施管理等方面的需求，助力營造卓越的社區(qū)/園區(qū)環(huán)境。

基于英特爾架構(gòu)，上海趨視信息科技有限公司推出了神圖智安智慧社區(qū)解決方案。該解決方案包括搭載了英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器/英特爾酷睿處理器的智能視頻分析系統(tǒng)，能夠通過與網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的連接，對指定單個或多個視頻監(jiān)控區(qū)域的異常事件進(jìn)行視頻監(jiān)控、運(yùn)動分析和特征分類，精準(zhǔn)監(jiān)測異常事件，并對報(bào)警信息和圖像長期保存，實(shí)現(xiàn)智能化、自動化的事件發(fā)現(xiàn)與推送處理。

視頻分析加速智慧社區(qū)轉(zhuǎn)型

在智慧社區(qū)的建設(shè)與運(yùn)營之中，以“AI+ 智慧管理” 為代表的基于AI 的智能視頻分析系統(tǒng)扮演著重要角色。通過使用ResNet框架、Fast R-CNN、YOLOv3、VGG、Alexnet、Facenet 等模型進(jìn)行訓(xùn)練，視頻服務(wù)提供商能夠?qū)⑸镒R別、異常行為識別、車輛識別、車牌識別、高空拋物檢測等算法集成于視頻分析平臺之中，及時(shí)提供有效洞察，助力實(shí)現(xiàn)高效社區(qū)管理。幫助社區(qū)解決管理難以觸達(dá)、人力資源成本過高、響應(yīng)速度不足等問題。

鑒于AI +視頻分析在智慧社區(qū)建設(shè)中的重要意義，以及《關(guān)于加強(qiáng)和完善城鄉(xiāng)社區(qū)治理的意見》、《關(guān)于全面推進(jìn)城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造工作的指導(dǎo)意見》等政策的驅(qū)動，其在近幾年實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展。艾瑞咨詢發(fā)布的《2021年中國AI +安防行業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》顯示，2020年，社區(qū)樓宇領(lǐng)域AI +安防軟硬件市場規(guī)模超過 50億元，預(yù)計(jì)未來數(shù)年AI 安防在社區(qū)樓宇領(lǐng)域?qū)⒈３指咚俜€(wěn)定發(fā)展，2025 年社區(qū)樓宇領(lǐng)域AI +安防軟硬件市場規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到164 億元1。

2020-2025年中國社區(qū)樓宇領(lǐng)域AI+ 安防軟硬件市場規(guī)模情況

在市場高速發(fā)展的同時(shí)，面向智慧社區(qū)場景的智能視頻分析系統(tǒng)展現(xiàn)出了強(qiáng)勁發(fā)展勢頭。但該系統(tǒng)的部署并非一蹴而就，同樣面臨著諸多挑戰(zhàn)：

◆智慧社區(qū)視頻分析系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢

1

實(shí)現(xiàn)云邊端的融合：

部署于邊緣端的視頻分析應(yīng)用能夠支持智慧社區(qū)部署輕量級應(yīng)用，直接在邊緣端對數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、預(yù)處理、聚合和篩選，降低云或數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)處理壓力，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬，同時(shí)加快特定環(huán)境下的應(yīng)用響應(yīng)速度。同時(shí)，在邊緣端經(jīng)過預(yù)處理的數(shù)據(jù)可以傳輸?shù)皆贫诉M(jìn)行進(jìn)一步的分析，云端還可以對于模型進(jìn)行訓(xùn)練，并將訓(xùn)練好的模型直接下發(fā)到邊緣端進(jìn)行推理。

2

高集成度、輕量化設(shè)計(jì)：

智慧社區(qū)的視頻分析應(yīng)用場景決定著其功耗、空間占用和成本都受到較為嚴(yán)格的限制，通過高集成度的設(shè)計(jì)，有助于滿足社區(qū)在功耗和空間等方面的需求，同時(shí)也有助于降低終端用戶在部署與調(diào)優(yōu)方面的門檻，并節(jié)約時(shí)間。

