用智慧構築安心安全的家園
智慧安全:將全民公敵變成全面公僕
撰文/工研院 IEK 侯鈞元
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在物聯網科技的導入後,智慧安全已從事後的補救,延伸到事前的預警。導入物聯網科技的智慧安全 2.0 大致包含:智慧視訊辨識技術、巨量資料分析、無人飛行器、群眾智慧應用與雲端服務化。台灣擁有具國際競爭力的監控攝影機產業、雲端運算平台產業,及起步階段的影像辨識技術、無人飛行器產業,但欠缺完整的巨量資料分析技術。
從使用者價值的角度來看,安全應用的價值已經從事後的補救轉為事前的預防。因此台灣需要建立更多的感測技術與分析技術才能達到事前預防的效果。而雲端服務化能提供持續性的商業模式。台灣安全產業可導入雲端科技,以 X-as-a-Service 模式銷售安全服務。突破性的解決方案部分則建議台灣發展巨量分析技術與無人機飛行技術。台灣已具備基礎的影像分析技術,宜再增加更多資料來源之分析。無人機技術台灣也具優勢可順勢發展,未來有機會建立無人機在安全領域上的國際領先地位。
智慧安全的使用者價值移動
安全(Safety & Security)一直是個人、家庭或城市的重要議題。早期的安全應用多半為人工巡視或閉路電視的監視。即使是運用攝影機的閉路電視監控,也需要由人工監控畫面,因此常造成事件回應的延遲或遺漏,也耗費大量的人力。
然而我們是否只能接受事件的發生,再進行補救的收尾?是否能針對事件發生前的跡象與徵兆進行偵測,在事件發生前阻止或做好準備?如此的安全環境才是安全產業的最高目標。
傳統安全多半僅能著重在事件發生後,及發生後的即時回應以降低損失的擴大。但在物聯網科技的導入後,智慧安全應用系統已經可以往前延伸到事件發生前的預警,並可縮短事件的反應時間,及延長事件預警的時間,讓相關單位可以降低損失。
因此安全的關鍵價值在於透過縮短反應時間與提前預警等方式,來降低事件發生所造成的人員或財物之損失。而這樣的目標可以從導入各種突破性技術的智慧安全 2.0 來達到。
圖:智慧安全的價值移動(工研院IEK,2015/05)
智慧安全的創新解決方案
一、智慧安全 2.0 的相關技術
導入物聯網科技的智慧安全 2.0 大致包含以下幾種關鍵技術與商業模式:視訊辨識技術、巨量資料分析、無人飛行器、群眾智慧(Crowd-Sourcing)應用與雲端服務化。以下簡單說明其內涵。
1. 視訊辨識技術:透過電腦運算視訊攝影機所拍攝之影像畫面,可以即時判斷畫面內的事件,從無意義的數位訊號轉為有意義的環境變化與人類行為描述。例如虛擬圍欄、人員偵測、遺留物偵測、人潮移動、車牌辨識、人臉辨識等。透過視訊辨識技術,可以大幅降低人力成本。
2. 巨量資料分析:巨量資料分析技術是讓智慧安全應用從事後補救,延伸至事前預防的關鍵技術。透過蒐集特定區域、時間、人員在網路上的各種紀錄,或是攝影機畫面、通聯紀錄等各種文字、聲音、影像資料,運用巨量分析技術進行分析,可以挖掘許多意義,甚至可以透露出恐怖分子的意圖與目標地點等資訊。
3. 無人飛行器:目前無人飛行器的技術正迅速發展中,這些無人飛行器可以透過人為操控也可以自動飛行。運用飛行器可以迅速抵達目標地點且具有制高點等特性,無人飛行器在安全應用上也正在發展中。目前國際上已有幾座城市正在試驗運用無人飛行器,對城市治安、交通、環境汙染等事件進行監控與紀錄。透過特殊攝影機,無人機也可以進行特殊掃描,例如以 LiDAR 攝影機掃描地雷,達到安全掃雷的目的。
4. 群眾智慧:群眾智慧在許多領域都有許多有效的助益。在安全領域上,運用眾人的力量可以協助偵測安全事件的發生與追蹤。透過眾人的力量,將廣大範圍的安全樣貌描繪出來。例如非洲正運用群眾智慧網路,讓所有人可以將各種暴亂、難民、犯罪、災難等事件上傳到該平台,即可讓政府、觀光客或相關人士可以清楚知道該地目前的安全指數。
5. 雲端服務化:過去的安全應用多半為安全器材的採購,意即銷售產品。然而當產品故障、過時、不敷需求時,客戶便需要再耗費大筆成本更新系統或維護。然客戶的目的其實只是「安全」,廠商應該是銷售「安全服務」而非安全產品。透過雲端運算,可以將安全產品服務化,例如 Video Surveillance as a Service (VSaaS)、Access Control as a Service(ACaaS)等服務。
智慧安全包含事前預防、事中偵測與事後的處置。三個階段都包含感測、分析、回應三個部分。上述五大關鍵技術主要在感測與分析端,原因為更多的感測技術可以蒐集更多資料,而更強化的分析技術則可以從資料中萃取出更多得有效資訊,用來描繪更完整的安全事件樣貌。
