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安防二十年:智慧城市的大国实验

衣公子2019-08-23 14:15:30

摘要: 是海康威视的“边缘”还是华为的“云”?这场较量将左右整个视频AI产业。

 安防二十年:智慧城市的大国实验

  1997年,丁磊刚从宁波电信局辞职就认识了龚虹嘉,当时后者正在专注经营一家名叫德康的公司。德康公司主营移动计费,经过几年的发展,渐入佳境。不料,彼时杭州最牛的公司东方通信也看上了这块市场,砸下3000万,把办公室设在德康的马路对面,不计代价地从德康挖人。

  龚虹嘉说,技术骨干和市场经理,连同工作文档全给挖走了,德康公司来到生死关头。听朋友介绍,丁磊是个猛人,龚虹嘉很是把希望寄托于此。

  不过,丁磊觉得德康公司离自己的互联网野心距离太远,回绝了龚虹嘉的邀请,再推荐了自己的高中同学王涛,自己选择南下创立了一家叫做网易的公司。[1]

  丁磊拿海外风投,赴美国上市,挨互联网泡沫,31岁成为中国最年轻的首富。龚虹嘉看在眼里,感慨万千,于是认定互联网才是未来方向,立下目标,自己的下一个创业方向必须锚定互联网。

  不过,命运弄人。龚虹嘉认定互联网方向做的富年科技,渐渐被人遗忘。不过,富年科技早早布局的H.264的编解码技术却大大助力了龚虹嘉人生最得意的一场投资。这是一个和互联网无关的项目,最终却大获成功,令人叹为观止。

  投资敲定尚在2001年,龚虹嘉请了中国最好的VC一起探讨。对方给他算了算,上一年安防领域的市场规模只有区区6亿,算不上大生意。[2]

  不过来自杭州的陈宗年和胡扬忠都是自己华中科技大学的校友,龚虹嘉想了想,投了245万人民币,占股49%。

  245万人民币规模的投资,是绝对的小钱,本来不值一述。毕竟,孙正义千万美金投资马云,都比这更早。但是,偏偏这区区245万,在最多的时候,创造了整整2万倍的回报。

  更重要的是,这家名叫海康威视的企业,先后拿下了视频监控中国老大和国际老大的位子,连同阿里巴巴、网易,成为杭州城新一代最牛的企业。恰恰也正是这三家企业,撕掉杭城多年来“旅游城市”的标签,重新定义了西子湖畔在新时代的产业地位。

 贰

  去年,曾经的安防巨头Honeywell被西方媒体狠狠批判了一番——为什么在美国买你家的摄像头产品,无论是硬件外形还是软件内容都和中国大华的产品高度相似?
安防二十年:智慧城市的大国实验

  图1:Honeywell摄像头和大华摄像头的外形比较

  十年前,中国人看到西方品牌和民族品牌高度相似的照片,一分时时彩反应可能是“中国制造又抄袭了?”

  十年后,美国人也开始焦虑了起来——尽管Honeywell的高管反复强调,自己对于产品的质量和安全有着严格的把控,但是,没错,你买到的摄像头就是在大华产品基础上换个颜色再打上Honeywell的logo。

  由于安防行业的特殊性,美国政府对于中国品牌制定了限制政策,海康威视和大华的销售无法在美国本土顺畅开展。不过中国摄像头的竞争力优势明显,如同Honeywell一样,把中国制造的产品换个颜色、logo就开卖的合作,一度达到西方品牌在售产品的90%。

  二十年前,和绝大多数工业领域一样,西方企业是安防行业的绝对领导者,当中的佼佼者包括美国的霍尼韦尔(Honeywell)、派尔高(Pelco),日本的松下、索尼,和韩国的三星。

  当中,摄像机中的“光学器件”,已由日本企业主导多年;一体化机芯唯日本和韩国马首是瞻;而以派尔高公司命名的“派尔高协议”几乎就是球机摄像机的行业标准和代名词。2000年,环顾中国的机场、银行,所有的监控布防都印着以上国际品牌的logo。

  用了二十年,中国摄像头后来居上。IHS 2018年7月发布的《2018全球视频监控信息服务报告》显示,海康威视以37.94%的市场份额位列全球一分时时彩,大华股份以17.02%位列第二。尽管这些年民族工业领域捷报频传,但是做到如此成绩的尚是不多。不妨把安防摄像头行业作为一个样本,从三个角度一窥中国制造变迁的始末。

  1、如何崛起

  2、谁的贡献

  3、未来几何

  如何崛起?

