通過運用雲計算、人工智慧等新技術,安防行業正經歷從傳統安防向AI智慧安防轉型升級的過程。這種升級將改變傳統安防只能事後查證、人工決策的劣勢,使得全程監控、智能決策成為可能。通過運用後端雲計算與前端邊緣計算相融合的方式,AI智慧安防正逐步落地,並吸引了華為、阿里、商湯、雲從等新廠商的加入,整個行業的競爭格局正在重構。
正文
我們區別於市場的觀點
本篇報告的創新之處在於以下三點:
1)我們首次梳理中國安防產業的發展歷史。通過研究改革開放之後的中國安防產業發展歷史,我們把中國安防產業的發展分為五個階段,較為系統完整地梳理了行業發展的動力,以及關鍵技術創新所帶來的催化作用,讓投資者對行業特性的理解更為深刻。
2)我們首次梳理華為與阿里的進入對安防產業的影響。在華為與阿里進入安防行業之後,市場普遍擔心會對傳統安防廠商造成很大的競爭壓力。通過梳理華為與阿里的布局和戰略,我們認為兩家廠商的重點在於省市級的雲計算市場,與傳統安防廠商並不直接發生競爭。這類廠商如果想通過雲計算向前端邊緣計算領域擴展,會面臨諸多困難,較長一段時間內都難以對傳統安防巨頭產生大的威脅。
3)我們首次梳理商湯、雲從、曠世、依圖等人工智慧創業公司對安防行業的影響。這些公司的優勢在於算法,但落腳點並不相同。商湯的戰略是做城市級的視覺開放平臺,而另外三家廠商則是將邊緣計算作為落腳點,著力開拓前端市場。另外,三家廠商的優勢也在於算法的領先性,但在硬體方面缺乏積累,未來可能需要與更多硬體廠商合作。
投資觀點
我們認為傳統安防在經過多年的高速發展之後,行業規模增速正不斷下降,整個行業正在進入成熟期。而雲計算與人工智慧等新技術的出現,給安防產業打開了新空間,未來發展還有很大潛力。同時新技術帶來新的廠商,競爭格局正在重構。我們認為傳統安防廠商在邊緣計算領域擁有較大的優勢,通過向更多方向擴展的,未來潛力仍然巨大。我們繼續推薦海康威視,維持「買入」評級,公司在新技術方面具有領先的布局和強大的技術實力,未來發展空間依然巨大。大華股份的「HOC城市之心」戰略契合未來發展趨勢,我們建議投資者關注。英飛拓在智慧城市領域擁有領先布局,我們建議投資者關注。
安防行業即為提供安全防範的行業。安防行業最初提供的是實體防護,比如士兵巡邏、修建長城、門衛士兵的把關等,其實都是安防的一部分。安防行業經過長期的技術進步,已經從傳統的人員安防發展到數字時代的技術安防,並且出現了安防電子產品和安防實體產品兩大類別,其中安防電子產品已經成為主要的安防形式。
在電子安防產品中,2016年視頻監控佔比達到了55%,是主要的產品類型,出入口控制產品佔比達到了15%,防盜報警產品佔比達到了12%。正因為視頻監控佔據了電子安防的半壁江山,所以人們常常把視頻監控誤解為整個安防產業。我們在本報告中也著重介紹視頻監控產業。
經過多年的發展,視頻監控產業已經較為成熟,產業分工較為明確,已形成了一個自上而下、結構清晰的產業鏈。視頻監控行業的上遊主要包括光學鏡頭、圖像傳感器、音視頻算法、處理晶片、存儲晶片等供應商;中遊環節是設備廠商;下遊環節主要是代理商和集成商/工程商,它們負責最後的安防產品安裝及測試;終端客戶則分為政府、行業、渠道三個部分。
設備在視頻監控產業中起著承上啟下的作用。視頻監控設備可以分為圖像採集、傳輸系統、圖像控制管理、圖像存儲、圖像顯示和數據處理六大部分,其中圖像採集主要是各種類型的攝像機;傳輸系統包括同軸電纜、光端機、網絡等;圖像控制管理主要是軟體平臺;圖像存儲包括DVR、NVR等;圖像顯示包括各類監視器和顯示器;數據處理則有伺服器和雲計算等方式。
設備商一方面整合上遊電子元器件,另一方面打通下遊渠道、工程與客戶,是整個視頻監控產業的核心所在,也是整個產業鏈盈利能力最好的環節。
從終端客戶來看,視頻監控行業可以分為三個層次:頂層的政府市場、中層的行業市場和底層的渠道市場。
政府市場:主要客戶包括公安、司法、交警、平安城市等;
行業市場:主要客戶包括醫療、教育、金融、能源等;
渠道市場:主要客戶包括餐飲、零售、旅館、家庭等。
由於不同層次客戶的需求和實力不同,所以對於不同層次客戶需要不同的銷售策略。
在頂層的政府市場,硬體僅僅是依託,以軟體能力為核心的解決方案才是競爭的關鍵,同時政府項目通常規模較大,對參與廠商的資金實力也有很高的要求。
在中層的行業市場,面對的客戶通常對安防已經有了相當程度的了解,但其對技術能力在實際中的落地又不如政府客戶那麼深刻,所以在行業市場競爭的關鍵是客戶關係、項目運作能力和提供定製化解決方案的能力,同時產品價格需要合適。
在底層的渠道市場,由於面對的都是中小客戶,銷售的都是標準化的硬體產品,競爭的焦點在於不錯的品質與合適的價格,獲得客戶的關鍵是與上遊供應商的議價能力、自身的大規模製造能力與銷售渠道建設帶來的品牌能力。
1.2、市場規模:全球超2500億美元,中國超6000億元
安防作為社會的基礎設施,在全球擁有龐大的市場規模。根據前瞻產業研究院的數據,2011年全球安防行業的市場規模達到了1506億美元,在2014年突破2000億美元,並在2017年達到了2570億美元的市場規模。
視頻監控設備是安防設備中最重要的組成部分,在全球也擁有龐大的市場規模。根據IHS的數據,2017年全球視頻監控市場規模達到170.1億美元,並預計將在2020年達到201.8億美元。由於IHS的統計樣本主要包含大型廠商,並且對於視頻監控設備的定義較為嚴格,所以我們認為全球視頻監控設備的實際市場規模將更大。
從視頻監控設備的細分結構來看,根據IHS的數據,監控攝像機佔比達到40.7%,DVR&NVR佔比達到39.1%,視頻伺服器佔比達到10.25%,視頻監控軟體佔比達到8.95%。前端的攝像機和後端的存儲仍然是最主要的視頻監控設備。
伴隨著我國的城鎮化進程,我國的安防產業市場規模也在不斷擴大。根據CPS中安網的數據,我國安防產業的市場規模從2012年的2340億元,增長至2017年的6220億元,年均同比增長13.93%,保持著快速增長的勢頭。
從產業結構來看,2017年安防工程品佔比達到60.45%,規模約3760億元;安防產品佔比達到32.15%,規模約2000億元;報警運營服務及其他產品佔比達到7.40%,規模約460億元。由此可見,安防工程是最主要的安防產業細分領域。
我國視頻監控設備的市場規模也在不斷擴大,根據中商產業研究院的數據,市場規模從2010年的242億元增長至2017年的1063億元,年均複合增速約為23.54%,保持著快速的增長勢頭。同時預計到2018年市場規模將達到1192億元。
1.3、競爭格局:大陸廠商實力強勁,強者恆強趨勢明顯
經過多年的發展,目前大陸廠商在全球安防領域已經具有了很強的實力。安全與自動化(A&S)是全球權威的專注於安防產業的雜誌,根據其發布的2017年全球安防企業50強榜單,來自中國的海康威視與大華股份排名前兩位,且營收增速遠高於海外廠商,已經在全球範圍內都具備了強大的實力,並且強者恆強趨勢明顯。
