据咨询机构预测，2022年我国通过线上销售的家庭看护摄像头市场规模预计将达到2500万台，整体规模将超过4000多万台，并且还会继续以每年10%+的增速快速增长。其中200万~300万像素的摄像头占主导，但400万~500万像素的摄像头增速明显，预计2~3年后将成为新的主流配置。随着AI技术的高速发展，家用摄像头在从“看见”向“看清”方向发展的同时，也在向“看懂”的方向发展，家庭安防已经从传统的视频监控，逐步拓展为集财产看护、家庭陪伴、家居联动等为一体的综合智能安防解决方案。
应用场景的拓展和用户体验的提升，需要更多的算力和算法资源，如何降低单用户的综合成本成为各厂商以及电信运营商急需解决的问题。
中兴通讯智能安防解决方案
当前的家用摄像头产品，许多厂商采用的是云侧AI推理的解决方案，算力资源集中于云端，算法升级方便，但存在推理结果时间滞后、不能解决用户个性化的需求等问题。与之对应的还有一种端侧AI推理的解决方案，相关推理工作在摄像头内完成，实时性强，安全性高，但终端成本偏高，算法相对固定、不易升级。
中兴通讯智能安防解决方案，采用端、边、云协同的分布式计算思路，充分发挥端侧计算快捷、产品丰富，云侧算法丰富、方便扩充的特点，特殊场景将云端算法、算力下沉到边侧（见图1）。“端+边+云”可灵活组合，根据终端AI能力、应用场景算法性能要求、部署规模按需进行算力分布，实现弹性部署，快速满足不同场景及用户个性化的需求。
方案采用“端+边+云”的三层分布式部署架构，端侧负责对视频流的基本分析，完成实时性、安全性要求较高的AI分析，如常规的人形检测、人脸检测、跌倒识别、烟火识别等，更复杂的AI分析交由云端分析，通过端云协同，降低云平台对带宽、算力资源部署的要求。对于小区、别墅等场景，可把原本放在云端的算法下沉到边侧，通过边缘计算完成边侧服务范围内的AI分析，从而满足特定环境下的实时性、安全性要求。
采用算力三层分布灵活部署，边缘节点整合本区域内终端的AI处理结果并进行二次分析处理，并将相关视频流、图片上传到云平台进行深度AI处理，合理运用云、端、边的算力、算法资源。
图1 中兴通讯智能安防解决方案架构
关键技术
分布式AI技术
分布式AI技术可以联合末端的具有AI计算能力的智能设备，合理利用各末端设备的AI计算资源，在端侧实现并行计算和分布计算。未来还可采用联邦学习等新技术，将AI训练下放到端侧，从而快速训练出更贴合实际应用场景的个性化算法，并能自主更新AI算法。
在端边云协同的技术架构下，云AI中心只需对经过端侧摄像头初步分析后的视频流进行深度分析处理，有效降低了对云AI中心的资源需求。当系统检测到重要事件后，云AI中心迅速调集分布式计算资源，对计算模型进行合理的拆分和调度，实现快速、高效的分析处理。
端侧容器化设计
端侧采用轻量化的微服务+容器化架构（见图2），即可以将不同的功能模块分散到不同的系统进程中，通过进程的隔离实现解耦设计保护，同时减少容器、微服务带来的内存、存储以及计算等资源的占用，能够较好地防止算法和业务软件耦合问题。为提高功能模块间的通信效率，尽量减少采用HTTP和REST等API接口，而采用更高效的进程间通信机制。
不同算法和业务处理软件的微服务各自独立运行、升级和维护，极大地降低了由于业务软件或算法升级带来的设备稳定性风险。
图2 轻量化微服务+容器化架构
Wi-Fi感知
智慧家庭系统内，通过对人体的存在感知可实现布防/撤防、节能环保等，常规人体感知技术有PIR（被动红外探测器）、摄像头的人形识别等，其中PIR受限于感应距离的角度，而摄像头的人形检测在某些场景下也涉及到隐私问题。
中兴通讯家庭智能安防解决方案引入Wi-Fi无线感知技术，利用生命体在Wi-Fi无线覆盖范围内移动引起Wi-Fi收发信号的多普勒频移，进而测量出其范围、速度、方向、运动、存在和相似度等指标，不仅能规避视频图像的人脸识别、人形检测而带来的隐私问题，还能穿墙感知，扩大了安防检测范围。
方案优势
中兴通讯智能安防解决方案以用户为中心，利用海量的云侧、端侧算力资源、算法资源，并与端侧摄像头协作，为用户提供丰富的、可迭代升级的AI应用，让用户有更多的应用选择。
端边云协同，拓展智能边缘
端边云协同，可提供更多算法和算力，拓展更多应用场景，看家场景从室内拓展到门口、庭院、果园、鱼塘、小区等更广泛的场景。
结合智能摄像头的视觉分析结果，以及Wi-Fi无线信号对家庭环境的感知分析，智慧家庭系统平台将摄像头、无线路由器与智慧家庭内部多个智能IoT设备按照自定义的条件实现联动，构建更智能的家居环境。
算法按需订购，动态加载
用户购买了具有AI算力能力的摄像头，可根据不同场景通过APP订购对应的服务；云平台根据摄像头的能力将该场景需要的AI算法动态下载到端侧。后续用户想更换摄像头的应用场景，通过APP重新订购业务，重新下载算法即可。
由于端侧算法不再固定，端边云侧协同参与了对视频图像的分析，因此端侧的单机成本随之降低。
算法持续迭代，体验不断提升
中兴通讯端边云协同的家庭智能安防解决方案，具备在线训练、在线升级的能力，通过用户反馈、多种算法对比、端侧推理云端验证等辅助手段，不断对算法进行迭代优化，达到逐步提升用户体验的目的。
中兴通讯端边云协同的家庭智能安防解决方案，将分布式AI技术、微服务技术、Wi-Fi感知、多设备联动等多种技术应用于智能安防系统，契合运营商和行业的需求，为用户提供多方协同、统一管理、灵活开放、分布式部署的综合解决方案，在降低每用户综合成本的同时，提升了用户体验，提升家庭智能安防的整体水平，推动行业发展。
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