  摄像头的变迁一言概括:看得见、看得清、看得远。

  90年代,模拟摄像头(analog cameras)带着厚厚的磁卡盒,行销全球。

  1996年瑞典安防巨头Axis发明了画质更为清晰且与网络结合的的网络摄像机(HD IP cameras)。不过台湾企业奇偶科技(Geovision)却成为最大的受益者,凭借发掘并高度重视这项发明,奇偶科技重注网络摄像头,迅速占领市场份额。

  其他大厂只慢了半拍,也纷纷赶到,一时间群雄林立,标准混乱,互不兼容。已成市场新锐的奇偶科技,灵机一动,提出:后来者凡是要和奇偶科技的设备兼容,需要向自己交纳一笔费用。挟消费者以令诸侯,奇偶科技提前过上了躺着赚钱的幸福生活。

  不过,幸福走得太快就像龙卷风。针对令人头疼的混乱标准,诸侯们开始谋求统一。Axis,Bosch, Canon, Sony, Cisco and Panasonic拥护ONVIF制式;Honeywell, IBM, Stanley Security Solutions, Samsung and Texas Instruments站在了PSIA制式这边。

  奇偶科技显然已经被优渥处境冲昏了头脑,竟然还想继续收费,于是遭到时代果断抛弃。摄像头安防市场进入ONVIF制式和PSIA制式的“双雄对弈”阶段。

  商业路径最有趣的偏差发生在此处。尽管站在今天看是显而易见,但是回到当下,数字摄像是否会取代模拟摄像?身处世纪之交的CEO们不是很确定。新发明的网络摄像尽管成像提升明显且连接网络,但是价格奇高,是传统模拟摄像产品的十几倍到几十倍。

  或许有人会咬咬牙买一台数码相机尝尝鲜。但是安防布置需要涉及几十个甚至上百个摄像头,如果全部由模拟改为数字,预算上升惊人。难怪乎,有CEO直言,数字摄像可能只是一个fad(玩具)。

  另外,全球化的大背景影响了西方企业的抉择。以2001年中国加入WTO为标准,全球化进入新阶段,带给跨国企业看得见的红利滚滚。于是乎,在行业技术变革之际,美国公司的老总们正忙着把美国的生产线转移到以中国为代表的发展中国家。

  毕竟,通过全球化降低成本获取的收益,简单易得又确定性高。而由模拟摄像生产转向数字摄像生产,不但充满不确定性,而且一分时时彩步就需要“大换血”——弃掉作为模拟机老臣的电子工程师(electrical engineer),招募数字时代的产业新兵计算机程序员(computer programmer)。两相权衡,跨国企业转型网络摄像也就没有那么坚决。

  陈宗年、胡扬忠、龚虹嘉在2001年组建海康威视的时候,恐怕并没有能力把这个战机看得如此清晰。但这也正是商业的迷人之处。没有历史负担的中国企业,初生牛犊,直扑新一代的数字时代,很快就凭借成本优势,闯出了一点点名堂。

  谁也没有料到,当市场逐渐达成共识,数字摄像材料价格的会下降得如此迅速,得益于此,数字摄像成了可以全球普及的消费品。而传统巨头们,因为错过了一分时时彩步,追赶吃力。

  作为后来者的海康威视和大华反倒没有门户之见、标准之争,低姿态先后接受两种制式的技术要求。标准之争已经不是行业的主要矛盾,代之的主题是,海康威视和大华股份在全球摄像头制造市场的迅速崛起。摄像头市场进入the big two时代。

  在中国市场,上一代贵族伴随技术革命的浪潮烟消云散。Simens退出安防,Tyco并入Johnson Control,UTC合并GE安防,Schneider并购Pelco,三星监控卖给了韩华,韩华又再次转让股权……并购并没有阻止其市场表现的进一步的衰弱。Panasonic和索尼市占率的逐年下降,而Honeywell和博世(Bosch)几乎没有增长。

  类似华为和中兴,海康和大华同样发源中国杭州,且总部都位于城南的滨江区,两家的总部相距仅仅6公里。安防行业有云,“安防看中国,中国看杭州,杭州看滨江”。

  谁的贡献?

