2019年中國AI+安防行業發展研究報告

AI+安防是人工智能技術商業落地發展最快、市場容量最大的主賽道之一,預計到2020年,AI+安防軟硬件市場規模將達到453億元,其中視頻監控尤其是中心側業務將先行發展,知識圖譜和安防智能機器人發展潛力較大。


AI+安防是人工智能技術商業落地發展最快、市場容量最大的主賽道之一,預計到2020年,AI+安防軟硬件市場規模將達到453億元,其中視頻監控尤其是中心側業務將先行發展,知識圖譜和安防智能機器人發展潛力較大。


AI+安防產業鏈較長,上下遊關係並非涇渭分明,角色界限比較模糊,競合關係複雜。在此背景下,人工智能公司應從戰略管理到業務能力構建競爭壁壘,堅持技術引領業態,不斷探索AI+安防這一廣闊市場的實戰需求,提升市場對AI的反響和預期;安防廠商應著眼全行業、全產業鏈條的整體需求,積極拓展業務範圍。


未來AI+安防行業將形成人工智能公司、安防廠商、集成商、雲服務商並立的格局。市場在AI+安防建設大規模完成後,也將迎來應用與運維市場的煥發,下遊運營領域將成為新戰場。


AI+安防全景



AI視頻監控係統


AI基礎能力包括動態視頻分析、靜態人臉比對


公安AI視頻監控係統主要有動態比對識別(主要基於視頻流)和靜態比對識別(主要基於圖片流)兩類基礎能力,其中,動態比對識別係統主要由市級及區縣級公安部門建設,用於實時抓拍比對告警,大型靜態庫則主要由省級公安部門建設,用於響應各級公安的數據查詢需求。



透過政策看AI+安防視頻監控的長期成長


政策指導為AI+安防視頻監控的智能升級提供保障


從2016年到2018年初,十三五規劃、十九大報告、雪亮工程等不斷強調提升安防視圖資源共享協作及聯網率、高清化建設。監控視頻圖像結構化數據的協作機製逐步建立,以及視頻監控的清晰度和聯網率得到快速發展,為監控智能升級奠定了較好的基礎條件,使AI+安防視頻監控得到較快推進,預計2020年將實現從公共安全到民用監控的各個場景實現智能化。




AI視頻監控係統的技術演變


跨鏡追蹤將成為近年AI繞過基礎設施限製的最有效途徑


存量前端感知設備很難滿足人臉識別所要求的架設高度、角度等需求,超過80%的攝像頭需要換新或改造才能用於人臉識別,而這一般涉及長周期高投入的建設。2018年,AI+安防業內頭部玩家開始重視將ReID(行人再識別)技術與人臉識別結合應用,充分利用現有設備和基礎設施,實現跨攝像頭對檢索對象進行連續追蹤和軌跡還原,增強數據的時空連續性。



當結構化數據池形成後,以人臉大數據應用為代表的認知計算將成另一個爆發點


安防認知分析尚未與感知智能完成打通,未來認知計算將成為突破AI+安防智能水平的重要方向。2018年,隨著公安視圖數據結構化工作的推進,匯聚視圖數據、社會數據和公安業務數據,並形成針對具體業務的實戰解決方案成為行業新熱點。



AI視頻監控係統的建設邏輯


AI前端感知節點市場比較理性


前文提及,安防人臉識別的實現大多需要新建或改造現存前端攝像機,簡單來看,人臉檢測、抓拍乃至比對等人臉識別算法可由AI攝像機在感知節點實現,或由高清網絡攝像機配合後端服務器完成。2018年市場較為理性,從鋪設速度看,AI攝像機在公安動態識別係統項目中滲透約達到16.6%,而若考慮全國近2300萬路現存公安監控攝像頭,則滲透率約0.4%,從設備能力看,符合應用場景可用指標為核心準則。




AI視頻監控成本進入下降通道,利於滲透加速


在國產化的作用下,傳統監控(包括模擬攝像機、高清攝像機等)的平均價格下降,2012年至2018年CAGR為-9.2%,而AI視頻監控(包括前端智能、後端智能等)應用大部分出現於2015年,其價格走勢也進入了下降通道,到2018年平均價格約為2萬元一路,近幾年將保持平穩下降態勢。



