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過去幾年時間裡,智慧安防領域在人工智慧的輔助下,發展迅猛,而在前後的發展過程中,智慧安防自然也就成為其中的佼佼者。

近幾年裡,以數位智慧技術為核心的機器人安防已經成為安防產業的創新領域。目前,主要針對各類叢集人群及密集建築的防範,進行了不同程度的探索。

未來數年裡,我國智慧安防市場規模突破百億大關,預計將成為全球最大的安防市場。

AI 為機器視覺注入新機遇

機器視覺是人工智慧的重要分支,其核心是使用“機器眼”來代替人眼,與安防對 AI 的需求不謀而合。

機器視覺系統透過影象/影片採集裝臵,將採集到的影象/影片輸入到視覺演算法中進行計算,最終得到人類需要的資訊。

機器視覺可以理解為基於視覺技術的機器系統,其主要工作是對影象資料進行處理和分析,同時在智慧開發系統中起著關鍵的作用。

從20 世紀50 年代起,機器視覺經過Roberts 和MIT 等不斷的開拓創新,目前在各個領域得到了廣泛的應用。

機器視覺作為自動化界的高智慧化新型產品,正蓬勃發展。在中國,視覺技術的應用開始於20 世紀90 年代,但當時在各行業的應用幾乎一片空白。

到21 世紀,機器視覺技術在工業生產中開始得到應用,其中華中科技大學取得了突破性的進展,其自主研發的印刷線上檢測裝置與浮法玻璃缺陷線上檢測裝置,使得歐美在此行業的壟斷地位被打破。

隨著AI 技術的發展,國內視覺技術已經日益成熟,真正高階的應用也正在逐步發展。

根據前瞻研究院資料顯示,2019 年中國機器視覺市場規模 138.77 億元,2014-2019 年複合增長率為16.66%。

其中,國外品牌市場佔有率逐漸下降,國產品牌的市場佔有率逐漸提升,且銷售額保持逐年增長。

海康威視、奧普特等公司成為國內機器視覺應用技術領先者。自2014 年成立機器視覺業務中心起,至今海康威視已覆蓋多項機器視覺領域。

公司聚焦工業視覺感測應用,專注光學技術、嵌入式硬體技術和底層演算法軟體,為工業自動化各領域部件國產化提供卓越的硬體產品和演算法平臺。

目前公司產品已覆蓋光源、鏡頭、相機、視覺控制器等專業機器視覺部件。

自2006 年創立以來,以機器視覺核心部件中的光源產品為突破口,奧普特進入了當時主要為國際品牌所壟斷的機器視覺市場。

在十幾年的發展過程中,公司堅持“深耕優勢、以點帶面、以面促點、逐個突破”的發展路徑,將產品線逐步拓展至其他機器視覺部件,現已經形成覆蓋機器視覺系統主要部件的產品體系。

同時,奧普特以產品核心技術為基礎,建立了成像和視覺分析兩大技術平臺,結合多年積累的機器視覺在各下游行業應用的專有技術(Know-How),形成了多層次的技術體系。

智慧化下重獲新生的工業機器人

機械臂是典型的工業機器人,靈活程度各有不同,應用於世界各地工廠。

製造業的汽車、電/電子、金屬、塑膠和化工、食品和飲料(降序排列)等垂直細分領域對工業機器人的應用最為廣泛。

根據德勤資料顯示,2020 年工業機器人銷量預計增長 10%。汽車行業和電/電子行業對工業機器人的應用最為廣泛,2018 年,這兩個行業貢獻了全球工業機器人銷量的60%,其中汽車行業的工業機器人銷量達到120,000 臺,電/電子行業為110,000 臺。

中國是全球最大的工業機器人市場:2018 年,中國工業機器人銷量達到154,000 臺,佔全球銷量的36%。

以海康威視為例,其針對汽車、3C、製造、物流、食品等行業提供相應的機器人產品和解決方案,為企業實現倉儲和物流資訊數字化管理、人工作業強度減少、產品分割槽管理和提升場地利用率等智慧化通用服務,同時也為特定行業設計針對性方案。

海康機器人的產品線可分為LMR 潛伏機器人、FMR 叉取機器人、CMR 移/過載機器人、系統元件和軟體平臺。

多種產品組合可以為不同應用場景提供解決方案,由於每款機器人的特點各不相同,我們對海康機器人的全產品進行了一次細緻的分類。

天眼查APP專業版資料顯示,我國經營範圍含“人工智慧、機器人、資料處理、雲計算、語言識別、影象識別、自然語言處理”,且狀態為在業、存續、遷入、遷出的企業超88萬家。其中,有限責任公司佔比超過91%。

