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【コラム】物理的セキュリティにおける「IoT」の過去、現在そして未来

Axis Communicationsが1996年のアトランタオリンピックの後に最初のインターネットプロトコル(IP)カメラをリリースしたとき、初期の混乱がある程度存在した。コネクテッドカメラはその当時市場が求めていたものではなく、多くの専門家が必要かどうかを疑問視していた。

もちろん今日では、従来のアナログカメラはほぼ全面的に段階的廃止へと追い込まれており、組織がIoTデバイスのもたらす大きな利点を認識するようになったことを反映している。しかしその技術は、初期の頃は大きなリスクと感じられていた。

それ以来状況が変わったと述べることは、劇的に控えめな表現になるであろう。「モノのインターネット(IoT)」の成長は、物理的セキュリティが進化してきた過程の一端を象徴している。コネクテッドデバイスは標準的なものとなり、録画されるビデオの枠を超えたエキサイティングな新しい可能性を切り開いた。IPカメラの改良や広範な普及といったさらなる進展は、アナリティクスの改善、処理能力の向上、オープンアーキテクチャ技術の成長など、追加的なブレークスルーを後押ししている。IPカメラが最初に発売されてから25周年を迎えた今、この業界がどこまで来たのか、そしてこれからどこに向かうのかを考えてみる価値はあるだろう。

技術の改良がIPカメラ台頭の到来を告げる

現在のIPカメラを1996年に発売されたものと比較するのは、ほとんど滑稽とも言える。当時は確かに革新的だったが、これらの初期のカメラは17秒に1フレームしか処理できなかった。今日のものとはかなりの差がある。

だがこの欠点があった一方で、物理的セキュリティの最先端にいる人々は、IPカメラがどれほど壮大なブレークスルーをもたらすかを理解していた。つまり、カメラのネットワークを構築することでより効果的な遠隔監視が可能になり、この技術を拡張できれば、さらに大規模なシステムを配備して別々のカメラグループを結びつけることが可能になるだろうということだ。初期のアプリケーションとしては、油田、空港の着陸帯、遠隔地の携帯電話基地局の監視などが含まれていただろう。さらに良いことに、この技術は、まったく新しいアナリティクスケイパビリティの世界を開くポテンシャルを有していた。

もちろん、その無限のポテンシャルを現実のものにするには、より優れたチップセットが必要だった。革新的であろうとなかろうと、初期のこの種のカメラの限られたフレームレートでは、従来の監視アプリケーションに広く採用されるほどの有効性は望めなかった。この問題を解決するのに多大なリソース投資を必要としたが、ほどなくこれらのチップセットが改良され、IPカメラは17秒に1フレームから1秒に30フレームの性能を持つようになった。フレームレートの低さはもはやIPカメラを避けてアナログカメラを選ぶ理由にはなり得ず、開発者はこのデバイスのアナリティクスのポテンシャルを探り始めることができるようになった。

おそらく最も重要な技術的飛躍は、組み込みLinuxの導入であろう。これにより、IPカメラは開発者の観点からより実用的なものになった。1990年代は大半のデバイスが独自のオペレーティングシステムを使用していたため、開発に困難をきたしていた。

企業内でさえ、プロプライエタリシステムは開発者が特定の技術について訓練を受ける必要があることを意味しており、時間と費用の両面のコストが企業に生じていた。Wind Riverオペレーティングシステムなど、業界内で標準化が試みられたが、最終的には失敗に終わっている。それらはあまりにも小規模で、その背後には限られたリソースしか置かれてなかった。さらに、より優れたソリューションとしてLinuxがすでに存在していた。

Linuxは広範囲の利点をもたらしたが、その中でも特に大きかったのは、オープンソースコミュニティの他の開発者とのコラボレーションである。これは2つの方向に走る1つの道筋だった。ほとんどのIPカメラにはLinuxを実行するのに必要なハードディスクがなかったため、デバイスがフラッシュメモリチップをハードディスクとして使用できるようにする、JFFSとして知られるハードウェアが開発された。この技術はオープンソース化されており、現在は3世代目だが、今でも広く利用されている。

圧縮技術も同様の課題を呈しており、90年代後半から2000年代前半にかけてのデータ圧縮モデルはビデオにはあまり適していなかった。当時、ビデオストレージでは個々のフレームが1つずつ保存されていたため、データストレージは悪夢のような状況に陥っていた。幸いなことに、H.264圧縮方式がビデオを念頭に置いて設計され、2009年に普及が進んだ。

