電梯監控的演變之路：從傳統攝像頭到新一代智能IPC

近年來，在政策推動和人們日益提高的電梯安全需求下，電梯監控已經成為電梯里必備的設備。2013年1月，國家質檢總局出臺的《關于進一步加強電梯安全工作的意見》提出，提倡利用安防技術，如基于物聯網的遠程視頻監控系統保障電梯安全。

在安防領域和交通領域，普通的攝像頭已經逐漸被 IPC替代，極大地促進了行業發展，保障社會安全性。而電梯內傳統監控攝像頭也迎來了 IPC的浪潮，新一代基于人工智能技術的IPC，更是讓電梯安全得到了極大的提升，助力物業和監管機構進一步加強電梯管理，提高乘梯安全。

一、什么是IPC

IPC其全稱為 IP Camera，即網絡攝像頭。相對于傳統相機而言，可以簡單理解為結合了網絡技術的攝像機，主要作用在于將視頻通過網絡進行傳輸，通過標準的網絡瀏覽器就可以對視頻進行查閱。

二、IPC的基本結構

1、鏡頭：鏡頭用于成像，即捕捉我們需要的視頻素材，在IPC中，主要有兩種分類:

按照焦距分：

A、定焦：焦距恒定：由于焦距固定，所以當焦距滿足我們需要的視頻尺寸的時候，成像好，但是如果畫面內容不能覆蓋，只能移動相機，但是實際場景中相機位置一般都是固定的，所以這是定焦相對變焦的劣勢；

B、變焦：焦距可變，在一定范圍內，可以通過手動或者電動調節焦距，來實現拍攝范圍的變化，能夠覆蓋更大的拍攝范圍。變焦鏡頭分手動對焦和自動對焦。所謂手動對焦需要手動調整焦距，同時需要手動對焦。

按照焦段分：

鏡頭按照不同焦段可以分為微距、短焦、長焦等。

2、傳感器（sensor）：sensor的作用在于記錄鏡頭所捕捉到的素材，從光信號轉化為電信號的過程。一般來說，IPC常用的sensor可以分為CCD和CMOS。相對于CCD而言，CMOS成本更低，功耗更小，但是成像方面比較容易有噪點，不過隨著技術發展這一問題現在得到了較大的改善。

CCD： 由在單晶硅基片上呈二維排列的光電二級管及其傳輸電路構成。成本較高，但是成像質量更好。

CMOS：利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導體，通過CMOS上帶負電和帶正電的晶體管來實現基本功能。

3、ADC：即模數轉換器，這是網絡相機區分于模擬相機的基礎，將模擬信號轉變為數字信號。CMOS的sensor上面有直接的數字信號輸出接口，由于現場CMOS的IPC也比較常見，所以很多 IPC并沒有ADC這個元器件，原因在于CMOS自帶輸出接口，而部分CCD則只有模擬輸出接口，則需要ＡＤＣ。

4、ISP：圖像信號處理單元，主要指用來對前端圖像傳感器輸出信號進行處理的單元。其作用是對前端圖像傳感器輸出的信號做后期處理，通過線性糾正、噪聲去除、壞點去除、內插、白平衡、自動曝光控制等流程。在不同的光學條件下，優秀的ISP調節算法和處理流程，可以較好的還原現場細節，從而降低其他的成像因素影響。 ISP算法處理流程是非常考驗技術能力的，甚至可以說 ISP 很大程度上決定了 IPC的成像質量。我們可以發現，盡管使用的傳感器是一樣的，但各家的IPC成像質量差異卻很大，這主要是因為各家的 ISP算法技術不同。

５、DSP、ARM：負責IPC的管理和控制工作。

DSP：即數字信號處理器，主要進行數字信號處理運算，基于不同的算法，可以實現不同的應用。

ARM：一個32位元精簡指令集(RISC)處理器架構的處理器。二者各有優劣，DSP在數字信號處理方面優勢較大，而ARM在控制和通信號方面更有優勢。

三、IPC的工作原理

鏡頭采集焦距范圍內的視頻資料傳輸給sensor，sensor（CMOS含信號處理）將信號轉化為電信號，給到 ISP和 DSP/ARM處理，跟進需要進行相關的運算，同時進行存儲和其他處理，通過網絡接口傳輸，而終端用戶就可以通過瀏覽器對視頻進行查閱。

四、IPC的優點

相較于普通的監控攝像頭（傳統模擬攝像頭），IPC可以實時傳輸視頻畫面，終端使用者可以隨時隨地通過瀏覽器進行靈活訪問與控制，其互動性與靈活性大大提升，而且在傳輸過程中還可以通過HTTP協議等增強傳輸安全性，為視頻信息賦予保密性，而且IPC可以實現多種接口功能如門禁、語音外接、道閘白名單等，因此，在遠距離信息傳輸、信息處理量大的領域如安防、交通等，IPC的優勢都是非常明顯的。

隨著人工智能、大數據、嵌入式技術等技術的不斷發展，IPC的功能也越來越完善，新一代基于人工智能的IPC不僅可以實現遠距離訪問查閱，還搭載了強大的算法，在電梯場景內可以實現人員檢測、電瓶車識別、語音識別等功能，而這些都是普通的監控攝像頭不能實現的。 

基于人工智能的新一代 IPC不僅可以替代電梯內傳統的監控攝像頭，還可以替代部分傳感器的功能，如磁開關、紅外光電傳感器、稱重傳感器等，大幅降低設備成本。此外，新一代IPC可以在基于邊緣計算完成智能分析后，只傳輸有效的視頻、圖片等數據，也極大地減輕了后端處理成本，所以其綜合成本性價比越來越高。

當然，IPC的優勢不止上述幾點。對電梯場景來說，基于人工智能技術的新一代 IPC全面替代普通監控攝像頭是大勢所趨，也是場景需求使然。