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    淺談物聯網技術在安防領域的應用研究

    作者:未知

      摘 要: 從物聯網技術的發展和應用研究入手,就物聯網技術在安防領域的應用進行探討,分析了安防物聯網三個層面的技術構成和硬件體系,并對安防物聯網技術的發展作了展望。
      關鍵詞: 物聯網; 安防; 智能; 網絡
      中圖分類號:TP393 文獻標志碼:A 文章編號:1006-8228(2015)08-34-02
      Application of internet of things in security field
      Guo Xiaodan, Lei Meng
      (School of Information Engineering, Xizang Minzu University, Xianyang, Shanxi 712082, China)
      Abstrct: Starting from the development and the application research of IoT (Internet of Things), this paper discusses the application of IoT in the field of security, analyzes the three layers of technical structure and the hardware system of security IoT, and the development of security IoT technology is prospected.
      Key words: internet of things; security; intelligence; network
      0 引言
      近年來,隨著“感知中國”、“智慧地球”等國家戰略性課題的提出,網絡信息技術、通訊技術和傳感器技術得到不斷發展,物聯網也已經成為我國最熱門的產業技術之一。目前炙手可熱的物聯網技術正在世界范圍內如火如荼地普及起來。物聯網集當代最為廣泛應用的三大技術為一體,即網絡技術、傳感器技術及微電子技術,通過采用全新的信息獲取和處理技術,把所有的物品(包含人、動植物、實物等)與網絡連接起來,使之能夠被感知,并實現智能化識別與管理。物聯網有著廣泛用途,可用于智能樓宇、智能交通控制、智能家居、智能醫院、環境保護、消防監控、智能工業監測、城市公共安全等諸多領域。物聯網的出現,取代了生活中的某些非智能因素,使人們的生活變得更加安全和舒適。
      目前,物聯網已得到全面推廣,很多多功能感知設備和監控設施已經被應用于建筑中的房間和回廊,在這樣建筑間具備的多種感知功能和人與物間的自動遙控互動功能,使其成為了具有智能信息交互和自動實現人意愿的新一代建筑物;公共衛生物聯網可使人們實現居家養老和家中疾病診斷;車輛和道路快速、便捷、安全的交通也可通過物聯網來實現。這樣應用物聯網技術將全面改善人們的生活、學習和工作,達到生活服務智能水平。
      1 物聯網技術的研究和發展
      “物聯網”的英文名字為“Internet of Things”,它的概念是在“互聯網概念”的基礎上,將信息世界進行的信息交換和通信延伸并擴展到物理世界(任何物與物或任何物與人)而形成的一種網絡概念。
      物聯網作為一個通信系統,擁有標準統一且高效實用的系統架構是至關重要的。物聯網架構分為三層:感知數據的感知層、數據傳輸的網絡層和應用層,對應了安防領域的各個安全防范區域聯動平臺、各種有線無線通訊系統的對接和中間件、各個報警監控巡視的探測執行設備以及防范的具體目標情況等[1]。前端的“感”、中端的“傳”和后端的“算”已經成為物聯網基本運作構成,抓住這三個環節,也就理清了這條無形之線。
      物聯網的傳感器技術是一種檢測裝置,能感受到被測的信息,并能將檢測感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求[2]。在物聯網系統中,傳感器技術是物聯網中的感知和輸入部分,它的首要任務是實現對各種參量的信息采集和簡單加工處理。
      物聯網的組網傳輸技術可以理解為搭建網絡平臺,將各種接入設備與使用的平臺里的網絡連接,感知層感知的物品信息通過網絡平臺中各種網絡傳輸到應用層,起到了連接上、下兩層的作用。在物聯網中,要求傳輸層能夠無障礙、高可靠性、高安全性地傳送數據,解決感知層所獲得的數據在一定范圍內,尤其是遠距離地傳輸問題。這意味著不但要利用好現有成熟的有線和無線的網絡通訊技術,還需要對現有網絡進行融合和擴展,才能實現更加廣泛和高效的互聯功能。
      應用層技術主要解決的是信息處理和人機界面的問題。物聯網應用層在經過分析處理感知數據后,為用戶提供智能化管理和豐富的特定服務。合理高效地處理從網絡層傳來的海量數據,并從中提取有效信息,是物聯網應用層要解決的一個關鍵問題。
      目前,我國對物聯網的研究工作高度重視,相關部門正致力于這一新興技術的研究,以便形成促進物聯網這一新興技術發展的措施方針。近期官方多次提議了傳感網發展的相關事宜,這表明我國物聯網發展也正式被提上日程。2009年8月7日,溫家寶總理視察了無錫高新微納傳感網工程技術研發中心,指出:“要在無錫迅速建立中國傳感信息中心(或者形象稱之‘感知中國’中心)”。此后物聯網就被正式列入國家五大新興戰略性產業,并寫入了“政府工作報告”,可以看到物聯網在中國受關注程度遠遠超過了美國、歐盟,以及其他各國,成為了我國全社會關注的焦點。