知識圖譜定義和與其他分析服務的區別


知識圖譜是對多種類數據源的知識結構化、關聯化分析


對於解決數據關聯性問題,建設行業知識圖譜成為了公安大數據應用的主流方向。知識圖譜是解決數據梳理和組織成知識庫的技術,是一種應用語義理解技術實現更高質量、可計算、計算機可理解的大數據結構,用於提高對數據、信息、情報的搜索查詢能力。知識圖譜與大數據分析和視頻結構化分析同屬於軟件應用類服務,但存在著明顯區別,視頻結構化分析是通過計算機視覺技術,將非結構化的視頻數據進行處理,變為機器可識別的數據集,是知識圖譜上遊的數據來源之一,可以說,視頻結構化分析實現的是人眼及人右腦視覺區域所解決的部分問題,而知識圖譜更像是人的左腦,通過對右腦存儲信息的分析進行知識構建和調用;大數據分析實現的是數據結構化及關聯,知識圖譜是在大數據分析的基礎上,通過語義理解將“點線麵”的數據關聯與事物現實中非簡單指向性的複雜關係相聯結,而形成的實用型認知應用。




▌公安知識圖譜的意義與建設


應用AI算法實現技術與業務的深度融合


在公共安全領域,公安多年積累的實戰經驗與技術算法如何相互轉換,是最大的行業難點,也是知識圖譜主要解決的問題。公安知識圖譜通過數據采集、數據處理、數據庫重構、知識轉化和實戰應用五個步驟,運用分布式存儲、關聯算法、語義推理等技術,以及大量的公安專家團隊與技術人員配合,來實現技術與業務的深度融合。目前,國內能夠在“十億數據節點,百億關聯邊”的圖譜結構下,實現秒級查詢的公安知識圖譜應用是較為優秀的產品標準,在國務院和公安部大力推動下,未來將有更大規模,更高數據集的知識圖譜應用落地。



公安知識圖譜的發展演變


2018年市場認知逐漸清晰,行業向規模化、體係化發展


公安知識圖譜建設起步較晚,2015年有少部分大數據分析公司開始嚐試建設,初期以小而具體的工具軟件形式出現,數據關聯更多是通過人工打標簽實現,效率低且價值有限,在全國範圍的應用率僅為10%以下。經過技術發展和落地實踐,以及企業內部技術標準統一和服務工具自動化迭代,自2017年開始市場認知產生變化,隨著2018年公安部出台相關指導意見,各級公安係統對公安知識圖譜的認知逐漸清晰、統一,更多基礎層平台化的大型項目開始投入建設,已有項目維護和應用持續進行,2018年工具型公安知識圖譜應用率為30%,平台型建設率達到10%,艾瑞將持續看好其發展。



安防智能機器人的分類


巡檢機器人:導航精準度、專業檢測能力要求高


巡邏機器人:導航穩定性、AI技術可用性要求高


安防智能機器人根據使用場景可分為,應用於機房、電商倉庫、核電站等封閉場景的巡檢機器人和應用於電路、軌道、園區、公共場所等開放場景的巡邏機器人,二者相比,巡檢機器人對導航的精準度和專業檢測、報警能力有更高要求,使用的AI基礎能力包括:煙火檢測、高溫告警、異常聲音告警等;巡邏機器人因使用場景豐富,所以需求空間更大,由於需要暴露在開放的室外,所以對導航穩定性、流暢性,本體魯棒性等方麵有很大的要求,使用的AI基礎能力主要包括、人臉識別、人體檢測、輛檢測及識別、煙火檢測、異常行為分析以及人證核驗、語音交互與語義分析等。




▌安防智能機器人係統和落地部署


端到端的閉環係統服務和快速部署能力是行業競爭壁壘

  

   安防智能機器人係統構成包括機器人、網絡係統、機器人雲平台、可拓展設備,以及充電塢,其中機器人本體近年來不斷增加邊緣計算能力,多采用CPU+GPU的芯片模式;網絡傳輸方麵多為視頻傳輸需求,使用包括WiFi、移動互聯網等多渠道傳輸,目前峰值可達9Mb/s,伴隨5G的商業化落地,相關企業也在做該方向的積極嚐試;目前能實現公有雲、私有雲部署的企業並不多,雲平台主要作用是多機器人管理、應急控製和AI賦能,是開放性合作的重要載體。安防智能機器人在落地部署方麵主要包括,機器人運行環境勘察、製定網絡部署方案、製定機器人巡檢/巡邏方案、機器人建圖,以及機器人巡檢/巡邏路徑和工作目標設定,實際交付中對技術支持團隊的要求較高,需要技術支持人員對機器人的各項功能、對各類網絡特性、對工程實施都非常熟知,並且能夠做初步的工程預算,未能在機器人快速部署上整合出高效率的解決方案,將成為行業內公司的一大競爭壁壘。



