【安防知識網(wǎng)】物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)的重要組成部分,其字面上的意思就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思:第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò);第二,其使用者端延伸和擴(kuò)展到了任何物體與物體之間,進(jìn)行信息交換和通信。"物聯(lián)網(wǎng)"被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后,世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮,物聯(lián)網(wǎng)的興起與廣泛應(yīng)用必然對未來城市管理和服務(wù)產(chǎn)生深刻的影響,對于建設(shè)“平安城市”有著無可替代的重要意義。
物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)解決方案關(guān)鍵要素包括5P,即可以連入網(wǎng)絡(luò)的智能設(shè)備(Pods)、無處不在的有線和無線的寬帶網(wǎng)絡(luò)(Pipes)、數(shù)據(jù)管理設(shè)備(Plexes)、數(shù)字化管理設(shè)備(Panels)及應(yīng)用支撐和運營(Platforms)??梢赃B入網(wǎng)絡(luò)的智能設(shè)備包括嵌入了傳感器、生物測定、RFID、OS、嵌入式射頻等技術(shù)的實物設(shè)備;無處不在的有線和無線寬帶網(wǎng)絡(luò)包括支持WRAN、WWAN、WLAN、WPAN、BlueTooth、ZigBee、UWB等協(xié)議的從傳感網(wǎng)到廣域網(wǎng)的綜合網(wǎng)絡(luò);數(shù)據(jù)管理設(shè)施包括提供數(shù)據(jù)服務(wù)的數(shù)字化內(nèi)容和中間件等;數(shù)字化管理設(shè)備包括支持門戶、網(wǎng)件等用戶界面等設(shè)備;應(yīng)用支撐和運營包括提供注冊、展示、設(shè)備管理、服務(wù)編排、認(rèn)證和SaaS的服務(wù)提供平臺。物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)有物體標(biāo)識、體系架構(gòu)、通信和網(wǎng)絡(luò)、安全和隱私、服務(wù)發(fā)現(xiàn)和搜索、軟硬件、能量獲取和存儲、設(shè)備微型小型化以及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。物聯(lián)網(wǎng)有四個關(guān)鍵性的應(yīng)用技術(shù)—RFID,感知器,智能技術(shù)以及納米技術(shù)。
感知器是物聯(lián)網(wǎng)的傳感核心,凡是處于網(wǎng)絡(luò)前端節(jié)點,以提取一定的信息或數(shù)據(jù)的技術(shù)、裝置或產(chǎn)品等,都可以視為物聯(lián)網(wǎng)感知器的一種。它是物聯(lián)網(wǎng)存在的數(shù)據(jù)源和基礎(chǔ)?;谖锫?lián)網(wǎng)的安防系統(tǒng)所使用的感知器包括四類。
1、使用各種專用傳感器采集物理數(shù)據(jù),如溫濕度、PH值、壓力、震動。
2、使用普通傳感器完成短距離的信息讀取和傳遞(如WiFi、RFID等)。RFID技術(shù)實現(xiàn)了隨時的讀取,可以視為典型傳感器技術(shù)應(yīng)用。
3、音視頻的采集,安防系統(tǒng)中最為常見的攝像頭從根本上來說也是屬于信息的采集,其采集到的是一種視頻信息,同樣是代表了一些描述監(jiān)控目標(biāo)的信息數(shù)據(jù)。音視頻數(shù)據(jù)可以包含多層次、多維度、可不斷挖掘的大量信息,比之任何普通專用物理傳感器所采集到的信息都要多得多或更全面。
4、攝像頭或拾音器等音視頻采集裝置采集到的是原始信息,而使用智能技術(shù)對音視頻進(jìn)行分析和內(nèi)容提取,如智慧視頻分析、車牌識別、生物特征識別技術(shù)等,也可以視為一種感知器,它是從視頻、音訊、圖像數(shù)據(jù)中二次感知出信息的特殊感知器。
物聯(lián)網(wǎng)在安防領(lǐng)域的應(yīng)用就是把上述的感知器,按約定的協(xié)議,與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進(jìn)行信息交換和通信,以實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種安防網(wǎng)絡(luò)。
