看點(diǎn)：血戰(zhàn)30年，四大陣營(yíng)近萬(wàn)家公司搶食這塊AI肥肉！
當(dāng)我們談起人工智能（AI）時(shí)，最頻繁被人提起的落地行業(yè)之一莫過(guò)于安防了。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展、技術(shù)的不斷成熟、再加之國(guó)家政策的不斷重視，安防產(chǎn)業(yè)的規(guī)模也在不斷增長(zhǎng)。2016年，受平安城市建設(shè)刺激，我國(guó)安防產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)總產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到了5400億元，紀(jì)錄片《輝煌中國(guó)》也提及，中國(guó)的監(jiān)控?cái)z像頭達(dá)到了2000萬(wàn)枚。而根據(jù)佳都科技《人工智能技術(shù)白皮》顯示，2017年安防市場(chǎng)規(guī)模將由之前預(yù)測(cè)的6147億上漲到超6350億，同比增長(zhǎng)17.6%，安防生產(chǎn)商數(shù)量超過(guò)7000家。
安防市場(chǎng)規(guī)模不斷增長(zhǎng)的同時(shí)，意味著以攝像頭為主的安防設(shè)備數(shù)量增加（最近一年內(nèi)，國(guó)內(nèi)安防高清攝像頭的出貨量會(huì)在1億顆左右），也就意味著視頻數(shù)據(jù)的海量增加；再加之恐襲事件頻發(fā)，安防產(chǎn)業(yè)越發(fā)重視事前預(yù)警，傳統(tǒng)的人工審查方式已經(jīng)遠(yuǎn)不足以滿足產(chǎn)業(yè)需求。
而在這一輪興起的人工智能浪潮中，能夠真正在商業(yè)中應(yīng)用落地的技術(shù)主要還是深度學(xué)習(xí)在圖像及語(yǔ)音方面的識(shí)別分析。由于AI能夠?qū)ρ杆賹?duì)視頻進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理、對(duì)人、車、物進(jìn)行快速識(shí)別比對(duì)，此類能力與安防需求不謀而合。與此同時(shí)，以視頻技術(shù)為核心的安防行業(yè)擁有海量數(shù)據(jù)來(lái)源，可以充分滿足深度學(xué)習(xí)對(duì)于模型訓(xùn)練的大量數(shù)據(jù)要求，因此，安防是人工智能最早落地的領(lǐng)域，“AI 安防”也成了人工智能企業(yè)與安防企業(yè)都十分看好當(dāng)“紅炸子雞”。
近期，智東西通過(guò)一系列的走訪調(diào)研、面談?wù)砗?，不僅梳理出“AI 安防”的三種落地形態(tài)，并整理出超過(guò)40個(gè)核心玩家（如下圖），他們或?yàn)閭鹘y(tǒng)安防大鱷、或?yàn)樾屡dAI創(chuàng)企們，在安防行業(yè)這個(gè)擁有著幾十年歷史積淀的大舞臺(tái)上，攜手合作、同臺(tái)競(jìng)藝，本文將它們分作四大陣營(yíng)，并且逐一拆解各大陣營(yíng)的玩法，為你展現(xiàn)一個(gè)最為全面的AI 安防產(chǎn)業(yè)面貌。
在了解AI 安防市場(chǎng)格局之前，我們首先要分別了解一下AI和安防。
1、視頻監(jiān)控占據(jù)安防最大市場(chǎng)份額
說(shuō)起安防，人們的第一反應(yīng)就是監(jiān)控?cái)z像頭。誠(chéng)然，目前視頻監(jiān)控在安防行業(yè)中占據(jù)了最大的市場(chǎng)份額——達(dá)到了49%，成為了構(gòu)建安防系統(tǒng)的核心。如無(wú)特別聲明，本文接下來(lái)探討的“AI 安防”將集中在視頻監(jiān)控領(lǐng)域。
而除了視頻監(jiān)控外，安防行業(yè)還包括了實(shí)體防護(hù) 樓宇對(duì)講、出入口控制、防盜報(bào)警、防爆安檢，幾項(xiàng)具體占比如圖。
值得一提的是，目前安防行業(yè)依舊是一個(gè)以政府及大企業(yè)需求主導(dǎo)的市場(chǎng)，不過(guò)隨著人們生活水平和消費(fèi)能力的提升，以小型智能攝像頭、小型智能安防系統(tǒng)為主的、面向中小企業(yè)/商鋪/個(gè)人家庭的民用安防市場(chǎng)有望進(jìn)一步打開(kāi)。目前我國(guó)民用視頻安防監(jiān)控只占了約6%的市場(chǎng)份額，覆蓋率遠(yuǎn)低于美國(guó)的50%，有著強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>
