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08 Jan 2022

边缘智能和 LPWA:改善视频监控解决方案的成本、覆盖范围和机密性

无论是在路上,在家里,还是在工作中,作为先进的物联网数据传感器,智能监控摄像头正在寻找新的应用。

无论是在路上,在家里,还是在工作中,作为先进的物联网数据传感器,智能监控摄像头正在寻找新的应用。

如果一张图的价值等于一千个字,那么高清视频的价值肯定要高得多。正因为此,智能监控摄像头在众多应用中倍受青睐,包括在线面对面通信、娱乐、家庭监视、门禁控制等。但有些时候,您可能想要的只是一个字:是,否,或者是从您的摄像头中收集到的关键信息。在越来越多的、仅将监控摄像头作为一种获取关键信息(而不是视频片段)的手段的使用场景中,边缘智能和低功耗广域通信可在改善成本、覆盖范围和用户保密性的同时,提供无与伦比的性能。

智能交通应用很好地说明了这一点。拍摄汽车牌照:摄像头上的人工智能 (AI) 算法不需要将整个视频上传到云端进行处理,而只需拍摄车牌号码并将其传输到后端即可。启用人工智能的摄像头也可以用来识别司机在驾驶时是否使用手机通话。在十字路口,监控摄像头已用于监控车辆,并将数据馈送到市政交通管理系统以控制信号灯。由于图像永远不会离开摄像头,因此那些恰好通过摄像头视场的人们的隐私可以得到保护。

在家庭环境中,智能监控摄像头可以取代传统传感器来检测火灾、烟雾或气体。它们可以使用面部识别技术来检测入侵者,或者分析图像以捕捉其他事件,例如摔倒。另外还有一个好处,就是可以切换到高带宽服务,从而远程查看高清视频中的情况。当部署在移动环境中时,配有 GPS 接收机的电池供电型摄像头可以触发带有地理标签的警报,以加快快速反应小组的干预。

在商店、商场和其他商业场所,智能监控摄像头提供了一个用于监控人流和人流密度的强大工具,这里同样也是在摄像头上(而不是在云端)处理图像来保护隐私。收集到的数据可以帮助商店经理研究顾客的行为。在目前的 covid-19 疫情期间,特别重要的是商店经理可以确保在任何时候都遵守入座率限制和社交疏远措施。

通过观察超出可视范围的频率,监控摄像头可以克服人类视觉的一些限制。例如,热成像受烟雾、眩光和不利气象条件的影响较小。这让它成为许多智慧城市使用场景的理想之选。同时,热成像可以通过对被观察者进行完全匿名化处理来保护隐私。高光谱图像将光谱分成几十个窄带(而人眼只能分辨出三个窄带),可以揭示一些原本难以找出的特征,因此在图像分析方面开辟了全新的途径。使用场景包括工农业生产和加工流水线的质量监控。

终极物联网传感器
通过在网络边缘分析视频流(例如,在摄像机上或附近,一般使用经过训练的机器学习算法),监控摄像头基本上成为只传送可操作数据的智能物联网传感器。与传统的物联网传感器只观察一种物理特性相比,智能摄像头可以捕捉大量数据,并且可以使用正确的算法从中提取所需的数据。

与传统的监控摄像头相比,它们通过减少传输的数据量来消减通信需求。虽然直播高清视频需要高达 25 Mbps 的带宽,但联网监控摄像头使用边缘智能从图像数据中提取关键信息,在发生事故时,只需几个字节的数据就可以发出警报。此外,它还更快速、更强大:与将数据传输到云服务器并返回数据所花的时间相比,在边缘执行分析只需很少的时间。

由于存储介质的进步,现在甚至有可能做到两全其美。许多敏感的使用场景要求只访问视频片段(而不是整个视频),因此有可能从中受益。最新一代 microSD 卡具有高达 1 太字节的数据存储空间,允许直接在设备上录制长达 3 个月的视频片段,这为服务提供商提供了一种重现事件或服务中断原因的手段。

成本、覆盖范围和长久寿命
上述应用的特点是带宽需求更少,这使得智能监控摄像头成为低功耗广域 (LPWA) 蜂窝通信技术的理想之选,例如
NB-IoTLTE-M,它们提供更便宜的通信模块和数据包,并将覆盖范围扩大到难以到达的地方,如建筑物内部或地下深处。此外,由于数据传输通常比直接在设备上使用人工智能算法处理图像更耗电,因此利用省电的 LPWA 技术意味着电池供电的智能监控摄像头可以作为物联网传感器一次工作数月。

 

Diego Grassi

u-blox 工业市场开发部门应用营销高级经理

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