物聯(lián)網(wǎng)與安防行業(yè)的關(guān)系
據(jù)美國權(quán)威咨詢機構(gòu)預(yù)測,到2020年,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)要比互聯(lián)網(wǎng)大30倍,而我國政府也將其提升到國家戰(zhàn)略高度。不僅在政策上大力培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),積極推進(jìn)“三網(wǎng)”融合取得實質(zhì)性進(jìn)展,加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用。加大對戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的投入和政策支持。同時在北京、上海、深圳等地都將物聯(lián)網(wǎng)作為信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點。隨著物聯(lián)網(wǎng)的逐步推廣,必將對安防行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,包括其理念、技術(shù)、形態(tài)和效果,都將產(chǎn)生深刻變化,而安防行業(yè)將迎來巨大的發(fā)展機遇。物聯(lián)網(wǎng)與各種安防技術(shù)的集成、融合之后,不僅能夠拓展、提升現(xiàn)有安防行業(yè)領(lǐng)域,而且此前與安防行業(yè)無關(guān)的領(lǐng)域.也將大規(guī)模應(yīng)用到安防產(chǎn)品,前景非常廣闊。安防行業(yè)需要緊密關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。吸收相關(guān)技術(shù)和概念,結(jié)合不同的應(yīng)用領(lǐng)域,創(chuàng)新應(yīng)用模式,從技術(shù)發(fā)展、標(biāo)準(zhǔn)制定和推廣應(yīng)用等方面推動安防行業(yè)發(fā)展。
安防行業(yè)是當(dāng)前主要的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,安防物聯(lián)網(wǎng)是起步較早、相對成熟的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,當(dāng)前最早的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用也大都是落腳在安防行業(yè)。安防系統(tǒng)具有物聯(lián)網(wǎng)的天然屬性,安防系統(tǒng)本身就是紅外、聲音、視頻、金屬、爆炸物、RFID等各種傳感器的綜合應(yīng)用,通過這些傳感器對防范區(qū)域和對象進(jìn)行探測和感知。安防系統(tǒng)正從單機化、本地化向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)化的安防系統(tǒng)具備物聯(lián)網(wǎng)雛形。城市安防物理網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè),將為城市經(jīng)濟(jì)生活帶來新的推動力。
[nextpage] 物聯(lián)網(wǎng)在安防行業(yè)的典型應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)在小區(qū)安防中的應(yīng)用
小區(qū)安防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是由以下幾個子系統(tǒng)構(gòu)成:防災(zāi)防盜、周界安防、車輛管理、物業(yè)管理和信息處理中心。以周界安防子系統(tǒng)和防災(zāi)防盜為例,周界安防子系統(tǒng)是在小區(qū)圍墻上安裝紅外激光、電網(wǎng)、感應(yīng)光纖等傳感終端,以無線通信網(wǎng)絡(luò)和傳感網(wǎng)絡(luò)作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),將有用信息反饋給系統(tǒng)信息處理中心。當(dāng)有人闖入時,系統(tǒng)智能判別闖入物的大小和位置,接著聯(lián)動攝像頭監(jiān)視該地點,并利用圖像識別技術(shù)跟蹤闖入的人或物,同時將報警信息傳給中心或保安人員的手持設(shè)備。保安人員接到報警后,根據(jù)報警信息,可以第一時間趕到現(xiàn)場。