智能安防機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化前景分析

劉志杰 龍億　寧華才

摘 要：在任何產(chǎn)業(yè)與公共區(qū)域中，安防一直是一項(xiàng)極其重要的工作。在我國(guó)信息技術(shù)和科學(xué)技術(shù)水平不斷進(jìn)步的情況下，安防工作出現(xiàn)了新的模式，即以智能安防機(jī)器人來(lái)替代傳統(tǒng)安防模式，讓安防人員轉(zhuǎn)戰(zhàn)到幕后工作，提升區(qū)域的安全性?；诖耍疚膶?duì)智能安防機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要論述，并對(duì)其產(chǎn)業(yè)化前景進(jìn)行分析，讓智能機(jī)器人能被社會(huì)各界更科學(xué)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：安防機(jī)器人；關(guān)鍵技術(shù)；產(chǎn)業(yè)化前景

智能機(jī)器人研究無(wú)論是在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，都是一個(gè)重點(diǎn)、熱點(diǎn)。在中國(guó)短短幾十年的研究之下，智能機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)較為成熟，并且可以同其他產(chǎn)業(yè)進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用，尤其是在安防領(lǐng)域當(dāng)中。

一、智能安防機(jī)器人應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的安防工作通過監(jiān)控系統(tǒng)安裝以及安防工作人員巡邏來(lái)實(shí)現(xiàn)。這兩種安防方法存在一定的弊端。視頻監(jiān)控系統(tǒng)安裝只能被固定在一個(gè)特定的地方，會(huì)存在一些視頻監(jiān)控所不能監(jiān)控到的死角。且視頻監(jiān)控系統(tǒng)很容易被犯罪不法分子躲避或者破壞，安全性不高。另一方面，系統(tǒng)安裝過程較為繁瑣，在后續(xù)使用過程中需要較高的成本進(jìn)行維護(hù)，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)問題時(shí)不能及時(shí)的進(jìn)行處理，安防性較為有限。而人力巡邏很容易出現(xiàn)巡邏值班人員監(jiān)守自盜、玩忽職守的情況，一旦遇到警情，安防巡邏人員的生命安全會(huì)受到極大的威脅，容易造成傷亡。

各區(qū)域在應(yīng)用智能安防機(jī)器人之后，能很好的改善傳統(tǒng)安防工作存在的問題，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的安防保險(xiǎn)。并以全方面的監(jiān)控來(lái)保證所保護(hù)地區(qū)或物品的安全性，還具有較強(qiáng)的現(xiàn)場(chǎng)警情處理能力，能及時(shí)對(duì)案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行偵查處置。就我國(guó)目前的智能安防機(jī)器人使用來(lái)看，日后其市場(chǎng)需求必然會(huì)增大。

二、智能安防機(jī)器人國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展情況

（一）智能安防機(jī)器人國(guó)內(nèi)技術(shù)發(fā)展情況

智能安防機(jī)器人國(guó)內(nèi)技術(shù)發(fā)展情況相對(duì)國(guó)外技術(shù)發(fā)展來(lái)說(shuō)，起步較晚，還處在一個(gè)發(fā)展的階段。我國(guó)早期所研發(fā)的安防機(jī)器人只攜帶可見光攝像機(jī)、紅外熱像儀等傳感器，只能按照一條閉合的磁軌跡進(jìn)行簡(jiǎn)單的單向巡邏，在后期改進(jìn)之后，安防機(jī)器人身上安裝了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，并且能初步實(shí)現(xiàn)智能巡邏安檢。再到近年來(lái)的安防機(jī)器人改進(jìn)，其能實(shí)現(xiàn)自主環(huán)境探測(cè)、智能巡邏、自動(dòng)導(dǎo)航避障、重點(diǎn)安全部位查看等功能，并且還能進(jìn)行全方位的視覺查看、警報(bào)處理語(yǔ)音信息溝通監(jiān)控等。從意義上來(lái)說(shuō)，我國(guó)目前的安防機(jī)器人已經(jīng)具備一定的智能性，成為真正意義上的智能安防機(jī)器人了。

（二）智能安防機(jī)器人國(guó)外技術(shù)發(fā)展情況

智能安防機(jī)器人的國(guó)外技術(shù)發(fā)展情況相較于國(guó)內(nèi)來(lái)說(shuō)，起步較早，技術(shù)發(fā)展較為成熟。其中以美國(guó)為主，具有明顯的智能安防機(jī)器人技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。早在二十世紀(jì)九十年代末，美國(guó)就已經(jīng)生產(chǎn)出能以傳感器檢測(cè)入侵者，并確定入侵地點(diǎn)發(fā)出警報(bào)的安防機(jī)器人。再往后，美國(guó)研發(fā)出了能進(jìn)行自動(dòng)巡邏和自動(dòng)避開障礙，并進(jìn)行全景監(jiān)控、自動(dòng)跟蹤拍攝的智能安防機(jī)器人。到了2013年，美國(guó)將安防機(jī)器人技術(shù)同傳感器技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等進(jìn)行聯(lián)系，研發(fā)出了更先進(jìn)新型的智能安防機(jī)器人，其在智能安防機(jī)器人研究領(lǐng)域的成果遠(yuǎn)超其他國(guó)家[1] 。

