感測器升級為市場應用帶來巨變

感測器升級為市場應用帶來巨變
隨著物聯網的日漸普及,性能更好、價格更低的感測器也出現在市場上,使其應用範圍更廣。根據bccResearch研究報告,全球感測器市場在2015年達到1,019億美元,預期在2021年將成長為1,906億美元,從2016年至2021年的年均複合成長率達11%。影像與化學感測器部分,將從2016年的284億美元成長到2021年的512億美元,年均複合成長率為12.8%;生物辨識感測器及指紋辨識感測器部分,預估將由2016年的239億美元成長到2020年的445億美元,年均複合成長率為13.2%。

在此簡單列出幾種在安防市場上常見的感測器,包括:被動式紅外線、微波、超音波、斷層移動、與攝影機結合的影像感測器以及多功能感測器等。這些產品多半應用於周界防護或其他室內外區域的入侵偵測,例如柵欄偵測、埋線偵測、報警監控等。

如今,感測器的應用範圍已經從過去的圍籬入侵偵測擴展到各種應用領域,例如門禁控制與其他非安防領域等。AMAG科技公司產品銷售副總David Ella表示,「較具規模的跨區域機構越來越傾向使用全方位整合式安防管理系統,也就是將各種安防設備納入單一管理介面,而感測器正是系統必備元件之一,不論是周界圍籬或是在各個出入口。我們也觀察到物聯網的興起正加速引導感測器迎向新的時代。」

越來越多人體認到感測器能傳送具有價值的資料,促使其大量應用於安防市場。Allegion公司策略與合作經營部門副總Rob Martens以零售應用為例,過去僅作為門禁管制的設備,現在卻可以藉由手機或是微定位(Beacon)成為促銷或活動推廣的公布欄、顧客導購,或是針對常客服務、會員專案服務、以及一系列依客戶偏好而設定的常規或預訂活動。

另一方面,整合監控攝影機進行影像分析的感測器在過去幾年已成為相當普遍的另一種應用。由於感測器能依據使用者的不同需求設計演算法加以控制,其應用性無限可能,本文將著重於探討感測器的不同應用方式以及對傳統安防系統帶來的優點,而非影像分析或是已經廣泛使用的影像感測元件。

感測器結合安防系統的優點

傳統上,唯一應用於保護或監看特定區塊的技術就是監控攝影機,但這種方式往往容易產生誤報或死角。Optex歐洲公司總經理Jacques Vaarre就指出,「具備影像分析技術的攝影機針對室內環境,能做到人流計算與圍籬偵測的功能,但當場景移至戶外時,攝影機有時會受光線影響,紅外熱攝影機甚至可能被溫度或是氣流影響效果。」

思科系統公司工業市場資深經理Douglas Bellin解釋,單一感測器可能產生誤報,但完整的系統則能做到雙重檢查機制,在誤報發出前就取消傳送指令。舉例來說,量測表所呈現的事情,只有眼見為憑這種方式能確認,而影像串流則能做到同時監看量測資訊以及遠端現場,同時也能使用相同影像串流針對周遭環境加以驗證。」

時至今日,在系統整合中融合各種技術,創造出更強大而多元驗證的安防系統日漸普及,感測器也因滿足用戶的各種需求而創造出更廣泛的應用市場。以下簡述幾種融合多種技術的案例進一步闡述。

槍擊偵測

由於槍枝走火意外越來越多,特別是在美國地區,促使槍擊偵測系統的需求增加。有鑑於槍枝氾濫與恐怖攻擊威脅增加,音頻感測器逐漸普及。根據非營利組織槍械暴力檔案(Gun Violence Archive)統計顯示,截至2016年12月25日記錄當天為止,共計有187人死於槍械暴力。為了預防這種情況發生,目前市場上有多款槍械偵測系統。「音頻分析包括室內與室外的槍聲偵測,是逐漸受到重視的領域,甚至會整合採用封鎖威脅等級的管理系統。」AMMG公司產品行銷副總David Ella說明。

音頻感測器與監控攝影機的整合,是面對日漸增加的槍擊暴力事件最簡單的處理方式。iOmniscient公司總裁Rustom Kanga表示,人們不再只靠雙眼,還會使用各種感測器來認識周遭環境。舉例來說,當螢幕畫面顯示有人墜落,操作員的直覺反應是送出求助通知。但倘若同時有音頻偵測器偵測到槍聲,則能讓操作員警告人們不得靠近,並通知警方。輔以這類額外資訊時,能讓保全、警衛人員更容易判斷現場是否具危險性。」