2、從前端攝像頭到后端中控系統(tǒng)，“AI ”的三大環(huán)節(jié)
視頻監(jiān)控環(huán)節(jié)的分類多種多樣，根據(jù)“AI 安防”行業(yè)中不同企業(yè)的不同的特性，可以將視頻監(jiān)控安防環(huán)節(jié)按下圖分類：前端攝像頭 傳輸 后端中控系統(tǒng)/云——AI既可以在前端做，也可以在后端做。
傳統(tǒng)前端攝像頭由鏡頭、芯片、傳感器、其他光學(xué)組件等組成，這里暫時(shí)不關(guān)注其他組件，只來(lái)關(guān)注芯片。在前端的“AI 攝像頭”環(huán)節(jié)中，廠商可以將AI企業(yè)的人臉識(shí)別等算法直接固化為IP模塊，嵌入到視頻監(jiān)控SoC芯片中；也可以在攝像頭中使用較為通用的視覺(jué)處理器，比如英特爾的Movidius VPU、英偉達(dá)的Jetson TX系列等。
上面的都是基于“新造一個(gè)攝像頭”的解決思路來(lái)打造的，可如果我不想換新攝像頭，只想基于現(xiàn)有攝像頭在前端做AI呢？
也可以。第二類企業(yè)能夠提供一個(gè)連接攝像頭的外設(shè)模塊，這個(gè)外設(shè)模塊的核心是一塊集成了AI算法的電路板，將視頻數(shù)據(jù)直接輸入到圖中左下角這個(gè)像小盒子一樣的設(shè)備中，輸出的視頻數(shù)據(jù)就可以帶有人臉識(shí)別、車輛識(shí)別等信息。當(dāng)然，這一類硬件模塊的提供商也可以將硬件模塊做小后直接集成在新的前端攝像頭里。
第三類則是“AI 后端”，將攝像頭采集到的視頻信息發(fā)送到后端中控系統(tǒng)或者云端，然后再利用服務(wù)器強(qiáng)大的計(jì)算能力對(duì)其進(jìn)行分析、處理。此前“AI 后端”的解決方案一直是主流，不過(guò)由于現(xiàn)在安防行業(yè)對(duì)實(shí)時(shí)性、隱私保密性、傳輸穩(wěn)定性等要求越來(lái)越高，端智能的相關(guān)技術(shù)也越來(lái)越成熟，“AI 前端”的解決方案開(kāi)始逐漸受到行業(yè)歡迎。
3、安防AI芯片：從SoC到板卡集成
上文提到了SoC跟板卡兩個(gè)概念，他們都可以被叫做“芯片”，在這里順便解釋一下二者的區(qū)別。我們平時(shí)說(shuō)的“芯片”一般分兩種，一種是集成電路板，一種是SoC，兩者都是IC（集成電路）設(shè)計(jì)的硬件表現(xiàn)。
集成電路板在很多年前就已經(jīng)存在了，比如下圖這張集成電路板，廠商在硅片上（綠色的那塊）刻蝕了很多的電路，然后將電子器件（比如電阻、電容、或者M(jìn)CU微控制單元等）焊接在板上。上文提到的第二類提供前端外設(shè)模塊的企業(yè)通常走的就是這個(gè)路線。
隨著集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，我們從最開(kāi)始的電子管時(shí)代、晶體管時(shí)代、小規(guī)模集成電路時(shí)代、大規(guī)模集成電路時(shí)代、一直發(fā)展到現(xiàn)在的超大規(guī)模集成電路時(shí)代、巨大規(guī)模集成電路時(shí)代，最直觀的體驗(yàn)就是硅片越來(lái)越小，集成的晶體管數(shù)量卻越來(lái)越多。如今，指甲蓋大小的硅片上可以集成上億個(gè)的晶體管，這里頭的晶體管如果使用最古老的電子管，連起來(lái)可以繞地球一圈了。
集成始終是發(fā)展的一大方向，當(dāng)很多芯片的外圍電路都被集成的時(shí)候，那么這個(gè)芯片可以獨(dú)立運(yùn)作而成為一個(gè)系統(tǒng)，稱為SoC（片上系統(tǒng)，System on Chip）。SoC一般都會(huì)集成了CPU等控制器、內(nèi)存、模擬或數(shù)字接口、以及USB、SPI等其他接口，它完成的是一個(gè)系統(tǒng)的功能。
