安防技术守卫你我居家与公共安全

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安防产品涵盖摄影机、视讯监控设备、电子闸门、门禁系统与各种入侵侦测系统(Holicong Security/Qsys/Schneider/BioLife)

安防技术涵盖影像监控、门禁、红外线/压力/温湿度/气体/振动/移动、光线感应等各种监控技术。从你我走出社区大楼,经过各街道、道路交叉口,建筑物内外角落,以及捷运站、民间公司、仓库中,都可看见各式各样的摄影监视器,和进入捷运站或电子通关(e-Gate)凭卡感应的电子闸门系统,以及进入公司、工厂或机密区间的门禁系统等等。

在一般居家常见的对讲机、感应式门禁统、入侵式侦测设备等的布设,一般被规画为非供应电力能源(36V或24V直流)的弱电系统之一环,这包含中央监控系统、有线电视系统、门禁感应系统等的架设。门禁系统、电子闸门等,普遍采取由来已久的RFID、NFC等无线射频感应技术,有些辅以近年来颇夯的指纹辨识、视觉辨识技术,甚至还有厂商尝试使用ZigBee、Z-Wave以及蓝牙等方式的门禁辨识技术,搭配智能手机╱平板来达到智能化控制需求。

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4K UHD超高清监控将对监控产业带来新一波冲击(Axis/Sony/Lilin/LTS)
3-3 全球安防厂商Top20排名。

至于安防监控技术的主流-影像监控(Video Surveillance),则是需搭配待监控场地所布设之可转角或固定式鱼眼摄影机,后端则是接著4、8、12、16甚至到32路视讯讯号的数码摄像机(DVR)。过去类比型CCTV监控系统,录像内容易因线材不良或受环境、杂讯干扰。随著ICT资通讯技术的导入,使摄影镜头、影像传感器以及后端的摄像机台逐渐数码化、IP网络化。因为数码化监控产品,不仅传输视讯资料的完整度与杂讯耐受力较佳,也具备易架设与管理的优势;搭配视讯内容分析软件,能在发生异常的第一时间就侦测到并主动警示,以减轻系统管理的人力负担。

为争夺安防监控市场大饼,台湾安控厂商纷纷邀集工业计算机、网通设备业者等参与整个产业供应链发展,推出网络摄影机(IP Cam)、影像监控软件、网络摄像机(Network Video Recorder, NVR)、网络影像服务器等监控设备与产品。

安防技术的火眼金睛-摄影机镜头╱传感器的进化

目前市场上监控摄影机,大致可分成360度全景鱼眼摄影机,以及可变焦、转角度的摄影机。前者一般架设于监控场域的中心点,拍摄的影像为圆型,需借助影像软件运算还原成几块监控的区域;后者则可针对某块监控区域做动态缩放。

至于影像传感器(Image Sensor)可分为CCD与CMOS两大类。CCD感测元件具有高进光量、同画素下低光源灵敏度与低杂讯的优势,尤其搭配可多倍放大伸缩的摄影机镜头。这部份以Sony的传感器技术为其擅长之处。

近年来拜半导体制程技术的进步,CMOS影像传感器(CIS, CMOS Image Sensor)在低光环境下的影像处理、讯号降噪、背光宽动态等种种表现,已经追上CCD,且成本更便宜,逐渐成为安全监控厂商的另一选择。目前以这两类感测元件制作的摄影机,搭配H.264/H.265高效能压缩技术,录像分辨率进化到1920x1080 Full HD模式,支持4、8、9、12、16路同步录像,甚至是后端具备3840x2160 Ultra HD (UHD)分辨率的监视屏幕,便于企业用户监控录像与管理。

2013年起,全球掀起一股4K风潮,深圳英飞拓(Infinova)在2013年中国安博会中,率先推出搭载1,200万画素的4K (UHD)智能摄影机的雏型;瑞典商Axis Comm也于2014年5月推出支持4K分辨率的AXIS P1428-E,提供3840x2160画素@每秒30张的影像录像分辨率;具备远程变焦与对焦功能,内建microSD记忆卡插槽,以及可连接额外装置的I/O埠。而台厂利凌(Lilin)也推出内建1200万画素影像传感器的4K UHD网络摄影机-UHG1182,能以每秒30张、3840x2160画素输出效能,提供四倍于Full HD的画面分辨率,提升影像循环安控市场对监控画面分辨率的要求。

