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安防机器人发展史与应用现状

  安防机器人,是一种半自主、自主或者在人类完全控制下协助人类完成安全防护工作的机器人。安防机器人作为机器人行业的一个细致划分领域,立足于实际生产生活需要,用来解决安全风险隐患、巡逻监控及灾情预警等。由此减少安全事故的发生,减少生命财产损失。

  1920年捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小说中提出”机器人”这个词。

  1968年美国斯坦福研究所公布他们研发成功出世界第一台智能机器人Shakey。

  1973年世界上第一次机器人和小型计算机携手合作,诞生了美国机器人T3。

  2002年美国iRobot公司推出了吸尘器机器人Roomba,能避开障碍,自动设计行进路线,电量不充足时,可自动充电。

  2011年中国安防技术有限公司(CSST)联合香港中文大学在国内率先提出”动静结合”安防理念,并合作开展安保机器人技术研究。

  国际上安防机器人的研究在1991-1994年开始起步,2011年后加速增长,目前该领域的创新潜力巨大,Knightscope、CobaltRobotics就是国外安防机器人领域中的典型企业。机器人技术强国日本,也在该领域申请了大量的国际专利。业内人士预测,国际安防机器人市场很可能被日本大面积占领,甚至垄断,但从市场上看,国外企业还没有大规模进入中国安防机器人市场的计划。

  国内方面,我国首个安防机器人出现于2015年,由中智科创机器人开发。该机器人集高清摄像头、红外热成像、视觉激光导航、环境传感器、警灯装置于一身,具备国内最先进的自主导航技术、自主执行任务、24小时全方位音视频监控、不正常的情况自动报警等多种功能。据统计,一个安保巡逻机器人能抵上2.4个安保人员执行巡逻任务。而在人工智能技术的加持下,人脸识别、语音交互等多项AI技术也丰富了安防机器人的功能与应用场景,有望让其成为事前预警、事中报警和事后最终的有力助手,造福城市公共安全。

  安防机器人的探索也正在加速,仅在2018年上半场,安防机器人行业就出现了不少新产品:2月7日,20台机器人警察亮相深圳北站,助力春运安保;5月22日,海尔子公司克路德机器人发布五款机器人新品,其中一款就是安防机器人;7月6日,京东第二代巡检机器人正式在北京”亚洲一号”投入到正常的使用中;7月初,深兰科技推出了一款能抓小偷的安防机器人”瓦力巡警机器人”;此外,沈阳禄禧机器人的安防巡检机器人也于10月1日上市。

  虽然当前安防机器人市场尚在发育早期,但根据智东西的数据整理,国内目前布局的主流企业已达到了15家。在应用场景上也区分了室内、室外两个方面,在产品形态上,也有轮式和轨道式两种基本形态。

  监控类机器人:目前,监控机器人已经渗透进入普普通通的家庭,它能在家中四处移动,具有灵活、智能、友好的特点,还可以集成更多功能,为普普通通的家庭提供更全面的安全监控服务;同时监控机器人在工业,公司,网吧,超市巡逻,看死角,动力,通讯,电力环境监控,化工远程操控等场所也有广泛的应用。

  智能巡检机器人:智能巡检机器人主要携带红外热像仪和可见光摄像机等检测装置,可以将画面和数据传输至远端监控系统。在巡检机器人中增加运行中的事故隐患和故障先兆,可进行自动判定和报警。由于智能巡检机器人在环境应对、性能强大等方面具有人力所不具备的特殊优势,慢慢的变多的智能巡检机器人被应用到安防巡检、电力巡检、轨道巡检等特殊场所,让特殊场所巡检工作更轻松安全。

  侦查类机器人:侦察机器人大多数都用在对敌目标探测、识别等,通过安装控制装置能在山地、陡坡等多种地形实时传送文图和语音信息,拥有智能敏捷的”身手”。

  排爆类机器人:通常分为大型排爆机器人和小型排爆机器人,是作业型机器人,通过遥控装置,可以自动行走,并带有机械臂进行各种排爆作业。它替代人接近可疑物,进行爆炸物识别、转移和销毁等作业。可以通过有线和无线操作来控制,有跨越一定障碍的能力。