  都说中国无“芯”。

  不过安防设备的芯片是另一个故事。一方面是因为安防芯片相对简单,围绕用于成像的CMOS传感器和处理图像信号的ISP(Image Signal Processing),比手机芯片门槛低不少。

  另一方面,要从站在办公室窗口的任正非说起。借了高利贷搞研发的任正非说,新产品研发不成功,各位可以换个工作,自己只能从六楼办公室的窗边跳下去。

  华为早期的研发总透着股视死如归的味道。1991年,华为首颗具备自有知识产权的ASIC流片成功,是华为芯片事业的起点。那时的华为尚嫩,还没有去翻《山海经》取名字的习惯。

  如此有历史意味的这一刻,竟然都没给芯片取名,直接叫了学名ASIC——Application Specific Integrated Circuit,应用集成电路。多年来,华为在电信设备领域披荆斩棘,很重要的原因是芯片由自己开发。直到最近,芯片团队多年默默无闻,成了幕后英雄。

  不过,电信设备芯片的成功距离成为一家有实力的芯片企业还相距甚远。2004年,华为芯片板块的地位被进一步提高,以“海思”之名成立公司,独立经营。迎接海思的可不是一条坦途,而是整整三年没有开张。

  海思独立后做的一分时时彩个项目是研发SIM卡芯片。立项的时候,市场上一片卖到几美元。等做出来的时候,价格已经跌到几元人民币。于是直接扔掉。[3]

  带着几分误打误撞,决定在安防芯片上碰碰运气。

  回到模拟摄像向网络摄像的这场行业变革。海思赶上了芯片的一分时时彩列早班车。

  模拟摄像最大的不便是存储。中年人会现身说法,在90年代遍布中国的录像厅,存储录像的磁带又厚又硬。用在安防领域,一个星期监控视频使用的盒带可以堆满一个书架。因此,银行、商场,往往需要一整个房间来存放堆积如山的录像带,颇为不便。

  因此循序渐进的产业升级中,有了一分时时彩步:前端模拟摄像头暂时不变,先在在后端进行数字化改造,用新发明的硬盘录像机DVR(Digital Video Recorder)取代盒带。海康、大华以开拓者的身份参与了进来,主推的DVR是未来big two打响的转型一分时时彩枪。

  海康、大华先行一步。于是,海思死死盯着大华不放。模拟摄像机时代,德州仪器(TI)的“达芬奇”(Davinci)处理器平台所向披靡。巨人转身,余威逼人。而在芯片市场上还没有任何建树的海思总归不让人放心。

  大概是经不住华为人特有的死缠赖打。2007年,大华和海思签订了20万片H.264视频编码芯片的合同,用于当时快速发展的第二代硬盘录像机DVR上。

  大华的这份订单,是海思成立后,一分时时彩个真正意义上的外销芯片大合同。冥冥之中,为将来的中国“芯”事播下火种。

  与此同时,海康威视的第二代硬盘录像机很是为难,首选的飞利浦半导体(NXP)芯片发热严重,转而选择TI,价格昂贵,制约了最终产品的竞争力。

  以挑战TI为目标,海思从编解码芯片出发,向系统芯片(SoC)进击。SoC全称System on Chip,系统级芯片,通俗地点,就是将电路板上的多块芯片以及嵌入式软件,全部塞入一块芯片中。再简单地说,就是一片芯片,更多功能。

  在大华的订单签立三年后,海康威视终于也接纳了海思。中国制造后发制人的大战,找到了最后一块拼图。

  在扩张的道路上,海康威视和海思配合默契。根据摄像头的迭代规律,竞争对手需要两年到两年半完成代际开发,海康威视却压缩到一年半甚至一年。海思也在原来H.264编解码的基础上研制出H.265,将图像的编码效率效率提升了一倍。

  十年来 ,海思和海康牢牢绑定。海康威视拿下全球监控摄像头一分时时彩,海思为其提供了80%的芯片。伴随海康产品线的丰富,海思芯片从后端的DVR,到后端的NVR,再到前端的IPC,全线出击。