防災(zāi)防盜子系統(tǒng)是基于樓宇來建立的,包含以下幾個功能模塊:視頻監(jiān)控、防盜防災(zāi)報警和緊急呼救。該系統(tǒng)主要由監(jiān)控攝像頭、窗上傳感圍欄、門禁裝置、溫度傳感器、煙霧和可燃?xì)怏w探測器以及緊急呼救裝置,通過樓宇傳感網(wǎng)絡(luò)、家庭網(wǎng)絡(luò)與信息處理中心聯(lián)網(wǎng)來構(gòu)成。當(dāng)傳感器偵測到有用信息時(人員闖入,撬門,失火等),各個傳感器可以自動聯(lián)動,通過智能分析技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)向中心發(fā)送報警信號。中心根據(jù)報警類型,快速進(jìn)行相應(yīng)處理,達(dá)到及時疏散人員,保護(hù)生命財產(chǎn)安全的目的。使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建小區(qū)安防系統(tǒng)不僅可以為物業(yè)管理部門提供科學(xué)、高效的管理手段和方法,而且也能為住戶提供安全、舒適的現(xiàn)代化生活空間和環(huán)境,如果將這樣的小區(qū)安防系統(tǒng)全部連接起來,共享更多的信息資源,互動互通,就可以成為建立智能化城市安防系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
物聯(lián)網(wǎng)在監(jiān)獄安防中的應(yīng)用
監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是指監(jiān)獄在其管理工作中運用信息、傳感器、RFID、通信等技術(shù),實現(xiàn)高效率、高質(zhì)量、低成本的全新監(jiān)獄管理模式,減輕獄警的風(fēng)險和壓力,真正發(fā)揮監(jiān)獄的作用。整個系統(tǒng)包括監(jiān)控系統(tǒng)(視頻監(jiān)控和RFID系統(tǒng))、服務(wù)系統(tǒng)、防逃系統(tǒng)、人員管理系統(tǒng)、后臺處理系統(tǒng)以及各個系統(tǒng)之間的通信系統(tǒng)。視頻監(jiān)控攜帶智慧分析的視頻監(jiān)控,主要針對重刑犯的房間,活動區(qū)域以及監(jiān)獄中的重要位置,例如監(jiān)獄的大門、會客房間等進(jìn)行視頻監(jiān)控。這些視頻數(shù)據(jù)通過智能分析對人員行為進(jìn)行識別,例如暴力行為監(jiān)測,異常行為監(jiān)測等,并實時傳遞報警信息中心根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的操作。監(jiān)獄RFID系統(tǒng)采用超高頻RFID技術(shù)的無源電子卷標(biāo),目前最先進(jìn)的設(shè)備可識別距離達(dá)到20米。只要合理的布置讀寫器網(wǎng)絡(luò)就可以達(dá)到良好的識別定位功能。監(jiān)獄中的人員,包括服刑人員、管理人員以及訪客都配備一個電子卷標(biāo),記錄相關(guān)人員的基本信息和可訪問的權(quán)限,中心根據(jù)讀寫器上傳的數(shù)據(jù)可以確定人員活動的軌跡,當(dāng)有突發(fā)事件發(fā)生時,可以快速定位服刑人員的位置。另外當(dāng)電子卷標(biāo)遭到破壞時也會發(fā)生報警。在監(jiān)獄的圍墻和周圍的道路上散布諸如震動傳感器、泄露傳感器等各種傳感器,各類傳感器通過無線網(wǎng)傳輸?shù)胶笈_系統(tǒng)。系統(tǒng)根據(jù)聲音、圖像、震動頻率等信息進(jìn)行分析判斷,可以有效防止人員的翻越、恐怖襲擊等攻擊性入侵,還可以對犯罪分子起到震懾作用。
物聯(lián)網(wǎng)在軌道交通中的應(yīng)用
軌道交通是安防行業(yè)應(yīng)用的重要行業(yè),地鐵安防系統(tǒng)主要有視頻監(jiān)控、門禁和報警三大部分,都十分重要。其中地鐵監(jiān)控的具體包括:行車監(jiān)控(車輛進(jìn)/出站、站臺等)、營運環(huán)境監(jiān)控(機電設(shè)備、供配電房、售票亭/柜等處)、公安治安監(jiān)控(站內(nèi)、外公共部位)、管理監(jiān)控(內(nèi)部監(jiān)管)等。另外,還有用于監(jiān)控列車運行狀況的隧道軌道監(jiān)控系統(tǒng)、車載監(jiān)控系統(tǒng)。在軌道交通系統(tǒng)中通過射頻識別(RFID)、紅外傳感器、全球定位系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把各個監(jiān)控子系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進(jìn)行信息交換和通信,以實現(xiàn)對軌道交通的智能化管理。