  武装打击机器人:武装打击类机器人一般具备监控、侦查、子弹打击等功能,主要使用在于反恐行动中。

  用安防机器人来解决实际生活中的问题,既节省人工劳动力,也是时代发展需要。目前,我国安防机器人在处理安全防范事故,如巡检安保、监控、反恐应急、工业生产及智能家居等方面发挥逐渐重要的作用。

  巡检安保方面:由于智能巡检机器人在环境应对、性能强大等方面具有人力所不具备的特殊优势,慢慢的变多的智能巡检机器人被应用到安防巡检、电力巡检、轨道巡检等特殊场所,并且轻轻松松完成任务。安保机器人作为新兴的产品,既能代替人们完成重要场合的监控保安工作,还能轻松实现数据收集,构成完整的监控系统,在安全性上具备非常大的优势。因此安保机器人具备存在市场的必要性。

  监控方面:机器人进入普普通通的家庭,在普普通通的家庭中能够移动,灵活性更好、更加智能化、更加友好,还可以集成更多功能,提供更全面的安全监控服务;同时监控机器人也可以在工业,公司,网吧,超市巡逻,在死角,动力,通讯,电力环境监控,化工远程操控等场所都有广泛的应用。

  反恐应急方面:反恐型机器人一般都在商场等人员密集的公共场所使用,也有极少量家庭使用。此外,频繁爆发的恐怖案件对事前安防,事后防暴处置都提出了很高的要求,反恐机器人是特种机器人的重要应用方向,无论是侦查突击,还是防爆拆解,不能离开它们的身影,因此它在协助打击方面能发挥较大作用。

  工业生产方面:工业机器人应用广泛,主要使用在在以下领域:汽车制造业,电子电器行业,橡胶及塑料行业,铸造行业,饮食业,化工行业,玻璃行业,家用电器行业,冶金行业,烟草行业。其中,大部分工业机器人都被应用在汽车制造业。在中国,工业50%的工业机器人应用于汽车制造业,其中50%以上为焊接机器人;在发达国家,汽车工业机器人占机器人总保有量的53%以上。

  智能家居方面:目前来说,家庭智能机器人主要可大致分为三种类型,第一种是应用型机器人,很有明确的功能,比如开始逐渐普及的扫地机器人、擦窗机器人等;第二种是社交陪伴型机器人,能够和人类互动交流,陪伴用户一起成长。国内外许多企业慢慢的开始研发社交陪伴型机器人,例如阿尔法机器人、小优等,并且在未来的一到两年内,家庭社交陪伴型机器人有一定的概率会成为消费类市场的重点;第三种是仿生机器人,从原理上仿生生物的动作、表情、思考方式等,如本田研发的Asimo机器人能完美模仿两脚运动,完成很多很复杂的动作,包括上下楼梯等,美国的情感机器人索菲亚则可根据人类语言反馈不同的表情,达到和人类交流的目的。

  由于在环境应对、性能强大等方面具有人力所不具备的特殊优势,慢慢的变多的安防机器人被应用到生活中。如,2015年,中智科创安保巡逻机器人率先应用于华为工业基地。

  在普通家庭中能够移动、灵活性更好、更加智能化、更加友好,同时提供更全面的安全监控服务。

  反恐机器人可在频繁爆发的恐怖案件中充当重要角色,为人们破解危险,打击。

  安防行业,一直是社会上十分微妙的存在。它涉及到社会生活的多个场景和应用,这中间还包括巡逻、监控、排查、防暴、警报、控制、处理等等,而且长期处在社会舆论边缘地带。直言不讳的说,在没再次出现问题的时候,皆大欢喜。一旦问题出现,且未能得到及时的控制和处理,那么便会陷入舆论的风暴,导致非常严重的负面影响。

  当把安防交托于智能安防机器人的时候,是否考虑清楚机器人的功能能满足安防需要吗?比上不足,“上”指的是人类吗?不,智能相对论在这里想表达的是“上限”,即安防行业的上限,一个在智能安防机器人的协助下所达到的最稳定的社会状态。目前市面的智能安防机器人是不是达到这个要求?

