
作者:岑蓓琦
安防在我国经济发展进程中一直占据重要地位,中国安防行业平均年增长率超10%。根据中商产业研究院统计,2018年我国安防行业总产值约为7,500亿元,行业6年内的复合增速约为15%,随着安防市场需求增长,预计2019年我国安防行业总产值将达8,300亿元。

从细分领域层面,一个较为完整的智慧安防系统主要包括监控、门禁和报警三大类。从产品角度,应具备视视频监控报警系统、防盗报警系统、出入控制报警系统等,这些子系统可以单独设置独立运行,也可由中央控制室集中监控,还可与其他综合系统集成使用。
安防产业链及应用
传统安防产业链主要由上游、中游和下游三部分组成,上游主要承担数据采集任务,核心是高清视频监控摄像头;中游是上游零部件的集成,包括软件和硬件设备两部分,并通过后台数据的支撑,提供监控检查、应急救援、日常监控预警等服务;下游是安防的销售渠道,主要可分为单品销售的产品分销以及面向政府、企业工程类的系统集成商两大类。
安防的落地应用亦可作为最终用户,本质是下游(产品分销和系统集成)的再延伸,主要对应城市级、行业级和消费级三大类。城市级应用主要指大型的政府项目建设,例如平安城市、智慧城市、雪亮工程等;行业级应用面向公安、交通、司法、银行金融、商业零售、教育、医疗、娱乐、文体等众多领域,这两类属于传统安防范畴。
安防行业本质为强政府导向的行业,主要客户为政府。若企业具备与政府相关渠道的合作资源,把握其需求和预期将有利于获取更大市场份额。
传统公共安防智慧化转型
(一)产业链技术转型
所谓传统安防的智慧化转型主要体现在公共安防中,从原先事后处理的安防模式转变为事前、事中和事后全流程安防管理体系,同时加强应急事件处理。传统安防/公共安防的转型特点主要体现在技术、市场参与者、应用范围等方面。
从技术角度,转型主要集中在上游的算法和芯片:
(1)算法主要是计算机视觉技术,在安防领域解决场景识别问题,可细分为后端图像识别平台和嵌入式视觉软件。
得益于国外开源算法的前期铺垫和大量海归博士的回国创业,国内人工智能算法在2012年后走上快速成熟的车道,在算法上大有弯道超车(因国内学习样本更多)国外的势头。布局人工智能算法——图像处理与识别环节的企业主要有两类,一类是传统安防企业,以海康威视、大华股份、宇视科技(于2017年被千方科技收购)为代表;另一类是AI初创公司,以商汤、旷视、云从、依图为代表。
前者作为安防龙头企业,有自己独特的优势,其一在于深耕领域多年,具备产品、渠道、解决方案等的长期积累,更容易把握客户需求;其二因安防行业场景的复杂性以及为获取相关训练数据与政府机构沟通的天然壁垒,传统安防企业更具卡位优势,能更好把握全链条的安防工程搭建,实现软件硬件的整合。
近年来,随着人工智能深度学习算法的快速成熟,国内也诞生了一批应用层面的计算机视觉(即图像内容识别)算法供应商。这些AI初创公司虽然在行业积累上有所欠缺,但具备研发与人才的竞争优势。创始人团队多为国外相关领域的专家或是国内名校实验室,深耕算法多年,比传统安防龙头更具技术储备。对于初创的AI算法公司,如何将技术优势转化为产品是决定初创公司能否走下去的关键因素。现有计算机视觉AI公司,直接以出售算法SDK为主营业务的公司越来越少,都在基于自身技术优势推出软硬一体化产品、平台、行业解决方案等,甚至部分公司已加入上游芯片制造行列。但仅凭一己之力,可能难以深挖垂直行业解决方案,因此寻求外部结盟、实现1+1>2是目前算法创业公司的更优选择。
