Тестируем функцию распознавания лиц в видеонаблюдении на Synology DVA3219

Многие корпоративные покупатели NAS-ов Synology выбирают эти решения для систем видеонаблюдения, поскольку с незапамятных времен эта компания предлагала простой и эффективный инструмент для обеспечения безопасности в доме, в магазине или в коттедже. И поскольку бизнес компании активно, в прошлом году она предложила решение для видеонаблюдения с функцией интеллектуального распознавания лиц.

DVA3219 - первое устройство для Edge-видеонаблюдения

Сейчас в IT-индустрии идет настоящий бум Edge-устройств (читайте нашу статью "что такое Edge Computing и почему периферийные вычисления - это побег из облака"), и Synology DVA3219 - это типичный кирпичик для построения умного видеонаблюдения "где-то там", на удаленном объекте, будь то склад, магазинчик или офис. Не надо сравнивать эту модель с другими аналогами у Synology, это совершенно отдельное направление развития модельного ряда компании.

Характеристики Synology DVA3219:

• Процессор Intel Atom C3538 (4С, 2.1 GHz, Hardware AES-NI)
• ОЗУ: 1 модуль 4Gb DDR4, всего до двух модулей SO-DIMM общим объемом до 32 Гб
• GPU: Nvidia GeForce 1050 Ti, 4 GB

• Дисковая подсистема:
  • 4 отсека для 3.5/2.5" HDD/SSD с интерфейсом SATA-600
  • Возможность подключения двух дисковых полок по 5 дисков DX517
  • Поддержка SSD-кэширования

• Интерфейсы:
  • 4x 1GBase-T 1000Mbps Ethernet (LACP, VLAN)
  • 3x USB 3.0

• Встроенный блок питания 

Сама платформа для настольных NAS-ов у Synology уже давно не меняется, поэтому описывать дизайн корпуса и охлаждения я не вижу смысла. Вместо этого давайте ответим на наиболее частые вопросы о работе этого устройства.

Может ли DVA3219 работать как NAS?

Да, эта модель поддерживает все те же функции, что реализованы в настольных NAS-ах серии DS. Вам доступен файловый шаринг по протоколам CIFS (SMB) / NFS / iSCSI, резервное копирование вашей IT-инфраструктуры (читайте наш обзор Synology Active Backup for Business), платформа виртуализации, контейнерная виртуализация, сервер мультимедиа и даже закачка торрентов, если вам это важно.

Какая видеокарта установлена в DVA3219?

Самая обычная NVIDIA GeForce Ti1050 c 4 Гб памяти DDR5 от OEM-производителя, определить которого не удалось. Видеокарту можно вытащить и установить в настольный ПК: она определяется, на ней можно работать и играть, подключив монитор, если конечно вы найдете, во что играть на GeForce Ti1050.

Но подключить к NAS-у монитор нельзя: порты HDMI и DVI скрыты внутри корпуса.

Можно ли использовать видеокарту для чего-то другого?

При первичной настройке NAS-а вы устанавливаете в систему SDK CUDA, правда выбора версии у вас нет. При использовании Docker, вполне возможно получить доступ к ресурсам GPU, но учитывая, что CUDA презентует ресурсы GPU полностью под приложение, интеллектуальные функции видеонаблюдения работать не будут.

Доступны ли функции глубинного анализа видео на моделях с мощными CPU?

Нет, такие возможности как распознавание лиц, детектер периметра, подсчет потока клиентов, требуют иной архитектуры вычислений, и запускаются только на NAS-ах с GPU.

Чем еще DVA3219 отличается от обычных настольных NAS-ов Synology?

Поскольку устройство позиционируется как периферийный видеорегистратор, здесь нет выделенных слотов под SSD кэш и нет высокоскоростных 10-гигабитных интерфейсов. Зато устройство имеет целых 4 сетевых порта, для каждого из которых вы можете настроить VLAN для разграничения сетевого трафика и агрегацию каналов для повышения отказоустойчивости.

Какие интеллектуальные функции есть?

Конечно, флагманской интеллектуальной функцией является способность устройства различать людей на видеосъемках, да так, чтобы вы могли, составив картотеку ваших посетителей и сотрудников, впоследствии посмотреть, кто и как часто попадал в поле зрении камеры.