  其一,安防的重点不在于察觉缺陷,而是处理问题。在危险因子出现的时候,智能安防机器人是不是能够及时的排查或解决,这才是讨论一个安防机器人是不是达到行业标准的关键。鉴于安防是一个多元场景化的行业,标准很难统一。以最直观的防暴为例,当一个手握刀具的暴徒出现在公共场合,现在的智能安防机器人是不是能够保证公众的安全?

  中智科创的安全巡逻机器人在安全执行方面目前能支持声光报警、一键SOS报警、双向语音对讲等媒介功能。这很明显,也很尴尬,在危险面前,智能安防机器人似乎只能充当一个报警器。从这一点来看,是远远低于大众的期望的。

  在2014年美国加州Knightscope的K5机器人面世的时候,媒体反复强调一个词语来展望智能安防机器人的未来——“机器警察”,人们期待一个像同年上映《机械战警》的武装警察一般的“超级英雄式”机器人,正直而无畏,最重要的是拥有制服暴力、保卫民众安全的能力,成为社会安全的“定海神针”。

  但是,以业内目前所展示的功能来看,安防机器人的服务重心将落在监控和巡逻,通过在场景中来回的全面巡逻、监控,收集现实世界中的数据,再通过AI算法做多元化的分析和甄别,排查影响社会安全的危险因子,反馈后台,提醒人工或联络警方做处理。所以,当前的智能安防机器人还不足以成为一个独当一面的“机器警察”。

  它是一个呼叫“超级英雄”的报警器,真正的超级英雄依旧是一线工作的安保人员和武装警察。

  其二,安防行业最依仗的AI技术难突破,实际表现无法达到预期目标。现在的智能安防机器人在做的无非便是监控,而智能监控优于过去传统的监控,便在于AI具备面部识别、声音识别和气味识别等智能化的功能。以最常用的面部识别来谈,现在的监控不单单是要求“看到”某个人,更要“认识”这个人,把他的数据、行为记录云端,反馈后台。这便要求AI可以准确的扫描人的脸部特征,进行识别判断,但是在目前的市场反馈中这个技术并未能像表述中的那么准确。

  早在2017年,苹果公司发布iPhoneX的时候,就有国外媒体邀请双胞胎对其Face ID进行仔细的检测,结果不尽人意,双胞胎秒破对方的手机解锁。直至今年,国内也有类似的新闻报道,黑龙江的双胞胎兄弟即使面部相似度在70%,依旧还是能解锁对方的iPhone手机,不仅令人感到担忧。

  当这一个技术要应用于安防机器人或安防行业的时候,是一件值得深思的社会事件。虽然手机应用上出现差错,那或许也不过是使用者真实的体验或个人隐私方面的个体问题。但一旦放入联系千万人的公共安防行业中,AI没办法识别或识别了错误的人,是否将带来不可预估的后果呢?是否指控错误的犯人,导致暴徒逍遥法外?或分散警方、安防的人员注意力等等?

  再者,安防的面部识别和手机移动的应用,存在一个“被动”和“主动”的个体行为区别。当我们在使用电子设备面部识别的时候,为了更好的提高准确率,用户会很自觉的、丝毫没有保留的把脸露出给AI扫描。但是处于公共环境中,普通人是不会存在这个主动行为的,同时戴口罩、墨镜或帽子等等都可能会影响AI的判断,这便极大的增加了AI的识别难度。

  当然,单独把面部识别挑出来谈论,纯属有些耍流氓。毕竟一台智能安防机器人还具备声音识别、气味识别、,甚至是形体识别等,银河水滴的上线让大众见识到了AI的识别范畴在扩大。虽然还未普遍的应用于安防行业,但这是希望。同样的,虽然AI的识别能力在升级,但也不可忽视安防行业的两大问题依旧会阻碍识别的准确率。一是群体的繁杂,人流量大,流动性强,环境复杂;二是个体的改变,衣着、样貌的变化,存在时空差异。

  其三,行业市场混乱,落地产品大同小异。机器人热潮,资本投入,公司起创,一大堆产品落地拍卖,行业看似繁华热闹,却是鱼龙混杂。市面上一台智能安防机器人的价格大约在20万左右,但是你可完全搜索到价格远远低于这个价位的相似产品。