比如上圖這張華為海思麒麟970芯片，就是一塊標(biāo)準(zhǔn)的SoC芯片，它采用了臺(tái)積電10nm工藝，集成了55億個(gè)晶體管，包括CPU、GPU、ISP、Modem等模塊，而且還集成了一個(gè)專門用于AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的硬件模塊——NPU（Neural-Network Processing Unit，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器）。據(jù)智東西了解，目前安防芯片領(lǐng)域巨頭海思半導(dǎo)體也在進(jìn)行專用安防AI芯片的研發(fā)打造。
目前視頻監(jiān)控領(lǐng)域的SoC基本采用110nm/55nm 工藝，部分產(chǎn)品采用40nm工藝，少數(shù)國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)已開(kāi)始使用28nm工藝產(chǎn)品研發(fā)并出貨。
集成電路板（板級(jí)集成）成本低、制造迅速，但是電路板體積大，而SoC級(jí)集成能夠在體積極小的芯片上實(shí)現(xiàn)高性能低功耗，但缺點(diǎn)則是打造周期長(zhǎng)（從設(shè)計(jì)到制造通常需要18-24個(gè)月），而且常常使用極高的制造工藝，一張流片動(dòng)輒幾百上千萬(wàn)美元，前期成本異常高昂。
4、除了人臉識(shí)別，AI究竟能做啥？
安防視頻智能化的概念已經(jīng)提了很久了，然而此前一直存在識(shí)別準(zhǔn)確率低、環(huán)境適應(yīng)性差、識(shí)別種類少等問(wèn)題，普及推廣存在難度。而隨著深度學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展與落地，傳統(tǒng)圖像識(shí)別、圖像處理技術(shù)所遇到的難點(diǎn)都被神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這個(gè)“黑盒子”所解決了。
目前，人工智能在安防領(lǐng)域的主要應(yīng)用場(chǎng)景包括以下幾點(diǎn)：
1）人體分析：人臉識(shí)別、體態(tài)識(shí)別、人體特征提取等；
2）車輛分析：車牌識(shí)別、車輛識(shí)別、車輛特征提取等；
3）行為分析：目標(biāo)跟蹤監(jiān)測(cè)、異常行為分析等；
4）圖像分析：視頻質(zhì)量診斷、視頻摘要分析等。
以?？低暤能囕v特征識(shí)別技術(shù)為例，在應(yīng)用深度學(xué)習(xí)技術(shù)后，機(jī)器不僅可以完成基礎(chǔ)的車牌識(shí)別功能，還可以識(shí)別出10余種車型、200多種車輛品牌和4200多種車輛子品牌，并且可以快速辨認(rèn)出危險(xiǎn)品車和黃標(biāo)車。
目前大部分AI創(chuàng)業(yè)公司切入的都是人體分析領(lǐng)域，也有少量專注于車輛分析；像海康威視、商湯科技、英偉達(dá)等行業(yè)中的巨頭玩家則會(huì)將技術(shù)覆蓋面鋪得更廣泛些。
此前，我國(guó)安防攝像頭已經(jīng)經(jīng)過(guò)了幾輪升級(jí)，一輪是從傳統(tǒng)標(biāo)清模擬攝像機(jī)往高清攝像機(jī)的升級(jí)，一輪是從高清攝像機(jī)往網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)IPC（IP Camera）的升級(jí)，最近的這輪則是從網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)往智能攝像機(jī)的升級(jí)。
而我國(guó)安防行業(yè)在經(jīng)過(guò)了近30年的發(fā)展后，已經(jīng)形成了長(zhǎng)三角、珠三角、環(huán)渤海三大產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，并且誕生了以?？低暋⒋笕A股份為首的“兩超”第一陣營(yíng)；以宇視科技、蘇州科達(dá)、東方網(wǎng)力、韓華泰科、還有近年來(lái)在安防領(lǐng)域摩拳擦掌的華為為首的第二“多強(qiáng)”陣營(yíng)；其他數(shù)量占據(jù)99%的中小企業(yè)則占只占一半市場(chǎng)份額。
雖然我國(guó)安防市場(chǎng)呈現(xiàn)的碎片化特性、地域封閉屬性非常明顯，但是隨著技術(shù)與行業(yè)的不斷發(fā)展，行業(yè)開(kāi)始日益集中，馬太效應(yīng)也變得顯著。目前?？低暫痛笕A股份兩大巨頭占據(jù)了絕大多數(shù)的市場(chǎng)份額，而第二陣營(yíng)的行業(yè)“多強(qiáng)”龍頭們也憑借著自身資源優(yōu)勢(shì)不斷快速發(fā)展，但第三陣營(yíng)中的中小企業(yè)則由于技術(shù)與資源的缺乏而生存困難。