從地域分佈來看,廣東省和北京市是我國人工智慧相關企業最為集中的兩個地區,企業數量相加超過28萬,佔全國相關企業總量的32.29%。

海康機器人系統元件:智慧化的核心動力

海康機器人全球首創自主研發的換電站為旗下機器人提供持續續航的能力;和海康機器人充電樁,利用空閒時間無間斷續航。

海康機器人軟體平臺:功能強大的“司令部”

海康機器人軟體平臺架構的核心為iWMS-1000智慧倉儲管理系統和 RCS-2000機器人控制系統兩大平臺。

海康機器人智慧工廠:全方位定製解決方案

海康機器人智慧工廠解決方案基於上述的移動機器人、系統元件、機器人排程控制系統(RCS-2000)和智慧倉儲管理系統(iWMS-1000)四大核心模組,以貨到人為核心理念,可為企業創造出真正的無人智慧貨倉。從而從根本上滿足企業生產的智慧內物流需求,提升生產效率和管理水平。

工業機器人的延伸——服務機器人

隨著人口老齡化趨勢加快以及醫療、教育需求的持續旺盛,中國服務機器人市場存在巨大潛力和發展空間,成為機器人市場中頗具亮點的領域。

掃地機器人成為服務機器人最先啟動的“爆款”。根據 Google Trends 全球搜尋熱度,2020年掃地機器人搜尋熱度峰值同比提升19%。

國內市場來看,根據奧維統計,今年10 月和11月,掃地機器人線上銷售額分別同比增長35.60%和38.15%。

同時,中國市場當前的低滲透率和未來龐大的需求總量為掃地機器人提供巨大機遇。

根據全拓資料統計,掃地機器人在中國沿海城市家庭的滲透率只有5%,在內地城市只有0.4%,遠低於日本、歐洲地區的10%和北美市場的13%。

長期來看,掃地機器人有潛力對標洗衣機、空調、冰箱等“每家每戶必備”的高滲透率家用電器,在行業的成熟期,上述家電的滲透率一般在 90%以上。

AI 如何賦能掃地機器人?

機器視覺硬體可採集周圍環境資訊。目前常用的視覺感測器主要有:攝像頭、ToF 鏡頭和鐳射雷達技術。

SLAM 技術賦予機器人更好的規劃移動的能力。SLAM,全稱為Simultaneous Localization and Mapping,中文叫做同時定位與建圖。當有SLAM 的時候,可覆蓋至任意區域。

此外,掃地機器人還配備攝像頭,用來識別鞋、襪子、動物糞便等物品,達到智慧規避。

基於視覺的VSLAM 和基於鐳射雷達的鐳射 SLAM 各有千秋。

傳統意義上實現視覺導航的VSLAM 主要透過兩種視覺感測器來獲取資訊,一是深度攝像頭,透過測距實現三維空間感知,屬於主動光源測距感測器;二是雙目、多目、魚眼導航感測器,屬於非主動光源感測器。

鐳射導航技術的基本原理即為鐳射測距,較為簡單直接。現階段市場中兩者各佔有一定的份額。

鐳射導航精度更高,需要的計算量更低,但感測器價格高;視覺導航精度較低,且受可見光影響大,透過搭配多種感測器一起使用可以一定程度上補足短板。

未來,如果鐳射導航測距感測器的價格大幅降低,那麼精度更高、體驗更好的鐳射導航技術更有可能主導掃地機器人市場;當然,在近距離、光照較好的應用場景下,視覺導航的優勢更大,仍將保有一席之地。

從2000年的渠道為王求生,到2010年的內容為王立命,2020年後應該是應用為王無限添彩。

莫欺少年窮,終須有日龍穿鳳。當初那個“很土”的行業,如今已成為AI落地夢開始的地方。

在這背後,堆積著無數AI人、安防人的厲兵秣馬與遠見卓識。

大華股份先進技術研究院院長殷俊說:“AI現在處於忽如一夜春風來,千樹萬樹梨花開的階段了”。

宇視科技副總裁、首席架構師姚華說:“AI在安防已經從0跨越過1。宇視的AI部署已經在從城市到郊區、鄉村,解決群眾的小事和瑣事。”

商湯科技智慧城市事業群產品副總裁朱鑫說:“之前人人不信AI,現在人人信AI。”

芯翌科技副總裁兼產品中心負責人王夷說:“AI將以演算法為界,向上突破場景,向下突破算力。”

而我們,成為了時代的一粒塵,也見證著產業的大山愈發熠熠生輝。

AI安防的創造者、見證者們,2021年,請繼續向前吧。

注:本文內容主要摘自安信證券,中外行業研究整理推送

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