      據Forrest-er等權威機構預測,下一個萬億級的通信業務將是傳感網產業,到2020年,物物互聯業務與現有人人互聯業務之比將達到30:1[3]。因此,“物聯網”也被稱為繼計算機、互聯網之后發生在信息領域的新一輪技術革命。“物聯網”率先在上海世博會得到了廣泛應用,其中最為典型的應用是“車務通”在上海公共交通系統中的全面運用,以最先進的技術來保障世博會期間園區周邊大流量交通的順暢,以實時準確的貨況、車輛定位與跟蹤、運輸的最優路徑選擇、物流網絡設計與優化等信息為“e物流”提供了更便利的服務,從而大大提升“e物流”在眾多物流企業中的綜合競爭能力。   2 物聯網技術在安防領域中的應用研究
      作為安防的子系統,報警系統同其他子系統的融合一直是近年來技術和市場考慮的重點方向之一。隨著物聯網等通信和傳輸技術的發展,報警系統和其他安防系統的融合已經到了實際應用階段。和樓宇對講、視頻監控乃至物聯網的融合,報警+視頻+DVR+WEB的模式已經成為一個日漸明朗的現實。隨著物聯網浪潮的到來,安防行業更多關注物聯網安防,物聯網概念里很重要的一部分是前端的傳感器,而防盜報警的紅外探測器、煙氣感探測器、震動探測器、溫度探測器、濕度探測器就是物聯網的“觸角”,它們接收現場的信息,并通過一定的傳輸方式進入到服務器端進行分析。
      ⑴ 完善安防報警子系統。在室內設有煙霧傳感器、溫度傳感器、光纖或電磁感應周界、RFID軌跡偏離等報警器,構成入侵、視頻、火災、聲音、緊急等安防物聯網報警系統,形成了多模式報警機制。整個室內將采用各種通信技術實現安防監控,以保證安全。再將安防系統連接到Internet上,通過手機和網絡上的計算機來監測和管理,真正實現信息化、網絡化[4]。
      ⑵ 健全視頻監控、提升門禁巡更子系統。在物聯網安防監控中,采用晝夜監視各路口、車庫和室內外等重要位置,由于監視結構龐大、攝像機數量眾多,通常采取無線通訊網絡,設置控制模塊,接收多路視頻信號壓縮后通過總線上傳至主機上顯示記錄。門禁管理應用IC卡加密RFID技術、活體指紋和眼底臉譜對比技術、電子門鎖和網絡控制相結合,取代了原始的鑰匙并提供記錄信息,實現智能化門禁管理。
      ⑶ 建立智能小區物聯網安防管理平臺。該平臺整合了獨立的子系統,應用網絡總線和Zigbee無線網絡、電力載波和GSM網絡等無線通訊手段接收匯總小區綜合安防信息,顯示、記錄并發出報警信號[5]。主要包括功能子系統、總線接入、數據融合、機器處理和指揮決策控制等部分,可以使保安能夠通過大屏幕實時的關注小區的全景安防事件的發生,可以快速、全面的實現安防要求。
      3 安防物聯網技術的發展前景
      隨著科學技術水平的不斷提高,尤其是計算機技術及自動化技術的廣泛應用,人們對于安全防范技術的關注度和期望值也就越來越高,同時,人們的安全防范意識也由人為安全防范逐漸向“人防”和“技防”二者相結合的方式轉變,使人們的生命和財產得到了更加安全的保證。目前,在安防系統的應用中,根據不同的建筑和客戶對安全防范的不同要求,對每一個安防系統整體構成的設計也不盡相同,有單探測器和單控制主機構成的,也有多警探測器和多報警系統控制主機構成的。安防系統正在向多功能、大容量、智能化的方向邁進,逐漸形成一套完整的集智能控制和安全報警為一體的安全防范綜合管理體系。
      隨著3G、WIFI等方式逐漸應用,報警產品無線化的趨勢日益明朗。如今,市場上應用的報警系統中,無線產品的比重越來越大,達到了30%以上。一些傳統做有線產品的國內廠家,今年也開始推出多網報警主機,如豪恩的8003無線系列,融合了3G、GSM、GPRS、CDMA等通信模塊,通信方式可選,兼容性大大增強,安裝使用方便,贏得了不少新老客戶的青睞。
      網絡化也成為報警產品的另一個主要方向,作為與人們生活緊密相連的報警產品,也紛紛推出了眾多的網絡化產品。IPC的發展已經比較成熟,這種產品兼容了監控和報警的雙重防護,并且通過INTERNET可以實現遠程監控和存儲,實現了天涯咫尺的夢想。IPC的發展也讓更多的終端消費者接觸到了報警系統,如果報警企業能在接警平臺、信息保密度上再深入一步,IPC未來前景非常可觀。
      為了順應網絡化發展的步伐,TCP/IP化的產品已經成為報警系統的方向。比如今年一些廠家推出的IP防盜主機系統采用IP技術,以計算機為操作主體,可與其他設備共用TCP/IP網絡,大幅度地節省安裝成本,通過專用軟件檢測、自動管理報警系統上各個設備的運行情況,極大方便了用戶的管理和使用。
      4 結束語
      物聯網技術在安防系統中的應用實現了物與物、物與人的“對話”,以其數據傳輸可靠性和操作管理的便捷性優勢,能夠有效的防范犯罪,減少災害的發生,為社區公安建設平安城市提供有效的安防體系。但隨著市場對各類安防產品功能要求的不斷提高,如何利用圖像處理技術使防火、安防器件對現場圖片中的人物、煙霧、火等不同對象進行識別是安防產品開發的新亮點,這還需要我們對實驗室安防進行更深入的研究,以完善其功能,使其在建設平安城市過程中表現出令人滿意的性能。
      參考文獻:
      [1] 朱弘.物聯網技術的發展和在安防領域的應用研究[J].中國安防,
      2010.7:31-33
      [2] 張春紅,裘曉峰,夏海輪等.物聯網技術與應用[M].人民郵電出版社,
      2011.
      [3] 楊彥輝.基于Zigbee的無線IP網關技術研究[D].北京郵電大學,
      2010.
      [4] 柳衛林.基于Zigbee技術的智能家居控制系統的設計與實現[D].東
      華大學,2010.
      [5] 楊明.淺談物聯網技術在小區安防中的應用[J].中國安防,2010.6.
    論文來源:《計算機時代》 2015年8期
    轉載注明來源:http://www.361tx.com/8/view-12683380.htm

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