五個時代的變遷 縱覽安防電子市場發展格局

　　摘要：一時間，給用戶一個理念，好像現在安防行業的主流技術就是“高清”，余下問題只是“高清時代”已經到來還是將要到來還未確定。

　　安防技術40年發展概述

　　2011年11月底我去深圳參加了深圳安防博覽會，看到很多安防企業打出了這樣的口號：“高清時代已經來臨”，“安防行業全面進入高清時代”等等。如果是一些做視頻監控的企業這樣說倒也罷了，可是我看到許多媒體也在跟著說“高清是這屆展會的主題”“高清時代真的到來了嗎”就覺得有些不妥了。一時間，給用戶一個理念，好像現在安防行業的主流技術就是“高清”，余下問題只是“高清時代”已經到來還是將要到來還未確定。

　　安防行業技術發展的歷程：

　　我們來描述一下近四十年來安防技術的大致發展歷程。

　　下面簡單地描述了安防行業近四十年的技術發展歷程，分析最基本的五個子行業攝像機云臺鏡頭控制視頻記錄信息傳輸探測報警。橫向列出這五個子行業。而縱向是沿著時間的軌跡，從70年代安防行業剛剛起步的年代，一直到如今以2011年底安防博覽會表達出來的趨勢。

　　監控鏡頭及存儲發展

　　一監控攝像機系列

　　70-80年代模擬技術攝像機：晶體管技術攝像機，分辨率大約480線，基本上沒有數字技術;

　　80-90年代模擬技術固體芯片攝像機：CCDCMOS攝像機，初期分辨率大約380線，漸漸提高到510線;

　　90-00年代IP數字攝像機的出現：早期將視頻用視頻服務器編碼為IP信號，后來發展為基于IP技術的IP攝像機，總像素數大約30萬—45萬，大約相當于480線攝像機。

　　00-10年代高清技術的應用：高清IP攝像機，基于高密度CCD技術。總像素數大約為130萬—200萬;

　　10-年代數字分析技術：超高清IP攝像機，內嵌入視頻分析，帶預警功能的;人臉識別，物體位置識別等數字式安防攝像機;

　　二云臺鏡頭控制系列

　　70-80年代模擬技術電纜控制：由模擬控制器向前端發送模擬電壓，控制云臺鏡頭;電壓初始為AC110V，后來轉用DC24V及DC±6V。

　　80-90年代早期簡單數字技術：比如曾有廠家使用音頻編碼技術。使用5個音頻作為5BIT數字制作控制器，使用分頻技術解出控制碼。控制距離500米;

　　10-年代自動化控制出現：對應視頻分析實施云臺鏡頭的實時響應，自動跟蹤自動預置位;

　　三視頻記錄系列

　　70-80年代視頻模擬記錄設備：磁帶錄像機，采用1/2英寸工業錄像帶;

　　80-90年代早期數字技術錄像機：基于PC的硬盤錄像機，具備初步的視頻數字化壓縮，比如MPEG2JPEGMPEG4等格式;分辨率為CIF格式，漸漸提高到D1格式;

　　90-00年代中期數字技術攝像機：壓縮技術沒有大變化，漸漸采用H.264格式為主體。出現嵌入式的硬盤錄像機。分辨率大多提高到D1格式。

　　00-10年代近年來的網盤技術：網絡上的錄像服務器，壓縮技術沒有大變化，但是大容量的硬盤及高速計算機使錄像密度適應高清攝像機;

　　10-年代現代分布式的網絡服務器：錄像分布中心的出現，網絡調用技術;

　　信息傳輸與探測報警發展

　　四信息傳輸系列

　　70-80年代視頻電纜傳輸：基帶傳輸6M視頻信號，必要時用模擬補償放大技術;

　　80-90年代光纖的應用：數字傳輸技術的設備的引入，光纖模擬傳輸;

　　90-00年代數字傳輸技術的設備：光纖設備發展到數字壓縮傳輸;采用數字傳輸技術的光通訊設備;還有一些射頻調制的傳輸設備等等;

　　00-10年代IP技術的應用：視頻信號報警信號均發展到在網絡上傳輸;同時利用各類新的通訊技術，如900M跳頻通信單邊帶電臺，3G手機技術等等

　　10-年代物聯網概念的引入：將來每個安防設備都具備IP地址，引入物聯網概念，網絡信息及時互動;