Sony于2015年4月台北国际安全博览会中,推出搭载1.0型背照式Exmor R CMOS感光元件的鱼眼环景式4K UHD监视摄影机SNC-VM772R,具有更优异的30fps 4K影像摄录规格,与90dB广阔的动态范围的低光源的拍摄质量,以及,可捕捉清晰锐利的影像,提供更具优势的监控效果;以更优化的带宽技术及智能场景捕捉等功能,提供安全监控、各种交通运输等影像监视设备进阶选择。2016年更推出仅0.004 lux超低照度的可变焦SNC-VB770 4K UHD监控摄影机,以提升录像质量。

既有类比监控系统的无缝升级选择-ccHDTV with HD over coaxial

有监于目前全球市场约47%仍旧使用过去运用于类比ccTV技术的同轴电缆(Coaxial Cable),在目前各乡镇的监视系统,这个比例还更高;大多数的同轴高画质系统是以类比架构为基础,传输超过200公尺时会出现信号衰减影像失真的状况,因此联阳半导体(ITE)提出基于当前DVB-T数码广播技术,将具备FHD摄像机录像视讯实时压缩,以一条传输速率32Mbps的同轴电缆来传输,有效传输距离可以超过500公尺。

这种ccHDTV架构仅需升级监控系统前端的摄影机与后端NVR平台,中间架设的同轴电缆线无须更换,对既有监控系统安装商来说也相当就手,可以轻松安装并服务客户,同时支持国际ONVIF规范,可因应当前IoT(物联网)应用趋势,也能与IP网络混搭,因此由联阳、馥鸿科技(VACRON)、中美强科技(GKB)、美商StarDot、尚茂智能(Sunmore)、智晟电子(a-tec)、久泓电子(Pacidal)、宇通睿智(UST)等公司发起成立ccHDTV联盟,于2015年1月1日正式成立运行,全力推动这种使既有类比监控系统无缝升级的监控架构。

分辨率从1920x1080 (FHD)到3840x2160 (UHD),以及越来越多路同步录像需求下,所需要的网络高带宽、影像编解码╱处理效能,相继带动网络视讯摄像机(NVR)架构的进化。处理器大厂Intel(英特尔)于2011年就推出以高效能Xeon处理器设计至少16路同步录像能力的DVR与NVR设备与建议白皮书;而目前也有厂商以22nm Xeon甚至14nm Core i7处理器,设计出具备256路的NVR录像系统。

全球安防市场持续成长 然中国厂商排名大跃进

无论是美国IHS或A&S新出炉的Security 50 Rankings 2015报告,统计全球前50大安防厂商总营收╱产值近170亿美元,预估到2018年会成长到236亿美元。前10大厂依序为美商Honeywell Security、大陆杭州海康威视(Hikvision)、德国Bosch Security、法商Safran、大陆浙江大华(Dahua)、瑞典商ASSA、美商Tyco Security、Flir Systems、韩国汉华(Hanhua Techwin)、瑞典商Axis Communications AB(安迅士通讯)。

2010年前一直位居IP camera产业龙头的Axis Comm.,从2010年之后营收开始落于中国大陆业者海康威视,2013年营收甚至落后于中国大陆业者浙江大华,现在则位于前十大之尾。

若累计前50大排名,美国8家厂商入榜,仍维持全球安防产业的龙头宝座无误。中国大陆在前50大排名只有3家厂商(另一家是DALI)入榜,但令人惊讶的是光前五大厂中,中国大陆厂商就占了第2、第5名,可见中国大陆快速追赶的惊人实力。

日本有三家厂商入榜,排名最前为Tamron (21),因应影像监控市场的剧烈变化下,日本光学影像大厂Canon (佳能),曾于2013年进军IP Cam市场,并于2014年6月并购影像管理软件厂Milestone。2015年2月正式宣布以28 亿美元并购瑞典商Axis Comm.。

台湾有8家厂商入榜,其中Vivotek(晶睿通讯)排名第20。总之,台湾安防产业不能只是保守经营国内市场,尤在面对中国大陆竞争激烈、且靠地方关系绑死市场的高门槛下,除了代工之外,积极参与各先进安防╱监控规格的拟定与主导权,进军海外市场并强化国际营销通路,才是求生存的不二法门。

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