安防智能機器人的發展曆程


2018年是發展元年,貼近場景、解決實際問題是王道


繼2005年國內第一台電力巡檢機器人投入使用之後,機房巡檢機器人、消防機器人等產品開始陸續出現在市場中。2015年是一個發展節點,業內一眾玩家捕捉到賽道的潛力,開始致力於人工智能、物聯網、導航技術等新興技術的研發,成長起如高新興機器人、國自機器人、安澤機器人等一批業內優秀的企業,但當時市場需求較為盲目,多以展示型需求為主,市場空間有限,行業也一度陷入迷茫期,但隨著智能機器人在安防行業的落地試用,為行業找到了突破口。2018年是安防智能機器人發展元年,北京安博會中搶眼的表現、公安部門大力規劃建設和年底激增的訂單量都證明了其在主動安防大背景下的價值所在。未來安防智能機器人將向可移動平台方向發展,向更多應用領域開放其後台,帶來更多附加價值,艾瑞也將持續關注其發展。



AI+安防產業鏈


上下遊關係並非涇渭分明,角色界限比較模糊


AI+安防產業鏈與傳統安防差異最大的地方在於,上下遊關係並非涇渭分明,安防廠商、AI公司、雲服務廠商都可通過集成商渠道或直客模式向客戶提供產品與服務,部分集成商也可直接提供部分硬件產品和軟件技術,各角色相互之間存在合作加潛在競爭的關係,生態比較開放。產業鏈內核心玩家類別包括上遊的芯片公司、AI公司、中遊的安防廠商、雲服務廠商,下遊的安防集成商(含具備係統集成資質的項目集成商類與具備安防工程資質的工程建設服務商類)等。





▌AI+安防市場空間


2018年市場規模達135億元,2017至2020年CAGR達125.5%


2018年,我國AI+安防軟硬件市場規模達到135億元,相較於2017年增長接近250%,部分頭部安防廠商AI業務在總營收中占比從大約4%提升至超過8%,部分典型AI公司安防業務則占接近一半的營業收入。預計2019年市場仍將保持高增速,到十三五收官之年2020年增速開始穩定,屆時市場規模可達到453億元,從2017年到2020年CAGR達到125.5%。



視頻監控占比近90%,中心側份額最大


2018年AI+安防軟硬件市場約135.3億元的產值中,視頻監控占據絕大部分,份額近90%,成為AI+安防的主賽道。其中,端側市場規模超過38億元,占28.3%,中心側市場規模超過74億元,占54.8%。而在AI+安防的核心戰場公安領域,總市場規模約93.1億元,其中端側市場規模約13.8億元,占14.8%,中心側市場規模約66.5億元,占71.4%,邊緣側滲透有限,占比較小,約3.8%。出入口控製的主要產品如人臉識別閘機、門禁等,門檻相對較低,與監控人臉識別具備相通之處,因此絕大部分安防產品與解決方案提供商均涉足這部分業務,其市場相對較大。值得注意的是,知識圖譜與安防智能機器人業務起步時間短、份額較小,但發展潛力強,隨著結構化信息池的豐富,大規模布控、社會治理場景中知識圖譜將成為剛需,而機器人由於支持複雜場景的產品成熟仍需較長時間,爆發時點會相對稍晚。



市場天花板高、賽道長,增量空間巨大


2018年中國整體安防行業產值約為7096億元,按照行業應用來看,公安監控業務約1703億元,其中AI軟硬件及相關建設費用可達到274.5億元(軟件部分約37.7億元,硬件部分約44.4億元,相關配套設施與工程等部分約192.5億元),目前試點類項目較多,軟件部分受到一定程度的預算壓縮,隨著大規模動態識別項目的建設,這種情況可能得到改善。按照業務構成看,AI類項目收入約共計395.5億元,其中工程部分約260.2億元,軟硬件產品部分約135.3億元。


目前,AI滲透率仍然較低,AI+安防行業增量空間巨大,與此同時,安防前後端軟硬件均存在三至五年後更新換代需求,因此AI+安防具備存量空間基礎,而AI也為安防業務帶來更高附加值,開拓了新的市場空間。



