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安全監控世代演進快速 IP式技術躍居主流架構

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安全監控系統對影像品質的追求向來不遺餘力,不過4K2K目前應用導入仍不多,主要以大範圍地區監控為主。DIGITIMES攝
安全監控系統對影像品質的追求向來不遺餘力,不過4K2K目前應用導入仍不多,主要以大範圍地區監控為主。DIGITIMES攝

安全是人類生存的第二需求,安全技術的快速進步,滿足了人類對安全的渴望,這幾年安全監控技術從類比式系統進化至IP式架構,在更高的整合性與影像品質特色下,IP式已然成為此領域的主流。

美國心理學家馬斯洛(Abraham Harold Maslow)將需求分成生理需求、安全需求、社會需求、尊重需求和自我實現需求五類,在二次世界大戰結束後,世界各國開始積極發展經濟,如今的社會已是人類歷史上最富足的時代,富裕的生活滿足了馬斯洛需求理論中的第一層「生理需求」,而第二層「安全需求」隨即浮現,尤其是近年來國際間恐怖攻擊事件頻傳,更讓人類的安全疑慮急遽升高,再加上IT技術的快速發展,在需求與供應兩端同時升高的態勢下,安全監控產業無論在技術或規模,都有了空前的發展。

安全監控技術快速進化

安全監控技術的發展相當早,其類比式系統已有數十年歷史,早期的類比式系統由前端的類比式攝影機拍攝畫面,經由同軸纜線將影像傳送至後端系統,並將影片以錄影帶方式保存,不過這類方式由於錄影帶必須一再重複錄製,影帶在不斷與讀寫頭的接觸下,影帶品質損耗速度非常快,連帶影響到影像的清晰度,因此在磁碟儲存技術普及後,錄影帶即在安全監控領域被取代。

磁碟技術與類比式攝影機架構出第二代安全監控系統,硬碟技術體積相對較小、儲存時間更久,且影像品質更高,很快成為安全監控系統的主流儲存技術,時至今日,硬碟仍是此領域的不二儲存選擇,不過雖然硬碟在安全監控系統中佔有極重要的地位,不過剛開始時,此一應用受到硬碟廠商的重視並不高,直到2006年硬碟大廠Seagate才推出第一款安全監控系統專用的硬碟。

Seagate當年推出首款專用的硬碟產品,在安全監控領域得到極大迴響,後續各大硬碟廠商也紛紛推出相關產品,如今安全監控已是硬碟廠商相當重要的市場。硬碟技術在安全監控的普及,也讓安控智慧化概念得以落實,由於硬碟容量大,且為數位方式儲存,智慧化軟體可以快速設定影像,在此基礎上附加更多功能。

不過隨著IT技術的進步,人類對影像畫質需求的提升,快速超過類比式攝影機所能負荷,因此第三代的安全監控系統問世,IP式攝影機取代了傳統的類比式,後端的硬碟儲存型態也同時升級,NAS在安全監控的應用需求開始浮現。

IP式攝影機問世也有一段時間,1996年安控攝影機大廠安迅士(Axis)推出第一部產品時,類比式攝影機仍是當時安全監控領域的唯一選擇,不過IP式的後勢驚人,這幾年HD與Full HD問世後,類比式已非敵手,在市場節節敗退。2014年IP式攝影機已經超過類比式,正式成為安全監控市場的主流攝影機架構,雖然近期類比式陣營也推出HD等級機種,不過市場均認為其大勢已去。

類比式攝影機在安全監控市場的佔有率快速消退,不過並不會因此消失在此一領域,在監控點不多的場所如小型的店家、工廠,這類場所的安全監控設備不須與其他系統整合,且攝影機數量有限,類比式系統仍會是性價比較佳的選擇。

至於在大範圍監控、重視與異系統整合的場所,IP式攝影機無疑會是目前的首選。IP式攝影機讓整體監控系統由前至後全面數位化,後端系統透過網路環境接收前端攝影機傳回的圖像、視訊串流為數位資料,而內嵌的作業系統則即時將視訊串流採數位化格式記錄到硬碟數位儲存媒體中,期間所有資料均採數位化系統進行。

在解析度方面,IP式攝影機近年來也將市場上的主流一舉拉升到HD等級,不過談到解析度,必須連帶提壓縮技術。目前市場上仍使用H.264,前兩年的LCD市場出現4K2K後,安全監控市場也出現一議題,就目前發展來看,4K2K雖然各廠商都有一定程度的布局,不過要到普及還有一段距離,原因在於4k2K的解析度雖然是現行的1080p的4倍,但頻寬需求、後端影像處理效能等,也都須同步提升4倍,一般用戶未必能負荷,而因應4K2K的新一代壓縮技術H.265,其編碼與解碼技術雖都更佳,整體數據流量也可減少至50%,不過目前仍有待普及,採用的廠商仍不多。

以IP式監控攝影機龍頭廠商安迅士為例,該公司已有團隊研發H.264的進階版本,也就是其壓縮比與速率介於H.264與H.265兩者之間,對於H.265仍未切入。除了安迅士外,其他安全監控廠商目前也多抱持觀望態度,推出產品的並不多,因此在目前的頻寬狀況下,4K2K的監控系統只用於如停車場等室外大範圍地區,用來減少攝影機的架設數量,並進行大區域取景。

物聯網將是下一趨勢

如果說IP式技術是安全監控最新一代架構,則物聯網無疑會是其下一世代趨勢。物聯網概念將所有IT系統,透過一定程度的鏈結,使其產生的資料可彙整至後端形成海量數據(Big Data),用以作為決策判斷與系統智慧化的參照依據,因此監控系統若與其他IT系統鏈接,即可提升更大附加價值,之前監控系統主要整合的異系統是門禁設備,現在則開始與警政系統大量結合,形成警政雲,用來作為犯罪打擊與預防。

物聯網的架構可粗分為4層,包括感測、通訊、雲端、應用。感測層主要是透過各式感測器擷取數據,傳輸至後端以為所用,所擷取的數據種類越多,後端累積的資料量越龐大,所產生的附加價值也越高,安全監控攝影機是典型的影像感測器,以往的主要用途都為安控所需,未來此一系統納入物聯網架構中,影像資料就可為其他系統所用,例如2014年在日本東京所舉辦的NEC Solution Fair中展出的智慧店,就將安全監控影像與店舖的CRM系統整合,攝影機所拍攝的畫面除作為安全監控所用外,也會從影像的客人面孔分析出每一時段的消費者性別、年齡資訊,用以作為商店行銷策略擬定時的依據。

從技術演進來看,安全監控系統的影像資訊之所以能為物聯網架構所用,IP式技術的崛起無疑是關鍵,IP式攝影機所擷取的高畫質影像,方能為物聯網架構所用,而其數位化數據,也方能與週邊異系統輕易整合,再以NEC的智慧店舖為例,若其安全監控系統僅為類比式的SD畫質,則影像中的人物臉孔將因模糊而難辨識性別、年齡,即便採用近年來廠商推出的HD等級類比攝影機,但其產出的為類比訊號,與CRM整合時,需要再一次的轉換,將加大整體系統的架構規模,且其運作流程趨於複雜。

觀察目前態勢,安全監控數位化已然完成,物聯網則將會是下一趨勢,目前安全監控系統整合商,多仍專注既有領域,由於物聯網強調與異系統的整合,系統整合商無論是只求持續站穩市場或積極延伸商業利基,都必須加強本身在其他領域的專業能力、強化系統介面,以因應未來的物聯網安全監控世代。

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