無獨有偶,Sonitrol New England公司也屏除傳統移動偵測,改用建基於音頻的入侵偵測系統,讓監控人員得以在警報發生時聽到現場動靜。甚至當有入侵者破門而入時,監控人員可以在第一時間將現場正確的資訊傳送給到場警方人員。Sonitrol New England業務營運部門副總Joel Zimmerman闡釋,「不同於傳統搭配移動感測器的防盜警報僅能感知前方狀態,我們的預防入侵聲音感測技術能夠涵蓋全面性的偵測環境。」

火警偵測

火災偵測多半透過化學偵測器讓監控人員在星星之火尚未燎原之前立即察覺!
化學偵測器能感測到瓦斯外洩、藥物、噴漆、汙染物以及其他對環境有重大影響的相關物質。iOmniscient總裁Rustom Kanga解釋,「有地鐵公司最近提出要在火災真正發生前就能示警。因此,需要藉由偵測系統分析出絕緣塑膠悶熱的味道,因為電線走火是最常見的火災成因」。

零售業的人流計數

人流計數對零售業來說是相當有用的工具,它能協助業者了解消費行為,而感測器更能提供較精確的消費者驗證分析。零售業中運用人流計數十分普遍,能夠幫助零售業者收集客戶資料。然而,單獨使用內建影像分析的攝影機可能會有所缺漏,例如攝影機安裝角度不佳,便會導致人流計算不夠正確,也可能在顧客身高較高時無法偵測到在他後方的人員,又或者將物體誤判為來客等問題。

香港的系統整合暨經銷商Zebo Asia產品開發經理Alex Yeung說明,感測器應用於人流計數,只要透過特殊雷射偵測技術以及安裝技巧,便可以判別有多少人進出特定區域,甚至能夠計算出所設定區域範圍內的預估人數。零售業務取決於客戶在商店裡的動線以及停留時間,而分析結果可以協助零售業者將資源集中或分配於正確的地方。此外,在監看商店人數的同時,也能透過感測器自動調節溫度來控制環境,或減緩電扶梯速度以節省能源。

為了解決問題,Optex公司推出以3D影像網路人流計數感測器為基礎架構的Akribos系統,這套採多方向、3D模組的影像人流計數系統並非用做錄影,而是計算有多少人通過視線範圍。此演算法也能辨識出人體型態,而忽略購物車、陰影或是他人身上的背包。

長距離監控

雷達感測器具備許多功能,特別是能夠協助解決長距離影像監控的問題。它不同於其他感測器,優點包括低電耗、部署不引人注意,最重要的是它不靠光線感應,這正是與光學系統相比的最大優勢。在開放空間中,雷達偵測器能在相當大的範圍內提供可靠的監控資料。

一直以來,攝影機與現有的商業軟體整合使用,在視線範圍內一次追蹤較大型的物體然一次只能顯示一件所追蹤的物體;此外,大多數攝影機會因為大雨、濃霧或煙霧等影響實際效果。當與監控攝影機搭配使用時,系統除了傳送影像外,還可以傳輸遠、近距離之間的物體追蹤資訊。以機場、防禦與安全為主要市場的丹麥系統整合商Terma公司,C2海事系統部門資深經理Torri Blyitgen Danekilde表示,「雷達監控設備並不受這些環境因素影響,因為雷達感測器能在各種環境下運作,同時監看所有物體狀況。將特製攝影機與雷達感測器搭配使用時,能提供超乎一般的強大監控功能。」

感測器角色更多元

隨著品質不斷提升,感測器的角色越來越重要並成為系統中不可或缺的一部分,,而不斷改善的感測準確度、可靠性、回應時間、精巧化以及通訊能力等,也促使感測器需求大幅成長。奈及利亞系統整合商Warders公司總經理Philip Babajide Edu便指出,影像監控以及門禁系統在市場上的地位仍然屹立不搖,但若能加上感測器,便能提高準確率並改善功能性。

許多公司已經發現能應用於監控市場中的新型感測器,例如前述文中所提及的各種應用,或是消費者領域。時至今日,搭配臉部辨識技術的智慧手機已經問世,而雖然用於測量食物新鮮度的光譜儀仍處於未來式,但已不再是遙不可及的想像!那麼,安防市場的下一步又會有什麼變化呢?
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