物聯(lián)網(wǎng)在金融安防中的應(yīng)用
隨著我國金融電子化的深入發(fā)展和金卡工程的不斷推進(jìn),銀行自助設(shè)備和自助銀行在金融領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍越來越廣。由于銀行自助設(shè)備(ATM)和自助銀行的公開性、服務(wù)性和普遍性,導(dǎo)致客戶、銀行、社會之間難以建立起有效的防范機制,近年來針對銀行自助設(shè)備和自助銀行的犯罪活動高發(fā)。
傳統(tǒng)的ATM機安全監(jiān)控系統(tǒng)主要是將監(jiān)控視頻錄制下來,事件發(fā)生后,通過視頻進(jìn)行事后取證或排解糾紛。這樣的監(jiān)控系統(tǒng)在一定程度上保證了ATM機的安全操作,但存在著只能提供事后取證的缺陷,這樣往往延誤了解決事件的最佳機會。而有些事件發(fā)生后再解決,費時費力,即使能夠找到證據(jù),可能造成無可挽回的損失。如何保證ATM機的運行安全,防范和降低銀行與ATM機用戶的風(fēng)險,防止ATM機被故意破壞、防止利用ATM機進(jìn)行詐騙,有效保護(hù)銀行和儲戶的利益,成為當(dāng)今金融領(lǐng)域亟待解決的問題。
ATM機的智能監(jiān)控系統(tǒng)包括視頻監(jiān)控、震動報警器、拾音器等傳感設(shè)備。在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的,通過智能分析的監(jiān)控系統(tǒng),可以對人臉圖像、卡口、鈔口以及ATM機箱進(jìn)行智慧分析。在現(xiàn)有ATM的硬盤錄像機視頻監(jiān)控系統(tǒng)上,利用人臉識別技術(shù)、行為分析技術(shù),監(jiān)控并自動判斷各種ATM的不法行為,做出智慧化的處理。這種ATM可以一邊對取款者進(jìn)行人臉分析,防止蒙面?zhèn)窝b取款等不法行為,一邊對整個取款機周圍情況進(jìn)行監(jiān)控,防止人員尾隨作案現(xiàn)象,在安裝了人臉識別系統(tǒng)的ATM前取款的人,如果戴著墨鏡,機器就會因為無法辨認(rèn)其臉部輪廓而自動停止交易并報警。此外,不但可以識別提款者本人,對提款者周圍1.5米開外的人員都會被攝像頭采集,其圖像還會出現(xiàn)在ATM屏幕上。另外通過視頻分析還可以對卡口和鈔口加裝等不法行為進(jìn)行有效識別。震動報警器通過有線或無線網(wǎng)絡(luò),將對ATM機的敲砸等不法行為進(jìn)行報警。拾音器通過網(wǎng)絡(luò)傳輸不僅可以與中心進(jìn)行對講,而且可以異常聲音進(jìn)行報警,例如尖叫報警,并聯(lián)動場景攝像機,對異常現(xiàn)場進(jìn)行視頻錄像,并通知中心或安保人員進(jìn)行處理,實現(xiàn)對ATM機的全面主動防御。
[nextpage] 平安城市安防物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
以我們安防物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)為例,主要應(yīng)用于城市綜合安全防范,不僅滿足城市治安管理、交通管理、應(yīng)急指揮等需求,也可為災(zāi)難事故預(yù)警、安全生產(chǎn)監(jiān)控、重大活動組織管理、天氣實時報告、消防管理等諸多行業(yè)的經(jīng)營管理和科學(xué)決策提供圖像、數(shù)據(jù)資源信息服務(wù)。從應(yīng)用層面看,該系統(tǒng)主要包括安防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)綜合管理平臺、城市重點單位、要害部門防控子系統(tǒng);政府部門、事業(yè)單位防控子系統(tǒng);重點行業(yè)、企業(yè)單位、商業(yè)門店、市場倉庫等防控子系統(tǒng);車輛等移動對象目標(biāo)防控子系統(tǒng)、家庭住宅、社區(qū)防控子系統(tǒng)和中小學(xué)、大專院校綜合防控子系統(tǒng)。安防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)綜合管理平臺還可從交管平臺和城管平臺獲取資源、為110指揮中心、應(yīng)急指揮中心、政務(wù)服務(wù)中心提供服務(wù)資源,并為市公安局預(yù)留統(tǒng)一交互接口。其總體框圖和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖分別如圖1和圖2所示。
感知接入層