Одновременно в DVA3219 может быть запущено 4 задачи анализа видеопотока, причем не важно будут это 4 камеры или 1. Это, собственно:

• распознавание лиц,
• счетчик числа посетителей,
• обнаружение в зоне людей и/или автомобилей,
• нарушения виртуальной границы,
• более точное определение движения (с учетом погодных условий)

Функции распознавания лиц

Пожалуй, начать надо с того, что Synology научилась отличать на записи людей от животных и автомобилей. Но в текущей версии ПО, принадлежность объекта к расе людей, машин или животных устройство определяет исключительно по физическим размерам в кадре: если движение зафиксировано на малой площади кадра, то в базу записывается событие с указанием на животное, на средней площади – человек, на большой – автомобиль. Следовательно, если в кадр попадет слон или лошадь, возможны варианты… Но это, как говорится, лишь приятное отступление, а на деле в первое время вам предстоит провести некий процесс обучения, составляя базу портретов ваших посетителей.

Технически, тесты показали, что алгоритм при распознавании человека, ориентируется на его глаза, либо очки. Поэтому если скрывать глаза от камеры, то алгоритм распознавания лиц даже не будет предпринимать попытки узнать вас по вторичным признакам, скажем по скулам или форме носа. Кроме этого, большое значение имеет цвет одежды человека, а точнее его контрастность с окружающей обстановкой. Если ваша одежда подобрана под тон стен, ИИ может не распознать вас (что не так страшно). Но если NAS распознал в кадре объект, то продолжает "вести" его, и даже если лицо вдруг становится нечетким (например из-за попадания на объектив грязи или насекомых), объект все равно остается зарегистрированным, что прекрасно видно на следующем скриншоте.

Вы спросите меня, как применить распознавание лиц локально? Достаточно просто: вы можете создать базу данных ваших сотрудников и гостей, определить их статус (например, VIP или наоборот персоны нон грата), а впоследствии в базе легко выбрать интересующего вас сотрудника и открыть все записи, в которых он, прямо скажем, засветился.

Также отдельной графой записываются неизвестные люди, которыми могут быть обычные курьеры или редкие посетители. Поначалу в вашей базе данных будут случаи, когда ваших же зарегистрированных пользователей система не узнает, например, из-за плохого освещения. Мы рекомендуем периодически просматривать такие ситуации и вручную добавлять неразборчивый снимок к аккаунту пользователя, чтобы в следующий раз системе было легче опознать человека при неблагоприятных условиях съемки.

И не надо думать, что для распознавания лиц нужна какая-то сверхдорогая 4K камера: разрешения 720p @ 24FPS вполне хватает для уверенной работы этой функции. Принципиально уже сегодня возможностей Synology DVA3219 достаточно, чтобы открывать двери для сотрудников автоматически на основе распознавания лиц.

Дополнительные функции глубокого анализа

Одновременно в DVA3219 может быть запущено 4 задачи анализа видеопотока, причем не важно будут это 4 камеры или 1. Это, собственно, распознавание лиц, анализ числа посетителей, прошедших через дверь, поиск на видео автомобилей или животных и анализ нарушения виртуальной границы.

Конечно, наше воображение, подогретое слухами о предстоящем цифровом контроле населения через камеры наблюдения, рисует поистине безграничные возможности для данной технологии: мы мечтаем о поиске человека по фотографии, о каталогизации его перемещений по нашему объекту, где ведется видеонаблюдение, о возможности поиска его профиля в соц.сетях, но… реальность куда более прозаична. На сегодня функционал Synology DVA3219 позволяет обнаруживать на видео людей и… просматривать последние события по событиям в общей ленте.

Данная функция может быть особенно полезна, когда вы наблюдаете за какой-то большой территорией, например, внутренним двором здания, и в общем потоке событий вам будет легко определить, когда в поле зрения камеры попадали люди, а когда - транспортные средства. Впоследствии при расследовании инцидентов это может сократить время нахождения видеозаписей.

Собственно, из возможности отделять людей от машин и произрастают две дополнительные функции интеллектуального видеонаблюдения: подсчет людей, пересекающих некую виртуальную границу, и улучшенное определение движения. Сегодня работа с людскими потоками, возможность предсказывания направления толпы в разных условиях, является едва ли не базовым столпом урбанистики и рекламы. Но для того, чтобы суметь посчитать число посетителей, проходящих через дверь, камера должна быть установлена строго на потолке и смотреть на макушки. У нас такой возможности нет, поэтому протестировать мы ее не можем. К слову, сегодня технологии для видеонаблюдения позволяют подсчитывать количество посетителей и строить тепловые карты посещаемости объектов, так что никаких технических ограничений для этой функции нет, и Synology надо срочно исправляться.

