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安防行业的物联网应用

物联网作为新一代信息技术的重要组成部分,其字面上的意思就是“物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其使用者端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,进行信息交换和通信。"物联网"被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮,物联网的兴起与广泛应用必然对未来城市管理和服务产生深刻的影响,对于建设“平安城市”有着无可替代的重要意义。
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【安防知识网】物联网作为新一代信息技术的重要组成部分,其字面上的意思就是“物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其使用者端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,进行信息交换和通信。"物联网"被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮,物联网的兴起与广泛应用必然对未来城市管理和服务产生深刻的影响,对于建设“平安城市”有着无可替代的重要意义。

  物联网的关键技术

  物联网解决方案关键要素包括5P,即可以连入网络的智能设备(Pods)、无处不在的有线和无线的宽带网络(Pipes)、数据管理设备(Plexes)、数字化管理设备(Panels)及应用支撑和运营(Platforms)。可以连入网络的智能设备包括嵌入了传感器、生物测定、RFID、OS、嵌入式射频等技术的实物设备;无处不在的有线和无线宽带网络包括支持WRAN、WWAN、WLAN、WPAN、BlueTooth、ZigBee、UWB等协议的从传感网到广域网的综合网络;数据管理设施包括提供数据服务的数字化内容和中间件等;数字化管理设备包括支持门户、网件等用户界面等设备;应用支撑和运营包括提供注册、展示、设备管理、服务编排、认证和SaaS的服务提供平台。物联网的关键技术有物体标识、体系架构、通信和网络、安全和隐私、服务发现和搜索、软硬件、能量获取和存储、设备微型小型化以及相应的标准。物联网有四个关键性的应用技术—RFID,感知器,智能技术以及纳米技术。

  感知器是物联网的传感核心,凡是处于网络前端节点,以提取一定的信息或数据的技术、装置或产品等,都可以视为物联网感知器的一种。它是物联网存在的数据源和基础。基于物联网的安防系统所使用的感知器包括四类。

  1、使用各种专用传感器采集物理数据,如温湿度、PH值、压力、震动。

  2、使用普通传感器完成短距离的信息读取和传递(如WiFi、RFID等)。RFID技术实现了随时的读取,可以视为典型传感器技术应用。

  3、音视频的采集,安防系统中最为常见的摄像头从根本上来说也是属于信息的采集,其采集到的是一种视频信息,同样是代表了一些描述监控目标的信息数据。音视频数据可以包含多层次、多维度、可不断挖掘的大量信息,比之任何普通专用物理传感器所采集到的信息都要多得多或更全面。

  4、摄像头或拾音器等音视频采集装置采集到的是原始信息,而使用智能技术对音视频进行分析和内容提取,如智慧视频分析、车牌识别、生物特征识别技术等,也可以视为一种感知器,它是从视频、音讯、图像数据中二次感知出信息的特殊感知器。

  物联网在安防领域的应用就是把上述的感知器,按约定的协议,与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种安防网络。

  物联网与安防行业的关系

  据美国权威咨询机构预测,到2020年,物联网产业要比互联网大30倍,而我国政府也将其提升到国家战略高度。不仅在政策上大力培育战略性新兴产业,积极推进“三网”融合取得实质性进展,加快物联网的研发应用。加大对战略性新兴产业的投入和政策支持。同时在北京、上海、深圳等地都将物联网作为信息产业发展的重点。随着物联网的逐步推广,必将对安防行业产生深远影响,包括其理念、技术、形态和效果,都将产生深刻变化,而安防行业将迎来巨大的发展机遇。物联网与各种安防技术的集成、融合之后,不仅能够拓展、提升现有安防行业领域,而且此前与安防行业无关的领域.也将大规模应用到安防产品,前景非常广阔。安防行业需要紧密关注物联网的发展。吸收相关技术和概念,结合不同的应用领域,创新应用模式,从技术发展、标准制定和推广应用等方面推动安防行业发展。

  安防行业是当前主要的物联网应用,安防物联网是起步较早、相对成熟的物联网应用,当前最早的物联网应用也大都是落脚在安防行业。安防系统具有物联网的天然属性,安防系统本身就是红外、声音、视频、金属、爆炸物、RFID等各种传感器的综合应用,通过这些传感器对防范区域和对象进行探测和感知。安防系统正从单机化、本地化向网络化发展,网络化的安防系统具备物联网雏形。城市安防物理网系统的建设,将为城市经济生活带来新的推动力。