  2006年,国内视频编码芯片出货量,德州仪器占了51%,国产连1%都不到。2016年,海思独占62%,德州仪器拿下7%。十年间,江湖老大的位子易了主。

  除了以芯片为代表的国产产业链支持,中国摄像头的崛起当然还要归功于中国旺盛的市场需求。

  毛主席说过,“群众的眼睛是雪亮的”。写在2018年中央一号文件中的“雪亮工程”已经计划把摄像头铺到中国农村。

  从公安部的3111工程、天网工程,再到智慧城市、雪亮工程,中国政府对于公共安全的持续投入有目共睹。连同滚滚向前的城市化,中国的监控摄像头占尽天时地利。

  特朗普签署的《2019财年国防授权法案》(NDAA)中规定,出于公共安全的目的,联邦政府不得获取、持有、购买或续签任何使用海康威视、大华股份及其子公司的视频监控服务或设备,不得将它们的相关服务和设备作为政府任何系统的关键部分。

  海康威视和大华像极了深圳的华为和中兴,同样居于一城,同样冠绝行业,同样被美制裁。那么,海康威视会成为下一个华为吗?

  未来几何?

  不知不觉,《名侦探柯南》、《重案六组》这样的刑侦局已经成为过往。衣公子觉得以后再也不会有刑侦剧了。原因在于,刑侦技术已经质变,福尔摩斯式的推理已经没有了存在的必要。

  从金华、洛阳、南昌、赣州、石家庄,张学友的演唱会一共抓到了80多个逃犯。昔日歌神当了一回娱乐圈神探。

  也难为这群30多岁的中年嫌犯,青春期时正是Jacky最红的时候。偏偏这次歌神演唱会都在三四五线城市,铤而走险是因为,这可能是一生中唯一一次见到年少时偶像的机会。

  安检门的智能摄像头,不但清晰采像,而且将每个人和嫌犯名单做一一对比。伴着Jacky深情的歌声,和一个时代吻别,在这慌乱的夜。

  摄像头带给生活的变化早已随风潜入夜。

  在公共安全上,很大程度得益于摄像头的覆盖,治安改善。根据全球最大的城市数据库网站numbeo的《2016全球各国犯罪与安全指数排行榜》,中国的安全指数为67.92,跟荷兰(68.53)、西班牙(68.23)、德国(67.05)等发达国家处于一线。

  在生活里,开车进出停车库,自动识别车牌,已经让人习以为常。

  摄像头的变迁一言概括:看得见、看得清、看得远。如今,它们要做一件更猖狂的事——看得懂。

  2011年,谷歌人工智能实验室的杰夫·迪恩与斯坦福大学计算机系教授吴恩达合作,动用上万台电脑的计算资源,用深度学习算法让计算机在YouTube上观看了一千万段关于猫的视频,最后终于完成了“猫脸识别”。

  这次别开生面的撸猫,是人类在视觉人工智能领域的里程碑。

  产业的兴盛要靠顺势而为。总结下安防行业的机会,可以看到明显的三波浪潮。

  一分时时彩次是,产业升级+低成本替代,第二次是,城市化+公共安全建设。时至今日,第二次浪潮已近尾声,城市化已达60%,增长趋缓;政府债务沉重,投入减少,付款条件变差。眼看着行业红利走向尽头。但是第三波却紧随而至——人工智能。

  不仅是技术突破,城市摄像头的天量累计,已经超出了人力处理的极限。毕竟一座中等城市数万路的监控,每天便能产生上百万小时的视频。而张学友演唱会每场几万人的安检,需要把每个人都和嫌犯一一对比,只有新物种可以胜任了。

  ImageNet的图像识别大战为这类新物种的到来提供了可以量化的指标。机器识别图像的错误率已经低于人类水平,且不断刷出新低。以至于,CVPR在2017宣布,这是ImageNet竞赛正式组织的最后一次,因为,在超越人类后,同样竞赛的意义已经不大了。
安防二十年:智慧城市的大国实验

  图2:ImageNet视觉识别竞赛,数据来源:ImageNet,兴业证券经济与金融研究院

  其实,机器在“看得懂”的这场征途上,已经备受折磨。最大的障碍应该是:摩尔定律突然失效。Intel创始人之一的戈登·摩尔(Gordon Moore)在1965年提出,当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。