その年の終わりまでに、IPカメラの90%超と大部分のビデオ管理システムがH.264圧縮方式を使用するようになった。圧縮機能の向上により、メーカーのビデオ解像度も改善された点を注記しておくことが重要である。この新しい圧縮方式が登場するまで、ビデオ解像度は60年代のNTSC/PAL以降変化することはなかった。今日ではほとんどのカメラが高解像度(HD)で録画できるようになっている。

  • 1996年:最初のIPカメラがリリース。
  • 2001年:ビデオモーションを検知するエッジベースのアナリティクスが登場。
  • 2006年:最初のダウンロード可能なエッジベースアナリティクスが利用可能になる。
  • 2009年:フルHDが標準のビデオ解像度に; H.264圧縮が主流になる。
  • 2015年:スマート圧縮がビデオストレージに革命をもたらす。

アナリティクスの成長

アナリティクスは、必ずしも「新しい」技術というわけではない。IPカメラの黎明期にも顧客はさまざまなアナリティクスケイパビリティを求めていた。しかし、この技術は飛躍的な進歩を遂げている。今日の高い基準からすると古めかしく思えるかもしれないが、ビデオモーション検出はIPカメラに搭載された最初期のアナリティクスの1つだった。

顧客が必要としていたのは、特定のパラメータの範囲内で動きを検出して、木が風に揺れたり、リスが通り過ぎることで誤アラームが発生しないようにする方法だった。この種の検出および認識技術のさらなる改良により、物理的セキュリティの多くの側面が自動化され、疑わしいアクティビティが検出された場合にアラートをトリガーし、それが人間の注意喚起につながるようにした。人間の可謬性の問題を解決することで、アナリティクスはビデオ監視をリアクティブツールからプロアクティブなツールへと変化させた。

信頼性の高い動きの検出は、今でも最も広く利用されているアナリティクスの1つである。誤アラームを完全に排除することはできないものの、近代的な改良を経て、潜在的な侵入者を検出する信頼性の高い方法として機能するようになっている。オブジェクト検出も人気が高まっており、自動車、人、動物、その他のオブジェクトを分類する能力の向上が進んでいる。

ナンバープレート認識は多くの国で普及しており(米国ではそれほどでもないが)、犯罪行為に関与する車両を特定するためだけでなく、駐車場での認識のようなシンプルな用途にも利用されている。車のモデル、シャツの色、ナンバープレートの番号といった詳細情報は、人間の目では見逃されたり、認識できなかったりする可能性が高い。しかし、モダンアナリティクスにより、データは容易に参照できるようにカタログ化され、格納される。ディープラーニングのような技術の出現は、ラベリングとカテゴライズの改善によるパターン認識とオブジェクト分類の機能向上を特徴としており、アナリティクスのこの領域におけるさらなる前進を促すだろう。

アナリティクスの台頭は、セキュリティ業界がオープンアーキテクチャ技術を採用した理由を浮き彫りにすることにもつながる。簡単に言えば、単一のメーカーでは顧客が必要とするすべてのアプリケーションに対応することは不可能だということだ。オープンアーキテクチャ技術を使用することで、メーカーは、特定のユースケースに合わせてデバイスを特別に調整することなく、顧客が自身に適したソリューションを追求できる環境を整えることができる。病院は患者の苦痛の兆候を検出する音声分析の追加を検討しているかもしれない。小売店は人数の集計や盗難の検出にフォーカスする可能性がある。法執行機関が発砲の検知に重点を置くことも考えられる。これらのアプリケーションのすべてが同じデバイスモデル内に組み込まれ得るのだ。

新型コロナウイルス(COVID-19)のパンデミックにより、物理的セキュリティデバイスとアナリティクスの両方に興味深い新たな用途が生まれたことにも注目する必要がある。ただし、発熱の測定に対するサーマルカメラの使用など、一部のアプリケーションについては高い精度での実装が難しいことが判明している。医療業界の間ではカメラの使用が大幅に増加したが、こうした精度の問題に変化が生じる可能性は低い。病院は病室内におけるカメラの利点を見出しており、安全な環境を維持しながら、医療専門家が患者をモニタリングし、患者と通信することを可能にするビデオおよびインターコム技術を活用している。

