監控產業商機龐大,依國內調查顯示,國內監控市場在鄰里、道路監控及e化交通等應用上有新台幣數十億之商機。為促進各界對於各種監控技術、產品、應用及未來趨勢的認識與了解,由國立交通大學電腦視覺研發中心主辦,本刊執行承辦的「監控市場需求與發展趨勢產官學研圓桌會議」日前在中央研究院資訊科學研究所舉行。會中邀請到產官學研各界菁英,提供對監控市場需求與發展趨勢的深入看法,為饗讀者,特整理出各方精華以為分享參考。
主辦單位:國立交通大學電腦視覺研發中心
指導單位:經濟部技術處
協辦單位:國立交通大學應用新感測技術的戶外活動監控車系統計畫
中央研究院資訊科學研究所
中央研究院資訊科技創新研究中心
執行單位: 陸克文化事業有限公司 電子與電腦雜誌
時 間:99年5月24日(星期一) 14:00~17:30
地 點:中央研究院資訊科學研究所105/106會議室
會議主席: 蔡文祥 校長
經歷簡介: 亞洲大學前校長,交通大學前副校長以及國立交通大學資訊工程系講座教授,同時也是經濟部學界科專「以視覺為基礎之智慧型環境的建構四年計畫」的總計畫主持人。
司儀:王麗娟/本刊主筆
關於主辦單位
「以視覺為基礎之智慧型環境的建構四年計畫」是經濟部於2004年起開始補助的重點學界科技專案計畫,由交通大學之「電腦視覺研發中心」主導,以視訊監控為核心,並以建構智慧型建築、社區及城市為主題,統整學界17所大學超過30人之傑出教授群,打造超過百人之堅強研究團隊。歷年來已開發近150項核心技術、62項可移轉技術,並移轉48項技術予國內業界,獲得約2500萬元之技術授權金與超過7000萬元之衍生委託計畫,取得國內外專利17件,成果相當豐碩,是經濟部學界科專的模範計畫。整個團隊擁有台灣最豐沛的視訊研發人才庫及技術庫,目前在經濟部支持下,正進行第二期四年計畫,積極研發更具智慧之先進技術,以提升台灣在國際間之競爭力。
國內最大跨校研發團隊搭建與產研界溝通平台
主持人蔡文祥教授開場針對經濟部學界科專「以視覺為基礎之智慧型環境的建構四年計畫」進行簡介。他指出,這個由電腦視覺方面最大的跨校研發團隊所組成的學界科專計畫已經進行了六年,總共結合了全國17所大學以及中研院資訊所,將近三十位的精英教授,研發團隊超過100多人,可說是國內視訊監控領域最大的人材庫。多年來累計發展了150多項的核心技術,更可以說是國內學界科專最大的技術庫。為了避免閉門造車,做一些為研究而研究的結果,希望透過這次產官學研圓桌會議的舉行,傾聽國內研發界及產業界的建言,提供這項計畫正確的研發方向。
蔡校長表示,希望藉由這次業界先進提供的意見,繼續研發領先國際的學術成果,與相關的產業廠商密切合作,提供顧問諮詢,以帶動我們相關產業的能力,加強我們的國際競爭力。
菁英觀點: 監控產業的需求與規劃
匯集學界研發能量的交大電腦視覺研發中心
代表主辦單位的交通大學電腦視覺研發中心副主任陳永昇教授介紹交大電腦視覺研發中心乃是為執行經濟部所支持,由蔡文祥校長總主持的「以視覺為基礎之智慧型環境的建構四年計畫」,以及由交通大學電腦視覺中心主任莊仁輝教授總主持的「應用新感測技術的戶外活動監控車系統計畫」而成立。
*目標與成果
陳永昇教授指出,這兩個計畫的研發目標,包括開發智慧型建築裡面所需要的智慧型視覺監控技術、以及針對日夜、活動式的安全監視系統技術。另外,在建築物中建立智慧型中央管理系統,以進行視覺化的系統控制,而在室內發生人員跌倒或火災等突發事件時,將透過攝影機視訊內容的分析進行自動判斷。
此外,該中心也開發出先進的攝影系統、相對應的視覺處理系統、以及嵌入式發展平台,並把這些系統安裝在監控車上面。在一些需動態監控場合(如遊行等),將很適合安全監控車來執行這樣的任務。 2008年該中心呈現了一個整合了14項技術的園區長程追蹤雛型系統, 2009年則整合了結合了11項技術的智慧型建築及人物監控整合系統, 配合交大eco-city的計畫,將這些高科技建置在交大電資大樓八樓。
*使命: 技轉業界