[nextpage]  物联网在安防行业的典型应用

  物联网在小区安防中的应用

  小区安防物联网系统是由以下几个子系统构成:防灾防盗、周界安防、车辆管理、物业管理和信息处理中心。以周界安防子系统和防灾防盗为例,周界安防子系统是在小区围墙上安装红外激光、电网、感应光纤等传感终端,以无线通信网络和传感网络作为网络基础,将有用信息反馈给系统信息处理中心。当有人闯入时,系统智能判别闯入物的大小和位置,接着联动摄像头监视该地点,并利用图像识别技术跟踪闯入的人或物,同时将报警信息传给中心或保安人员的手持设备。保安人员接到报警后,根据报警信息,可以第一时间赶到现场。防灾防盗子系统是基于楼宇来建立的,包含以下几个功能模块:视频监控、防盗防灾报警和紧急呼救。该系统主要由监控摄像头、窗上传感围栏、门禁装置、温度传感器、烟雾和可燃气体探测器以及紧急呼救装置,通过楼宇传感网络、家庭网络与信息处理中心联网来构成。当传感器侦测到有用信息时(人员闯入,撬门,失火等),各个传感器可以自动联动,通过智能分析技术和网络向中心发送报警信号。中心根据报警类型,快速进行相应处理,达到及时疏散人员,保护生命财产安全的目的。使用物联网技术构建小区安防系统不仅可以为物业管理部门提供科学、高效的管理手段和方法,而且也能为住户提供安全、舒适的现代化生活空间和环境,如果将这样的小区安防系统全部连接起来,共享更多的信息资源,互动互通,就可以成为建立智能化城市安防系统的基础。

  物联网在监狱安防中的应用

  监狱物联网系统是指监狱在其管理工作中运用信息、传感器、RFID、通信等技术,实现高效率、高质量、低成本的全新监狱管理模式,减轻狱警的风险和压力,真正发挥监狱的作用。整个系统包括监控系统(视频监控和RFID系统)、服务系统、防逃系统、人员管理系统、后台处理系统以及各个系统之间的通信系统。视频监控携带智慧分析的视频监控,主要针对重刑犯的房间,活动区域以及监狱中的重要位置,例如监狱的大门、会客房间等进行视频监控。这些视频数据通过智能分析对人员行为进行识别,例如暴力行为监测,异常行为监测等,并实时传递报警信息中心根据分析结果进行相应的操作。监狱RFID系统采用超高频RFID技术的无源电子卷标,目前最先进的设备可识别距离达到20米。只要合理的布置读写器网络就可以达到良好的识别定位功能。监狱中的人员,包括服刑人员、管理人员以及访客都配备一个电子卷标,记录相关人员的基本信息和可访问的权限,中心根据读写器上传的数据可以确定人员活动的轨迹,当有突发事件发生时,可以快速定位服刑人员的位置。另外当电子卷标遭到破坏时也会发生报警。在监狱的围墙和周围的道路上散布诸如震动传感器、泄露传感器等各种传感器,各类传感器通过无线网传输到后台系统。系统根据声音、图像、震动频率等信息进行分析判断,可以有效防止人员的翻越、恐怖袭击等攻击性入侵,还可以对犯罪分子起到震慑作用。

  物联网在轨道交通中的应用

  轨道交通是安防行业应用的重要行业,地铁安防系统主要有视频监控、门禁和报警三大部分,都十分重要。其中地铁监控的具体包括:行车监控(车辆进/出站、站台等)、营运环境监控(机电设备、供配电房、售票亭/柜等处)、公安治安监控(站内、外公共部位)、管理监控(内部监管)等。另外,还有用于监控列车运行状况的隧道轨道监控系统、车载监控系统。在轨道交通系统中通过射频识别(RFID)、红外传感器、全球定位系统等信息传感设备,按约定的协议,把各个监控子系统与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对轨道交通的智能化管理。

  物联网在金融安防中的应用

  随着我国金融电子化的深入发展和金卡工程的不断推进,银行自助设备和自助银行在金融领域中的应用范围越来越广。由于银行自助设备(ATM)和自助银行的公开性、服务性和普遍性,导致客户、银行、社会之间难以建立起有效的防范机制,近年来针对银行自助设备和自助银行的犯罪活动高发。

  传统的ATM机安全监控系统主要是将监控视频录制下来,事件发生后,通过视频进行事后取证或排解纠纷。这样的监控系统在一定程度上保证了ATM机的安全操作,但存在着只能提供事后取证的缺陷,这样往往延误了解决事件的最佳机会。而有些事件发生后再解决,费时费力,即使能够找到证据,可能造成无可挽回的损失。如何保证ATM机的运行安全,防范和降低银行与ATM机用户的风险,防止ATM机被故意破坏、防止利用ATM机进行诈骗,有效保护银行和储户的利益,成为当今金融领域亟待解决的问题。