　　五探測報警系列

　　70-80年代基于模擬技術的各類探頭：門磁窗磁被動紅外探頭多普勒超聲探頭射頻探頭等;

　　80-90年代開始應用數字技術：數字技術的介入，將早期模擬技術的探頭增加少量的數據分析技術，稍稍降低誤報率;

　　90-00年代較多地采用數字技術：產生三鑒多鑒等概念的探測器，進一步降低誤報;

　　00-10年代IP技術的應用：基本上全數字化，模糊數學分析的安防探測，報警信息用網絡技術傳輸;

　　10-年代RFIP技術的發展：無線化的RFIP布置，形成全數字化，無線安防探頭體系。趨向和監控系統全面地嵌入。

　　上述五個方面是安防行業的一個簡單的分類。圖中兩個方面沒有表達出來：一是安防行業中其他很多的子行業的內容沒有表達，沒有分析。二是對各個子行業之間的聯系滲透互動完全沒有描述;后文將稍稍展開分析。

　　90-00年代成熟數字技術介入：485簡單編碼技術，總線式矩陣控制器。控制距離1200米;

　　00-10年代網絡雙向傳輸技術：基于TCP/IP技術的網絡傳輸的控制指令，使用現場的網絡解碼器;

安防行業技術當前的潮流用什么語言來描述：

其實這個圖里面也僅僅是安防行業的部分技術的情況，其他還有很多，比如鏡頭技術照明技術，全天候外罩技術抗高溫防水技術X射線檢測抗高強輻射的特種設備等等許多。本文僅僅以上述五個主要的分系統為例，說明一下近年來的安防技術發展趨勢。可以說是掛一漏萬。但是從這五個分系統的發展來看，也可以看出，“高清”不過是當今安防技術發展的一個角落。固然是很先進，但是缺少了其他子行業的技術發展，是不能構成全面的現代安防系統的。說“當今安防行業進入了高清時代”不僅僅是不全面的描述，片面的描述，而且是對其他各個分行業的技術人員的辛勤勞動的不尊重。

在這個圖里橫向看，2010年前后的技術發展，也就是圖中的橫向第四行，第五行方框里描述的技術內容，可知與“高清”掛的上邊的也就是淺紅色標注的那四個方框，按分類說，也只占到安防技術的40%上下。

報警體系和監控體系的全面融合

橫向觀察當今的安防行業的發展趨勢，倒真的可以說：當前的技術趨勢是“全面數字化智能化的基于現代網絡的安防設備和體系”。高清技術也是全面基于數字技術的，這當然毋庸置疑。而其他的方面，控制技術，視頻記錄體系信息傳輸系統及設備探測報警設備及技術也必須全方位地引入了數字壓縮技術模糊數學分析技術數據群分析降噪抗誤報技術。他們之間的嵌入融合統一工作也一定離不開數字技術。現在已經看到一些稍大型的監控體系，建立在全數字計算機控制的平臺之上，全系統網上傳輸及控制，各分布式監控錄像中心的數字式記錄，突發安防事件后信息的自動分發，報警及自動處理等等全離不開數字技術。

其實，就是上面沒有提到的其他子行業里也滲透了各種數字技術。

現代的鏡頭設計，尤其是非球面鏡頭的設計，怎么可以離開全計算機化的光學數字設計體系，鏡頭加工怎么能沒有數控的光學磨片機。

就算是一般理解的比較簡單的各種外罩的機械加工，當今也離不開數字化設計，數控機床的加工，計算機配料的噴涂技術等等。

所以我們再總結一句，當今安防技術的發展核心是“全面數字化智能化的基于現代網絡的安防設備和體系”。這個體系包括了高清攝像機及錄像設備外圍設備，也包括了各種新型數字化分析的探測器，以及數字化的傳輸設備及系統。如果出于某種原因，愿意提出“高清”這個詞，也應該指出“高清技術”和“安防產品及通訊的全面數字化”并列為當前的技術發展趨勢。

安防行業技術近期未來發展估計：

1，報警體系和監控體系的全面融合。

目前，上述各項安防分系統之間的技術聯系還處于初級階段，往往是各自留出一些可以給其他行業使用的通訊采樣的接口。由工程人員在用戶系統里進行橫向的物理連接，同步，互動。這種互聯方式一般搞得十分繁雜，電纜及中間設備繁多。也不具備統一的合理的標準與設備，使用及設置十分復雜。經驗不夠豐富的工程人員往往設計出的用戶系統不夠周全，沒有充分的互動。

