安防無(wú)人機(jī)應(yīng)用及標(biāo)準(zhǔn)化趨勢(shì)研究

摘要：無(wú)人機(jī)在安防領(lǐng)域的應(yīng)用主要以視頻監(jiān)控和巡檢、巡邏為主。隨著無(wú)人機(jī)小型化和機(jī)載攝像設(shè)備的多功能化發(fā)展趨勢(shì)，使得無(wú)人機(jī)可以進(jìn)行高空監(jiān)控、實(shí)時(shí)追蹤、巡查巡檢等業(yè)務(wù)。安防無(wú)人機(jī)因其部署快、成本低、易操作的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)也越來(lái)越受到關(guān)注，但目前專用與安防無(wú)人機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)匱乏。本文從安防無(wú)人機(jī)的功能需求和產(chǎn)業(yè)鏈需求兩個(gè)角度，嘗試探討安防無(wú)人機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化的需求趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：安防;無(wú)人機(jī);標(biāo)準(zhǔn)

引言

安防指的是安全防范，從廣義上來(lái)講包含了預(yù)防損失和預(yù)防犯罪兩個(gè)范疇。預(yù)防損失屬于保安行業(yè)范疇，預(yù)防犯罪則屬于公共安全的范疇。因此，安防既包括了社會(huì)經(jīng)濟(jì)事務(wù)又包含了公共安全業(yè)務(wù)。常見(jiàn)的安防系統(tǒng)主要包括：入侵報(bào)警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、巡邏系統(tǒng)等。無(wú)人機(jī)在安防領(lǐng)域的應(yīng)用主要以視頻監(jiān)控和巡檢、巡邏為主。

隨著無(wú)人機(jī)小型化和機(jī)載攝像設(shè)備的多功能化發(fā)展趨勢(shì)，例如30倍變焦相機(jī)、目標(biāo)跟蹤云臺(tái)和紅外熱成像儀在無(wú)人機(jī)的裝備，使得無(wú)人機(jī)可以進(jìn)行高空監(jiān)控、實(shí)時(shí)追蹤、巡查巡檢等業(yè)務(wù)。憑借著部署快、效果好、成本低、易操作、靈活度較高等優(yōu)勢(shì)，安防無(wú)人機(jī)被廣泛應(yīng)用。無(wú)人機(jī)不僅可以用于在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的巡查，交通部門可以采用無(wú)人機(jī)對(duì)交通進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，警察部門可以利用無(wú)人機(jī)偵察和跟蹤工作。

一、安防無(wú)人機(jī)應(yīng)用

（1）安防無(wú)人機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，部署在室外的生產(chǎn)設(shè)備有可能人為或自然因素的意外損壞。例如在光伏發(fā)電領(lǐng)域，我國(guó)光伏發(fā)電量已經(jīng)超過(guò)2000億千瓦時(shí)，光伏并網(wǎng)裝機(jī)規(guī)模接近300吉瓦，如此規(guī)模的光伏電站巡檢是目前的一大難題。光伏電站主要依靠太陽(yáng)能板進(jìn)行發(fā)電，太陽(yáng)能板經(jīng)常因異物撞擊、地面震動(dòng)或自身穩(wěn)定性等原因短路，短路的太陽(yáng)能板將會(huì)發(fā)熱引發(fā)安全事故。光伏電站數(shù)以萬(wàn)計(jì)的太陽(yáng)能發(fā)電板，給安全巡檢帶來(lái)極大挑戰(zhàn)。

通過(guò)無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，及時(shí)高效的定位故障，提升光伏電站運(yùn)維效率、減少故障停機(jī)、保障安全運(yùn)行，是目前需要解決的重要問(wèn)題。利用無(wú)人機(jī)裝載小型的紅外攝像機(jī)，就可以輕易的尋找出短路發(fā)熱的太陽(yáng)能板。無(wú)人機(jī)從空中俯視，單詞可巡查的面積比人工使用手持紅外相機(jī)要大的多。而利用與太陽(yáng)能板安裝位置匹配的預(yù)設(shè)飛行線路進(jìn)行巡檢，可以有效地降低漏檢率。使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行高頻次的巡檢，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，有效保障工業(yè)生產(chǎn)的安全。