目前算法领域头部创企基本形成,新设AI企业切入安防市场,可选择深耕某一技术分支。例如,前端镜头捕捉时受图片质量、光照环境的影响,面对图像残缺、过度曝光、过暗图像等问题,现有识别技术较难解决,需要大量特定环境下通过优质细分场景进行学习,可发力聚焦这部分算法的优化,或者小样本深度学习方法。
(2)智慧赋予传统安防行业后,催生出第四类AI芯片(安防领域其他三类芯片包括:模拟摄像机中的ISP芯片、网络摄像机中的SoC芯片、后端存储录像设备DVR/NVR中的SoC芯片)。
目前创企主要发力前端AI芯片,聚焦前端摄像机的边缘计算。后端芯片因视频处理压力大,相对于前端芯片需要更强大的算力支撑,仍主要由国外芯片大厂如英伟达(GPU)、英特尔(GPU)等提供。
芯片作为安防监控设备中成本最高的零部件之一,因建设智慧安防而大力发展的第四类AI芯片仍存在国产替代空间。AI芯片因其对持续技术迭代的需求和迫切需降低成本的需求,使其具备较大发展潜力,可分别通过赋能边缘计算和寻找GPU国产替代化两条途径实现。
①AI赋能边缘(针对前端AI芯片):通过在网络边缘提供计算和分布式处理能力,降低处理中心对芯片算力的要求。芯片厂商将人脸识别、图像识别等算法固化在IP模块,嵌入网络摄像机的SoC芯片中。目前市场上主要前端AI芯片生产商包括老牌安防SoC芯片提供商例如海思、富瀚微、中星微、国科微、英特尔等。人工智能芯片企业诸如寒武纪、深鉴科技、地平线、云天励飞、深思创芯等。其中,以英伟达Movidius VPU、深鉴科技DPU芯片、寒武纪NPU芯片、中星微“星光智能一号”等较为成熟。
②FPGA、ASIC等其他芯片国产替代(针对后端AI芯片):GPU芯片成本高、功耗高、价格高,业界正在积极研发替代产品,目前主流替代方案包括FPGA和ASIC两种。FPGA作为半定制电路,因开发速度较快,且具备可编程特性,适用于前期开发,进行不断试错,是对当前降低前端智能化成本的有效方案;ASIC低成本、低功耗、高算力,但开发难度较高。因此外国GPU芯片仍为目前安防AI应用的主流,但在未来国产替代进程中,FPGA有望承接GPU成为过渡产品,待电路设计成熟后,未来发展趋势为ASIC。
(二)安防集成商
从市场参与者角度,转型主要体现为新玩家的出现、集成商类型的丰富,目前面向政府工程的集成商包括传统安防集成商、新兴平台商和技术型创企三类:
(1)传统上市安防代表企业总共三家,分别为海康威视、大华股份和千方科技(原深耕智慧交通,于2017年收购行业排名第3的安防企业宇视科技)。根据IHS数据,2017年海康威视和大华股份在全球安防监控设备市场的占有率分别为26.8%和14.9%,分别位列第位1和第3位。
海康和大华两家企业作为目前安防上市公司的双龙头,业务涵盖整个视频监控产业链。两家企业发展路径较相似,最新公司战略可简单概括为:积极布局边缘智能,深化软硬一体的能力,在原有软硬件优势上实现AI+。
在上市初期,两家企业均以硬件设备起家,区别在于海康当时覆盖视频监控系统前后端硬件产品,而大华主要以后端存储录像设备为主。
随后两家企业开始垂直布局安防产业链,全面完善视频监控硬件设备。海康还添加报警、门禁产品及方案作为补充。截至2018年6月末,根据官网列示,海康展示244种摄像机产品,大华展示514种。
同时,两家企业敏锐把握市场变化方向,在2012年人工智能潮席卷中国时,积极投入人工智能和算法领域的研发,成立相关研究院,掌握核心技术,赋予前后端硬件设备智能。