AI公司商業分析


商業模式及策略變化


2018年AI公司直接麵向客戶的項目占比大幅提高,並更注重各類商業合作夥伴的拓展。在與安防廠商的合作方麵,出現兩類分化的策略,一種是逐漸打造自身全流程產品與解決方案業務閉環,這背後有兩大動因,一是由於安防行業特性,硬件仍然具有市場入口地位,AI公司對設備和產品的重視提升,二是安防廠商在維持產業鏈核心地位的需求下對自研算法的投入和使用更強調,外采需求弱化;另一種是發揮技術優勢,將從感知成像到識別布控全鏈條能力開放的技術輸出策略。



AI公司競爭力要素分析模型

AI公司競爭力要素分析模型將AI+安防業務中各類因素匯集在一個簡便的模型中,以此分析一個企業安防業務的基本發展態勢。模型確定了競爭力的五種主要來源,即商務能力,管理能力,技術能力,產品能力及財務能力,市場關注或研究企業AI+安防業務競爭力時可從上述五個方麵入手。



2018年安防廠商視頻監控業務收入占比


AI產品營收在前端營收占比中增長100%,後端增長70%


通過對頭部安防廠商視頻監控業務收入結構的研究,發現2017年和2018年人工智能開始真正落地安防場景,其中2018年更是飛速發展的一年。按前端產品、後端產品、中控產品、工程施工和其他劃分的營收結構在這兩年中基本沒有發生變化,而AI產品的營收在前端營收占比中增長了100%,在後端營收占比中增長了70%,說明在符合已有市場需求結構的基礎上,AI產品越來越受到市場的重視與歡迎,雖然整體占比還很小,但在公安部門“新建一批、利舊一批、淘汰一批”的準則下,2019年AI產品在安防廠商視頻監控業務中的占比增速不會低於2018年。



2018年安防廠商獲客模式及客戶特征


項目類仍是最大利潤來源,公安和交通類項目占60%份額


通過對2018年中國頭部安防廠商獲客模式的研究,可以將其分為項目類和渠道類,項目類和渠道類獲客對比從2010年的8:2,到2018年的6:4,渠道類占比逐年上升,是因為用戶需求逐漸明確、渠道逐漸下沉,可以做集成業務的企業越來越多等原因導致,但項目類仍然是主要的利潤來源。項目類中公安和交通是主要的需求領域,占整體項目類的60%,是安防廠商主要競爭的戰場,在未來也將保持重要的需求地位。而圍繞視頻監控衍生的大安防場景中,仍有很多長尾、碎片化的需求,未來中國安防發展走過基礎建設階段,進入應用階段時,將產生不容忽視的價值。



安防廠商的競爭力要素分析


三大核心要素決定安防廠商的行業地位和競爭力


安防廠商核心競爭力要素可以歸類為三點:技術能力、銷售能力和渠道能力。在AI+安防時代,擁有人工智能技術的綜合實力不僅可以在競爭中產生優勢,還能在產業鏈上下遊拓展中掌握主動;銷售能力和渠道能力是安防廠商綜合實力的體現,銷售能力主要是指輻射全國重點區域的銷售能力、供應商資質、客戶信任,渠道能力主要是指麵對上遊供應商和下遊集成及銷售渠道時的影響力。



新機遇


基礎建設後將迎應用運維市場煥發,下遊布局將成為新戰場


中國AI+安防建設仍是初始階段,在這一時期,以政府為主導的市場具有切實剛需,對價格敏感度不高,加之安防行業供給側不斷研發新技術,迭代開發新產品,通過產品的更新換代產生較高的附加值,可以滿足市場的實際需求、深挖更高層次的社會價值,這些因素導致近幾年AI+安防行業都將是各方關注的熱點。其中,安防行業的非標準化特點也為設備製造和集成商提供了溢價基礎,使得中遊安防廠商擁有較高的地位和收益,但設備製造和銷售有其發展上限,又因為行業受政策影響很大,差異化發展具有較大的局限性,此時向上下遊尋找破局點,提前布局成為行業新機遇所在。目前安防下遊運營企業總體上還處於發展初期,由於基礎設施投入還未成熟,進入壁壘和累積效應還未形成,隻能獲取較低的附加值,多由傳統的城建公司兼任運維,但整體安防建設勢必從基礎建設階段向應用與運維階段過渡,政府采購也在逐漸對軟件應用架構進行標準化,未來發展空間巨大。




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