（2）安防無(wú)人機(jī)在公共安全領(lǐng)域的應(yīng)用

無(wú)人機(jī)與傳統(tǒng)的安防模式相比而言，其具有的優(yōu)勢(shì)可以有效改善諸如監(jiān)控視角低、不能跟蹤目標(biāo)移動(dòng)等問(wèn)題。無(wú)人機(jī)可以通過(guò)自身位置的移動(dòng)并結(jié)合跟蹤云臺(tái)技術(shù)，可以使相機(jī)始終跟隨目標(biāo)移動(dòng)。使用無(wú)人機(jī)也可以顯著減少安保人員的危險(xiǎn)。

2018年，大疆與美國(guó)警用安防設(shè)備公司達(dá)成合作意向，將監(jiān)控設(shè)備掛載到經(jīng)緯M200無(wú)人機(jī)上，在飛行過(guò)程中可以將無(wú)人機(jī)采集到的執(zhí)法信息上傳至當(dāng)?shù)貓?zhí)法機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)。據(jù)稱這種方法有效降低了墨西哥恩森地區(qū)的犯罪率。類似公共安全領(lǐng)域內(nèi)的無(wú)人機(jī)安防應(yīng)用，其在國(guó)內(nèi)也逐年增多。2019年我國(guó)青島在安防無(wú)人機(jī)上搭載低延時(shí)5G通信系統(tǒng)、360度環(huán)景攝像機(jī)和人臉識(shí)別技術(shù)，建立CBD商務(wù)區(qū)域內(nèi)的城市立體安防?？梢詫⒉杉降膶?shí)時(shí)人臉信息與安防數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)人群的防控。

安防無(wú)人機(jī)可以在災(zāi)害天氣或者污染環(huán)境中，執(zhí)行較高危險(xiǎn)性的任務(wù)，例如在沙塵天氣、化學(xué)物質(zhì)污染環(huán)境、放射性污染環(huán)境下工作。當(dāng)遇到自然災(zāi)害，如地震、海嘯等情況，可以使用無(wú)人機(jī)前往現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察、搜索、建立通信，空投急救藥品等工作。

（3）安防無(wú)人機(jī)在交通管理領(lǐng)域的應(yīng)用

對(duì)于交通管理部門，安防無(wú)人機(jī)可以鳥(niǎo)瞰整個(gè)地面的是情況，便于交通部門全民掌握車流情況，可以對(duì)交通進(jìn)行合理的指揮以及疏通。且與載人直升機(jī)等方式相比，無(wú)人機(jī)可以飛行更低的領(lǐng)域，更加靠近肇事的車輛以及人員，對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的觀察。

而無(wú)人機(jī)與警車地面勘查相比而言，具有的路徑短、速度快、視角靈活、活動(dòng)范圍大等優(yōu)勢(shì)，可以幫助指揮人員迅速、高效掌控局面。另外，無(wú)人機(jī)與載人直升機(jī)相比機(jī)動(dòng)性更強(qiáng)，可以隨時(shí)出動(dòng)。無(wú)人機(jī)可以在城市內(nèi)進(jìn)行巡邏飛行，或針對(duì)鎖定的區(qū)域進(jìn)行搜索工作。無(wú)人機(jī)不僅可以在高速公路和橋梁附近飛行、在高樓大廈間穿梭，甚至可以穿過(guò)隧道直接到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)勘查取證，其具有較強(qiáng)的靈活性以及機(jī)動(dòng)性。相比于載人直升機(jī)，無(wú)人機(jī)在參與城市交通管理的過(guò)程中還可以有效節(jié)省人力并降低成本。

二、安防無(wú)人機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化趨勢(shì)

安防無(wú)人機(jī)已經(jīng)開(kāi)始成為國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)廠商的發(fā)力方向之一，估算隨著安防無(wú)人機(jī)市場(chǎng)的逐步形成，有預(yù)測(cè)顯示會(huì)成長(zhǎng)至百億規(guī)模，亟需相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)來(lái)保障行業(yè)健康有序發(fā)展。從整個(gè)無(wú)人機(jī)行業(yè)來(lái)看，最近幾年標(biāo)準(zhǔn)化工作也才剛剛起步，相關(guān)的生產(chǎn)制造、銷售、使用、運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)都不完善。而專用與安防無(wú)人機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)更是匱乏。從安防無(wú)人機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)化需求來(lái)看，可以從其功能需求和產(chǎn)業(yè)鏈需求兩個(gè)角度來(lái)探討對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化的需求。