クロスライン検出のようなシンプルなアナリティクスでも、転倒リスクのある患者が指定されたエリアから出ようとする場合のアラートを生成でき、事故や全般的な障害を低減できるポテンシャルがある。このようなアナリティクスが今日ではわずかな言及でしかないという事実は、物理的セキュリティがIPカメラの黎明期からどれほど進んでいるかを浮き彫りにしている。

セキュリティの将来を見据える

つまり、今日のトレンドを検証することで、セキュリティ業界の将来を垣間見ることができる。例えば、ビデオ解像度は確実に向上し続けるだろう。

10年前、ビデオ監視の標準解像度は720p(1メガピクセル)であり、さらにその10年前はアナログNTSC/PAL解像度の572×488、すなわち0.3メガピクセルであった。今日の標準解像度は1080p(2メガピクセル)で、ムーアの法則を定石通りに適用すると、10年後には4K(8メガピクセル)になることが見込まれる。

これまでと同様、高解像度ビデオが生成するストレージの量が制限要因となっているものの、Zipstreamのようなスマートストレージ技術の開発が近年大いに貢献している。高解像度ビデオを可能にするスマートストレージとビデオ圧縮のさらなる改良が期待できるだろう。

サイバーセキュリティはまた、メーカーとエンドユーザーの双方にとって大きな懸念となりつつある。

先頃、スウェーデンの大手小売業者の1社がハッキングのために1週間閉鎖された。他企業も安全性の低いデバイスを使い続ければ同じ運命をたどるだろう。どのようなソフトウェアにもバグが含まれている可能性があるが、これらの潜在的な脆弱性を特定して修正することにコミットする開発者とメーカーだけが信頼できるパートナーと見なされ得る。世界全体にわたって、サイバーセキュリティの改善を義務づける新たな規制が政府により可決される可能性が高くなっている。カリフォルニア州の最近のIoT保護法は、業界が期待し得ることを示す早期の指標となるだろう。

最後に、倫理的な行動がより重要になり続けるだろう。顔認識のような技術が悪用されることなく、どのように使用されることを想定しているかを示すガイドラインを公表し、自社の倫理ポリシーを前景化し始める企業が増えている。

新しい規制が登場する一方で、規制自体は常に遅れをとっている。ポジティブな評価を得たい企業は独自の倫理ガイドラインに準拠する必要がある、ということを特筆すべきであろう。新型コロナウイルス(COVID-19)のパンデミックを受けて、倫理的な配慮を主要な懸念事項として挙げる消費者が増えている。今日の企業は、責任あるプロダクトの使用をどのようにブロードキャストし実施するかについて、強く検討する必要がある。

変化は常にすぐ近くにある

IPカメラが導入されて以降、物理的セキュリティは大きな発展を遂げた。ただし、そこで起こった変化の数々は、顕著ではあるものの、20年を超える年月をかけてもたらされたことを心に留めておくことが重要だ。変化には時間がともない、多くの場合、予想以上に時間がかかる。それでも、現在の業界の状況と25年前の状況を比較するとき、感銘を受けずにはいられない。技術は進化し、エンドユーザーのニーズもシフトしていく。業界の主要プレイヤーでさえ、時代に対応する能力に応じて現れたり消えたりしている。

変化は避けられない。しかし、今日のトレンドを注意深く観察し、それが今日の進化するセキュリティニーズにどのように適合しているかを把握することは、今日の開発者やデバイスメーカーが将来に向けた自らの位置づけを理解することに役立つ。パンデミックは、今日のセキュリティデバイスが、ほんの数年前には誰も予想しなかった方法で付加価値を提供できるという事実を浮き彫りにした。そして、オープンなコミュニケーション、信頼できる顧客サポート、倫理的な行動の重要性をさらに際立たせている。

私たちが将来に向かって進む中で、これらのコアバリューを優先し続ける組織は、最も大きな成功を収める組織の1つとなるであろう。

編集部注:Martin Gren(マーティン・グレン)氏はAxis Communicationsの共同創業者であり起業家、そして最初のネットワークカメラの発明者。

画像クレジット:Erlon Silva/TRI Digital / Getty Images

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(文:Martin Gren、翻訳:Dragonfly)

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