　　所以上述各個安防分系統之間應該進一步融合。這種融合不應停留在工程層次，不應由工程設計人員來考慮互聯。而應該是安防產品的設計里面就嵌入應該有的其他分系統設備的功能。

　　視頻設備向報警設備的數字化擴充。我們已經見到，現在國外已經出現的很小型的IP攝像機，內部嵌入了視頻分析軟件(注意，不是像現在普遍的方式，將視頻傳送回監控中心，再由計算機的視頻分析軟件來分析圖像，提出報告)隨時在前端分析本身拍攝的圖像，分析異常物體，人員的出現，排除天氣，光線各種雜散物體的影響，提出報警信息，連同圖像一起壓縮編碼。使用網絡傳送到監控中心。這種數字化的網絡化的，視頻報警功能同時具備的，軟件硬件高度互相嵌入的設備一定是未來的趨勢。過來，報警探頭也在向視頻化嵌入式發展，向IP傳輸，無線化發展。一個數字化的探頭，經模糊數學進行數據包的分析處理判斷，已經大大提高了靈敏度，同時降低了誤報率。但是未來會需要再給它增加視頻功能。加上小型的攝像機，在報警前后，將現場圖像使用IP方式，疊加報警信息，存儲在這個探頭本身內部，同時經由有線甚至無線的網絡渠道傳送回監控中心。隨時接受監控中心對它的數據調用，檢查警情發生時的圖像。

　　這些小小的例子里面，已經將上文所述的拍攝圖像視頻記錄，報警探測，數字化分析，IP傳輸，無線化，節能理念等等，一件件地融合在一起了。這樣的設備在實際工程中更加容易理解和使用，可以使工程人員更加方便地搭建成用戶需求的安防體系。

　　誕生更多的節能綠色安防產品

　　2，在安防設備的開發方面：硬件及軟件嵌入式技術將更廣泛地應用。

　　現代的硬件開發技術已經不是傳統的方式分析任務;設計電源圖;做實驗板設計;設計印制板，只做樣機，分析改進;設計定型;例行試驗;修改設計;生產定型;而是在設計任務的開始階段，就會融入大量的軟件工作，討論本方案的硬件軟件分工;互相嵌入的方案;數字化計算機化的設計;真正嵌入軟件的IC設計;數字化的模擬運行;直到可運行的嵌入式系統的設計完工。這樣的電子產品已經不是傳統的硬件配合軟件的類型，不是現在一般理解的計算機裝上軟件的模式。也不是一個單片機系統內置一個匯編等級的軟件來運行解決一個安防的問題。而是硬件軟件深入地結合一體，形成一個芯片級的器件，構成一個安防產品的輕小的核心。想設計這樣的產品，必將使我們想到下一個問題。

　　3，將誕生更加節能綠色的安防產品及系統。

　　我們面臨的生存環境已經給我們提出了日益嚴重的環境難題。我們已經面臨能源危機，氣溫升高，海平面上升等地球層次的問題。安防行業是人類發展的一個階段的物質生活需求。也義不容辭地要面臨上述人類困難。要有危機意識地參與改善安防產品的耗能狀況，做出節能，低排放，無污染的小型化的設備應用于安防體系。想象一下，一個使用0.5V電壓供電的攝像機，將會消耗能源很小，體積很小，散熱很少，對外界輻射很少，會多么方便!而它需要的0.5V電源，也許可以利用我們人體的表面熱量就可以產生。這該多方便!

　　這樣來形成的全數字化的高清圖像的監控。形成高靈敏度低誤報率的數字化探測系統。

　　同時各分系統互相深度嵌入，構成數字化的信息分析自動警告甚至自動處理安防預警事件，增強人機交流。可以預見，在不遠的未來，人們的日常生活中，小型綠色的安防產品可以隨身攜帶，安裝在隨身物品上，設置于自用的汽車自行車甚至手提包上，隨時給我們提供安全方面的提示和保護。新一代的安防產品必將協助人們構建新一代的安防體系，建設新一代的安防城市。使人們過上更安全的，更有自尊的生活。