首先在感知接入層,安防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將為城市建設(shè)一個符合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)理念的,覆蓋城市中各重要防控“點”:重點單位、移動目標(biāo)對象、敏感部位、重要基礎(chǔ)設(shè)施、大型活動場所;覆蓋城市發(fā)展的各重點行業(yè)、政府部門、企事業(yè)單位、中小學(xué)、幼兒園、大專院校、門店商鋪、住宅社區(qū)等構(gòu)成的防控“線”,防控點、線的有機結(jié)合構(gòu)成整個城區(qū)社會治安的綜合防控“面”,構(gòu)成“點、線、面”有機結(jié)合的綜合城市治安技術(shù)防范體系。
[nextpage] 網(wǎng)絡(luò)匯聚層
在網(wǎng)絡(luò)匯聚層需要充分利用現(xiàn)有的和準(zhǔn)備建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng),實現(xiàn)各類監(jiān)控和報警信息的有效傳輸,并在此基礎(chǔ)上建立全區(qū)統(tǒng)一的安防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)綜合管理平臺。系統(tǒng)綜合管理平臺是安防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的核心部分,包含數(shù)據(jù)資源管理和業(yè)務(wù)服務(wù)兩個部分,它是連接基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用服務(wù)的 “橋梁”,所有防控子系統(tǒng)都按照該系統(tǒng)平臺提供的接口無縫接入,實現(xiàn)城區(qū)內(nèi)視頻、音頻、報警信息等信息資源的上傳、接入、匯聚,融合成一個功能齊全、信息豐富、互相聯(lián)動的綜合防控系統(tǒng)。在功能上實現(xiàn)安全認(rèn)證、協(xié)同管理、web服務(wù)管理、數(shù)據(jù)交換、目錄服務(wù)等。
綜合管理平臺還可以通過預(yù)留的外圍接口政務(wù)中心、110等外圍系統(tǒng)形成協(xié)調(diào)交互。能夠?qū)幋a協(xié)議、傳輸協(xié)議、聯(lián)網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行整合;能夠在綜合管理平臺對各子系統(tǒng)上傳信息的綜合管理,統(tǒng)一調(diào)用;通過綜合管理平臺建立數(shù)據(jù)傳輸通道,能夠為應(yīng)急指揮、信息決策專家系統(tǒng)、政務(wù)服務(wù)系統(tǒng)等多種應(yīng)用系統(tǒng)預(yù)留數(shù)據(jù)傳輸接口。
系統(tǒng)應(yīng)用層
在系統(tǒng)應(yīng)用層,基于綜合管理平臺的信息資源,開發(fā)建設(shè)社區(qū)安防、綜合業(yè)務(wù)、預(yù)案管理、應(yīng)急指揮、信息檢索,GIS應(yīng)用和專家決策支持系統(tǒng)等多項系統(tǒng)服務(wù)功能,并與公安、消防、交通、城市管理等外網(wǎng)形成協(xié)調(diào)交互,它是系統(tǒng)最終功能的直接體現(xiàn),滿足城市安防的綜合需求,真正為提高安全防控能力、提高現(xiàn)代城市公共安全管理水平和提高應(yīng)對突發(fā)事件的綜合指揮調(diào)度能力提供技術(shù)和信息資源有力保障。
總結(jié)與展望
安防物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的難點有以下幾個:個人隱私與數(shù)據(jù)安全的保護(hù)是安防物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和被人們接受需要考慮的首要內(nèi)容;接口和技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化,是保證物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通的前提,是關(guān)系到安防互聯(lián)網(wǎng)普及的重要問題;技術(shù)的進(jìn)一步成熟,例如傳感器的有效感知范圍和穩(wěn)定性,智能設(shè)備的準(zhǔn)確率等。隨著物聯(lián)網(wǎng)在安全防范系統(tǒng)上應(yīng)用的深入以及相關(guān)技術(shù)的成熟,安防物聯(lián)網(wǎng)將為建設(shè)平安城市,減少災(zāi)害發(fā)生,有效防范犯罪,提供多層次的應(yīng)對手段,為百姓、小區(qū)、公安提供更全面的安全防范體系。