基于英特尔® 架构的趋视科技神图智安，智慧社区解决方案

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“智慧社区对于人工智能有着旺盛的需求，也是一个能够实现规模化发展、可复制性强的场景。瞄准智慧社区场景的巨大潜力，趋视科技借助英特尔这样资源集聚、技术深厚的大平台，并融合了包括 CPU、OpenVINO™ 工具套件在内的软硬件产品，为用户提供高性能、高扩展性、高稳定性、且具有出色性价比的人工智能分析产品，有助于让更多用户感受到人工智能技术带来的高效工作模式及全新生活体验。”

— 徐飙

趋视科技总经理

概述

在人工智能（AI）、物联网、大数据、计算机视觉等数字化创新技术的推动下，传统社区纷纷向智慧社区转型。智慧社区依托于对于数据的采集、处理与分析，能够生成面向社区环境的可视化视图，对事态进行敏捷反应，在为社区管理者提供高效智慧管理手段的同时，为社区居民提供安全、舒适、便利的生活环境。

作为智慧社区构建的基础技术，视频分析扮演着重要角色。智能视频分析系统能够通过摄像头等设备，采集社区中的人、车、公共设施等管理对象的视觉数据，并通过服务器、网关等设备进行自动化、智能化分析，从而生成智慧化的数据洞察。在长期的实践中，智能视频分析系统被证明可以有效满足用户在周界入侵识别、违章停车识别、违停识别、垃圾管理、公共设施管理等方面的需求，助力营造卓越的社区/园区环境。

上海趋视信息科技有限公司（以下简称：趋视科技）推出了基于英特尔® 架构的神图智安智慧社区解决方案。该解决方案包括搭载了英特尔® 至强® 可扩展处理器/英特尔® 酷睿™处理器的智能视频分析系统，能够通过与网络摄像机的连接，对指定单个或多个视频监控区域的异常事件进行视频监控、运动分析和特征分类，精准监测异常事件，并对报警信息和图像长期保存，实现智能化、自动化的事件发现与推送处理。

视频分析加速智慧社区转型

社区管理是城市管理的基本单元，也被称为城市精细化治理的 “最后一公里”，其对于提升管理效率、提高居民生活幸福感、推动产业转型都有着重要意义。得益于技术创新与经济的快速发展，传统社区正在加速向智慧社区转移。

智慧社区是一种社区建设与发展模式，其突出特征为广泛利用信息和通信技术（ICT），以改善空间、能源、数据和人力等资源的组织与调配能力，重塑社区的建设、管理与运营模式，实现社区不同模块的互联互通与开放共享，驱动智慧应用在社区的落地，对推动社会转型有着重要意义。通过智慧社区的建设，有助于提升社区管理的智能化、精细化，为社区居民提供更加安全、便利的服务。

数据显示，中国的城镇人口数量正在不断增长，社区数量也在快速增加，这些社区绝大部分为传统社区，而这些传统社区有相当一部分正在或是计划向智慧社区转型，这推动着中国智慧社区的建设步入全新时代。数据显示，2020 年，中国智慧社区市场规模已达到 5000 亿元1 ，未来将成长为万亿规模的市场。

在智慧社区的建设与运营之中，以 “AI + 智慧管理” 为代表的基于 AI 的智能视频分析系统扮演着重要角色。通过使用 ResNet框架、Fast R-CNN、Yolov3、VGG、Alexnet、Facenet 等模型进行训练，视频服务提供商能够将生物识别、异常行为识别、车辆识别、车牌识别、高空抛物检测等算法集成于视频分析平台之中，及时提供有效洞察，助力实现高效社区管理。

智能视频分析能够帮助社区解决管理难以触达、人力资源成本过高、响应速度不足等问题。例如，在传统的视频管理场景中，大多数值班人员无法保证长时间的监查判断，在一定时间以后，值班人员可能错过大量的画面内容。所以单纯的视频管理很容易沦为事后追溯取证的手段，无法实时进行提醒。

鉴于 AI + 视频分析在智慧社区建设中的重要意义，以及《关于加强和完善城乡社区治理的意见》、《关于全面推进城镇老旧小区改造工作的指导意见》等政策的驱动，其在近几年实现了快速发展。艾瑞咨询发布的《2021 年中国 AI + 安防行业发展研究报告》显示，2020 年，社区楼宇领域 AI + 安防软硬件市场规模超过 50 亿元，预计未来数年 AI 安防在社区楼宇领域将保持高速稳定发展，2025 年社区楼宇领域 AI + 安防软硬件市场规模预计将达到 164 亿元。