陳教授並介紹這兩個計畫與其他學術計畫的不同之處。 他說,”學術界通常是針對較困難的問題,去開發最尖端的技術,並驗證這些技術實行的可行性。經濟部的計畫屬性特別要求我們要跟業界合作,開發出可以實際應用在產品的技術,並將這些技術轉移給業界,來提升國內產業產品的競爭力。針對這樣的目標,我們特別著重在技術移轉、授權專利或執行業界的衍生委託研究計畫。”
陳教授也強調要將技術推廣到業界的決心。他說,”為了希望我們所開發的技術不要曲高和寡,而能與業界的產品緊密結合, 我們特別成立了技轉推動及商品化小組、技術指標推動小組、市場調查小組、專利佈局小組與系統整合工作小組,以展現我們所發展出來一百多項的技術的整合能力及可靠性。”
台灣世曦: 智慧交通監控的需求與發展
台灣世曦在國內高速公路與省道監控規畫與管理擁有達十餘年的經驗,該公司電機工程部林啟豊技術經理從實務面暢述智慧交通監控的需求與發展。
*困難與需求
交通資訊需要發佈給所有用路人,不管他是在用Internet、手機或是未來的行動中車上導引系統。 而關於交通資訊中的影像訊號要如何提供給智慧型手機用戶,林經理指出,”這個部份其實我們曾遇到一些困難。我們希望所獲得的一些影像資訊也能提供給業者做一些加值服務。另外,影像訊號過去都是做即時監控,基本上不做錄影,現在大部份的要求是希望該公司可以做一些歷史影像的調閱以及事件自動偵測。”此外,台灣世曦也做了很多自動車牌辨識系統,可用以偵測一部車從A點到B點的真實時間,以建立真實旅行時間資料庫。台灣世曦也希望能建立OD(屢次起迄點)資料,長期累積OD資料,藉以建立起往後交通控制管理策略研擬的依據。
“此外,高速公路全長一千多公里, 公路上的CCTV監控系統建置不是一次到位,而是根據不同道路建設的期程有不同建置的案子。不同期程的廠牌其實都不一樣, 裡面包括PTZ的控制、還有各品牌閉路電視字幕的做法都不一樣,未來如果能將規格標準化,其實是一個蠻重要的需求。”
整個未來的發展,林啟豊經理提出四個需求重點:”第一個是視訊影像處理技術越來越快速,我們希望強化智慧分析的功能,讓我們系統的實用效益更大; 第二個是智慧手機查詢即時影像,我們希望能適用不同的平台;第三是我們希望也能來應用移動視訊平台,如移動監測車;第四,某些單位希望能做贓車查緝特定e 化的需求,這部份也可以納入我們的系統中來。”
工研院:智慧化分析是監控產業應走的路
身為國內產官單位重要技術智囊的工研院,深入瞭解智慧化監控系統技術核心與產業動向,資通所余孝先副所長指出,全世界約三分之一攝影機是台灣製造的。這三分之一絕大部份是比較低階的類比攝影機。但隨著數位科技的進步慢慢走向IP,也要增加先進的的嵌入式分析功能。工研院一方面認為台灣在監控攝影機上有很強的基礎,另一方面也擔憂,若國內廠商產品不提升,當市場的需求不再是低階攝影機時,廠商將會面臨重大困難。他說,”我們認為工研院的責任,就是提供產業一些智慧化的分析功能,提升台灣監控產業,創造新的附加價值。”
工研院的策略在那邊呢?四年前工研院資通所做過策略規畫,將安全監控應用大致區分為三個主要場景: 家中、園區以及公共區域。其中,公共安全變數最多、挑戰最大,因此工研院特別鎖定於公共區域。
余副所長表示,”我們要做兩件事:一個是將一些技術嵌入到前端去,這個部分希望比較即時的;另一個是希望video在後端給警察人員來用的時候,可以做到有效率的影像處理,目的是比較協助性的。 “
余副所長結語表示,視訊監控大趨勢還在持續的發展,也很穩定的在進步,從前陣子談IP化,到現在的智慧化整合的部分,這個大趨勢是對的。工研院的重點第一是要協助廠商,著重在嵌入式的部分,第二是為協助警政同仁做事後分析的部分。第三部分是結合雲端,包括無線寬頻的部分。
警政在監控市場上的應用與期待
身負規畫警政監控系統的警政署資訊室李相臣主任語重心長的指出,在這一兩年來,在中央大概撥了約三十億的預算在做監控系統,但是並沒有達到應該有的效益。”主要是我們只針對前端,我們在很多地方裝了很多攝影機,但是我們攝影機拿回來怎麼用,讓我們非常痛苦。 “