3

傳統(tǒng)視覺負(fù)載與AI 負(fù)載的整合：

降低系統(tǒng)運(yùn)維與部署復(fù)雜度、降低成本是用戶對于視頻分析系統(tǒng)的重要需求。而隨著硬件性能的提升，以及架構(gòu)的優(yōu)化，視頻分析系統(tǒng)有望在邊緣端整合視頻采集、視頻解碼、門禁及樓宇對講、車牌識別道閘等應(yīng)用，降低基礎(chǔ)設(shè)施部署所帶來的昂貴成本。

◆智慧社區(qū)視頻分析系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)

1

社區(qū)內(nèi)已經(jīng)部署了大量非智能攝像頭，如果采取重新建設(shè)的方式，將其更換為智能攝像頭，將導(dǎo)致舊攝像頭資源的浪費(fèi)，帶來較高的成本負(fù)擔(dān)。

2

傳統(tǒng)方案通常采用云端進(jìn)行AI 推理的方式來進(jìn)行圖像識別，但是這種方式對于云平臺、網(wǎng)絡(luò)都有一定的要求，而且有可能因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)問題導(dǎo)致服務(wù)不穩(wěn)定或中斷。

3

傳統(tǒng)方案在應(yīng)用靈活性、成本、擴(kuò)展性等方面存在著一定的瓶頸，使得智慧視頻系統(tǒng)面臨一定的限制。

基于英特爾 架構(gòu)的趨視科技

神圖智安智慧社區(qū)解決方案

趨視科技神圖智安智慧社區(qū)解決方案的核心產(chǎn)品為邊緣端部署的視頻分析終端，其包括面向大型社區(qū)的TIVS6500-TR0智能分析儀，以及面向中小型社區(qū)的TIVS6500-PG8I 智能分析儀。方案還包括神圖智安云服務(wù)平臺、神圖智安App 等組件，能夠?qū)τ谥付ǖ膯蝹€或多個視頻區(qū)域的異常事件進(jìn)行視頻定位、運(yùn)動分析和特征分類，精準(zhǔn)監(jiān)測異常事件，并對事件信息和圖像長期保存，為管理者提供精準(zhǔn)而全面的信息支撐。

趨視科技神圖智安智慧社區(qū)解決方案架構(gòu)圖

搭載了第二代英特爾 至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器的

神圖智安TIVS6500-TR0智能分析儀

基于英特爾AI計(jì)算盒參考設(shè)計(jì)打造而成的

神圖智安TIVS6500-PG8I智能分析儀

目前，趨視科技擁有原創(chuàng)自主的專家系統(tǒng)與深度學(xué)習(xí)融合技術(shù)、2D圖像轉(zhuǎn)3D場景建模、復(fù)雜場景多目標(biāo)跟蹤、專家系統(tǒng)肢體模型和復(fù)雜場景抗干擾學(xué)習(xí)五大核心技術(shù)。其智慧社區(qū)解決方案能夠擴(kuò)展到30+ 算法，其中包括：

1

周界入侵識別：檢測周界指定區(qū)域內(nèi)是否有人員違規(guī)出入，并進(jìn)行警示或提醒。

2

水域入侵識別：檢測水域指定區(qū)域是否有人員違規(guī)出入，并進(jìn)行警示或提醒。

3

違章停車識別：監(jiān)測指定區(qū)域內(nèi)是否有機(jī)動車/非機(jī)動車違規(guī)停留，并進(jìn)行警示或提醒。

4

特定車輛識別：對渣土車等進(jìn)行特定目標(biāo)識別，當(dāng)特定目標(biāo)時(shí)，產(chǎn)生提醒信號引起關(guān)注。

5

車牌識別：對進(jìn)出口的車輛進(jìn)行車牌識別身份認(rèn)證，配合門禁管理及訪客管理系統(tǒng)對進(jìn)出車輛進(jìn)行身份核驗(yàn)授權(quán)通行。

6

占道堆物識別：當(dāng)檢測到物品在指定區(qū)域堆放時(shí)間超過指定時(shí)間時(shí)，產(chǎn)生提醒信號引起關(guān)注。

7

亂丟垃圾識別：檢測指定區(qū)域內(nèi)的亂丟垃圾行為，產(chǎn)生提醒信號引起關(guān)注。

面向智慧社區(qū)的趨視科技深度學(xué)習(xí)算法

在自主創(chuàng)新的智能視頻分析引擎基礎(chǔ)上，趨視科技還通過OpenVINO 工具套件進(jìn)行性能優(yōu)化及推理部署。測試數(shù)據(jù)顯示，在利用OpenVINO 工具套件進(jìn)行優(yōu)化之后，神圖智安視頻智能分析儀的AI推理綜合性能得到了大幅提升，可以滿足最高達(dá)48路的視頻智慧分析需求2。