智慧社区视频分析系统发展的重要趋势

在市场高速发展的同时，面向智慧社区场景的智能视频分析系统也呈现出如下发展趋势：

实现云边端的融合

部署于边缘端的视频分析应用能够支持智慧社区部署轻量级应用，直接在边缘端对数据进行清洗、预处理、聚合和筛选，降低云或数据中心的数据处理压力，节省网络带宽，同时加快特定环境下的应用响应速度。同时，在边缘端经过预处理的数据可以传输到云端进行进一步的分析，云端还可以对于模型进行训练，并将训练好的模型直接下发到边缘端进行推理。

云边端协同架构不仅意味着基础硬件资源的架构统一，以及资源的跨架构调度与运行，还将引入经过优化与验证的软件系统。这将赋予基础设施出色的灵活性，实现资源的自动弹性伸缩，让网络和边缘侧可以更好地得到云端的赋能，最终加速业务创新与价值变现。

高集成度、轻量化设计

智慧社区的视频分析应用场景决定着其功耗、空间占用和成本都受到较为严格的限制，通过高集成度的设计，有助于满足社区在功耗和空间等方面的需求，同时也有助于降低终端用户在部署与调优方面的门槛，并节约时间。同时，由于硬件算力的不断提升，以及深度学习模型在性能上的不断优化，即使是边缘计算盒等轻量级终端，也有可能承担较为复杂的 AI 推理任务。

传统视觉负载与 AI 负载的整合

降低系统运维与部署复杂度、降低成本是用户对于视频分析系统的重要需求。而随着硬件性能的提升，以及架构的优化，视频分析系统有望在边缘端整合视频采集、视频解码、门禁及楼宇对讲、车牌识别道闸等应用，降低基础设施部署所带来的昂贵成本。同时，由于工作负载的复杂化，视频服务提供商需要实现应用跨架构开发、部署与运行，以获得更高的敏捷性与灵活性。

智慧社区视频分析系统面临的挑战

对于智慧社区的新建用户，或是从传统社区向智慧社区转型的用户而言，智能视频分析系统的部署并非一蹴而就，而是面临如下挑战：

• 社区内已经部署了大量非智能摄像头，如果采取重新建设的方式，将其更换为智能摄像头，将导致旧摄像头资源的浪费，带来较高的成本负担。

• 传统方案通常采用云端进行 AI 推理的方式来进行图像识别，但是这种方式对于云平台、网络都有一定的要求，而且有可能因为网络问题导致服务不稳定或中断。

• 传统方案在应用灵活性、成本、扩展性等方面存在着一定的瓶颈，使得智慧视频系统面临一定的限制。

基于英特尔架构的趋视科技神图智安智慧社区解决方案

趋视科技神图智安智慧社区解决方案的核心产品为边缘端部署的视频分析终端，其包括面向大型社区的 TIVS6500-TR0 智能分析仪，以及面向中小型社区的 TIVS6500-PG8I 智能分析仪。方案还包括神图智安云服务平台、神图智安 App 等组件，能够对于指定的单个或多个视频区域的异常事件进行视频定位、运动分析和特征分类，精准监测异常事件，并对事件信息和图像长期保存，为管理者提供精准而全面的信息支撑。

● 神图智安 TIVS6500-TR0 智能分析仪

神图智安 TIVS6500-TR0 智能分析仪采用了边缘服务器架构，兼容市场 99% 的摄像机视频接入，最高可以支持 48 路视频的深度学习分析，涵盖周界入侵识别、区域滞留识别、攀高识别、违章停车识别、单车/电动车违停识别、定制车辆识别、违章占道识别、乱丢垃圾识别、高空抛物识别等众多算法，帮助用户应对实际大规模应用中的各种不利情况。

神图智安 TIVS6500-TR0 智能分析仪搭载了第二代英特尔®至强® 可扩展处理器，该处理器内置人工智能加速功能，并针对工作负载进行优化，能够为各种高性能计算工作负载、AI 应用以及高密度基础设施带来一流的性能和内存带宽。同时，采用矢量神经网络指令（VNNI）的英特尔® 深度学习技术（英特尔® DL Boost）显著提高了人工智能推理的表现，这使其成为进行深度学习应用的卓越基础设施。

● 神图智安 TIVS6500-PG8I 智能分析仪

神图智安 TIVS6500-PG8I 智能分析仪主要面向较小规模的智慧社区应用场景，其能够兼容市场 99% 的摄像机视频接入，最高可以支持 8 路视频的深度学习分析，同样涵盖周界入侵识别、区域滞留识别、攀高识别、违章停车识别等算法类型。相较于 TIVS6500-TR0，TIVS6500-PG8I 智能分析仪采用边缘计算盒架构，有着更低的成本、尺寸、功耗，能够更灵活地满足用户的需求。

TIVS6500-PG8I 智能分析仪基于英特尔® AI 计算盒参考设计打造而成。该参考设计充分融合了英特尔领先的软硬件技术与 AI 算法，通过利用英特尔成熟的平台级能力，能够帮助各层面合作伙伴与最终用户加速边缘 AI 应用的开发和工程化落地。

