在智慧建築應用的設計方案中，除照明控制、能源管理持續朝向更多功能、智慧發展外，建築安防管理也持續精進。為實現更智慧、高效率的安全監控，系統廠和半導體廠積極推動新解決方案。
西門子力倡被動化為主動概念
西門子積極將「預警性維護」觀念帶入安防系統，期能將智慧建築安防系統「化被動為主動」。西門子認證專案經理陳晉德(圖1)表示，何謂被動式安防？舉例而言，在家附近裝設圍籬可稱為延遲損失，因為竊賊必須先翻過圍籬才能進入家中；而在家中裝設警報器，稱為減少損失，因為當警報器一響，竊賊勢將會縮短偷竊時間。最後，若裝設了監視攝影機，這稱為紀錄損失，因為可拍攝下來被偷了哪些東西。但是，以上這些都脫離不了「損失」二字，也就是仍改變不了被偷竊的情況，這就是所謂的被動式安防。
也因此，西門子希望透過「預警性維護」的概念，實現預防性的安防，而非是等事件發生之時再進行「保護」。陳晉德指出，安全防護實際來說可分為四個階段，分別是保護(Protect)、預防(Prevent)、反應(Response)和恢復(Recover)。目前除了歐美地區，其餘地區像是台灣，在建築安防仍處於「保護」階段。
舉例來說，目前的監控系統若看到建築物某個區域有可疑人士闖入觸發預防的電子圍籬警戒區，系統會發出警報，請建築物內的警衛或是工作人員將可疑人士加以驅離。此種情況仍屬於被動式安防(因為可疑人士觸發警報)。
而主動式安防則是會藉由所收集的數據(例如間隔多少時間就會有人在徘徊、徘徊多久、行為舉止等)，分析歸納出不停有人來徘徊的可能原因，產生早期預警事件供建築物業主參考，同時再以這些分析為基準，業主或是系統就可擬定應變SOP，進行狀況、災害演練等，進一步杜絕此一情況發生。陳晉德說明，所謂的保護，意指等事情發生時才有所動作，這透過一般的監視攝影機就可做到。
而要達到預防(Prevent)、反應(Response)和恢復(Recover)的階段，並非單純導入更智慧化的監控應用或設備(例如人臉辨識、影像辨識等)就能實現，而是要有一個整合且具開放性的系統平台，以連接建築物內各種監控設備，同時還要能有效分析、歸納這些監控設備長期蒐集而來的資訊，最後依據這些分析結果擬定事件發生前、發生時及發生後的SOP流程和應變措施。
為此，西門子備有Siveillance Suite解決方案，以實現主動式的安防管理。此一解決方案包含全面的安防組合(從智慧影像監視、門禁控制和身份管理到入侵探測和周邊保護等)，經過適當配置，可滿足特定地點或領域中客戶的具體要求。
Siveillance Control提供了廣泛的功能，可用來管理偵測器和各種警報系統。來自這些系統的訊號可進行顯示並以專門優先順序加以處理，以確保重要事件得以優先處理；如此一來便可根據複雜的建築系統結構和層級進行調整。
除了單純顯示警報和發生事件外，每個訊號還可與預先定義、擬定的指示(像是事情發生時的處理SOP)相聯，隨後根據實際情況提供給操作人員；這麼一來就可檢視事先訂定的SOP操作是否符合現況，之後再依現場實際情況進行調整、更動，以時時改進安防系統的運作，達到更高效率。
添加高效能ISP技術 監控設備影像呈現更真實
另一方面，要實現主動式安防，不僅要有開放式平台聯接各種設備、進行數據分析、判讀、歸納外，高效能的終端設備也扮演著關鍵角色。Arm物聯網事業群業務總監粘靜芳指出，安全監控和IP攝影機正以每年20%的速度成長，預計到2021年出貨量將達5億。這些設備應用十分廣泛，其中包含智慧建築監控系統中的臉部辨識、影像擷取等，而這些應用都需要更高品質的圖像或影像。
上述裝置所採用的影像技術中，其中一個關鍵環節就是嵌入在裝置內的ISP技術。ISP的關鍵功能是在擷取影像感測器的訊號，然後處理每個畫素時，提供最精準與最高畫質的影像，特別是涉及到機器學習的作業。
以裝在戶外有明亮照明處的連網保全攝影機為例，其輸出的畫面通常交雜著極光亮以及陰暗的影像區域。人的雙眼能自動調適高對比的明亮度，而數位感測器通常需要多次曝光以捕捉這樣的場景。欲真實呈現HDR場景，採用的影像技術會要求每個畫素得具備20或24位元的精準度，然而數位系統的顯示通常只支援到8或10位元，以致能處理的資料量也受到侷限。
換言之，這也意謂著ISP之後銜接的電腦視覺引擎都侷限於8至10位元的精準度。在此情況下，ISP有必要以更高的位元深度處理HDR資料，之後再進行壓縮以利後續使用。倘若動態範圍的問題沒有妥善解決，畫面中陰暗區域影像的細節就會消失殆盡。
為解決此一挑戰，Arm便推出全新的Mali-C52與Mali-C32，以對每個畫素進行超過25個處理步驟，進而強化影像輸出品質，這些步驟包括高動態範圍(HDR)、雜訊抑制，以及色彩管理；該兩款解決方案還融入了Arm的動態範圍管理以及色調映射技術，設計目標正是要克服這些元件的侷限性，以及讓觀看者能看到更清楚的暗部影像，完全無須編修或調整影像的明亮度(圖2)。
此兩款ISP都是完整的解決方案，其中功能特色還包括：更高的ISP影像品質，透過Iridix技術提供模仿人類視網膜對比調適的精準模型，讓攝影機能像人眼一樣看到高明暗對比的影像；更高的效能，ISP每秒能處理6億畫素，能以旗艦款智慧型手機等級的畫面更新率拍出專業級攝影畫質；完整的軟體套件用來控制ISP、感測器、自動白平衡、自動對焦及自動曝光；以及彈性調校，運用全套調校與校正工具進行客觀與主觀的調校。
綜上所述，在智慧建築應用的設計方案中，照明控制之外、能源管理、安防報警可說是智慧建築三大設計要素。照明控制、能源管理效能的提升，是為了獲得更好的營運效益；而安防系統與人身安全息息相關，也因而是系統廠商、半導體業者的發展重點，隨著人工智慧(AI)、數據分析及高效能處理器的導入，未來智慧建築的安防系統將會化被動為主動，更能即時因應災害、危機處理，實現更高的安全性。