  ATM机的智能监控系统包括视频监控、震动报警器、拾音器等传感设备。在物联网系统中的,通过智能分析的监控系统,可以对人脸图像、卡口、钞口以及ATM机箱进行智慧分析。在现有ATM的硬盘录像机视频监控系统上,利用人脸识别技术、行为分析技术,监控并自动判断各种ATM的不法行为,做出智慧化的处理。这种ATM可以一边对取款者进行人脸分析,防止蒙面伪装取款等不法行为,一边对整个取款机周围情况进行监控,防止人员尾随作案现象,在安装了人脸识别系统的ATM前取款的人,如果戴着墨镜,机器就会因为无法辨认其脸部轮廓而自动停止交易并报警。此外,不但可以识别提款者本人,对提款者周围1.5米开外的人员都会被摄像头采集,其图像还会出现在ATM屏幕上。另外通过视频分析还可以对卡口和钞口加装等不法行为进行有效识别。震动报警器通过有线或无线网络,将对ATM机的敲砸等不法行为进行报警。拾音器通过网络传输不仅可以与中心进行对讲,而且可以异常声音进行报警,例如尖叫报警,并联动场景摄像机,对异常现场进行视频录像,并通知中心或安保人员进行处理,实现对ATM机的全面主动防御。

[nextpage]  平安城市安防物联网应用

  以我们安防物联网建设为例,主要应用于城市综合安全防范,不仅满足城市治安管理、交通管理、应急指挥等需求,也可为灾难事故预警、安全生产监控、重大活动组织管理、天气实时报告、消防管理等诸多行业的经营管理和科学决策提供图像、数据资源信息服务。从应用层面看,该系统主要包括安防物联网系统综合管理平台、城市重点单位、要害部门防控子系统;政府部门、事业单位防控子系统;重点行业、企业单位、商业门店、市场仓库等防控子系统;车辆等移动对象目标防控子系统、家庭住宅、社区防控子系统和中小学、大专院校综合防控子系统。安防物联网系统综合管理平台还可从交管平台和城管平台获取资源、为110指挥中心、应急指挥中心、政务服务中心提供服务资源,并为市公安局预留统一交互接口。其总体框图和系统结构图分别如图1和图2所示。

  感知接入层

  首先在感知接入层,安防物联网系统将为城市建设一个符合物联网技术理念的,覆盖城市中各重要防控“点”:重点单位、移动目标对象、敏感部位、重要基础设施、大型活动场所;覆盖城市发展的各重点行业、政府部门、企事业单位、中小学、幼儿园、大专院校、门店商铺、住宅社区等构成的防控“线”,防控点、线的有机结合构成整个城区社会治安的综合防控“面”,构成“点、线、面”有机结合的综合城市治安技术防范体系。

[nextpage]  网络汇聚层

  在网络汇聚层需要充分利用现有的和准备建设的网络传输系统,实现各类监控和报警信息的有效传输,并在此基础上建立全区统一的安防物联网系统综合管理平台。系统综合管理平台是安防物联网系统的核心部分,包含数据资源管理和业务服务两个部分,它是连接基础设施和应用服务的 “桥梁”,所有防控子系统都按照该系统平台提供的接口无缝接入,实现城区内视频、音频、报警信息等信息资源的上传、接入、汇聚,融合成一个功能齐全、信息丰富、互相联动的综合防控系统。在功能上实现安全认证、协同管理、web服务管理、数据交换、目录服务等。

  综合管理平台还可以通过预留的外围接口政务中心、110等外围系统形成协调交互。能够对编码协议、传输协议、联网协议进行整合;能够在综合管理平台对各子系统上传信息的综合管理,统一调用;通过综合管理平台建立数据传输通道,能够为应急指挥、信息决策专家系统、政务服务系统等多种应用系统预留数据传输接口。

  系统应用层

  在系统应用层,基于综合管理平台的信息资源,开发建设社区安防、综合业务、预案管理、应急指挥、信息检索,GIS应用和专家决策支持系统等多项系统服务功能,并与公安、消防、交通、城市管理等外网形成协调交互,它是系统最终功能的直接体现,满足城市安防的综合需求,真正为提高安全防控能力、提高现代城市公共安全管理水平和提高应对突发事件的综合指挥调度能力提供技术和信息资源有力保障。

  总结与展望

  安防物联网应用的难点有以下几个:个人隐私与数据安全的保护是安防物联网发展和被人们接受需要考虑的首要内容;接口和技术的标准化,是保证物联网互联互通的前提,是关系到安防互联网普及的重要问题;技术的进一步成熟,例如传感器的有效感知范围和稳定性,智能设备的准确率等。随着物联网在安全防范系统上应用的深入以及相关技术的成熟,安防物联网将为建设平安城市,减少灾害发生,有效防范犯罪,提供多层次的应对手段,为百姓、小区、公安提供更全面的安全防范体系。

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