一、从GB28181看视觉智能终端的发展

GB28181协议全称为GB/T28181《公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》，是*部提出并联合起草，强制执行的核心协议，是国内摄像机互联的基础协议。

该协议的上一版本是GB28181-2011版本，当前版本是GB28181-2016版本，该协议的出现极大的促进了国内各摄像机厂商的系统互联状况，并能够满足*部构建全国一张网的需求，在社会应用上意义重大。

近年来由于云计算的发展和对应的边缘计算发展，视觉AI应用产生了巨大的需求和突破，人脸识别、人体识别、车辆结构化和车辆搜索特征、车牌识别、ReID算法等已经成为*、交通、雪亮等智慧城市城市因公的基础功能。

由于安防视频大数据的特点：一方面对存储和传输的带宽要求巨大，一方面其有效信息占比并不高、如何经济有效的对视频大数据的计算成为了业内的典型问题。

正是由于视频大数据的上述特点，将一个城市的数万路摄像机甚至数十万路摄像机的视频全部汇聚到云端进行实时的分析计算并不是经济的选择，甚至在实际操作中是不能做到的。

由此产生了对于视频数据进行边-云结合的存储和计算架构，甚至是端-边-云整合的架构，成为了首选方式，换句话讲，边缘设备的厂商为了应对云端AI能力的发展和云厂商咄咄逼人的业务压力，也同样有强烈的意愿在边缘设备中增加AI芯片，强化AI能力，形成自己的解决方案。

出于边缘计算体系和云端计算体系实际上是客观的互补性，在应用方，也就业主方来讲，更关注的是解决问题的经济性和实用性，因此，更关注的是算力建设的经济性，算法的可用性以及应用的标准化建设，也即是端-边-云协同计算的规范与应用。

目前来讲，由于相似的项目，在不同阶段建设、有不同的承建方完成，加上AI技术软硬件发展的阶段和特点，导致算力建设基本无法复用、算法基本上也很难复用，不同算法提取出来的特征数据也无法复用，上层应用也很难直接打通，形成有效的大范围的应用，因此，基本上就是单个项目谁承接、谁部署、谁计算、谁使用，以区域型的项目实施为典型。一旦一个项目实施落地，也就出现了甲方实际上对AI应用部分的重复建设和互不兼容的情况非常的头疼。

在智慧城市建设领域中，实际上已经出现了*1400视图库协议，用于规范结构化数据的提取、传输和存储方法，但仍缺乏对算力设备的接入管理、可变计算的实现、矢量特征的存储和检索等相应领域的规范。

而由于GB28181稳定于2011年，成熟于2016年，在当时的设备终端上并没有AI芯片及AI计算的要求，因此GB28181的设备组网协议中也就不包含智能属性，也就不包含智能的控制和调度，因此也就不利于实现端-边-云平衡计算。

在笔者看来，GB28181-2016理应与时俱进，加入智能芯片的扩展，成为行业内新一轮次有生命力的基础支撑协议。同时，也为AI终端设备的发展提供可参考的标准。

二、基于GB28181的高可用智能互联协议扩展

2.1 对GB28181基础互联协议的AI属性扩充

如下图所示，在完全兼容原有GB28181协议的情况下，对原来没有的AI智能属性进行协议扩展：

 

           图：基于GB28181的智能属性扩展

 如下图所示，扩展协议不仅在内容约定方面兼容原有国标协议，在时序交互方面，也遵循原有GB28181协议设定：

 

         图：兼容GB28181国标协议的时序设定

 2.2 对GB28181基础互联协议的AI调度与控制扩充

由于对原有GB协议做了可变计算调度的设计，因此需要对应的算法支撑，该算法支撑实际上以算法仓体系为主，同时需要产生相应的模型应用的封装规范、模型应用的运行规范、模型应用的输出流传输/分发规范，整体的规范集合如下：

1）基于GB28181的智能互联协议扩展；

2）模型应用的封装规范；

3）模型应用的运行规范；

4）模型应用的输出流传输/分发规范；

如下图所示，遵循原有GB28181组网架构，且增加了AI摄像机、AI服务器等计算设备作为基础设备的网络拓扑：

 

 

       图：基于端边云计算架构的网络拓扑

2.3 将GB28181协议扩展至非视频设备的物联网节点计算

基于扩展协议增加了AI部分，因此，AI计算可以不局限与视频计算，更有价值的是可以进行多源感知的融合，因此，同样解决了目前的物联网传感器设备仅有局域网连接的协议规范，但没有类似GB28181这样的广域网络的互联和管理体系。

此项扩展对于安监、应急等管理领域同样有极大的应用价值，有兴趣的读者可参照2019年5月应急管理局发布相关指导规范：

 

        图：应急局数据接入技术指导规范

由此可见，实际上对于该类需求来讲，不仅仅是视频联网、更有价值的是将视频与多源传感数据进行整合，可以进行边缘的场景计算、脱敏计算、甚至报警控制等。基于本扩展协议的多源感知融合设备联网，同样解决了目前的物联网传感器设备仅有局域网连接的协议规范，但没有类似GB28181这样的广域网络的互联和管理体系。

2.4 基于GB28181扩展的智能多源设备互联协议介绍

本协议扩展自GB/T 28181—2016《公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》。与GB/T 28181—2016相比，主要扩展内容如下：

——增加了前端设备由普通设备升级为智能设备后所需增加的智能属性的描述，如芯片、算力、算法模型等的描述；

——增加了对非视频源传感器设备（非摄像头）的支持，包括AI计算服务器、物联网多源传感器智能网关等；

——增加了信令服务器对前端设备的可定义智能属性的控制，如要求前端设备更新算法模型等；

——增加了信令服务器对前端设备智能算力分配调度的控制，如要求计算单元针对某一个视频源应用某一个算法模型分析；

——增加了算法仓以及算法模型分发机制；

——增加了对前端智能分析后的特征流的统一传输与分发机制；
 

三、基于GB28181扩展的智能多源设备互联协议价值

综上所述，我们可以对本扩展协议做一个价值总结：

1）定位

物联网边缘计算规模化应用下的智能互联与计算支持体系

2）优势

原来的，只有视频联网，扩展的，多源融合设备联网

原来的，没有智能要素，扩展的，有智能体系，有边云协同

原来的，被动观看存储，扩展的，主动分析，参与业务互动

原来的，监控维稳保障，扩展的，智能事件分析驱动公共服务效率

3）关键词

视觉+物联网：以视觉为主的多源感知融合的物联网感知体系

边缘计算：以AI+芯片为载体的边缘计算能力

规模化应用：城市级与全网络下的数据协同

智能互联：基于GB28181扩展的智能互联体系

生态体系：基于商业+开放体系的算法仓/算法市场体系
 

后记：

1）本主题是一个系列的介绍，我会继续就该主题发文做深入探讨，欢迎有兴趣的伙伴一起讨论；

2）我们的团队已经据此实现了完整的算法仓和AI计算应用框架体系，支持算法生态运营和设备生态加入，支持端-边-云的可变计算实现，有需要的团队和项目欢迎洽谈。

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作者：JasonLiu

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目前从事与视觉人工智能、国产人工智能、视频大数据应用等领域的研发与推广。

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