使用A&S公布的全球安防50強營收數據,我們可以大致計算得出主要廠商的全球市場份額。根據我們的計算,海康威視全球份額達到了27.54%,大華股份達到13.76%,亞薩合萊達到11.87%,博世達到10.72%,其餘廠商的市場份額均低於5%,顯示了安防行業的碎片化特點。
從中國市場來看,海康威視與大華股份佔據了絕對的主導地位。根據智東西的統計,海康威視2017年在中國視頻監控產業的市場份額達到35.9%,大華股份市場份額達到14.7%,兩者合計達到50.6%,而排名第三的宇視科技市佔率僅為4.5%,顯示了海康與大華在國內視頻監控產業的強大掌控力。
2、兩大動力驅動過去發展,新技術打開未來空間
2.1、過去,兩大動力驅動中國安防產業快速成長
2.1.1、動力之一:快速城鎮化帶來的安防需求爆發
安防是當代維護社會穩定的最重要技術手段之一,這是安防技術自誕生之日起的使命,也是行業一直以來快速增長的最重要邏輯支撐。
伴隨著中國的快速城鎮化,來自各地的人們在城市中聚居,並且人口流動性大幅提升,直接增加了社會治理的難度。為了高效、低成本的提升城市安全性水平,運用視頻監控等技術手段成為必然之路。
在快速城鎮化的背景下,平安城市的概念被提出來。平安城市是指一種安全概念,即將來自各種傳感器、輸入端和數據源的關鍵物理安全信息集成到一個綜合IT平臺上,使城市能夠提前預測威脅並做出及時響應和合理應對。平安城市解決方案的核心是視頻監控系統、應急指揮系統及關鍵通信系統。視頻監控系統為平安城市提供主要信息輸入;應急指揮系統提供分析和應對各種威脅的手段;關鍵通信系統則確保在現場和應急指揮中心的相關人員保持良好的通信網絡。
在「科技強警」的戰略推動下,中國的平安城市建設成為一個持續的過程,大體上可以分為四個階段:
1)2002年啟動:金盾工程
金盾工程是利用現代信息通信技術,建立一套多層次集成系統,增強公安機關統一指揮、快速反應、協調執法的能力。金盾工程為期5年,分兩期建設,第一期為2003—2005年,第二期為2006年以後。金盾工程的主要任務是建設全國公安通信網、全國犯罪信息中心、全國公安指揮中心和全國公共網絡安全監控中心,其中全國公安通信網又分為三級:國家級、省級和市級。
2)2005年啟動:3111工程
由於金盾工程建設的三級網絡無法滿足全國大規模聯網的需要,所以隨後推出了3111工程。3111工程由公安部牽頭啟動,並首先在全國22個城市試點實施,主要任務是建設省、市、縣級大型視頻監控和報警網。在具體實施中,試點省份各選出一個試點城市,試點城市再選出一個試點縣,試點縣再選出一個社區或派出所,建立一個聯動安防網。
3)2007年啟動:天網工程
天網工程由中央政法委牽頭,由公安部聯合工信部等相關部委共同建設。天網工程的任務是建設一個大規模的分布式視頻監控網絡,在公安系統內部的部級、省級和市縣級之間共享信息。
4)2016年啟動:雪亮工程
雪亮工程是天網工程的進一步拓展,主要任務是將縣、鄉、村的視頻監控系統介入到縣級和國家級監控平臺上,同時建立包含執法、應急服務和其他相關政府機構的視頻數據分享機制。「雪亮工程」與之前的平安城市建設所採用的技術、產品、解決方案都比較一致,但區別在於從作戰屬性轉向服務屬性,側重於群防群治、公共安全、巡防、環境監控等。
除了由公安系統所主導的平安城市建設,還有由交通、金融、教育、樓宇、能源等城市生產生活配套設施所帶來的安防需求,也在伴隨著城市化進程的發展而快速增長。
交通:城市化進程不斷加快,城市整體交通體系所承受的壓力不斷增大。視頻監控作為交通中信息採集和處理的重要應用,隨著交通體系的發展,對於視頻監控設備需求在不斷擴大。
金融:隨著金融安防管理的要求越來越高,不僅僅要滿足安全防範的功能,同時還要滿足對金融機構各個日常經營業務管理的需求。例如對各營業網點經營秩序的遠程檢查、對工作人員的遠程督察、對客戶投訴的事後認證和處理、對相關業務管理中音視頻數據與業務管理系統的無縫結合等。
教育:「平安校園」建設項目早已被納入了各級教育行政部門的議事日程。根據國家教育部門和公安部門的有關規定,學校安全防範主要以設立安全防範監控,採用報警、視頻監控、電子巡查、出入口控制等技術手段,並結合安保人員巡邏為主,以實現對學校的安全保障。
樓宇:大型樓宇不斷興建,它的特點是高度高、層數多、體量大、人員多,這樣的特點決定了樓宇中安全環境的複雜,所以樓宇中也需要建設安防系統。樓宇安防監控系統技術主要表現為:侵入報警系統通過各類傳感器,如主被動紅外探測器、紅外微波雙鑑探測器、玻璃破碎傳感器,可獲得大廈的主要通道、出入口、重要部位及周邊的情況,以利於防範工作。
能源:能源行業容易出現油氣偷竊、施工破壞、石油洩漏和汙染、非法入侵和破壞造成的火災、爆炸、環境汙染等問題,給人們的生產和生活造成了不可估量的損失,所以能源行業也是安防監控所應用的重點領域。能源行業安防系統主要由視頻監控系統、油氣管道安全預警系統、光纖測溫系統、光纖氣體探測系統、閥室防護系統、無人機巡檢系統、綜合管理系統等組成。
在平安城市以及眾多其他行業需求的推動下,我國安防及視頻監控產業經歷了快速發展。根據IHS的數據,2016年底我國共安裝有約1.76億個監控攝像機,其中直接由公安系統掌握的大約為2000萬個,有效保障了社會的安全與穩定。
2.1.2、動力之二:把握技術變革機遇,中國安防快速成長
在中國安防產業大發展的過程中,一批中國企業緊緊抓住技術變革的機遇,逐漸實現了對海外安防廠商的替代和超越,成長為世界級的巨頭。
1)1979—1999年:海外廠商主導,中國企業主要是代理商
以 1979 年公安部在河北石家莊主持召開「全國刑事技術預防專業工作會議」為起點,安防產業在中國逐步開始發展起來。
早期的安防監控系統使用單位主要是一些非常重要和特殊的單位與部門,系統由前端的模擬攝像機,後端的矩陣、磁帶錄像機和CRT電視牆構成。由於這個階段攝像頭設備由日系企業所壟斷,國內自主智慧財產權的攝像頭生產技術落後,爭奪攝像頭代理權成為行業的熱點。
隨著安防行業的發展,使用單位發展到包括金融系統、文物系統、軍工、郵政等重要單位,監控規模不斷擴大,早期模擬監控系統已經無法滿足業務的需求,包括磁帶式錄像機存儲容量不足、矩陣規模越來越大、無法實施遠程監控與雲臺控制、圖像畫面質量有限等,模擬監控的數位化轉變勢在必行。
在此階段,數位化技術推動了DVR產品的誕生,它採用數字記錄技術,在圖像處理、圖像儲存、檢索、備份、網絡傳遞、遠程控制等方面遠優於模擬監控設備。DVR產品的出現,反過來推動了國內數位化攝像頭產品的自主研發與生產,圖像的解析度逐步邁入標清時代。該階段市場的競爭由單一代理權的競爭過渡到品牌產品與組裝式產品的競爭,系統集成業務初現端倪。
在此時期,中國安防產業主要從事代理工作,但也有部分代理商轉型自研安防產品,並在1993-1995年期間形成了中國安防行業的第一次創業高峰,一批在安防行業從事技術和銷售的人員,下海創辦了自己的企業。白蘭實業、宏天智(後被CSST收購)、天地偉業、天津亞安等都成立於這一時期。
2)2000—2006年:藉助壓縮算法升級的契機,中國企業切入後端市場
