Как работают «умные» системы наблюдения

Они «смотрят» и «думают». Сердце системы — интеграционная платформа Orwell 2k, разработанная российской компанией «ЭЛВИС-НеоТек». Получая данные о потенциально тревожном событии от видеокамер (радиолокационных станций, тепловизоров и пр.) абсолютно любого типа, платформа Orwell 2k распознаёт и классифицирует их, обрабатывая видеопоток и проводя семантический анализ объектов в кадре: различает людей, животных, надписи, автомобильные номера, возгорание и пр. После анализа данных система выдаёт аудиовизуальный сигнал оператору, но только в том случае, если событие действительно является тревожным. Благодаря используемым нейроалгоритмам Orwell 2k не только понимает, какие события удовлетворяют зафиксированным ранее условиям соответствия статусу тревожных, но и запоминает новые ситуации, на которые оператор в процессе работы отреагировал как на тревожные. Таким образом, через сети передачи данных проходит не вся, а только полезная информация, поэтому можно использовать меньше вычислительных мощностей для её обработки.

Именно данный алгоритм позволяет технике самостоятельно различать и классифицировать любые цели: забытые в аэропорту вещи, посторонних на режимных объектах, возгорание на территории завода, нарушение ПДД на городском перекрёстке.

Где и как запустили отечественное производство

В 2011 году такие системы начала производить компания «ЭЛВИС-НеоТек», созданная при участии «Роснано». Исторически она тесно связана с научно-производственным объединением «ЭЛАС», НПЦ «ЭЛВИС», которое еще в 1960-х годах разрабатывало передовую для своего времени электронику для систем спутниковой связи и космических аппаратов.

Для реализации проекта в Зеленограде, заслужившем славу «советской Кремниевой долины», был открыт дизайн-центр по разработке микросхем с нанометровыми проектными нормами. Именно на базе этих наработок создаются устройства для обеспечения безопасности: инновационные видеокамеры, радиолокационные станции, тепловизионные системы. Там же, в Зеленограде, открыли центр «Компьютерное зрение и семантический анализ изображений» для тестирования новых алгоритмов видеоаналитики.

Где используют такие системы

Везде, где критична безопасность. Интеллектуальные системы наблюдения справляются со своей работой лучше, чем оператор-человек. Они не устают, из-за чего происходит меньше ложных срабатываний. Они хорошо видят в темноте и в сложной помеховой обстановке: благодаря лазерной подсветке камеры способны обнаруживать цели на расстоянии до 400 метров. А ещё готовы работать даже при экстремальных погодных условиях: например, за безопасностью в Южно-Сахалинске следят камеры, которые спокойно переносят даже 60-градусный мороз.

Именно поэтому им доверяют следить за важными объектами. Например, система видеонаблюдения с компьютерным зрением Orwell 2k, объединяющая 4,5 тыс. видеокамер, работает в Шереметьеве. Аналогичные решения используются в Пулкове в Санкт-Петербурге и в аэропорту Саранска, на транспортно-пересадочных узлах Сочи, заводах «Газпрома» в Оренбургской области. А радиолокационная система охраны периметра и территории объектов Orwell-R обеспечивает безопасность Мутновской ГеоЭС — крупнейшей в России геотермальной электростанции, расположенной на Камчатке. Такими же комплексами оснащены Новосибирская, Саяно-Шушенская, Братская, Камская и другие ГЭС, порты Махачкалы и Санкт-Петербурга.

Что это дало России

Как минимум независимость от зарубежных партнёров и технологического импорта, который и так остаётся серьезной статьей расходов для страны: в 2018 году выплаты по импорту технологий составили $4,8 млрд. Раньше необходимые для создания подобных интеллектуальных устройств микросхемы заказывали из-за границы, что увеличивало цену оборудования. Но в 2012 году их начали проектировать в России, благодаря чему их себестоимость снизилась почти на треть.

«Умное» оборудование уже стало частью высокотехнологичного экспорта страны: в 2013 году система компьютерного зрения Orwell-2k начала работать в Беларуси, а радиолокационная система Orwell-R — на объектах «Лукойла» в Ираке.

Какова роль «Роснано»

«Роснано» инвестировала в создание системного центра проектирования интегральных микросхем 1,06 млрд руб. Общий бюджет проекта составил 2,81 млрд руб.

Компания «ЭЛВИС-НеоТек», созданная для реализации проекта, до сих входит в портфель «Роснано». Она стала частью одного из ведущих кластеров «Роснано» — наноэлектронного, — который начал развиваться с момента создания фабрики интегральных схем в партнёрстве с компанией «Микрон».

Как еще планируют использовать технологию

В 2020 году «умные» системы наблюдения помогали следить за распространением коронавируса: «ЭЛВИС-НеоТек» разработал систему автоматического измерения температуры и контроля перемещения граждан «Рубеж-Т». Она может дистанционно выявлять симптомы заболевания у человека и отслеживать его маршрут, чтобы определить, кого мог заразить носитель вируса.

Системы «ЭЛВИС-НеоТек» уже используются в масштабной «оцифровке» среднеобразовательных учреждений, которая проходит в рамках нацпроекта «Цифровая экономика». Устройства помогают обеспечить безопасность детей: проанализировать, когда ребенок пришёл в школу или ушёл из неё, и выявить посторонних на территории учебного заведения. Первые 28 тыс. видеокамер уже поставлены в 1,5 тыс. школ.