他提出對前後端監控系統的需求。他說,”我們要的前端攝影機只要很簡單,只要清晰、穩定、故障率低、廣角及電源。 另外在傳輸平台方面,是要用有線還是無線的系統架構必須做一權衡,像有線要挖馬路,要跟相關單位溝通起來就很困難。在無線的部分雖然WiMAX系統是不錯的技術,但基地台的佈建並不是廣佈全台,尤其無法擴及至郊區偏遠地帶。所以我們的模組分成兩套,市區我們用WiMAX,郊區用有線。由於警察是涵蓋全台,所以這樣兩套系統的配置對我們來說是很困擾的。 現在雲端又出來了,人家問你什麼時候要用雲端, 我說,慢慢來,警察不是要最新的科技,而是要用適合的科技。”
李主任提出他對後端的需求,包括格式統一、自動化的視覺分析系統以及儲存媒體等。他說"如果這些能完成,對我們的警政監控方面就可以解決很多問題,特別是人臉辨識的應用”。最後李主任表示,警政方面的需求其實各界都想到了, " 但怎麼樣做可以讓我們更實用,不能只給我們一個構想,一個實驗室的東西。就好像講雲端,都不知怎麼讓警察同仁用雲端,請給我們實際的東西。”
精英觀點:監控產品與技術應用現況與發展
IBM: 智能監控在城市安全上的應用
台灣IBM陳俊昌協理從三方面議題上分享其看法,第一是IBM看到整個監控的市場的演變。第二是分享IBM在美國芝加哥做了一些城市安全的運用。第三則是看整個智能監控技術的發展與趨勢。陳協理指出,整個監控產業大家其實都已經非常熟,攝影機的涵蓋率其實蠻高的,大部份的重點是怎麼在原來攝影機的不足之處加上智慧的功能,讓整個原來是透過人工跟勞力成本的型態,在加入電腦輔助後可以達到高效能。“我從幾個議題的角色來看。第一是我們看攝影機的影像怎麼樣變清晰。第二是我們來思考攝影機怎麼加上智慧的功能來做預測模式或自動預防的動作。第三是我們怎麼透過技術讓非結構型資料(unstructured data)變成結構型資料之後,怎麼去做索引搜尋甚至分析的部份。還有一個很重要的連接性(connectivity)問題,不管是WiMAX或很多未來連接性技術的部份。”
陳協理也分享產業上的實際應用。IBM與芝加哥政府合作的Smart City專案大概是在三年前開始,芝加哥政府發現林立於每一個街口的攝影機數很多,權責卻是分散的,所以他們成立一個叫OEMC( Office of Emergency Management and Communications) 的組織,透過中央指揮中心把影像警報系統結合在一起,不管火警、搶劫、急救的通報都到這個中心來。在這個中心裡面進行監控,需解決兩個主要問題:第一是感測資訊分析的品質,第二是通訊的效率。因此當時IBM在芝加哥建置了三個ring的光纖通道,每個ring裡有128芯的光纖cable。而在這議題上,IBM認為政府應先做,之後希望有民營企業可以加入。
針對未來需求,IBM思考提供一個平台模組,廠商一開發出元件,即可像任天堂插卡一樣插到(plug-in)IBM的平台上。針對未來人臉辨識的議題,雖然目前技術尚不成熟,但可以試著把人的特徵分拆幾個部份,比如頭髮、眼睛、鬍子、衣服顏色、短褲或長褲等較容易判斷的議題,這些判斷都可以形成搜尋的條件,而藉由很多meta data來進行快速搜尋, 以幫助警察的辦案。
神通:政府是帶動監控產業的力量
國內大型系統整合公司神通電腦鍾克雄副總經理從5個角度觀察投入監控市場的成功機會。
鍾副總指出,第一要清楚客戶是誰?如同余副所長所提三個部分:政府機關,園區及個人,其中又以政府機關的商機為最大。”其實,這一塊市場驅動的主要力量是來自於政府,比如說臺北市政府希望把臺北市做成一個smart city,做成一個safe city,讓市民更安全,讓都市更智慧化,那市場就會朝這個方向移動。現在全世界所有的都會系統,大概都是朝這個方向在走,這個也是市場上最大帶動的力量”。其次,另一個帶動的力量則是來自於軍方。
第二是營運模式(business model)。在臺灣廠商傳統的營運方式是你能夠設計、研發、生產製造一個東西,這個東西你去參展,透過一個B2B,有買主買你的東西,再透過他的B2C通道賣出去。可是未來除非你做的是硬體,監控系統的business model恐怕不是這個樣子,而如果我們再走回硬體,前景是很小的。