20世紀90年代,隨著計算機視頻編解碼技術的發展,出現了DVR(Digital Video Record,數字硬碟錄像機)產品。DVR實現了圖像編解碼、存儲、網絡訪問等多種功能。通過DVR,可將模擬視頻轉換為數位訊號並進行壓縮編碼,實現了視頻的數位化存儲。由於DVR能夠實現數位化存儲,很好的解決了VCR易受潮、粘連、難於長期保持、空間佔用大等問題,因此DVR很快取代VCR成為監控系統的存儲部分。
在2000年左右,DVR的壓縮算法出現了從MPEG1升級到MPEG4的契機。當時整個市場對MPEG4的呼聲很高,它可以實現更高的壓縮效率和性能,在監控圖像質量不下降的情況下,MPEG4可以節省硬碟存儲空間和網絡傳輸帶寬。
在這一壓縮算法的升級浪潮中,誕生了日後的安防巨頭海康威視。當時海康威視的創始人陳宗年先生和胡揚忠先生以及眾多技術人員,在中電科五十二研究所工作時就對MPEG4以及壓縮比例更高的H.264標準跟蹤多年。當機會來臨時,海康威視推出了自主智慧財產權的換代產品,在產品的壓縮性能、穩定性、完善性、兼容性等方面均有強大的實力,從而迅速佔領市場,在視頻壓縮板卡佔據了60%以上的份額。
到了2003年,海康威視推出了基於H.264標準的H系列壓縮板卡,在壓縮性能方面相比同行具有絕對的優勢,海康威視成為第一家將H.264標準產品化的公司。H系列板卡進入市場後,在主流壓縮板卡市場,海康威視的市場份額高達80%,公司當年的銷售收入也達到1.6億元。
在這波浪潮中,除了海康威視,還誕生了大華股份、漢邦高科、藍色光標等日後的安防弄潮兒。除此之外,還有一批以前的代理商轉型為生產製造的中堅力量,但是受限於技術能力的缺失,日後的發展並不盡如人意。
3)2007—2011年:藉助模擬轉數字的契機,中國企業進入前端市場
在千禧年之後,以PC為代表的信息技術飛速發展,使得整個社會已經建立了非常好的數位化硬體基礎。在這個基礎之上,從2007年左右開始,前端攝像機也開始出現從模擬攝像機向數字攝像機轉變的技術變革。
模擬攝像機採用隔行掃描CMOS/CCD圖像傳感器的方式,將光信號轉換成模擬電信號,而後輸出到DSP,由DSP進行 A/D轉換與顏色調劑等處理,再做D/A轉換調製成PAL/NTSC制式電視信號輸出。
相比數字攝像機,模擬攝像機具有多方面的缺點:1)模擬攝像機採用隔行掃描,會發生行間閃耀效應、呈現並行景象及湧現垂直邊緣鋸齒化現象等不良效應;2)模擬信號傳輸過程中,亮度與色彩信號不能分別傳輸, 亮度
信號摻雜色彩信號,導致畫面出現雜色雀斑;3)模擬攝像機如果集成了雲鏡把持與聲音,那麼在布線方面無比繁瑣,視頻線、音頻線、電源線、節制線都是獨立的,布線工作量大,並且布線成本高;4)模擬攝像機輸出與傳輸的是模擬視頻信號,它容易受到電磁幹擾。
數字攝像機則是直接生成、傳輸、存儲數位訊號的攝像機。數位訊號可以直接使用已有的信息技術,可以使用算法對成像效果進行調校,可以使用網際網路技術來查看圖像信號,相比模擬攝像機具有多方面的優勢。
使用模擬攝像機成像的關鍵是更優良的硬體,這是松下、索尼、三星等海外安防廠商的優勢;而使用數字攝像機成像的關鍵是算法的調校,這是海康威視、大華股份等中國安防廠商的優勢。藉助這次技術變革的機會,海康威視、大華股份等廠商開始從後端進入前端市場。從營收數據可以看出,海康從2007年開始進入前端市場,經過三年的投入,2010年收入開始快速增長。
4)2012—2015年:抓住解決方案化的機遇,中國企業引領升級
壓縮算法的迭代,給了中國安防企業進入後端市場的契機;模擬向數字轉型的契機,讓中國的這些安防企業成功進入前端市場。在打通前後端產業鏈之後,藉助於全數位化的技術基礎,中國安防企業開始引領向解決方案化升級的趨勢。
安防行業具有非常強的碎片化特點,不同用戶、不同場景對安防的要求均不相同,所以僅僅提供標準化的產品難以滿足用戶非常多樣化的需求,需要給不同客戶提供有針對性的解決方案。
安防解決方案是指,某家安防廠商可以為客戶提供定製化的設備,同時針對這些設備的監控點位、監控布局、傳輸線路、中心控制、數據分析提供有針對性的方案。
例如在加油站/成品油庫解決方案中,針對加油站/油庫的特點,海康威視可以提供具有如下特點的定製化解決方案:
1)多元視頻監控:支持高清視頻監控、智能視頻監控、移動視頻監控,全面提升視頻質量和安防水平;
2)安防系統融合:實現視頻監控、安防報警等系統的集成,各子系統根據預案進行聯動;
3)可視業務管理:按需配置中心視頻巡檢預案,還可與業務系統單向通信,當進行操作時啟動信令發送至視頻監管系統,聯動相應的攝像機預置位,並可實現相關銷售數據的OSD視頻疊加;
4)立體監管模式:實現前端、地市、省三級垂直監管,固定網絡採用C/S、B/S方式進行訪問,行動網路通過移動終端(手機、平臺等)對現場進行監管;
5)系統運維管理:IT基礎設施管理、視頻質量診斷、帶寬優化及控制、資產管理、日誌管理。
提供定製化的解決方案需要安防廠商具有兩大能力:1)具有很強的軟體能力,能用軟體生產定製化的安防設備;2)具有全產品線的能力,能針對整個應用場景提供全套設備。在利用軟體能力完成從後端向前端的全產業鏈布局之後,海康威視、大華股份等中國安防廠商就已經具備了這樣的能力,所以向解決方案升級成為一個水到渠成的事情。
5)2016年至今:中國企業走在運用AI、雲計算等新技術的最前沿
隨著雲計算、人工智慧等新技術的興起,安防產業又面臨新的變革機遇。安防解決方案的實質是軟體替代人力處理數據,在這個過程中,軟體的作用不斷增強,解決方案的能力也逐漸變強。人工智慧是一種威力更為強大的算法,當把這種算法應用到安防領域時,我們可以得到遠比以前的解決方案強大的智能化解決方案。所以,我們認為智能化並不是一個橫空出世的產品形態,而是解決方案的進一步升級。
雲計算具有節省成本、資源整合、靈活性、跨平臺、安全性、節能環保等優勢,安防後端的壓縮、存儲、計算、分析、展示等功能可以在雲中更好的實現出來,隨著雲計算的普及性和易用性進一步增強,安防後端呈現出被雲計算所取代的趨勢。
針對這樣的趨勢,國內安防廠商再次站在運用新技術的最前沿,爭相推出了具有分析功能的前端攝像機和針對性的後端分析設備,並已經取得了非常好的市場效果,受到了客戶的歡迎。
2.2、未來,新技術有望打開安防產業成長新空間
在經過20餘年的高速發展之後,國內安防基礎設施已經相當完善,中國安防產業已經進入了成熟期,全行業規模整體增速從高峰時期的30%—40%逐漸下降到10%左右,海康與大華作為行業龍頭,通過進一步擴大市佔率和向海外擴張的方式,可以維持高於行業平均的營收增速,但依然難以避免增速逐步下滑的趨勢。
與行業邁入成熟期、企業營收增速下降相一致,市場給予海康和大華兩大安防龍頭的估值也在下降。海康與大華的PE在2013年下半年之後出現快速下降,儘管在2015年由於流動性寬鬆而導致估值短暫上升,但隨後仍然滑落至20倍左右的水平,這種情況一直持續到2016年底。
在步入成熟期之後,安防產業需要找到新的成長動力,而此時人工智慧與雲計算等新技術的出現打開了安防產業的新空間。