И что с этим делать?

У некоторых читателей закономерно встал вопрос: ну распознает Synology лица, и что с этим делать? А на самом деле, очень правильный вопрос. В системах видеонаблюдения Synology предусмотрена возможность создавать скрипты с описанием логики события. Например "в камере обнаружено движение…" и дальше возможны варианты. Например, из встроенных шаблонов есть возможность подать звуковой сигнал на сервере видеонаблюдения, сделать скриншот или даже открыть дверь, но это - лишь часть. Гораздо интереснее возможность сервера "стукнуться" на web-адрес с запросом GET или Post, что даст вам простейший вариант авторизации или включения какого-то устройства.

Но самый сок - это поддержка платформы IFFTTT, которая открывает вам дверь в необъятный мир интернета вещей (IoT), и здесь вы мышкой в два-три клика можете программировать события ваших электронных помощников в зависимости от сигнала Synology. Ну, начиная от банальности вроде "включить чайник, если босс прошел через проходную" и заканчивая различными уведомлениями через SMS, E-Mail, Push, открытием/закрытием умных дверей, замков, управлением "сухими контактами" дорогих IP-камер и так далее. IFTTT - это популярнейшая платформа простых скриптовых алгоритмов, которая поддерживается тысячами разных устройств.

Конечно, такой лакомый кусочек искусственного интеллекта Synology не стала выставлять напоказ, а запихнула в дальний угол меню Surveillance Station: жмем в левом верхнем углу кнопку "пуск" и выбираем пункт "правила действия" с иконкой, почему-то напоминающей календарь. Дальше создаем событие, источником которого станет распознавание лиц. Здесь - полный набор: появился ли в кадре VIP объект, появилось ли неизвестное лицо или заблокированный пользователь. На следующей закладке мы выбираем действие, и собственно все, настройка закончена.

Среди встроенных профилей есть очень актуальный “детектор одетых масок”, который поможет вам поднять дисциплину в период эпидемий. Единственное, чего мало, так это встроенных профилей: мне бы хотелось увидеть расклейщиков объявлений, людей в форме, курящих, не надевших маску или каску, а лучше и вовсе дать возможность самому создавать такие условия. Но, этого нет даже в дорогом коммерческом софте, чего уж требовать от NAS-а.

Перспектива интеграции в Surveillance CMS

Конечно, можно только представить, какие перспективы дает использование таких устройств, как DVA3219 в роли выделенных серверов для ИИ-обработки изображения в распределенных сетях видеонаблюдения. Я очень надеюсь, что в будущем Synology даст возможность NAS-у распознавать лица на записях, сделанных совершенно другими NAS-ами в других филиалах в других городах. Да и вообще для таких целей можно будет централизованно устанавливать NAS-ы с GPU и проводить удаленный анализ Edge-видео, пусть даже и с небольшой задержкой. Все это обещает большие перспективы в будущем.

Ну а сегодня единственный способ использовать ИИ-функции DVA3219 в распределенной сети CMS - это устанавливать данный NAS в качестве главного хост-сервера, потому что данная модель может использовать интеллектуальные функции анализа видео только для записей со своих камер. При подключении устройства в виде хоста видеозаписи, для доступа к интеллектуальным функциям придется заходить на сам сервер.

Выводы

Сегодня DVA3219 - это уже готовое решение, которое может улучшить качество работы службы безопасности вашего предприятия, при этом работая еще и в качестве хранилища для резервных копий, и у меня нет никаких сомнений, что Synology добавит установку GPU в свои Enterprise-решения, в которых как правило пустуют PCI Express слоты расширения. Уже на сегодня это вполне жизнеспособное решение, которое может повысить защищенность вашей компании и облегчить работу по установлению обстоятельств произошедших инцидентов. Практически, сейчас вы можете отслеживать перемещения ваших сотрудников, получать информацию о посещениях вашей торговой точки или фиксировать проезд автомобильной техники в базе данных. Это очень хорошее начало для настольного NAS-а, который при этом сохраняет весь тот функционал, за который пользователи покупают устройства Synology.