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视频分析加速智慧社区转型

  社区管理是城市管理的基本单元,也被称为城市精细化治理的“最后一公里”,其对于提升管理效率、提高居民生活幸福感、推动产业转型都有着重要意义。得益于技术创新与经济的快速发展,传统社区正在加速向智慧社区转移。

  作为智慧社区构建的基础技术,视频分析扮演着重要角色。智能视频分析系统能够通过摄像头等设备,采集社区中的人、车、公共设施等管理对象的视觉数据,并通过服务器、网关等设备进行自动化、智能化分析,从而生成智慧化的数据洞察。在长期的实践中,智能视频分析系统被证明可以有效满足用户在周界入侵识别、违章停车识别、违停识别、垃圾管理、公共设施管理等方面的需求,助力营造卓越的社区/园区环境。

  基于英特尔架构,上海趋视信息科技有限公司推出了神图智安智慧社区解决方案。该解决方案包括搭载了英特尔至强可扩展处理器/英特尔酷睿处理器的智能视频分析系统,能够通过与网络摄像机的连接,对指定单个或多个视频监控区域的异常事件进行视频监控、运动分析和特征分类,精准监测异常事件,并对报警信息和图像长期保存,实现智能化、自动化的事件发现与推送处理。

  在智慧社区的建设与运营之中,以“AI+ 智慧管理” 为代表的基于AI 的智能视频分析系统扮演着重要角色。通过使用ResNet框架、Fast R-CNN、YOLOv3、VGG、Alexnet、Facenet 等模型进行训练,视频服务提供商能够将生物识别、异常行为识别、车辆识别、车牌识别、高空抛物检测等算法集成于视频分析平台之中,及时提供有效洞察,助力实现高效社区管理。帮助社区解决管理难以触达、人力资源成本过高、响应速度不足等问题。

  鉴于AI +视频分析在智慧社区建设中的重要意义,以及《关于加强和完善城乡社区治理的意见》、《关于全面推进城镇老旧小区改造工作的指导意见》等政策的驱动,其在近几年实现了快速发展。艾瑞咨询发布的《2021年中国AI +安防行业发展研究报告》显示,2020年,社区楼宇领域AI +安防软硬件市场规模超过 50亿元,预计未来数年AI 安防在社区楼宇领域将保持高速稳定发展,2025 年社区楼宇领域AI +安防软硬件市场规模预计将达到164 亿元1。

  在市场高速发展的同时,面向智慧社区场景的智能视频分析系统展现出了强劲发展势头。但该系统的部署并非一蹴而就,同样面临着诸多挑战:

  部署于边缘端的视频分析应用能够支持智慧社区部署轻量级应用,直接在边缘端对数据进行清洗、预处理、聚合和筛选,降低云或数据中心的数据处理压力,节省网络带宽,同时加快特定环境下的应用响应速度。同时,在边缘端经过预处理的数据可以传输到云端进行进一步的分析,云端还可以对于模型进行训练,并将训练好的模型直接下发到边缘端进行推理。

  智慧社区的视频分析应用场景决定着其功耗、空间占用和成本都受到较为严格的限制,通过高集成度的设计,有助于满足社区在功耗和空间等方面的需求,同时也有助于降低终端用户在部署与调优方面的门槛,并节约时间。

  降低系统运维与部署复杂度、降低成本是用户对于视频分析系统的重要需求。而随着硬件性能的提升,以及架构的优化,视频分析系统有望在边缘端整合视频采集、视频解码、门禁及楼宇对讲、车牌识别道闸等应用,降低基础设施部署所带来的昂贵成本。

  社区内已经部署了大量非智能摄像头,如果采取重新建设的方式,将其更换为智能摄像头,将导致旧摄像头资源的浪费,带来较高的成本负担。

  传统方案通常采用云端进行AI 推理的方式来进行图像识别,但是这种方式对于云平台、网络都有一定的要求,而且有可能因为网络问题导致服务不稳定或中断。

  传统方案在应用灵活性、成本、扩展性等方面存在着一定的瓶颈,使得智慧视频系统面临一定的限制。

  趋视科技神图智安智慧社区解决方案的核心产品为边缘端部署的视频分析终端,其包括面向大型社区的TIVS6500-TR0智能分析仪,以及面向中小型社区的TIVS6500-PG8I 智能分析仪。方案还包括神图智安云服务平台、神图智安App等组件,能够对于指定的单个或多个视频区域的异常事件进行视频定位、运动分析和特征分类,精准监测异常事件,并对事件信息和图像长期保存,为管理者提供精准而全面的信息支撑。