在安防領域,新技術的出現有望改變傳統安防事後查證、人工決策帶來的低效率與大量浪費,通過打造AI智慧安防,未來將實現全程監控、智能決策,效率大幅提升。AI智慧安防將給軟硬體產品的技術難度和價值量均帶來大幅提升,行業市場空間將再次大幅提升。
除了安防領域,掌握新技術的企業還可以向更廣闊的空間擴展。攝像機是一種非常重要的信息採集工具,而基於圖像的人工智慧算法則可以智能化地分析、處理這種數據,兩者結合起來將具有強大地威力。除了安防領域,安防企業還可以向無人駕駛、工業相機、無人零售、無人機、機器人等眾多需要領域擴張,行業空間已經完全打開,之前投資者所擔心的行業天花板問題已經不復存在。
在進入2017年後,伴隨著Alpha Go席捲全球的人工智慧浪潮,投資者意識到了人工智慧所能給安防企業帶來的巨大改變,對行業空間的擔憂被徹底打消,所以導致海康與大華的估值在2017年出現大幅提升。當然,此時AI智慧安防還只是憧憬,但當時間進入到2019年,我們認為AI智慧安防的雛形已現,各類企業進入這個行業,推動產品快速落地,行業有望開始進入快速滲透期。
3、新技術驅動,AI智慧安防雛形已現
3.1、AI智慧安防:全程監控,智能決策
傳統安防具有兩個特徵:事後查證,人工決策。傳統安防系統的工作方式一般是這樣的:系統對周圍信息進行採集和存儲,但並不主動進行分析,直到發生了事故之後,再由人工重新查找錄像,尋找線索和證據。傳統安防主要是起到記錄的作用,無法起到預防和實時發現的作用,而且分析和決策需要大量人工,效率很低。
正因為傳統安防具有遲緩、低效的缺點,所以人們一直試圖利用各種方法提高安防效率,並從2006年開始提出安防的智能化概念。但是受到技術能力的限制,這樣的概念一直沒有落地,直到深度學習與雲計算技術的成熟,才逐步發展起來。
在人工智慧和雲計算等新技術的驅動下,傳統安防升級為智慧安防,開始擁有全程監控、智能決策的能力,並成為物聯網的一個環節。
1)事前具有預警能力:前端擁有3D、多目、音頻、震動、紅外等多種感知能力,準確還原現場;前端可以在全天候條件和複雜環境條件下,獲得清晰圖像和事件的全景信息;前端支持無線連接,增強部署靈活性。
2)事中具有快速處置能力:實時高精度識別重點監控人,實時準確判斷其位置;實時自動預警治安、暴恐類事件,自動鎖定嫌疑人;實時對重點監控人或嫌疑人動態軌跡跟蹤、行為分析;綜合分析重點監控目標的軌跡、行為,及時處置。
3)事後具有綜合分析的能力:構建基於雲架構和大數據分析的新一代安防綜合應用平臺、綜合運營維護平臺,提高偵破效率;創建公安大情報系統,實現多種信息接入,提高安防主動預警和處理能力;先進的存儲系統,為大規模智慧安防系統和海量圖像信息保存提供技術保障。
如果我們把安防行業劃分為採集、傳輸、存儲、分析、反饋五個步驟,那麼要實現AI智慧安防,需要在分析和反饋兩個環節實現更大的突破。分析與反饋本質上是用算法對數據進行運算,所以運算是實現分析和反饋兩個環節更大進步的關鍵。同時由於安防的前後端分離的架構,我們認為未來會出現後端雲計算+前端邊緣計算的融合架構。
3.2、路徑:後端雲計算與前端邊緣計算相互融合
3.2.1、雲計算優勢明顯,後端逐步雲化
雲計算是通過網絡訪問一個可定製的IT資源共享池,並按使用量付費的新型計算模式。雲計算主要包含三個層次的服務:基礎設施即服務(IaaS),平臺即服務(PaaS)和軟體即服務(SaaS)。
IaaS(Infrastructure-as-a-Service):基礎設施即服務,消費者通過Internet可以從完善的計算機基礎設施獲得服務,例如硬體伺服器租用。
PaaS(Platform-as-a- Service):平臺即服務,PaaS實際上是指將軟體研發的平臺作為一種服務,以SaaS的模式提交給用戶,例如軟體的個性化定製開發。
SaaS(Software-as-a- Service):軟體即服務,是一種通過Internet提供軟體的模式,用戶無需購買軟體,而是向提供商租用基於Web的軟體,來管理企業經營活動,例如ERP系統。
雲計算的用戶通常是各類企業、組織和個人,它們以前是使用基於本地的計算模式。與這種傳統的基於本地的計算模式相比,雲計算具有明顯的優勢,主要體現在以下幾個方面:
1)節省成本:雲計算不需要購買多餘伺服器及其擴容備件,也不用重複安裝伺服器系統環境,重複更新和修復。雲計算集中運行,可以集中更新組件,不間斷操作。公司規模越大,員工人數越多,節省的成本就越高。
2)資源整合:在處理或存儲方面,雲計算可以將資源整合在一起,避免重複計算,重複存儲。用戶和企業的數據來自不止一個來源(手機、電腦、IPAD等),這些數據可以整合成一份,儲存在雲中。
3)靈活性:企業可以隨著用戶數量的突然增加而隨時增加伺服器資源,並且可以按需配置各種硬體和應用,以找出適合其需求的解決方案。
4)跨平臺:無論用戶是通過手機、平板電腦還是家用計算機,都可以訪問存儲在雲中的數據。雲計算可以隨時跳轉離你最近的節點,從而提高生產力和辦公效率。
5)便捷管理:大公司的本地伺服器分布在多個位置,需要大量時間管理公司伺服器矩陣的每個組件。雲計算提供集中控制界面,可控制雲中的每個組件,而無需連接異地機房的監視器。
正因為雲計算相比本地計算擁有眾多無與倫比的優勢,所以雲計算一經推出就受到用戶的熱烈歡迎,雲計算廠商業績大增。亞馬遜作為雲計算領域的領頭羊,其早在2006年即推出了公有雲業務AWS,並在隨後始終保持著快速增長。2018年,AWS營收達到257億美元,同比增長46.94%。
我們認為在雲計算席捲全球的浪潮之下,安防行業的後端也將逐步採用雲計算的模式,後端雲化不可避免。
安防後端主要具有存儲、運算、顯示、控制這四大功能,而這四大功能全部都是雲計算的IaaS、PaaS和SaaS三大服務所能取代的,並且可以做得更好。
存儲:前端採集的信息需要放在後端存儲,目前主要的存儲方式包括DVR、NVR、XVR等,本質上都是本地化的存儲。存儲恰好是雲計算的IaaS最基礎的功能,並且具有無限存儲的優勢。另外現有的本地化存儲需要事先準備大量存儲設備,但在實際使用時大部分時間都不會完全使用,會在存儲空間的浪費。如果使用雲計算,則可以根據需要隨時租用存儲服務,不存在存儲空間的浪費,節省了成本。
運算:目前後端的運算主要是用伺服器,這跟雲計算是相同的,但是雲計算服務商的數據中心擁有海量的伺服器,可以擁有更低的採購成本。與此同時,雲計算服務商可以提供各種不同的運算能力,比如使用GPU的運算服務、使用FPGA的運算服務、常規使用CPU的運算服務,可以靈活滿足不同的運算需求,而本地化的伺服器沒有這種靈活性。最後,本地化後端為了滿足冗餘性要求,計算能力是按最大需求配備的,但這樣的計算能力一般用不著,存在浪費,而雲計算則可以隨用隨取,成本更低。
顯示:目前後端的顯示是用的電視牆或者監視器,必須有人時刻值守,效率較低。使用雲計算之後,顯示這個環節可以成為SaaS的一部分,相關人員可以使用Web隨時查看錄像,設備也不再局限於電視牆或者監視器,電腦、平板、手機等各種設備都可以用於顯示。在增加便利性的同時,還節省了硬體的採購成本。