  50年来,被奉为行业圣经。不过,新世纪后逐渐失效,人们发现如今需要花越来越多的成本,才能换取计算能力的些微增加。

  好在GPU(Graphics Processing Unit)的崛起,成为了一种替代方案,也为云计算的实施提供了可能。而以Movidius 旗下的 Myriad 系列为代表的VPU(Vision Processing Unit)的出现,更是把视觉处理推向一个新的阶段。

  至此,视频AI的路径已经清晰,主要三条:在现有芯片上做算法改进,前端GPU+算法支撑,后端GPU集联。[4]

  如果略显抽象,不如从另一个角度看,每种路径要解答的问题是:人工智能究竟在哪一个环境进行,我们应该把昂贵的计算能力堆砌在哪里,在前端(摄像头)、后端(NVR等储存设备),还是云端?

  商业规律:每有分歧,必有大战。

  专注摄像头的海康威视认为,AI要在前端(摄像头)解决。一来,视频在形成时就经历AI,更有利于压缩文件大小,传输成本会下降。二来,安防视频过于集中会带来风险,因此更适宜前端的“边缘”处理。

  而华为作为通信设备的巨头,对于传输很有信心,认为未来的技术路径应该是将视频集中到后端、云端,从而不受空间限制地配置计算能力,实现更强的AI能力。在此主张下,华为一口气发布多款“星”系列摄像头,在安防行业中更进一步。

  曾经亲密的战友,如今各自成为某种技术的举旗人。华为杭州研究所距离海康总部五公里。根据财新的报道,华为挖角海康的力度不小,“去了就是2倍工资”,给一名智能摄像机首席架构师开10万元以上的月薪。

  到底是海康威视的“边缘”还是华为的“云”?这场较量,注定影响整个视频AI产业的基本架构和底层逻辑,也会像当年的ONVIF和PSIA或者像电信行业的GSM和CDMA制式之争一样,决定下一个时代的领导者。

  其实,尽管安防行业轰轰烈烈,也深入你我的生活,但是在2018年也只有6570亿规模。整个行业的规模还够不上华为2018年全年7000多亿的营业收入。照理说,不是华为的菜。

  不过,十年安防,一朝引爆。视频AI实在是未来人工智能市场最好的入口,值得以此为支点撬动下一个万亿的市场。

  又或者,他们是想起了上一次,移动互联网时代扬帆起航,百度、微软,还站在岸边,急切地想要一张移动互联网船票的狼狈模样。

 叁

  “你要这1000万干嘛?”龚虹嘉问对面的人。

  对方回答,打算用这1000万天使融资为美团签5000个合作商家。龚虹嘉觉得面前的这个叫做王兴的男人,很是斯文,比自己还内向,这事应该成不了,不到1小时就结束了对话。

  就这样,龚虹嘉错过了海康威视之后创造另一个奇迹的机会。

  如果仅看发家的后端设备,最近十年海康后端产品营收复合增长率仅为17.2%,与行业平均相似,但在考虑了前端及中控设备开拓后,海康十年复合增长率达到38.7%。

  从最初的板卡,到2004年进军后端设备DVR,再到2007年挺近前端摄像头,还有2012年提出IVM可视化管理理念和2014年的一体化解决方案。海康威视并不是一家固守成功,自我凋零的企业。十年的增长得益于不断的进取。尽管,2019年行业变局之中,它交出了十年来最低的营收增长和一分时时彩次利润负增长。

  没必要神话龚虹嘉和海康威视,如同没必要神话中国制造。大飞机、造汽车、高端医药上苦苦追赶的是我们,摄像头上一马当先的也是我们。行业的龙头就是用来被质疑、被挑战、被颠覆,做老大就意味着更多的压力和更多的责任。

  只是别忘了,面前的这个巨头机遇不只需要有人去引领技术,更需要有人在科技向善、隐私保护上做出行业的担当。

  如此,方为不负这个时代。

  [1].程苓峰, 中国企业家, 《龚虹嘉和丁磊的真实故事》

  [2].投资家网, 《李竹对话龚虹嘉:千亿公司是怎么炼成的?》

  [3].戴辉,《海思的视频监控芯片如何一步步成为行业霸主》

  [4].华泰证券, 《安防AI-未来已来》

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[责任编辑:王臻]
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