二、智慧安全 2.0 的三個改變面向
1. 價值創造的改變:巨量資料分析技術的導入,讓安全從事後補救往前延伸到事前的預警。群眾智慧架構則讓安全服務的提供,從業者擴大到每一個市民。
2. 商業模式的改變:巨量資料分析讓安全產品的價值從機器轉為分析,從銷售硬體轉為銷售「安全服務」。
3. 科技訴求的改變:智慧化視訊辨識技術、巨量分析、雲端運算等技術,讓智慧安全應用的科技研發重點,從硬體轉為軟體。
三、國際案例:Palantir
Palantir 是一家巨量資料分析公司,提供許多資料分析工具,幫助企業、政府、非營利機構透過資料分析來解決問題。其分析的數據來源非常多元化,從手機號碼、銀行記錄、朋友關係、社交網站記錄、車牌、攝影機畫面等。Palantir 的技術優勢在於能夠將許多不同來源的資料進行整合並分析,將所有相關的人物和其它當事人,涉及人建立起聯繫,從而看到這一群人之間在做些什麼,傾向於做什麼,以及將會做什麼。
Palantir 創立於 2004 年,至 2015 年初的估值已經達到 150 億美元,目前主要客戶為政府與民間企業,如銀行、保險、零售、醫療、能源等。其中政府業務佔了 7 成。根據公開資料,2009年來美國政府已經支付給Palantir超過2.15億美元。
Palantir 對政府的業務主要為國土安全,例如追蹤金融詐欺案、預測蓋達組織的恐怖行動等。2015 年 Palantir 透過資料監控,協助多倫多大學發現了一個名為影子網路(Shadow Network)的間諜組織,該組織當時正在從印度國防部竊取機密資料;甚至傳聞美國政府曾運用 Palantir 來追蹤賓拉登。
四、國內案例:警政雲應用
台灣在智慧安全的最佳案例為新北市的科技防衛城計畫,其運用中華電信所開發的警政雲與影像辨識技術,建立一套智慧城市安全系統。
科技防衛城計畫包含 6,000 具智慧連網監視器,透過車牌辨識技術,可以繪製出可疑車輛在城市內的行進軌跡,讓警方可以迅速掌握行蹤。攝影畫面資料也上傳到雲端儲存,讓所 有警察都可以隨時透過聯網智慧裝置調閱畫面。根據統計,2014 年新北市警方運用此監視器系統而破案及為民服務的件數高達 1 萬 2,150 件。
對台灣物聯網產業發展的意涵
智慧安全的發展重心已經從事後的補救轉為事件的辨識與發生前的預警。其所運用的技術也已經和過去的閉路電視完全不同。本文所提出之五種智慧安全 2.0 關鍵技術為目前國際上的發展重點。這五種技術更可以互相整合,達到更完整的安全應用方案,以感測、分析、回應三部分來看,整合街頭攝影機、無人機攝影機、群眾智慧等「感測部分」,配合智慧影像辨識技術與巨量資料分析技術的「分析部分」,便可以分析出更多安全事件的事前徵兆與事後軌跡。因此台灣其實可以透過「整合」策略,結合各種智慧安全2.0 關鍵技術來提升競爭力。
台灣安全產業目前的發展現況為具國際競爭力的監控攝影機產業、雲端運算平台產業,及起步階段的影像辨識技術、無人飛行器產業。但欠缺完整的智慧安全導向之巨量資料分析技術,而這也是整個價值鏈裡最困難的技術環節。
當然台灣短期內難以出現第二家 Palantir 等級的廠商,但在智慧安全 2.0 的所有供應鏈內,仍然有許多值得台灣安全產業投入或改變的地方。以下由使用者價值、突破性技術與持續性商業模式等三個方面來談台灣產業在智慧安全的發展建議。
一、使用者價值創造:事前預防與擴大應用
安全應用的價值已經從事後的補救轉為事前的預防。因此更多的感測技術與分析技術才能達到事前預防的效果。而如同 Palantir,其產品應用對象並非只有安全市場,當廠商建立並整合許多感測來源與分析技術後,其目標市場也將不再僅限於安全應用。
二、持續性的商業模式:雲端服務化
對使用者而言,提供安全服務比採購安全器材更貼近需求。因此台灣安全產業宜導入雲端科技,以 XaaS(X-as-a-Service)模式銷售安全服務。例如全球知名的家庭監控新創廠商 Dropcam便是以此模式創立,並立刻被大廠所收購。
三、突破性的解決方案與技術
智慧安全在 2015 年的發展重點為巨量分析技術與無人機飛行技術。台灣已具備基礎的影像分析技術,宜再增加更多資料來源之分析,如社交網路。無人機飛行技術包含機械、電池、感測器、通訊、智慧運算等元件,台灣智慧裝置產業已具備相當基礎,可以順勢發展。無人機未來發展潛力龐大,台灣有機會建立無人機在安全領域上的國際領先地位。