控制:目前後端的控制系統主要是採用多業務平臺、軟體平臺,本質上是一個作業系統。當後端使用雲計算之後,這些功能可以由一個SaaS軟體來實現,省去了本地狀態下複雜的管理過程,節省了成本。
3.2.2、受制於傳輸成本、響應速度,前端需要邊緣計算
正由於雲計算擁有上述眾多優勢,所以從理論上來說,雲計算可以成為目前最好的一種運算模式:前端採集的信息直接傳輸到雲中,由雲來完成存儲、運算、顯示和控制,前端不需要任何運算能力。這樣的模式可以大幅簡化安防設備的架構並提高效率。
但在實際運用中,把前端的數據全部直接傳輸到雲中是不現實的,這樣帶來的傳輸成本和響應速度是難以接受的。
傳輸成本:碼流是指傳輸視頻文件在單位時間內使用的數據流量,通常以Mbps為單位,表示每秒鐘需要消耗多少Mb的流量。攝像機拍攝的視頻數據並不能直接進行傳輸,這是因為這些數據沒有經過壓縮,碼流太大,成本太高。以目前常用的1080P(對應約200萬像素)高清攝像機為例,不經過壓縮情況下,碼流達到1920*1080*12/8*25=77760000B/s=74.1MB/s,其中1920*1080表示解析度,12的單位為bit,表示每個像素的大小,12/8表示把單位從bit換算成Byte,25表示幀率。
在經過壓縮之後,目前單路1080P攝像機的碼流通常能達到2-4Mbps,相比原始數據大幅縮小,這就是壓縮算法的作用!我們假設每個攝像機所需要的碼流為2Mbps,那麼就需要租用至少20Mbps的下行帶寬,並且由於使用專用寬帶,每年的成本在上千元。現在一個分局擁有上萬路攝像頭是很常見的,那麼每年傳輸成本就將達到上千萬元。
如果採用雲計算的模式,這些數據就需要租用電信運營商的寬帶,單個分局每年就需要多支付上千萬元傳輸費用,這個傳輸成本是難以承受的。但如果在前端採用邊緣計算的模式,把攝像機採集到的數據首先進行處理,然後把處理後的結構化數據上傳到雲中心,由雲中心來監控整體的態勢和做分析尋找規律,這樣的成本更低、效率更高。
響應速度:安防存在許多對響應速度和實時性要求比較高的場景,如果把前端採集的數據全部傳輸到雲端處理,然後把處理結果再回傳到前端,這樣的響應速度太慢。例如使用人臉識別的門禁系統,如果需要把數據上傳到雲端比對,這樣的等待時間會比較長,嚴重影響體驗。但如果採用邊緣計算的模式,在前端就把數據進行比對,這樣的反應速度就可以做到幾乎實時了。
從前面的分析可以看出,邊緣計算與雲計算不是相互取代的關係,而是相互補充的關係。首先是雲計算擁有眾多優勢,所以雲計算是大勢所趨,但在實際運用中,雲計算面臨著傳輸成本和響應速度的限制,所以需要在邊緣部署算力,從而形成雲計算與邊緣計算相融合的架構。
在這裡需要說明的是,邊緣計算的能力並不完全是部署在前端攝像機中,這是因為攝像機的空間狹小、存儲空間有限、計算能力有限,難以實時完成數據的分析和比對。邊緣計算能力的很大一部分是部署在邊緣側中,例如派出所、樓宇物業、醫院安保處等,這些邊緣側通過部署多臺智能NVR、AI伺服器等設備,具備很強的分析能力,可以為多路攝像機提供運算服務。
3.3、落地:產業鏈日趨完善,市場規模快速增長
雲計算與人工智慧等新技術在近幾年快速發展,使得智慧安防產業鏈日趨完善,市場規模快速增長。
在產業鏈方面,AI算法公司、雲服務廠商等都新加入了智慧安防產業,使得整個產業更為完善。智慧安防產業鏈與傳統安防產業鏈最大的區別在於,安防廠商、AI算法廠商、雲服務廠商均可直接向客戶提供產品與服務,各廠商之間存在合作與競爭的關係,生態更為開放。
從參與的廠商來看,大致可以分為三個層次。最底層是基礎架構及集成商,主要包括集成商、電信運營商和ICT服務商;中間層是安防產品與解決方案提供商,主要包括安防廠商、雲服務商、AI算法廠商和數據處理廠商;最上層是零組件供應商 、主要包括晶片公司和關鍵零組件廠商。
根據艾瑞諮詢的統計,2018年我國智慧安防的軟硬體市場規模達到135億元,同比增長242.3%,預計到2020年市場規模將達到453.4億元,2017—2020年的CAGR達到125.5%。
在2018年智慧安防約135.3億元的市場規模中,視頻監控中心側的佔比達到54.8%,是目前進展最快的領域,視頻監控端側的佔比也達到了28.3%。視頻監控的總份額接近90%,是智慧安防的主要落地場景。
從視頻監控廠商的營收來看,目前AI產品的佔比仍然較小,其中2018年AI產品佔前端的比例達到10%,佔後端產品的比例達到28%,相比2017年分別提升5pct和11.5pct,提升速度較快。在公安部門「新建一批、利舊一批、淘汰一批」的指導思想下,未來智慧安防產品將繼續保持較快的增速。
從產品價格來看,傳統監控(包括模擬攝像機、高清攝像機等)的平均價格不斷下降,2012年至2018年CAGR為-9.2%,而AI視頻監控大部分出現於2015年,其價格走勢也進入了下降通道,到2018年平均價格約為兩萬元,是傳統安防攝像機的大約四倍。隨著AI晶片價格的性能提升和價格下降,我們預計AI視頻監控成本還有很大的下降空間。
隨著晶片成本的進一步下降和算法性能的進一步提升,以及雲服務廠商和AI算法廠商新進入市場,未來安防行業的成本下降和技術變革將繼續快速發展,智慧安防的市場規模將會繼續保持快速增長,滲透率也將保持快速提升。
4、格局重構:新技術,新戰略,新格局
隨著雲計算與人工智慧兩大新技術重塑整個安防產業,行業進入變革期,給了很多新廠商參與行業的機會。在新的時代,不同廠商根據自身的能力和願景,制定出不同的戰略,讓整個安防行業的競爭格局開始重構。
4.1、海康:AI Cloud戰略,賦能邊緣智能
作為傳統安防巨頭,新技術的發展對海康而言既是挑戰也是機遇。挑戰在於,隨著新廠商入場,海康如果不能很好的應對,那麼市場可能被新廠商侵蝕,海康有滅亡的危險;機遇在於,海康如果能利用好新技術,那麼就可以跳出安防產業,突破行業天花板,打開發展新空間。
在這種情況下,海康推出了AI Cloud戰略,構建整個面向新技術的生態架構。海康威視AI Cloud是基於雲邊融合的以視頻為核心的智能物聯網架構,通過邊緣節點、邊緣域和雲計算中心三級有機結合,系統滿足「邊緣感知、按需匯聚、分級應用、多層認知」的業務需求。
邊緣節點:感知更敏捷,採集更豐富
邊緣節點通過將智能感知計算嵌入邊緣節點,滿足物聯網的多維採集、特徵提取、智能處理等需要,並有效緩解大量非結構化數據的智能分析給傳輸、計算、存儲等帶來的壓力,可以實現前端的敏捷響應。比如車道閘系統,前端就可以快速識別完成通行;再比如金融行業對VIP客戶進行快速識別,及時提供VIP服務等。
在產品部署上,實際應用場景往往是複雜多樣的,需要多形態的專用智能前端,比如高空瞭望攝像機、鷹眼、槍球聯動、雙目分析等,通過按需部署使前端獲得更準確的數據、實現更小的傳輸帶寬和更智能的敏捷控制。
邊緣域:智能按需調度,業務敏捷響應
