一、周界安防技術(shù)演進(jìn)史

　　1、周界安防產(chǎn)品溯源

　　隨著人們對(duì)周界防范的意識(shí)逐漸增加，越來(lái)越多的公司或企業(yè)會(huì)在重要區(qū)域與重要設(shè)施范圍內(nèi)周界防范產(chǎn)品。從傳統(tǒng)的紅外對(duì)射、視頻、電子圍欄到物聯(lián)網(wǎng)綜合解決方案，到目前為止，市場(chǎng)上還未出現(xiàn)一種周幾探測(cè)技術(shù)可以滿足任何環(huán)境應(yīng)用。單一的傳感模式、簡(jiǎn)單的觸發(fā)判斷不能滿足日益增長(zhǎng)的用戶需求，周界安防產(chǎn)品與其他安防系統(tǒng)(門禁、監(jiān)控等)或業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成整合能力越來(lái)越重要。

　　但是，周界安防產(chǎn)品對(duì)于用戶而言，“一堵墻的代替品”的觀念任然根深蒂固，很多用戶認(rèn)為周界安防產(chǎn)品只是一個(gè)代替品，不必在上面花費(fèi)太多的資金，而且對(duì)產(chǎn)品隱性附加值并不了解。

　　2、周界安防技術(shù)演進(jìn)

　　大體上來(lái)說(shuō)，周界安防技術(shù)發(fā)展過(guò)程大致可以分為三個(gè)階段。

　　第一代周界安防系統(tǒng)：主要是視頻監(jiān)控為主，通過(guò)視頻畫面實(shí)時(shí)播放錄像起到周界監(jiān)控，主要的設(shè)備是模擬/數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)缺陷相對(duì)明顯，比如僅能事后取證，而且人員監(jiān)控易產(chǎn)生視覺(jué)疲勞，目前僅能作為輔助手段之一。

　　第二代周界安防系統(tǒng)：相對(duì)第一代周界安防系統(tǒng)，可以及時(shí)報(bào)告到監(jiān)控人員，系統(tǒng)原理是基于信號(hào)有無(wú)、大小的判讀算法。目前使用的產(chǎn)品是震動(dòng)光纖、張力圍欄，不過(guò)虛警、漏警概率較高，而且沒(méi)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

　　第三代周界安防系統(tǒng)：第三代周界安防系統(tǒng)是以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為支撐，系統(tǒng)原理是多傳感器協(xié)同感知，通過(guò)類似“蜘蛛網(wǎng)”布局的傳感器相互聯(lián)動(dòng)，但是這種新興技術(shù)，造價(jià)相對(duì)較高，系統(tǒng)規(guī)模較大。

　　二、新一代防入侵技術(shù)——物聯(lián)網(wǎng)周界

　　物聯(lián)網(wǎng)防入侵技術(shù)可以準(zhǔn)確檢測(cè)目標(biāo)是什么、什么地方、做什么。將事后追蹤調(diào)查改為事情預(yù)警，改變傳統(tǒng)安防模式。

　　利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行協(xié)同感知的新一代防入侵系統(tǒng)，采用“目標(biāo)驅(qū)動(dòng)”型的前端探測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)入侵目標(biāo)的探測(cè)、定位、分類識(shí)別、軌跡跟蹤等功能，并可通過(guò)前端探測(cè)設(shè)備與聲光電聯(lián)動(dòng)機(jī)制，對(duì)攀爬翻越、掘地入侵、低空拋物、圍欄破壞等行為發(fā)布警報(bào)信息，準(zhǔn)確、及時(shí)報(bào)告入侵異常事件，記錄報(bào)警時(shí)間、位置、圖像等信息，并支持詳細(xì)查詢、打印，實(shí)現(xiàn)全天候、全天時(shí)的主動(dòng)防護(hù)。

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　　物聯(lián)網(wǎng)防入侵技術(shù)的主要特點(diǎn)是：

　?。?）多手段協(xié)同感知，無(wú)漏警、低虛警;

　?。?）自適應(yīng)機(jī)制抑制環(huán)境干擾;

　?。?）設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，遠(yuǎn)程維護(hù)與故障自檢;

　　（4）負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)無(wú)故障運(yùn)行;

　?。?）定制化開(kāi)發(fā)與用戶業(yè)務(wù)的高度耦合。

　　1、多傳感手段協(xié)同處理

　　在物聯(lián)網(wǎng)安防傳感中，不僅有視頻傳感節(jié)點(diǎn)，還有聲音傳感節(jié)點(diǎn)和震動(dòng)傳感節(jié)點(diǎn)。通過(guò)它們產(chǎn)生相關(guān)的信號(hào)波形，不僅具有環(huán)境自我學(xué)習(xí)能力，還可以通過(guò)設(shè)定的不同目標(biāo)大小、類型及行為等動(dòng)態(tài)，調(diào)整特征信息提取及分析算法，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下的特定分析與聯(lián)動(dòng)(如圖3)。

　?。?）前端(控制箱之前)

　　進(jìn)行“自動(dòng)復(fù)核” ，以鏈?zhǔn)焦?jié)點(diǎn)探測(cè)作為前 端值守手段 ，當(dāng)其檢測(cè)到異常時(shí) ，將觸發(fā)智能視頻等輔助探測(cè)手段的啟動(dòng) ，在前端完成多種傳感手段的綜合決策 ;組合氣象信息作為閾值分段自適應(yīng)調(diào)節(jié)的輸入 ，抑制惡劣天氣帶來(lái)的影響