最終,要走入監控市場其實還是要靠軟體。軟體賣出去的時候,要整合到不同廠牌的攝影機,要整合到不同國家的傳輸規格跟標準,開發難度非常高。所以,必須要透過操作,像是找神通這種公司,在政府的鼓勵之下,進行幾個案子,讓你的系統有機會一展身手。
目前其實阻礙臺灣服務業進步最大的問題在於採購法,今天臺灣的採購有95%是價格標,這樣的採購法無法鼓勵創新。所以,未來各位所開發出來的這個產品一定要結合到業界才有機會走出去。
最後,鍾副總建議公共監控系統除了要跟119整合外,也應該跟GPS整合。在家庭監控部份,應該與建築法規做一結合,並透過政府支持的示範點將技術推廣出去。
ADI:中國大陸監控規格要求高
資料轉換器龍頭廠商ADI美商亞德諾的出席代表特別提醒與會各界重視中國大陸監控市場,並舉例分享中國制定高標準的監控攝影機規格在公路上的應用。ADI 代表表示,大陸要求所架的攝影機大概是4.5公尺高,物件辨識(object identification)最遠的距離是27公尺外,這個最主要的應用是做車牌上的辨識或者是包括一些車子路訊上的追縱。在這樣的條件之下辨識率要達到95%,而且每個攝影機都要在實驗室裡面測試大概一個禮拜,在溫度約55度、溼度約90%之環境下測試,以達到非常好的可靠度。
除了車牌辨識之外, ADI很多在日本或中國大陸的客戶提出能夠同時做測速應用的監控攝影機需求,以省去額外的雷達測速系統。而現在中國大陸有很多車牌辨識系統,基本上可以追蹤任何一輛車子的車號,這對於犯罪預防、甚至對於犯罪追蹤也是非常重要的。
研華:開放標準是必要
研華解決方案暨產品開發經理劉育成經理分享該公司在產業的經驗及對整個產業趨勢走向及觀察。
劉經理表示,研華在監控這個產業已耕耘非常久,曾以工業電腦幫許多國際監控大廠做OEM, ODM,除此,研華本身也有自己開發的監控軟體。比如說台灣各縣市路口監控大概有三分之一後端的儲存設備都是研華開發的監控軟體。研華也一直不停思考在整個產業趨勢的走向下,除了創造研華自己獨特的競爭力,應如何帶給客戶更多的價值(Value)。
隨著video影像解析度越來越高,後端儲存設備變得格外重要。為了提供客戶最低的儲存消耗,就需要靠進階的視訊編碼技術來解決。而關於百萬像素IP 攝影機,在SecuTech展覽中可看到廠商在一、二年前就已經開發出360度環場8M 像素的攝影機, 可以解決我們看不到的死角問題。這個360度或180度環場高解析度攝影機在某個程度可以取代傳統PTZ的攝影機。此外,其他IP 攝影機嵌有 POE或EIO在裡面,還有雙向語音,這些在IP 攝影機都已是非常標準化的規格。
在影像智慧分析這個產業,研華擁有自己的軟體POWER VIEW ,只是這軟體目前加值在研華的產品上,還不算是非常進階的影像分析技術。但是隨著產業慢慢接受越來越多進階或高階的IVS(或稱VCA ),一些進階功能將會慢慢引進到前端,讓前端IP攝影機就具有智慧影像功能。
此外,這幾年我們看到ONVIF 和PSIA 這兩個制定開放標準的組織出現,兩邊都有非常多的成員,但目前沒有任何一方取得絕對優勢,所以研華也在觀察最後是ONVIF被採用? PSIA被採用?還是兩家共存? 而關於目前另一個非IP 但也提供HD視訊的標準聯盟HDcctv ,研華也與其他廠商一樣持觀望態度。
就劉經理的觀察,目前監控的產業除了進階的影像分析之外,其他相對都已經非常成熟,也因此廠商之間的競爭非常激烈。他相信在垂直的整合上,提供更貼近客戶的total solution 是一個重要的關鍵。
結語
經過產官學研對需求與產業趨勢的看法的熱烈分享,主席蔡文祥校長表示,未來將延續此次舉行的經驗,建立學界與產研界對話的機制,期待讓該計畫的研發成果來協助業界提高產品的附加價值與競爭力。
編按: 這場首次由學界發起的對談活動,展現國內學界希望將研發的步伐緊密貼近產研界需求的決心。值得一提的是,雖然這場活動形式為閉門會議,但透過中研院的即時網路廣播,讓參與研究的學生能從現場教室與新竹交大同步向與會專家群學習,學生們皆聚精會神展現高度學習興趣。
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