邊緣域側重就近匯聚和存儲邊緣節點的各類異構數據、就近管理智能計算資源,滿足快速響應、快速分析的需要。面向複雜業務系統,邊緣域是業務分級應用的主要響應單元,可滿足用戶各級管理所需。邊緣域既可接收、整合、傳遞邊緣節點的感知信息,又可按需適配算力和算法對域內數據進行智能處理與管理,實現物聯智能應用。具體來說,單個邊緣域可以將節點和域的存儲、計算資源進行統一管理,通過兼容開放的智能算法倉庫,將智能算法按需調度到節點,再結合域本身的智能處理能力,實現域的智能自治;多個邊緣域互聯可以組成一個可彈性擴展的智能網絡,依據互聯的域和雲中心的需要,滿足數據的匯聚、交換和視頻應用的共享。
在應對邊緣節點聯網部署的擴展上,邊緣域相比集中上雲更靈活,更少受機房環境等因素影響,不僅能保障業務時效性和管理率,還具有較大的建設成本優勢。
雲中心:服務大數據智能,輔助業務決策
雲計算中心能夠彈性分配計算伺服器、存儲伺服器的資源,還能夠按需調度智能算法和大數據算法。其中,智能算法對來自邊緣域的物聯數據進行更高層級的感知智能處理,比如更大範圍的黑名單比對、更大範圍的跨時空關聯分析等;大數據算法對多維異構數據(物聯數據+業務數據等)進行認知智能處理,支撐多維大數據的綜合邏輯分析和決策分析。雲計算中心與邊緣域、邊緣節點結合實現多層認知智能,如在平安城市業務中,可依據治安、偵破、反恐等大數據關聯實現以「預測預警預防」為主的全局分析應用;在智能交通業務中,可依據交通流量、交通違法、天氣等大數據關聯實現城市級交通態勢分析等。
雲計算中心可部署海康威視Hac系列平臺:(1)HacStack雲計算基礎平臺,統一管理雲中心異構計算、存儲資源池(CPU計算資源池、GPU計算資源池、融合存儲資源池)和邊緣域的異構計算、存儲設備資源;(2)HacDataX大數據服務平臺,管理數據及大數據算法,提供大數據分析應用服務;(3)HacOSS運維服務平臺,實現從設備到網絡的全面監測和運維服務;(4)HacAppX綜合應用平臺,提供標準接口協議,實現基於可視化人機互動的綜合應用服務。
4.2、大華:「HOC城市之心」,打造新型智慧城市
針對新技術對行業發展的推動,大華股份於2018年10月份推出了「HOC城市之心」戰略,著重打造新型智慧城市。
大華「HOC城市之心」是以全感知、全智能、全計算、全生態為能力支撐的智慧城市發展引擎,實現面向城市級、行業級和民用級構建「1個平臺、2個中心、N類應用」(1+2+N)的新型智慧城市架構。
「1個平臺」指的是城市大數據平臺,對所需的場景進行感知,對算力、存儲進行合理部署,實現城市業務所需的業務建模、數據建模,實現數據價值閉環、數據為業務服務。大華股份將其打造為城市動態實時感知的觸角,同時高效存儲、挖掘、清洗和共享數據,打造數據價值鏈閉環。
「2個中心」指的是城市運營管理中心和城市安全中心。運營管理中心是為城市管理者提供綜合監管、輔助決策和應急指揮等服務,構建完整的城市駕駛艙模型,助力資源的集中調度、高效運轉,成為政府管理與服務的大腦。城市安全中心是從終端安全、網絡安全、數據安全等多個層級進行立體化全方位的保護,將網絡安全從被動防護向主動防護演進,為智慧城市安全保駕護航。
「N類應用」指的是基於上述平臺和中心所建立起來的眾多應用,可以面向城市級、行業級和民用級提供異彩紛呈的便捷服務。
在「HOC城市之心」戰略的基礎之上,大華推出了專門定製化的解決方案,用於解決智慧城市中的各種難題。
融合指揮中心解決方案:圍繞指揮實戰應用平臺這個核心,將業務流程中所需用到的報警監控子系統、融合通信子系統、預警研判子系統接入,同時完成對外部警務平臺的對接和機房動環監控子系統的輔助支撐,然後由大屏顯控子系統的上牆展示。
智慧城管解決方案:智慧城管信息系統是基於電子政務專網、無線通訊網(3G、4G),物聯感知、空間網格技術、地理編碼技術、嵌入式地理信息引擎技術、三維GIS深度智能分析技術,以智慧城市技術和智慧化城市管理新模式業務為依託建設而成的綜合信息系統。
實現客戶對城市「管理對象智能化、管理過程精細化、管理績效評估智慧化」,主要包括9大標準應用+ 4大創新應用。9大標準應用:監管數據無線採集子系統、監督中心受理子系統、協同工作子系統、地理編碼子系統、綜合評價子系統、監督指揮子系統、應用維護子系統、基礎數據管理子系統和數據交換子系統。4大創新應用:小攤小販監管系統、渣土遺留管控系統、違法停車、佔道經營管控系統。
平安校園解決方案:依託於在音視頻領域的深厚積累和完整的研發體系,積極拓展創新,推出平安校園解決方案。集校園視頻監控、周界防範、車輛管理、可視報警、應急指揮、校園消防等校園安全防範業務於一體,致力於保障校園師生人身安全、完善校園安全防範體系,提高校園整體防控能力。
4.3、華為:借雲計算步入正軌,前端軟體定義攝像機
華為在安防領域發展多年,早在2009年就首次參加安博會,發布了M2M模塊,隨後在2012年發布全系列視頻監控產品及解決方案,正式進入安防領域。但華為在安防領域的發展一直不夠順利,主要是因為華為始終在學習和模仿傳統安防巨頭的布局,沒有突出自己的優勢,也就無法搶佔傳統安防巨頭的份額。
直到2018年,華為憑藉在雲計算領域的優勢,發布「新ICT,邁向協作式公共安全」戰略,從雲計算領域重新切入安防產業,華為安防才開始步入正軌。與此同時,安防業務也被華為提升到了戰略業務的高度,從三級部門提升到了二級部門,歸屬於企業BG之下。
由於華為擁有ICT基礎、雲計算與晶片的優勢,所以華為安防的新戰略側重在後端,試圖用雲計算的方式搶佔市場。通過雲計算的方式,華為可以較好地對安防行業進行全面設計,搭建資源整合、信息共享的業務架構,還能提供晶片、伺服器、存儲、攝像頭等產品,支持軟體平臺。目前華為已經推出了警務雲、視頻雲、政務雲、金融雲、教育雲等多種基於雲計算的行業解決方案。
我們在前面已經分析過,未來後端的發展趨勢就是雲計算。華為作為在雲計算領域擁有強大實力的廠商,此次藉助行業技術變革的機會,重新切入安防市場,我們認為將給行業競爭格局帶來巨大變革。在具體發展路徑方面,隨著「全省一朵雲」已經提上議事日程,我們認為華為安防會首先藉助省級/地市級安防平臺向雲計算升級的過程站穩腳跟,隨後繼續向區縣級滲透。
在前端方面,華為安防的戰略是「軟體定義攝像機」,這正好符合我們在前面所分析的邊緣計算趨勢。軟體定義的核心是軟硬體解耦,賦予攝像機算法和應用不斷迭代、衍進和生長的能力,就像土壤,讓AI智能分析能力在更多安防場景綻放。基於軟體定義攝像機(Software-Defined Camera)創新理念,華為發布了「星」系列攝像機,可廣泛應用於人像、態勢監控、車輛卡口、電警卡口等各種安防場景。
4.4、阿里:依託阿里雲,打造ET城市大腦
阿里的ET城市大腦是指利用實時全量的城市數據資源全局優化城市公共資源,即時修正城市運行缺陷,實現城市治理模式、服務模式和產業發展的三重突破。
在技術架構方面,阿里城市大腦包括四大平臺,涉及與城市交通、醫療、城管、環境、旅遊、城規、平安、民生八大領域有關的計算能力、數據算法、管理模型等。
應用支撐平臺:構建精細感知到優化管理的全閉環,以計算力消耗換來人力與自然資源的節約;
智能算法平臺:開放的智能平臺,通過深度學習技術,挖掘數據資源中的金礦,讓城市具備思考的能力;
數據資源平臺:全網數據實時匯聚,讓數據真正成為資源,保障數據安全,提升數據質量,通過數據調度,實現數據價值;