两家企业稳固安防市场的龙头地位后,凭借掌握的技术研发优势,横向拓展以视频为核心的物联解决方案,开拓创新业务;凭借计算机视觉应用开拓新市场,安防行业边界逐渐模糊,逐步深入拓展至交通、楼宇的视频监控,到新兴的民用安防市场;同时还依托计算机视觉技术切入其他领域。例如海康切入民用安防单品、物流机器人、智能装备、智能车载系等领域,大华切入智能家居、汽车零部件、安防无人飞机等领域。
综上,海康和大华两家企业的主要收入来源仍为安防产业链各环节的产品,但正如海康提出“以视频为核心的物联网解决方案提供商”,大华提出的“以视频为核心的智慧物联解决方案”,在未来AI助力安防主业升级的同时,新兴业务有望打开安防龙头进一步增长的空间。
(2)作为平台商切入安防领域的形式包括两类,其一,原基础ICT平台商的跨界转型,其中的代表企业是华为;其二,依靠上下游资源背景以平台起家的创企,其中的代表企业是特斯联,其业务模式可概括为搭建平台、布局云端,以吸引上游和下游的合作伙伴,进行产业链的前后端升级。
此类模式与传统安防企业(海康、大华)的区别之一在于,传统安防企业覆盖面广且细,而平台类企业主打专而精。例如,平台商解决方案覆盖的场景不如传统安防企业,对于行业的理解深度存在差异,仅从数量分析,海康官网列示64种解决方案,大华官网列示95种解决方案,而华为官网仅列示3种公共安全解决方案。
平台商的核心竞争力在于强大的生态培育能力,让上下游的优质企业均能聚焦于自身优势,既不触及友商利益,又能各展所长,避免前期盲目扩张硬件产品线,导致现金流承压。
但此类集成商需要向上依靠合作伙伴开拓市场(根据下游安防场景寻找合适的零部件、软硬件产品供应商),向下通过政府渠道、行业资源获取项目,一般缺乏资源和背景的初创企业很难介入。
(3)以技术为出发点,逐步渗透至安防行业的创企可分为两类。第一类是从软件端出发,依托算法为核心进行上下游的布局,包括围绕计算机视觉和中心控制系统发力的初创AI企业如商汤、旷视等(该领域也包括围绕视频处理算法布局的传统公司如东方网力);另一类是以硬件作为切入点,从上游核心芯片端发力的公司如华为海思、中星微、富瀚微(该领域多是头部创企或传统芯片厂商的转型),通过降低前端摄像设备的主要成本以切入安防市场。
以安防行业为例,目前市场上初创公司大多数会选择算法作为切入点,因为相比于软件,硬件需要更多的积累,对于资源有限的新设创企而言,不仅要编写算法,同时自己做应用产品、开拓市场,整体难度较大。
因而一般路径可概括为:创企首先聚焦计算软件,采用市场通用芯片,通过算法的不断试错,实现高性能、低功耗等优势,待算法不断完善时,再自行研发定制化的芯片,同时外采摄像头等基础硬件,完成前端含边缘计算功能的摄像头装配。
①AI技术型初创公司
算法AI初创公司共同的特征即为公司内部顶尖人才的聚集。以商汤为例,该公司以汤晓鸥实验室为基础,吸引海外名校学者和互联网巨头业者,搭建强大的AI人才库。除此之外,旷视根源于清华、依图有较强上海交大背景,云从则孕育于中科院,都是国内顶尖算法人才的聚集。
算法公司运营的难点在于如何实现技术向成果的转换,如何实现产品落地。因而寻求结盟、实现1+1>2是成AI算法公司的优先选择,商汤科技就是其中的代表企业。商汤为打造前端摄像头收购新舟瑞视、在后端与英伟达合作搭建控制器平台、在方案解决端与东方网力成立合作公司。不仅在计算机视觉领域,商汤依托核心技术外延寻找合作方实现科技成果转换的商业模式,同样值得技术型初创公司借鉴。
但是,市场对商汤业务落地的真实情况有所质疑。今年8月有自媒体发表一篇名为《商汤科技加速出售资产 因多业务落地受阻?》的文章,文内指出“商汤通过与行业头部企业签订战略协议或成立合资公司的方式,进入细分领域市场,但这种简单合作模式并无法匹配行业实际需求,从而导致商汤市场占有率不断下降。”根据文内表述,商汤多条业务几近停摆,部分已被打包出售,与安防领域相关的具体如下:
(1)2015年成立深网视界,目标智能安防硬件,2019年被发现造成数百万数据泄露,目前已经全额售出股份(股权出售获得证实,东方网力2018年度报告中披露);
(2)2016年成立商周锐视,目标智能安防硬件,目前无商用产品推出(无法证实),成都公司已停止招聘;
(3)2017年成立汤立科技,瞄准智能安防系统平台,2018年全资退出,商汤科技自身视频分析平台方舟至今难产(方舟SenseFoundry目前仅在商汤官网列式,作为智慧城市分析平台的一种,未找到商业化相关新闻)。
②芯片技术型公司
因安防行业产业链条长、集成复杂等原因,上游芯片类或零部件类的公司难以纵向覆盖安防产业。因而该类公司通常立足其核心技术,同心圆式多维度实现业务拓展。以富瀚微(300613.SZ)为例,公司是视频监控ISP芯片的市场主导者,占有超过60%的市场份额,公司与海康威视有紧密的上下游绑定,2017年营收中有超50%来自海康的订单。对于富瀚微而言,其发展路径为:首先挖掘安防其他芯片市场,包括IPC芯片和智能AI芯片;再依靠自己视频图像处理芯片细分龙头的优势,切入其他有视频图像处理需求的市场,例如车载芯片市场。
总体而言,在安防巨头企业已将市场基本分配完毕的前提下,作为上游配件供应商应聚焦自己核心优势,相较于纵向发展,围绕自身核心优势辐射横向应用领域是更好的发展途径。
上述三类安防集成商自身具备承接政府安防工程的能力,在对接行业类客户时,市场还有第四类创业型非集成商企业,该类企业受规模、资金等因素限制,以技术和关键零部件为主,发展路径主要有两种:①作为安防单品的供应商,面向更为标准化的民用市场,或者与集成商进行深度利益绑定;②随着资本的进驻,挖掘在电子政务、身份认证、智慧零售、无人驾驶等其他方面的应用。
(三)关键零部件&技术供应商
上述三类安防集成商,其共性特点为作为各自领域的头部企业,除了在安防上游和中游发力,同时能凭借自身资源优势和行业积累,涉猎集成商角色。相对的,技术创业型非集成商企业,该类企业因受规模、资金等因素限制,以技术和关键零部件为主,最终提供安防单品,主要面向下游分销市场和集成商。
整体而言,初创公司最大的优势是对技术的掌握,例如其算法的识别率、捕获率高于传统安防企业,但如何掌握安防行业的特殊性、与安防客户直接产生关联、并成功切入行业集成是确保初创企业保持优势的关键所在。因为单纯的算法在一段时间内会有优势,但随着未来GPU及深度学习算法的成熟应用,初创企业的领先性会被逐渐削弱。
在最初,初创企业通过算法技术与传统安防拉开距离;在后期,只有具备资金实力和渠道能力的初创企业,才能实现向集成商转型(例如商汤科技和、地平线机器人等)。对于缺乏渠道资源但又具备软、硬件技术的创企而言,未来发展路径可考虑如下两种方式:1)作为安防最终单品的供应商面向更为标准化的民用市场,或者与集成商进行深度利益绑定;2)随着资本的进驻,计算机识别技术或AI芯片除了应用在安防领域,可结合物联网、云计算等技术,挖掘在电子政务、身份认证、智慧零售、无人驾驶等其他方面的应用。
(四)公共安防的拓展应用
在传统安防智慧转型的过程中,除了技术层面的升级以及市场参与者类型的增多,还体现为范围的拓展。例如在机场、火车站等地,引入“自助智能安检通道”等,实现从原先“安全防控”的目的,逐步过渡至“方便旅客”。
民用安防市场智能化升级