TIVS6500-PG8I 智能分析仪搭载了集成英特尔锐炬® Xe 显卡的第11 代智能英特尔® 酷睿™ 移动处理器。该处理器不仅采用英特尔的精密处理技术和重新设计的核心架构，还内置人工智能功能，实现了卓越的执行性能。英特尔锐炬® Xe 显卡具备英特尔® 深度学习加速（英特尔® DL Boost）技术，能够为 AI 引擎提供可靠支持，在提升系统计算能力的同时有效缩短工作负载处理时间。这一处理器具备强大、灵活的架构，可以借助单指令多数据（Single Instruction，Multiple Data，缩写：SIMD）乘积累加指令，为浮点 32 位、浮点 16 位、整数 32 位、整数 16 位和整数 8 位提供丰富的数据类型支持。

软件创新与优化

早在 2016 年，趋视科技就推出新一代自研智能视频分析引擎TAIP，实现内部深度学习的计算和数据资源管理自动化，以及算法训练流程化。目前，趋视科技拥有原创自主的专家系统与深度学习融合技术、2D 图像转 3D 场景建模、复杂场景多目标跟踪、专家系统肢体模型和复杂场景抗干扰学习五大核心技术，并将这些原创 AI 技术用于智能分析系统，使其最终能够服务于平台化的产品，改善产品体验和品质。

在此基础上，趋视科技智慧社区解决方案能够扩展到 30+ 算法，其中包括：

• 周界入侵识别：检测周界指定区域内是否有人员违规出入，并进行警示或提醒。

• 水域入侵识别：检测水域指定区域是否有人员违规出入，并进行警示或提醒。

• 违章停车识别：监测指定区域内是否有机动车/非机动车违规停留，并进行警示或提醒。

• 特定车辆识别：对渣土车等进行特定目标识别，当特定目标时，产生提醒信号引起关注。

• 车牌识别：对进出口的车辆进行车牌识别身份认证，配合门禁管理及访客管理系统对进出车辆进行身份核验授权通行。

• 占道堆物识别：当检测到物品在指定区域堆放时间超过指定时间时，产生提醒信号引起关注。

• 乱丢垃圾识别：检测指定区域内的乱丢垃圾行为，产生提醒信号引起关注。

在自主创新的智能视频分析引擎基础上，趋视科技还通过 OpenVINO™ 工具套件进行性能优化及推理部署。

OpenVINO™ 工具套件是用于快速开发部署各类深度学习应用（包括人类视觉模拟、自动语音识别、自然语言处理和推荐系统等）的综合工具套件。该工具套件适用于各类人工神经网络，包括卷积神经网络（CNN）、递归网络和基于注意力的网络，可跨英特尔® 硬件扩展计算机视觉和非视觉工作负载，从

而大幅提高性能。它通过从边缘到云部署的高性能、人工智能和深度学习推理来为应用程序加速。

OpenVINO™ 工具套件支持开发人员使用行业标准人工智能框架、标准或自定义层，将深度学习推理轻松集成到应用中，在英特尔® 硬件（包括加速器）中扩展工作负载并改善性能。

借助面向预推理模型的内置模型优化器（Model Optimizer，MO），和面向专用硬件加速的推理引擎（Inference Engine，IE）运行时，OpenVINO™ 工具套件可在英特尔平台上部署并加速神经网络模型，能够在保持精度的同时显著提高图像推理速度。此外，OpenVINO™ 工具套件还支持针对复杂网络的模型结构压缩技术、针对多任务场景的跨平台异构加速技术、基于 x86 内核指令集的 CNN 加速引擎、面向低比特混合精度的量化与模型重训练策略，可以显著提升深度学习算法的性能表现。

测试数据显示，在利用 OpenVINO™ 工具套件进行优化之后，神图智安视频智能分析仪的 AI 推理综合性能得到了大幅提升，可以满足最高达 48 路的视频智慧分析需求。

除了 OpenVINO™ 工具套件之外，趋视科技神图智安智慧社区解决方案还将算法专家系统部分改用英特尔® 数学核心函数库，并使用英特尔® C++ 编译器进行重编译，充分利用英特尔处理器的超线程技术和其他内置技术，使得整体性能得到进一步提升。

基于英特尔® 处理器的强大算力，以及 OpenVINO™ 工具套件、英特尔® 数学核心函数库等软件的优化，神图智安智能解决方案能够提供卓越性能，算法分析帧率达到 25 帧，可高效地对影像进行分析。