  2014年4月,华为坂田工业园区引进了中智科创的开发的巡逻安保机器人,这台机器人搭载360°云台摄像机,可实现人脸识别、车牌识别和声音分析等功能,几乎和现在市面上的安防机器人的功能如出一辙,甚至现在的一些产品还不如这位国内先驱者。

  6年过去了,技术应用,产品落地,市场驱动,无可厚非,但是一些不良厂商胡乱挤入市场,争相模仿抄袭,隐约掀起价格战,搅乱了市场,显然不利于整个行业的逐步发展。这种同质化的市场环境,是很难创新突破以达到安防的期望状态。

  当然,智能安防机器人并非一蹶不振,在某些模块还是有所突破和进步。优必选的ATRIS在底盘优化方面取得了较好的发展。机器人采用履带式底盘,左右悬挂独立避震器,可攀爬楼梯,作业松软、泥泞地面等复杂环境。但是,这对于安防机器人而言只是一个无法触达核心的进步,监控升级、安防作业才是安防机器人的核心主业。

  智能安防机器人是“AI+机器人+安防”的落地产品,AI是大脑,负责数据的处理和反馈;机器人是躯体,负责与场景的交互与协作;安防是目标,是“AI+机器人”的行为导向。科学的结合是1+1>2的结果,智能安防机器人有望解决当下困扰安防行业的痛点。

  一、安防的环境复杂。以上海人民广场地铁站的人流量为例,官方数据每日平均可达78.60万人。即便能轻松实现物理世界的数据化,那么也是近79万条数据的庞大信息,人类几乎很难在这一些数据群里找到关键信息。

  但AI可以将这些庞大复杂的数据来进行分析和提取,以一个更为直观的结果反馈给人类。央视《机智过人》登场的小九大数据在对西北大学近2万名师生的大数据分析预测食堂就餐人数的挑战中,成功完成挑战,展示了AI惊人的算法能力。

  在传统的认知中,一个复杂的环境在于人流量多,人工无法把控和识别。但大数据时代下的AI很好的将现实环境数据化,再将数据由繁入简,直观反馈,可以让安防人员有效的识别复杂环境中的危险因子,锁定安防目标,提高安全保障。

  二、安防的效率低迷。上班可以八小时制,但安全保障必须是全天候的持续。这便意味着安防的压力不仅来源于复杂的环境,还有高持续的时间。在这方面,机器是优于人类的。

  优必选的ATRIS采用履带式地盘,可作业于松软、泥泞等复杂地面,也可以攀爬30°的楼梯,具备良好的越野机动性能;可见光+红外线成像,适应任何天气的监控;8h的续航,2h的充电时间,没有情绪、没有生病等情况的困扰,智能安防机器人是可完全胜任24小时的持续工作。

  三、人工的成本递增。随着科学技术和经济的发展,无论哪个行业,人工的成本在递增,机器的成本在递减,当人工与机器的成本交于某个中间点时,便会大规模出现机器替代人工的现象。在安防行业,因为上班时间的长效维持,人力成本更高,急需“AI+安防”的产品落地,从成本上解决该行业成本过高的问题。

  但是,目前而言安防机器人的上线并未能解决这一痛点,反而因为正处于行业的萌芽期,高额的科研费用让产品暂时没办法得到普及。市面上一台性能较好的智能安防机器人的价格在20万以上,这一个成本高于人力成本。以长沙安保行业的平均薪资进行估算,1人年薪资在4万左右,全天候3人8小时轮班,即每年成本为12万。这样的估算较为模糊,排除多个影响因素,但对于目前机器人价格过高的问题是可以借鉴的,也足以让我们正真看到机器与人工之间的成本差距,随技术的进步和成熟,能预见这个差距会缩小而达到理想控制程度。

  现在还处于整个机器人行业的早期萌芽阶段,智能安防机器人能带来的效益还不足以撼动整个行业的模式,以人工为本依旧是现在安防的主要方向。

  产品需要打磨和成长。智能安防机器人在效率、监控和数据处理方面逐渐优于人工的表现让安防的安全性得到了提升,通过与人工的合作协助,是能够获得安防行业的最优解的。

  那么,AI+机器人在安防场景的落地和应用,是可以期望的未来。返回搜狐,查看更加多


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