由于從2014年起，安防市場(chǎng)的中小企業(yè)倒閉浪潮越演越烈，珠三角地區(qū)尤為明顯。根據(jù)中國(guó)安防網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2015至2016年期間，安防生產(chǎn)商數(shù)量由8400家降至7000家，營(yíng)收過(guò)億的企業(yè)占比由不到1%上升至9%，1000萬(wàn)以下?tīng)I(yíng)收的小企業(yè)則由97%降至56%。除了倒閉之外，也有不少中小安防企業(yè)開(kāi)始尋求轉(zhuǎn)型，涉足民用安防。
在一個(gè)集成度越來(lái)越高的行業(yè)中，人工智能技術(shù)仿如一個(gè)破冰者，為安防相關(guān)企業(yè)帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。 在視頻安防的這個(gè)大舞臺(tái)上，傳統(tǒng)安防大鱷與新興AI創(chuàng)企們或攜手合作、或同臺(tái)競(jìng)藝，著實(shí)好不熱鬧。
在文章開(kāi)頭放出的《我國(guó)安防AI產(chǎn)業(yè)鏈公司列表》中我們可以看到，目前AI 安防領(lǐng)域新老公司云集、大小創(chuàng)企扎堆，根據(jù)各自的屬性與打法差異，我們可以將它們分為以下四類：
1、全鏈巨頭：開(kāi)放合作 加速自研
前文提到，目前?？低暫痛笕A股份兩大安防巨頭占據(jù)了絕大多數(shù)的市場(chǎng)份額，其他安防“多強(qiáng)”龍頭們也憑借著自身資源優(yōu)勢(shì)不斷快速發(fā)展。對(duì)于這些從軟件、到硬件、再到垂直解決方案都涉獵的行業(yè)巨頭而言，他們并不太會(huì)介意一項(xiàng)AI技術(shù)究竟是來(lái)自合作伙伴還是來(lái)自自身研發(fā)，加強(qiáng)自身安防產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力才是重中之重。
而且由于它們涉足了全產(chǎn)業(yè)鏈，因此前后端、上下游、傳統(tǒng)安防又或是新興AI公司都能夠成為其合作伙伴。不過(guò)與此同時(shí)，為了保證技術(shù)的領(lǐng)先性，這些行業(yè)巨頭們也不會(huì)停止研發(fā)的腳步。
2、前端SoC：海思獨(dú)大 新晉獨(dú)角獸涌現(xiàn)
在目前的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)（IPC）SoC芯片市場(chǎng)中，海思半導(dǎo)體可謂一家獨(dú)大。海思就是我們所熟知的那個(gè)華為海思半導(dǎo)體，目前海思的團(tuán)隊(duì)主要分為三部分：分別包括系統(tǒng)設(shè)備業(yè)務(wù)、手機(jī)終端業(yè)務(wù)、對(duì)外銷售部分。 其中，對(duì)外銷售的主要是安防用芯片和電視機(jī)頂盒芯片。
就在前不久，華為發(fā)布的Mate 10系列手機(jī)中的海思麒麟970芯片搭載上了來(lái)自寒武紀(jì)的AI模塊——NPU，彼時(shí)蘋(píng)果A11尚未發(fā)布，使得麒麟970成為當(dāng)時(shí)市面上第一款手機(jī)AI芯片。目前海思也在進(jìn)行專用安防的AI芯片的研發(fā)打造。
據(jù)智東西了解，在麒麟970的打造過(guò)程中，華為海思在一眾DSP方案、寒武紀(jì)NPU方案、自研AI模塊方案、以及其他方案中選中了寒武紀(jì)的NPU方案，但是未來(lái)有可能會(huì)在芯片上使用自研的AI模塊方案。
此外，成立于1999年的中星微電子也是老牌安防芯片的提供商之一。自從2010年以來(lái)，中星微電子在10多個(gè)地區(qū)進(jìn)行SVAC編制（公安部編制的《安全防范監(jiān)控?cái)?shù)字視音頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》）標(biāo)準(zhǔn)的密集試驗(yàn)，截至目前，中星微電子接到的基于 SVAC標(biāo)準(zhǔn)的解決方案訂單，訂單金額超過(guò)10億。公司提供芯片和模組，并由其控股公司進(jìn)行工程實(shí)施、攝像頭等設(shè)備外包。