  目前,趋视科技拥有原创自主的专家系统与深度学习融合技术、2D图像转3D场景建模、复杂场景多目标跟踪、专家系统肢体模型和复杂场景抗干扰学习五大核心技术。其智慧社区解决方案能够扩展到30+ 算法,其中包括:

  违章停车识别:监测指定区域内是否有机动车/非机动车违规停留,并进行警示或提醒。

  特定车辆识别:对渣土车等进行特定目标识别,当特定目标时,产生提醒信号引起关注。

  车牌识别:对进出口的车辆进行车牌识别身份认证,配合门禁管理及访客管理系统对进出车辆进行身份核验授权通行。

  占道堆物识别:当检测到物品在指定区域堆放时间超过指定时间时,产生提醒信号引起关注。

  在自主创新的智能视频分析引擎基础上,趋视科技还通过OpenVINO进行性能优化及推理部署。测试数据显示,在利用OpenVINO 工具套件进行优化之后,神图智安视频智能分析仪的AI推理综合性能得到了大幅提升,可以满足最高达48路的视频智慧分析需求2。

  除了OpenVINO 工具套件之外,趋视科技神图智安智慧社区解决方案还将算法专家系统部分改用英特尔数学核心函数库,并使用英特尔C++++ 编译器进行重编译,充分利用英特尔处理器的超线程技术和其他内置技术,使得整体性能得到进一步提升。

  基于英特尔处理器的强大算力,以及OpenVINO工具套件、英特尔数学核心函数库等软件的优化,神图智安智能解决方案能够提供卓越性能,算法分析帧率达到25帧3,可高效地对影像进行分析。

  在英特尔技术和软硬件产品助力下,神图智安智慧社区解决方案具备了诸多超越传统方案的优势:

  实现云边端一体化的处理,不仅能够通过边缘 AI 推理提升稳定性、即时性等方面的表现,还可以通过云端管理打通乱点治理的全流程。

  无需对现有的视频监控系统进行彻底改造,而是能够高效利用旧的摄像设备,有助于降低改造时间与成本,实现更高的经济效益。

  在事件发生后,系统能够在3秒内通过AI应用对于图像进行识别并判断该事件是否违规,并在5分钟内处置完成,大幅提升管理效率6。

  通过云端管理平台,支持社区构建社区人员工作量和工作效能双考核体系,细化至出勤小组、服务人员。

  目前,神图智安智慧社区解决方案已经在多个智慧社区中得到成功应用,帮助用户有效化解了管理人员不足、难以实现实时化监管、视频分析流于表面等问题,显著提升了社区的管理能力,加速了智慧社区转型。

  借助端到端的技术能力布局,英特尔能够为智慧社区建设与改造提供充沛的动能,这包括:以可高度扩展的人工智能、大数据和存储等核心功能为基础,支持系统的高性能、高可用性,并可使系统从错误中快速恢复;支持简化应用开发,开发者可以使用多种编程语言来集成和拓展功能;支持简化部署维护的功能,使远程安装升级更为便捷;支持云边协同,实现边缘网关到云的统一管理及负载均衡。

  在“英特尔AI百佳创新激励计划” 等生态计划的框架下,英特尔正在与包括趋视科技在内的伙伴进行广泛合作,以无所不在的计算、无处不在的连接、从云到边缘的基础设施、人工智能这四大超级力量为支撑,以智慧社区公共服务管理平台为载体,助力合作伙伴的解决方案融合社区场景下的人、事、地、物、情、组织等多种数据资源,提供面向组织、物业、居民和企业的社区管理与服务类应用,提升社区管理与服务的科学化、智能化、精细化水平。

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