安防無(wú)人機(jī)考慮到城市內(nèi)飛行和安防任務(wù)的特點(diǎn)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注飛行安全、無(wú)人機(jī)可靠性、云臺(tái)穩(wěn)定性、監(jiān)控相機(jī)成像質(zhì)量、信息傳輸安全性方面的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。從飛行環(huán)境角度看，在城市內(nèi)飛行的安防無(wú)人機(jī)，如果失控墜落將傷害到地面建筑或人群，安防無(wú)人機(jī)需要更加嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)。包括可靠性標(biāo)準(zhǔn)、飛行穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)、坑風(fēng)性標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)場(chǎng)保護(hù)區(qū)電子圍欄標(biāo)準(zhǔn)等。從任務(wù)角度看，用于視頻監(jiān)控的安防無(wú)人機(jī)，需要在云臺(tái)的防抖、精度、穩(wěn)定性，以及相機(jī)的成像質(zhì)量方面制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，才能保障監(jiān)控視頻的質(zhì)量和可用性。通常民用安防無(wú)人機(jī)捕捉的實(shí)時(shí)視頻或照片都會(huì)通過(guò)公共網(wǎng)絡(luò)傳輸至相應(yīng)的監(jiān)管平臺(tái)，需要數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)完整性、防篡改方面的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)保障所拍攝內(nèi)容的安全，以保護(hù)公民的隱私或安防任務(wù)的執(zhí)行。

隨著無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)分工越來(lái)越細(xì)化，單個(gè)無(wú)人機(jī)企業(yè)很難覆蓋到安防無(wú)人機(jī)所需的所有零部件，無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同勢(shì)在必行。研究顯示，最近幾年無(wú)人機(jī)整機(jī)企業(yè)，采購(gòu)零部件的比例逐年增加，尤其一些零部件企業(yè)在單獨(dú)的領(lǐng)域內(nèi)具有較大的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，這表示無(wú)人機(jī)行業(yè)以及進(jìn)入來(lái)深度分工的階段。深度分工的就要求零部件要兼具適配性和通用性。從產(chǎn)業(yè)鏈角度來(lái)看制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)提上日程。針對(duì)一些基礎(chǔ)技術(shù)、模塊、零部件等形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不僅能匯聚各個(gè)企業(yè)的優(yōu)勢(shì)，更能夠減少產(chǎn)業(yè)資源浪費(fèi)。制定飛行控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)、電池接口標(biāo)準(zhǔn)、掛載設(shè)備和云臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)、可見(jiàn)光相機(jī)或紅外相機(jī)標(biāo)準(zhǔn)、地面軟件接口標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)在必行。

結(jié)語(yǔ)

隨著安防無(wú)人機(jī)在工業(yè)巡檢、緊急救援、偵察搜捕等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)也越來(lái)越受到關(guān)注。一些社會(huì)團(tuán)體組織從前幾年開(kāi)始陸續(xù)制定了一些相關(guān)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，在安防無(wú)人機(jī)發(fā)展初期助力了產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。還有一些企業(yè)自發(fā)形成了小型的“協(xié)同聯(lián)盟”，有效促進(jìn)來(lái)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)企業(yè)之間的合作，在新品研發(fā)、成本分推、標(biāo)準(zhǔn)制定等方面實(shí)現(xiàn)來(lái)互惠共利。未來(lái)，安防無(wú)人機(jī)將成為城市中應(yīng)用必不可少的工具，需要制定相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，為實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)大規(guī)模城市應(yīng)用、準(zhǔn)入、運(yùn)營(yíng)管理提供明確的支撐和引導(dǎo)。

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楊旸，男，漢族 ?廣東深圳，1986-，碩士，工程師 ， 美團(tuán)科技有限公司（518057）研究方向：無(wú)人機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)化