而在2016年6月20日，中星微“數(shù)字多媒體芯片技術(shù)”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在京宣布，并且發(fā)布中國(guó)首款嵌入式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器芯片（NPU）誕生，已應(yīng)用于嵌入式視頻處理芯片“星光智能一號(hào)”中。
此外，富瀚微電子、國(guó)科微電子等老牌安防芯片提供商也在加緊自我研發(fā) 尋找AI創(chuàng)企合作伙伴的步伐，英特爾的Movidius VPU、英偉達(dá)的Jetson TX系列等也常作為高端產(chǎn)品的通用的視覺(jué)AI處理器被加入到攝像頭當(dāng)中。
在創(chuàng)業(yè)公司方面，我們耳熟能詳?shù)腁I獨(dú)角獸們也都陸續(xù)宣布進(jìn)軍安防芯片領(lǐng)域，比如前不久都宣布融資了的寒武紀(jì)和深鑒科技，二者都將會(huì)在2018年推出可集成在安防SoC芯片上的IP處理器模塊。由于SoC對(duì)技術(shù)及資本的要求較高，此類公司通常都需要都需要具備一定的融資額度與技術(shù)壁壘。
3、前端嵌入式AI模塊/板卡：中小創(chuàng)企扎堆的2015年
上文提到，這類廠商可以提供前端嵌入式AI模塊/板卡，基于現(xiàn)有RGB攝像頭之上做前端智能化，將視頻數(shù)據(jù)直接輸入一個(gè)像小盒子一樣的設(shè)備中，輸出的視頻數(shù)據(jù)就可以帶有人臉識(shí)別、車輛識(shí)別等信息，是一種周期短、低功耗、低成本的解決方案、適合對(duì)安防需求不大的場(chǎng)景使用、可以稱得上是“即插即用”。
當(dāng)然，這一類廠商也可以作為SoC的IP硬件提供商，又或是與攝像頭公司合作，將板卡直接集成在攝像頭里。這些廠商通常使用的都是基于英特爾的Movidius VPU處理器的低功耗解決方案，而且從圖表中可以觀察到一件有趣的事，那就是這些廠商大部分成立于2015年。
4、后端軟件/平臺(tái)：新老玩家博弈戰(zhàn)
上文提到，“AI 后端”指的是將攝像頭采集到的視頻信息發(fā)送到后端中控系統(tǒng)或者云端，然后再利用服務(wù)器強(qiáng)大的計(jì)算能力對(duì)其進(jìn)行分析、處理。此前“AI 后端”的解決方案一直是主流，不過(guò)由于現(xiàn)在安防行業(yè)對(duì)實(shí)時(shí)性、隱私保密性、傳輸穩(wěn)定性等要求越來(lái)越高，端智能的相關(guān)技術(shù)也越來(lái)越成熟，“AI 前端”的解決方案開(kāi)始逐漸受到行業(yè)歡迎。
在這一領(lǐng)域中，東方網(wǎng)力作為國(guó)內(nèi)安防領(lǐng)域第二陣營(yíng)的龍頭玩家之一，正在積極地通過(guò)研發(fā)與并購(gòu)?fù)顿Y的方式加大著對(duì)AI的投入；而國(guó)內(nèi)AI獨(dú)角獸們?nèi)缟虦萍?、曠視科技等也在進(jìn)軍AI 后端安防。較之之前的嵌入式AI解決方案提供商，這類平臺(tái)級(jí)的公司普遍成立時(shí)間稍長(zhǎng)，而且資本儲(chǔ)備也較為充足。
受制于傳統(tǒng)的圖像識(shí)別與圖像處理算法的制約，安防產(chǎn)業(yè)智能化的推進(jìn)腳步十分緩慢，識(shí)別準(zhǔn)確率低、環(huán)境適應(yīng)性差、識(shí)別種類少等問(wèn)題一直困擾著各類安防企業(yè)——直至這一輪深度學(xué)習(xí)的AI浪潮襲來(lái)。
由于安防行業(yè)的種種需求與深度學(xué)習(xí)種種落地方向不謀而合，在傳統(tǒng)安防行業(yè)馬太效應(yīng)凸顯、紅海競(jìng)爭(zhēng)、甚至打起價(jià)格戰(zhàn)的當(dāng)下，人工智能技術(shù)仿如一個(gè)破冰者，為產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)都帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。上文提到的這近40個(gè)玩家只是一部分，未來(lái)AI 安防市場(chǎng)還將更為興旺紅火。
注：頭圖來(lái)自Stanley Leung/端傳媒
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