通过云-边-端架构实现全流程治理

神图智安智慧社区解决方案不仅包括边缘端的智能分析仪，也包括云端的神图智安云服务平台，以及终端的神图智安 App等组件。其中，手机端实时获取社区外勤人员地理位置，当巡逻时，自动将周围事件信息推送至服务人员手机端，并可在后台进行监督；对事件的响应用时、出勤量、出勤消耗时间、出勤里程进行排名。

该方案构建了云-边-端的视频分析处理流程，能够实现违规行为 “智能发现-推送事件-指派-云出勤-处置” 的全流程治理，为管理者提供精准而全面的信息支撑。此外，该方案还能够便捷地与其它产品进行融合，助力系统集成商提供整体的智慧管理解决方案。

与传统方案相比，神图智安智慧社区解决方案具备以下优势：

• 实现云边端一体化的处理，不仅能够通过边缘 AI 推理提升稳定性、即时性等方面的表现，还可以通过云端管理打通乱点治理的全流程。

• 无需对现有的视频监控系统进行彻底改造，而是能够高效利用旧的摄像设备，有助于降低改造时间与成本，实现更高的经济效益。

• 在事件发生后，系统能够在 3 秒内通过 AI 应用对于图像进行识别并判断该事件是否违规，并在 5 分钟内处置完成，大幅提升管理效率。

• 通过云端管理平台，支持社区构建社区人员工作量和工作效能双考核体系，细化至出勤小组、服务人员。

应用实践：治理社区乱点，加速智慧社区建设

目前，神图智安智慧社区解决方案已经在多个智慧社区中得到成功应用，帮助用户有效化解了管理人员不足、难以实现实时化监管、视频分析流于表面等问题，显著提升了社区的管理能力，加速了智慧社区转型。

●上海浦东新区某街道

该街道常住人口 25 万多人，而管理人员只有 65 人，违章停车、渣土车违规行驶、无证摊贩临时摆摊、商铺占道经营、乱倒垃圾等社区问题频频出现，对于人员缺乏的社区管理队伍而言，会出现如问题发现不及时，突击式管理，部门职责不明，协调成本高，管理缺少数据支撑等现象。

趋视科技利用先进的智能视频行为分析技术给街道每一部摄像机装上 AI 大脑，实时分析街面情况，对乱点行为自动且及时地上报。当侦测到指定区域内出现违规行为（违章停车/高空抛物/共享单车乱摆放/乱倒垃圾等），系统会生成提醒信号，实时推送到管理人员随身设备中，实现社区问题处理敏捷化。凭借算法应用丰富、应用针对性强、抗干扰性强三大特点，趋视科技神图智安智慧社区解决方案将 AI 与现代化城市治理相结合，还社区一个美好生活空间和环境。

● 上海紫竹国家高新技术产业开发区

上海紫竹国家高新技术产业开发区吸引了包括英特尔等多家世界 500 强公司与全球知名企业设立研发中心和地区总部，总计超过 5,200 家企业。开发区部署了神图智安智慧社区解决方案，以提升园区智慧管理水平，改善违章停车、电动车/共享单车杂乱摆放、以及乱丢垃圾等问题。

该方案可以通过开发区内不同点位部署的摄像机采集数据，并对图像数据进行分析。当系统监测到违章停车、乱丢垃圾等违规事件之后，将自动产生报警信号，并将报警图片发送至最近的管理人员设备中，支撑管理人员进行快速处理。这一方式有助于维护整洁、有序的园区环境，为开发区的企业提供更加卓越的服务。

结语

智慧社区对于营造良好的人居环境、改善城市管理有着重要意义，因此得到了政策的大力推动，智慧社区转型的规模也愈发庞大。在智慧社区整体发展中，人工智能将能够为管理者提供至关重要的视觉洞察，并帮助管理者根据这些洞察对于异常事件进行及时反应，从而对于违规行为进行治理，维护有序的社区环境。

借助端到端的技术能力布局，英特尔能够为智慧社区建设与改造提供充沛的动能，这包括：以可高度扩展的人工智能、大数据和存储等核心功能为基础，支持系统的高性能、高可用性，并可使系统从错误中快速恢复；支持简化应用开发，开发者可以使用多种编程语言来集成和拓展功能；支持简化部署维护的功能，使远程安装升级更为便捷；支持云边协同，实现边缘网关到云的统一管理及负载均衡。

在 “英特尔 AI 百佳创新激励计划” 等生态计划的框架下，英特尔正在与包括趋视科技在内的伙伴进行广泛合作，以无所不在的计算、无处不在的连接、从云到边缘的基础设施、人工智能这四大超级力量为支撑，以智慧社区公共服务管理平台为载体，助力合作伙伴的解决方案融合社区场景下的人、事、地、物、情、组织等多种数据资源，提供面向组织、物业、居民和企业的社区管理与服务类应用，提升社区管理与服务的科学化、智能化、精细化水平。