一體化計算平臺:為城市大腦提供足夠的計算能力具備極致彈性,支持全量城市數據的實時計算,EB級別的存儲能力,日PB級處理能力,百萬路級別視頻實時分析能力。
在城市大腦視覺AI的項目上,目前分為天曜、天鷹、天機、天擎四個部分。前三部分是應用,最後一部分是平臺。
天曜能夠對城市裡的交通事件、事故進行全方位實時感知、自動巡邏。目前在杭州,天曜已經覆蓋700多個道路斷面,實現自動實時巡邏,有效釋放200餘名警力,交通事件、事故的報警準確率達95%以上。
天鷹能通過人和機器的交互,快速定位目標對象,可以用於尋找失蹤人口、追蹤肇事逃逸車輛等。這背後涉及的技術獲得了全球權威機器視覺算法排行榜KITTI的行人檢測單項冠軍,將世界知名行人再識別數據集Market1501的首位命中率提升到96.17%。
天機則可以通過區域內的歷史視頻數據,預測未來的車輛、人流量,從而合理安排出警、人員接送車等,做好交通疏導,避免發生擁堵和安全問題。
天擎是城市大腦處理視頻信息的發動機,負責把海量的視頻圖像信息在最短的時間內處理為二進位語言,從而為之後的車輛識別檢測、行人識別檢測提供基礎。由於部署在雲端,「天擎」可以利用雲計算的彈性擴容、高可用性來處理任務,滿足不同規模城市的需求。
在對阿里ET城市大腦梳理之後,我們發現阿里主要是用算法來對城市數據進行分析和處理,並且用阿里雲的優勢來覆蓋全城,實現更高效的整體規劃,從而提高城市運行效率。阿里主要是在為它雲服務尋找應用,其實並未真正涉及到安防產業,與安防廠商並不構成直接競爭關係。相反,它的城市大腦需要更多的數據採集和分析,對安防設備的需求是個拉動。
4.5、商湯:專注算法,側重後端城市級視覺開放平臺
商湯科技是成立於2014年的人工智慧公司,專注於計算機視覺與深度學習算法的研發,是科技部授予的國家新一代人工智慧「智能視覺」開放創新平臺。商湯擁有眾多計算機視覺與深度學習領域的專家,其算法在國際知名的ImageNet挑戰賽屢獲佳績,證明了其技術實力。
在安防領域,商湯的戰略是專注於算法,並且側重於後端的城市級視覺開放平臺,實現以方舟(SenseFoundry)為支撐,為AI智慧安防提供「感知-認知-應用-衍進」的全鏈條能力。
完成城市級視覺開放平臺的建設難度很大,需要針對算法做大量優化才可以做到。以一個城市級項目為例,將1萬路攝像頭(保守估計)連接在一起,每路攝像頭每天抓拍量3000張,每天系統需要處理3000萬張圖片,如果後期需要存儲100天,總量是30億張圖片。需要對這麼多圖像數據進行整理和分析,是一件難度很大的事情。能把城市級視覺開放平臺落地,也從側面說明了商湯在算法上的能力。
在安防領域中,我們認為商湯與海康、華為等廠商更多是合作的關係。海康、華為提供前端邊緣計算或後端雲計算的硬體基礎設施、作業系統、軟體開發平臺等,商湯等算法廠商則提供自己的算法給客戶使用,雙方共同建立起一個可以進化的生態。
商湯的核心技術包括人臉與人體分析技術、通用與專業圖像識別、海量視頻理解與挖掘、圖像視頻處理增強、SLAM與3D視覺、機器人傳感與控制等。在掌握算法能力之後,商湯的產品除了可以用於安防領域,還可以用在智能終端、網際網路娛樂、智慧金融、智慧商業、無人駕駛等眾多領域中,所以商湯的未來發展空間非常廣闊。
4.6、雲從:AI定義設備,側重前端邊緣計算
雲從科技成立於2015年,孵化於中國科學院重慶研究院,創始成員主要來自中科院各大研究所和IBM、HP、Microsoft、華為、中興等科技企業,是人工智慧領域唯一的全內資企業。2018年1月,國家發改委確認由雲從科技承擔國家「人工智慧」產業化項目重大工程——「人臉識別系統產業化應用平臺」建設任務。
雲從科技涉及的下遊應用領域較為廣泛,包括商業服務、安防、金融、零售等多個行業。雲從科技目前已是國內最大的銀行人臉識別技術供應商,產品被包括四大國有銀行在內的80多家銀行使用。
安防也是雲從科技重點耕耘的市場之一。在安防行業,與商湯科技不同,雲從科技側重在前端的邊緣計算,使用AI定義設備,即通過軟體和算法使設備和解決方案適應實際需求。同時雲從科技重點布局基於人員抓拍的大數據分析和計算處理領域,使人工智慧和大數據共同助力公共安全精確防控。目前雲從科技已經與公安部安全防範技術與風險評估公安部重點實驗室聯合成立了「智能視頻分析研究中心」,安防系統已經在全國29個省市上線運行。
4.7、曠視:側重前端邊緣計算,打造Face++開放平臺
曠視科技於2011年10月由印奇、唐文斌、楊沐三人在北京中關村創立,是一家以人工智慧技術為核心的行業物聯解決方案提供商。
曠視科技主營業務包括Face ID在線身份驗證服務、Face++人工智慧開放平臺、解決方案系列產品三大部分,其中解決方案系列產品包括端到端智能安防產品解決方案、行業物聯解決方案、移動端AI解決方案、零售行業AI解決方案、智能倉儲物流解決方案等。
在安防領域,曠世科技主要產品是端到端智慧城市管理產品及解決方案,包括洞鑑人像卡口系統、敏觀MegEye-C3S智能人像抓拍機、MegBox B1R 智能人臉識別終端、可攜式人像對比系統、人證核驗一體機、視頻結構化系統、洞鑑人像引擎SDK等子系統。
4.8、依圖:主打高精度識別,推出「蜻蜓眼」安防產品
依圖科技由朱瓏與林晨曦在2012年創立,參與人工智慧領域的基礎性科學研究,致力於全面解決機器看、聽、理解的根本問題,希望能在計算機視覺、自然語言理解、知識推理、智能硬體、機器人等技術領域做出突破性貢獻。
依圖科技的業務版圖由智能安防、依圖醫療、智慧金融、智慧城市、智能硬體等五個部分組成。
在安防領域,依圖科技主打高精度識別,推出「蜻蜓眼」智能安防系統。該系統可進行基於圖片的靜態人臉比對,和基於視頻流、圖片流的動態人像識別及比對。系統廣泛支持x86、GPU架構;提供了完善可定製的用戶體系、授權機制、權限系統和監管能力;支持跨集群協同聯動;針對不同應用場景,提供了一體機,可攜式單兵工具等多種產品形態。
5、投資建議:AI智慧安防帶來全新成長動力
5.1、海康威視:全面向物聯網解決方案提供商轉型
2018年前三季度業績保持快速增長。海康威視2018年前三季度實現營業收入338億,同比增長21.90%,實現歸母淨利潤73.96億元,同比增長20.20%。單看三季度,整體營收達到129.26億元,同比增長14.58%,歸母淨利潤32.48億元,同比增長13.53%。根據公司2018年業績快報,公司2018年實現營收498.10億元,同比增長18.86%,實現歸母淨利潤113.36億元,同比增長20.46%。
AI Cloud理念助力中國安防智能化。在安防AI化趨勢下,公司為了針對人工智慧時代的物聯網產業發展,提出了 AI Cloud 的理念,並且定義了 AI Cloud包含的邊緣節點、邊緣域以及雲中心的三個層級架構,提出了 AI Cloud「邊緣感知、按需匯聚、多層認知、分級應用」的核心原則。對於不同行業應用,公司可以調節從各個層級中傳輸數據的格式與內容,還可以將域與雲多級多類部署,實現了安防行業高定製化特點。