三、智能安防機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化前景

（一）智能安防機(jī)器人的導(dǎo)航定位技術(shù)

導(dǎo)航定位技術(shù)是智能安防機(jī)器人應(yīng)用研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前的導(dǎo)航定位技術(shù)有衛(wèi)星導(dǎo)航、視覺導(dǎo)航、電磁循跡等，其中電磁循跡是其最為簡(jiǎn)單可靠的導(dǎo)航定位方法，而衛(wèi)星導(dǎo)航在使用過程中能實(shí)時(shí)的提供位置，且不會(huì)受到天氣等的影響，使用較為簡(jiǎn)單，但當(dāng)衛(wèi)星信號(hào)受到干擾時(shí)，就會(huì)對(duì)智能安防機(jī)器人的實(shí)際導(dǎo)航定位使用產(chǎn)生一定的影響。從目前智能安防機(jī)器人的發(fā)展情況來(lái)看，視覺導(dǎo)航將是其日后研究發(fā)展的主要方向，其導(dǎo)航更為精確，應(yīng)用更方便，成本更小，反應(yīng)更加靈敏，為了日后能更好的滿足智能安防機(jī)器人的使用需求，在其導(dǎo)航技術(shù)研發(fā)過程中還可以考慮采用多種導(dǎo)航方式組合進(jìn)行的組合式系統(tǒng)定位導(dǎo)航。

（二）智能安防機(jī)器人的圖像無(wú)線傳輸技術(shù)

在安防工作中，最重要的就是視頻監(jiān)控。對(duì)于視頻監(jiān)控來(lái)說(shuō)，最主要的就是各類高清圖像之間的傳輸問題。在目前的智能安防機(jī)器人圖像無(wú)線傳輸中，其主要通過專用WiFi和4G網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線建立而實(shí)現(xiàn)，然而這種方法施工較為繁瑣復(fù)雜，施工成本過高，在實(shí)際使用過程中還會(huì)產(chǎn)生較高的流量消耗量。為此，在日后智能安防機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展中必當(dāng)會(huì)構(gòu)建出以4G網(wǎng)絡(luò)、WiFi、多頻段無(wú)線圖傳等多技術(shù)的無(wú)線圖像傳輸系統(tǒng)，讓智能機(jī)器人根據(jù)需求進(jìn)行更好的選擇，做到有效的圖像無(wú)線傳輸工作[2] 。

（三）智能安防機(jī)器人的智能識(shí)別和警情判斷技術(shù)

智能識(shí)別技術(shù)和警情判斷技術(shù)是智能安防機(jī)器人具備的最基礎(chǔ)也是最重要的技術(shù)。同傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)比，智能安防機(jī)器人的背景是動(dòng)態(tài)的。其在對(duì)圖像進(jìn)行偵查捕捉的同時(shí)會(huì)應(yīng)用上傳感器、聲音、面部識(shí)別等系統(tǒng)，從動(dòng)態(tài)背景中分離出人像，并同身份認(rèn)證庫(kù)內(nèi)的人像進(jìn)行比對(duì)[3] 。人像符合即為身份認(rèn)證通過，人像不符合再經(jīng)過行為識(shí)別等判斷后發(fā)出警情報(bào)告，提醒安防工作人員，并采取一定的措施進(jìn)行阻止，加強(qiáng)了智能安防機(jī)器人的安全性和智能性。

（四）智能安防機(jī)器人的運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)

智能安防機(jī)器人的運(yùn)行離不開運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)，因此其對(duì)智能安防機(jī)器人來(lái)說(shuō)非常重要.運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)主要有展現(xiàn)層、接入層、服務(wù)層等幾個(gè)層級(jí)[4] 。通過層級(jí)和機(jī)器人進(jìn)行聯(lián)系，在獲取機(jī)器人狀態(tài)和實(shí)時(shí)信息的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的有效控制和目標(biāo)對(duì)接，并支撐機(jī)器人后臺(tái)的各種活動(dòng)和程序。

四、結(jié)語(yǔ)

智能安防機(jī)器人的出現(xiàn)為安防領(lǐng)域的工作帶來(lái)了一定的機(jī)遇和改變，其市場(chǎng)發(fā)展前景良好，發(fā)展?jié)摿薮?。我?guó)應(yīng)加大對(duì)智能安防機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，加快智能安防機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉曉東.安防機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化前景[J].無(wú)線互聯(lián)科技，2018（02）：147-148.

[2] 劉佳.芻議智能機(jī)器人及其關(guān)鍵技術(shù)[J].技術(shù)市場(chǎng)，2012（01）：254-265.

[3] 李澤波，陳德燚，黃德才，嚴(yán)曉強(qiáng).智能安防機(jī)器人的研究與設(shè)計(jì)[J].科技廣場(chǎng)，2015（09）：66-69.

[4] 劉翀，肖南峰.智能安防與家庭服務(wù)機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2006（05）：212-214+74.

（作者單位：中山火炬高新企業(yè)孵化器有限公司）