在详细探讨了面向城市级和行业级安防技术、发展和转型后,消费级市场同样值得关注。民用安防概念于2012年后起步,整体发展趋势顺应潮流。根据太平洋安防网的数据,目前中国民用安防占整体安防市场约11%,相对于美国50%的民用安防普及率,我国的安防产业市场在民用领域还有很大的上升空间。中国有接近3亿个家庭,即使目前愿意部署家用安防产品的家庭只有很小一部分,其增量空间依旧可观。
整体而言,围绕视频监控技术衍生的安防场景是个长尾市场,有大量碎片化的需求,尾端主要集中在消费级市场(包括家庭、商铺等,本文聚焦家庭安防),随着云计算、大数据、人工智能等技术的不断成熟,To B端首先享受到安防智能化升级带来的红利,在技术不断成熟及技术成本下降的过程中,民用安防市场呈蓬勃发展趋势。
民用市场的参与者主要有三类,包括:(1)传统安防企业在互联网思维影响下,积极拥跨界民用安防,例如海康威视的“萤石”,大华股份推出的“乐橙”;(2)互联网&ICT基础设施供应商从算法、软件端切入硬件端,例如“360家庭卫士”智能摄像头,小米智能家居生态等;(3)传统猫眼、门锁、摄像等设备制造商向智能化方向升级。
(一)民用安防产业链
民用安防产业链整体与传统安防产业链相同,上游同样由算法、芯片、核心元器件组成,明显的差异是在民用产品的元器件中增加了通信协议模组,用于安防单品在家中通过网关等设备实现内部连接以及与手机、平板等外部终端设备直接的信息传输。
中游同样由软件和硬件两部分组成,相较于传统安防的云端数据存储和计算,民用端的云监控和云存储是商家在售出硬件产品后,另一项稳定、可持续的收入来源,商家倾向于根据用户开通的存储空间大小、额外功能模块,进行分段收费。
下游主要是经销商,与传统安防需要根据部署环境、要求集成商定制产品不同,民用产品以标准化见长,考验渠道商的分销能力,分销渠道多样化,包括:工程渠道、线上零售、线下零售、门配渠道等,最终进入不同的落地应用场景,包括酒店、写字楼、房屋公寓等。

资料来源:国际创投。
(二)民用安防传输技术
早期的智能家居是有线部署,很大程度上限制其发展,无线解决方案为智能家居带来了曙光。无线智能家居使用的通讯技术包括蓝牙、Wi-Fi、Zwave、ZigBee等,使用户能够实现对家居的远程控制。
在通讯技术方面,Wifi和Zigbee依然是主流。部分厂家已逐步尝试NB-loT的技术,其功耗低、可多设备连接、实时进行海量身份认证和介入控制的特点契合了安防的需求。
在云服务方面,基于安全性和运行效率的考虑,厂商多租用阿里、百度、腾讯、华为等巨头的云平台,将自己的产品部署在云端。
(三)民用安防单品及其代表企业
民用安防单品主要包括用摄像头、智能猫眼/门铃、智能门锁和智能烟感装置:
(1)摄像头视频监控在安防单品中占据举足轻重的地位,除安防用途,用户通过摄像头亦可实现照料宝宝或宠物、视频聊天、捕捉精彩瞬间等附加功能。据行业统计,2017年中国家用摄像头市场空间为3,350万台,预计到2020年累计达到9,000万台。家用摄像头主要有两种功能,其一,屋外可疑情况的警示作用,该类摄像头只需保存可疑图像,对存储空间要求较低,一般选择本地存储模式;其二,实现屋内情况的全天监测作用,该类数据量对存储空间有较高要求,一般均存储在云端,用户需额外开通大容量云端视频存储空间,厂家可在销售硬件之外,获得后期稳定现金收入。
代表企业具体如下:

在享受智能化生活便利的同时,安全隐患问题令人担忧,其也是制约家用安防单品发展的主要因素。以摄像头为例,目前家用摄像头较为常见的本地储存方式,通过机身或者储存卡进行储存,如果出现供电故障,存储卡损坏或拔出,摄像头就成了摆设,存储卡若被盗窃,则会威胁到使用者的隐私安全;另一种方式是采用基于公有云的视频监控解决方案,即让摄像头上云,关键问题在于公有云供应商如何让客户信服其平台的安全性和隐私性。市场上“摄像头+云监控服务商”一般均采用出售摄像头确认收入,后续云服务按存储空间分段收取服务费的经营模式。为形成持续现金流入收入,商家通常会选择自行部署云平台,但商家是否会严格贯彻全面安全和隐私保护“不碰数据”的根本原则,有待时间检验。因而摄像头的安全性问题一定程度上限制了其成为家庭安防流量入口的可能性。
(2)根据艾媒咨询数据,2018年中国智能锁零售市场整体需求突破1,300万套,预计到2020年需求将突破3,200万套。但中国智能门锁整体渗透率还远低于全球水平,2018年国内渗透率为5%,消费者主要集中在一、二线城市,欧美智能家庭门锁渗透率为35%,日韩则高达60%。全国锁具行业信息中心预测,在未来的5-10年内,中国智能门锁的行业总产值将会突破1,000亿元。
市场主流智能门锁包括RFID感应、指纹识别和电子密码三种形式。在智能门锁功能和形态同质化严重的情况下,价格和质量成为影响消费者的重要因素,同时必须提高对门锁安全性的重视。在质量上,除在生产、供应链环节需把控好产品质量,产品售后服务也要到位。在发生问题的时候,商家能否快速反应,上门解决,以及一系列售后及售前服务,将会极大地影响企业的口碑。
代表企业具体如下:

(3)智能猫眼/门铃,本质是为传统猫眼赋能自动拍照、人体侦测、联动报警等功能,使猫眼变得智能化,同时商家基本都会在产品摄像头的下方添加一项门铃功能(新添门铃模块成本很低),实现门铃猫眼二合一。因而无论是智能猫眼或智能门铃(仅因厂家产品命名侧重不同),其本质均是用户通过对外安装的大广角和高清摄像头实现门外状况的监测,通过对内安装的屏幕不仅可以听到铃声,同时能看到访客,并实现拍照、录像、回看等附加功能。
猫眼因其产品特性决定了只需记录家门外的情况,不存在侵犯客户隐私的担忧。同时只有在检测到门外有人时,产品才会从休眠模式转换至录制、报警模式,保证了产品的高续航能力。
智能猫眼/门铃平均售价仅是智能门锁的1/10,且属于家庭安全的第一道防线,相较于普通的安防产品,智能猫眼/门铃承担了家庭安防流量导入口的角色,其“入口”的潜质,将在未来带来爆发式的销量增长,以及行业地位的急速提升。

(4)家用智能烟感报警器,提供烟雾报警功能,原主要应用于消防系统,现在安防系统建设中的应用逐步增加。
烟雾报警器经历了从传统的有线联网烟感(需要布线与其它消防设备实现联动)、独立式烟感(无需和火灾报警控制器连接的感烟型火灾探测报警器)发展到今天的普通无线烟感,以及集成无线传输模块的智能烟感。
家用智能烟感报警器使用场景简单,多采用WiFi、ZigBee、蓝牙这类短距离无线通信方式。在楼宇、园区、景区这种商用领域,智能烟感主要是基于NB-IoT和LoRa广域网通信技术。通过无线通信方式可连接报警系统和云平台,报警信息能及时传递给业主和消防部门,实现消防报警智能化。
代表企业具体如下:

综上,在未来,家用安防必定会以某项单品作为入口,打通安防生态链,各单品之间需要实现连接与交互。然而,目前安防乃至整个智能家居行业生态尚未成熟,各品牌产品自成体系、各自为战,无法实现“互联互通”,对于客户而言最优选择就是使用相同协议的产品,减小不兼容的几率。同一生态链下的品牌更容易占得先机,比如云米科技旗下产品。随着智能安防/家居行业的不断成熟,必然会出现统一标准控制系统,聚合各类家庭智能硬件设备。