依託AI技術,圍繞圖像數據,全面布局新業務。除了傳統安防,公司還有五大新型業務,比如收入已經超過10億的螢石業務,在2C端公司通過螢石構建智慧家庭服務,還推出比如主動防禦攝像機、智能貓眼、人形檢測相機等多種新產品,拓展了產品線,也有能力為客戶提供智能家居一站化解決方案;在2B端,螢石擁有多款商用安防設備,並結合視頻雲服務平臺,為商業經營提供視頻分析服務。除了螢石業務,公司還積極主攻智能製造環節,提供移動機器人、機器視覺以及行業級無人機業務。在汽車電子領域,公司參與到汽車智能化中、運用先進的圖像採集技術與視頻分析技術,推出了智能車載後視鏡,360° 全景環視系統以及一系列的智能化汽車解決方案。
盈利預測、估值與評級:我們認為海康威視在傳統安防領域規模優勢明顯,並且深耕AI+安防解決方案,提出的「雲邊結合」理念推出的AI Cloud符合未來市場需求,並且已經在深圳等城市完成建設;在新興業務領域,公司螢石雲收入超過10億,2C端市場空間巨大;在工業攝像機、AGV、物流倉儲管理系統方面皆表現出眾,具備工業4.0長期發展趨勢。我們維持公司2018-2020年EPS為1.23/1.48/1.79元,維持「買入」評級。
風險分析:貿易保護主義帶來的不確定性風險;安防AI化不達預期,會降低公司產品ASP的提升速度,不利於公司業績;經濟增速下行,會給政府需求帶來較大不利影響;新興業務不確定性大,可能存在失敗風險。
5.2、大華股份:HOC城市之心助力未來發展
公司是全球領先的以視頻為核心的智慧物聯解決方案提供商和運營服務商,以技術創新為基礎,提供端到端的視頻監控解決方案、系統及服務,為城市運營、企業管理、個人消費者生活創造價值。公司持續探索新興業務,延展了機器視覺、視頻會議系統、專業無人機、智慧消防、電子車牌、RFID及機器人等新興視頻物聯業務。
2018年業績保持穩健增長。大華股份2018年實現營業收入236.6億元,同比增長25.58%,實現歸母淨利潤25.29億元,同比增長6.34%。盈利能力方面,公司2018年毛利率約為37.16%,同比下降1.07pct,淨利率約為10.96%,同比下降1.65pct,公司正處於轉型的關鍵期,需要大量資源投入,拖累了短期盈利能力。
「HOC城市之心」戰略,著重打造新型智慧城市。「大華HOC城市之心」是以全感知、全智能、全計算、全生態為能力支撐的智慧城市發展引擎,實現面向城市級、行業級和民用級構建「1個平臺、2個中心、N類應用」(1+2+N)的新型智慧城市架構。「1個平臺」指的是城市大數據平臺,對所需的場景進行感知,對算力、存儲進行合理部署,實現城市業務所需的業務建模、數據建模,實現數據價值閉環、數據為業務服務。「2個中心」指的是城市運營管理中心和城市安全中心。運營管理中心是為城市管理者提供綜合監管、輔助決策和應急指揮等服務,構建完整的城市駕駛艙模型,助力資源的集中調度、高效運轉,成為政府管理與服務的大腦。「N類應用」指的是基於上述平臺和中心所建立起來的眾多應用,可以面向城市級、行業級和民用級提供異彩紛呈的便捷服務。
依託AI能力,全面布局創新業務。公司積極布局智慧物聯新領域,通過投資華橙科技、華睿科技、零跑科技、華飛智能等公司,向更多領域擴展。
華橙科技是公司的視聯網品牌、雲視頻能力的提供商、服務商,公司持有51%股權。華橙科推出了以視頻智能硬體、視頻雲、視頻智能技術「三位一體」的「樂橙」雲開放平臺,為視頻應用提供解決方案和能力。
華睿科技是公司旗下機器視覺子公司,是一家專注機器視覺產品研發、生產與銷售的專業性公司,公司持有45%股權。華睿科技繼承了公司在安防監控領域十多年深厚的 ISP 圖像 處理技術,保證了相機出眾的畫面質量。
零跑科技是公司參股的一家創新型智能電動汽車企業,持股22.5%。業務範圍涵蓋智能電動汽 車整車設計、研發製造、智能駕駛、電機電控、電池系統開發,以及基於雲計算的車聯網解決方案。
華飛科技主營安防行業無人機,公司持有45.5%股權。無人機產品可以滿足公安、邊防、電力等行業的客戶對於高空和立體監控的需求。
我們認為大華在傳統安防領域具有較強的實力,推出的「HOC城市之心」戰略符合行業未來發展方向,同時積極向更多智慧物聯領域擴展,建議投資者關注大華股份。
風險分析:貿易保護主義帶來的不確定性風險;安防AI化不達預期;經濟增速下行給政府需求帶來不利影響;新興業務不確定性大,可能存在失敗風險;新技術的研發投入不足,可能導致在競爭中落後的風險。
5.3、英飛拓:智慧城市運營服務龍頭企業
公司是全球領先的電子安防整體解決方案及產品提供商,一直專注於視頻監控和智能技術的研發與創新,產品涵蓋全系列視頻監控設備,包括攝像機、快球、高速雲臺、視頻矩陣、IP視頻系統、光端機和門禁控制系統,以及多個行業解決方案,包括智慧城市解決方案、智慧交通解決方案、智慧建築解決方案和智慧工業解決方案等。
2018年業績保持穩健增長。根據業績快報,英飛拓2018年實現營業收入43.19億元,同比增長48.65%,實現歸母淨利潤1.44億元,同比增長13.50%,繼續保持穩健增長。公司2018年前三季度毛利率為20.85%,同比下降8.18pct,主要因為網際網路數字營銷業務競爭加劇導致毛利率下降。
通過多家子公司完成產業布局。在海外方面,子公司加拿大March是當地銀行業、零售業、交通業的專業安防第一品牌,子公司澳洲Swann是澳大利亞民用安防自裝市場的第一品牌。在國內方面,子公司英飛拓系統是領先的智慧城市和智能交通的解決方案提供商,子公司新普互聯是一家以數據為基礎面向用戶運營的網際網路營銷企業。
深投控入股增強項目資源獲取能力。深投控於218年6月通過定增形式獲得英飛拓12.74%股權,隨後在2018年12月獲得控股股東轉讓的8.61%股權,目前共持有公司21.35%的股權,為公司第二大股東。深投控在深圳市國資委旗下大型國有資本運營投資平臺,核心功能是投資融資、產業培育於資本運營。深投控作為具有國企背景的股東,將為公司獲取深圳地區的項目帶來更大的協同作用。
藉助AI能力打造智慧城市運營服務標杆。公司為上海寶山雪亮工程提供的基於深度學習的人臉識別智能系統,動用了6000多路視頻人臉識別,是全球單一項目最大的人臉識別系統解決方案。與此同時,公司利用自身能力積極與創新公司合作,與商湯等AI初創公司有長期合作,與騰訊優圖聯合設立人工智慧、物聯網、大數據實驗室。
我們認為英飛拓在傳統安防領域擁有多年的積累,具備較強的技術實力和項目資源;藉助深投控入股的契機,公司有望在粵港澳大灣區獲得更多項目,加強傳統業務的發展。在AI智慧安防領域,公司已經具備較強的實力,產品落地得到驗證,同時有其他廠商合作,未來前景廣闊,建議投資者關注英飛拓。
風險分析:與深投控的整合不及預期;網際網路數字營銷業務競爭加劇;在AI領域的技術積累不足。
6、風險分析
新技術替代風險:AI目前還是一項不成熟的技術,未來發展路徑並不確定,可能出現新技術形成替代風險。
競爭加劇風險:新技術帶來新機會,有新的廠商入場,導致競爭可能加劇,從而降低盈利能力。
新產品開發失敗風險:開發新產品具有較大不確定性,如果失敗,可能對公司造成比較大的負面損失。