除了OpenVINO 工具套件之外，趨視科技神圖智安智慧社區(qū)解決方案還將算法專家系統(tǒng)部分改用英特爾數(shù)學(xué)核心函數(shù)庫，并使用英特爾C++ 編譯器進(jìn)行重編譯，充分利用英特爾處理器的超線程技術(shù)和其他內(nèi)置技術(shù)，使得整體性能得到進(jìn)一步提升。

基于英特爾處理器的強(qiáng)大算力，以及OpenVINO工具套件、英特爾數(shù)學(xué)核心函數(shù)庫等軟件的優(yōu)化，神圖智安智能解決方案能夠提供卓越性能，算法分析幀率達(dá)到25幀3，可高效地對影像進(jìn)行分析。

在英特爾技術(shù)和軟硬件產(chǎn)品助力下，神圖智安智慧社區(qū)解決方案具備了諸多超越傳統(tǒng)方案的優(yōu)勢：

1

實(shí)現(xiàn)云邊端一體化的處理，不僅能夠通過邊緣 AI 推理提升穩(wěn)定性、即時(shí)性等方面的表現(xiàn)，還可以通過云端管理打通亂點(diǎn)治理的全流程。

2

無需對現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行徹底改造，而是能夠高效利用舊的攝像設(shè)備，有助于降低改造時(shí)間與成本，實(shí)現(xiàn)更高的經(jīng)濟(jì)效益。

3

在事件發(fā)生后，系統(tǒng)能夠在3秒內(nèi)通過AI應(yīng)用對于圖像進(jìn)行識別并判斷該事件是否違規(guī)，并在5分鐘內(nèi)處置完成，大幅提升管理效率6。

4

通過云端管理平臺，支持社區(qū)構(gòu)建社區(qū)人員工作量和工作效能雙考核體系，細(xì)化至出勤小組、服務(wù)人員。

目前，神圖智安智慧社區(qū)解決方案已經(jīng)在多個智慧社區(qū)中得到成功應(yīng)用，幫助用戶有效化解了管理人員不足、難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)化監(jiān)管、視頻分析流于表面等問題，顯著提升了社區(qū)的管理能力，加速了智慧社區(qū)轉(zhuǎn)型。

注入“超級力量”的智慧社區(qū)

借助端到端的技術(shù)能力布局，英特爾能夠?yàn)橹腔凵鐓^(qū)建設(shè)與改造提供充沛的動能，這包括：以可高度擴(kuò)展的人工智能、大數(shù)據(jù)和存儲等核心功能為基礎(chǔ)，支持系統(tǒng)的高性能、高可用性，并可使系統(tǒng)從錯誤中快速恢復(fù)；支持簡化應(yīng)用開發(fā)，開發(fā)者可以使用多種編程語言來集成和拓展功能；支持簡化部署維護(hù)的功能，使遠(yuǎn)程安裝升級更為便捷；支持云邊協(xié)同，實(shí)現(xiàn)邊緣網(wǎng)關(guān)到云的統(tǒng)一管理及負(fù)載均衡。

在“英特爾AI百佳創(chuàng)新激勵計(jì)劃” 等生態(tài)計(jì)劃的框架下，英特爾正在與包括趨視科技在內(nèi)的伙伴進(jìn)行廣泛合作，以無所不在的計(jì)算、無處不在的連接、從云到邊緣的基礎(chǔ)設(shè)施、人工智能這四大超級力量為支撐，以智慧社區(qū)公共服務(wù)管理平臺為載體，助力合作伙伴的解決方案融合社區(qū)場景下的人、事、地、物、情、組織等多種數(shù)據(jù)資源，提供面向組織、物業(yè)、居民和企業(yè)的社區(qū)管理與服務(wù)類應(yīng)用，提升社區(qū)管理與服務(wù)的科學(xué)化、智能化、精細(xì)化水平。

審核編輯 ：李倩