　?。?）后端(指控中心)

　　得到的將是更具可靠性的探測(cè)結(jié)果 ，如有必要 ，再經(jīng)過(guò)人工復(fù)核 ，進(jìn)入最終的報(bào)警分級(jí)處理流程。

　　2、組合氣象融合

　　工作原理：氣象站系統(tǒng)通過(guò)風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器和雨量傳感器采集并上傳現(xiàn)場(chǎng)氣象數(shù)據(jù)至中控單元，經(jīng)過(guò)時(shí)間窗口融合后，對(duì)干擾水平評(píng)級(jí)并跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)閾值水平，以過(guò)濾由強(qiáng)風(fēng)、暴雨等自然因素引起的圍界報(bào)警探測(cè)器虛報(bào)。

　　3、與其他設(shè)備的兼容與結(jié)合

　　對(duì)于一些重點(diǎn)區(qū)域、關(guān)口可采用一些征對(duì)象強(qiáng)的輔助探測(cè)手段，比如激光掃描、紅外幕簾、微博雷達(dá)或激光雷達(dá)等設(shè)備。

　　激光入侵探測(cè)器具備范圍廣、靈敏度高、性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)。激光入侵探測(cè)器在發(fā)射激光脈沖碰到測(cè)量對(duì)象物后，測(cè)定接受反射光束所需時(shí)間，由此換算成距離的方式，因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)GHz單位的晶體時(shí)鐘計(jì)算時(shí)間，因此能夠得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。根據(jù)物體的大小、移動(dòng)速度、移動(dòng)距離這三個(gè)參數(shù)，通過(guò)獨(dú)特的算法探測(cè)人體和車輛。能夠排除因小動(dòng)物、職務(wù)搖曳等因素引起的誤報(bào)，并且在雨、雪、霧等室外自然環(huán)境中也能穩(wěn)定使用。

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　　三、6大核心關(guān)鍵技術(shù)

　　1、多源異構(gòu)信息的融合處理

　　由于前端采用大量不同類型的探測(cè)器，所產(chǎn)生不同的信號(hào)數(shù)據(jù)，就會(huì)導(dǎo)致傳感網(wǎng)絡(luò)系網(wǎng)絡(luò)的一些問(wèn)題，例如感知節(jié)點(diǎn)數(shù)量多、節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)復(fù)雜多樣、信息數(shù)據(jù)冗余龐雜。在這種情況下，就得標(biāo)準(zhǔn)化方式傳輸數(shù)據(jù)，把“孤島”信息數(shù)據(jù)整合、共享，提高信息綜合使用效率，增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)入侵行為判斷的智能化能力。

　　2、樣本庫(kù)建設(shè)與數(shù)據(jù)挖掘研究

　　大量樣本庫(kù)與算法庫(kù)的積累使得系統(tǒng)對(duì)于各種環(huán)境與各種入侵行為有豬狗的判斷依據(jù)積累。

　　3、自學(xué)習(xí)機(jī)制的設(shè)計(jì)應(yīng)用

　　根據(jù)前端探測(cè)器收集到的入侵信號(hào)或干擾信號(hào)進(jìn)行信號(hào)特性分析，并與樣本庫(kù)內(nèi)的入侵行為識(shí)別中的信號(hào)進(jìn)行融合，再根據(jù)用戶決定是否輸入入侵行為，歸納到樣本庫(kù)中。為之后探測(cè)器探測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，分析是否輸入入侵。這個(gè)過(guò)程是就是自適應(yīng)學(xué)習(xí)機(jī)制。

　　4、魯棒性入侵行為檢測(cè)算法研究

　　根據(jù)探測(cè)節(jié)點(diǎn)多方位感知的信息進(jìn)行入侵檢測(cè) ，一旦檢測(cè)到有入侵目標(biāo)出現(xiàn) ，即可對(duì)入侵目標(biāo)精確的探測(cè)識(shí)別、定位和分類(如圖4)。

　　5、報(bào)警分級(jí)及并發(fā)處理設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)綜合考慮入侵行為、周界類型、防護(hù)等級(jí)對(duì)報(bào)警分級(jí)處理。并可以同時(shí)響應(yīng)并處理多個(gè)報(bào)警，并對(duì)報(bào)警進(jìn)行優(yōu)先級(jí)比較處理。

　　6、防入侵應(yīng)用重構(gòu)研究

　　系統(tǒng)可以在特定環(huán)境下的進(jìn)行測(cè)試和特性分析，根據(jù)不通的周圍環(huán)境進(jìn)行不同的布局方案、組網(wǎng)方式和融合算法。

　　四、物聯(lián)網(wǎng)周界引領(lǐng)入侵防范

　　目前基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的周界安防系統(tǒng)已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)室，在關(guān)乎公共安全的多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域獲得用戶的認(rèn)可，特別是機(jī)場(chǎng)、監(jiān)獄等場(chǎng)所的應(yīng)用尤為引人注目。物聯(lián)網(wǎng)周界系統(tǒng)憑借著其對(duì)技術(shù)和市場(chǎng)的巨大影響力，必將引領(lǐng)入侵防范進(jìn)入新紀(jì)元。

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