萬物相聯，保城市平安
——張江物聯網安全應用面面觀

本刊記者 郭霞

萬物相聯，保城市平安
——張江物聯網安全應用面面觀

本刊記者 郭霞

記者在11月18日舉辦的張江園區物聯網企業記者招待會上獲悉，張江園區已在其集電港一期內新開辟5000平米的新裝孵化器，以200平米的小房型為主供初創型小企業入駐，預計在今年12月底投入使用。這意味著，張江物聯網產業優勢進一步擴大。據介紹，張江物聯網產業集聚效應已經逐漸顯現，物聯網企業近幾年來發展迅猛，物聯網應用已經深入到社會各安全防護領域，產生了極大的社會效應和經濟效應，推進了全國各城市建設平安城市、智慧城市的步伐。

建筑安全——預防是杜絕災害的最好方法

一年前11月15日，上海靜安區膠州路728號公寓起火，這場整整燃燒了四個小時的大火共造成58人遇難，71人受傷，直接經濟損失達1.58億元，同時這場大火也成為上海永不能抹去的傷痛。

“世上沒有絕對的安全，我們能做的就是及早發現隱患并在第一時間做出整改，將隱患扼殺在‘襁褓’中。”上海波匯通信科技有限公司（以下簡稱“波匯科技”）市場總監楊峰在記者招待會上透露，波匯科技已研制出“分布式光纖傳感器”和“光纖光柵傳感器”。前者可以同時檢測光纖上無數個感應元的溫度數據；而后者則可以定點的檢測某處準確的溫度變化。

光纖火災探測系統相比普通的煙感、溫感探測裝置有較為明顯的優點。“傳統的煙感和溫感傳感器，內部集成了電路板和二極管之類的元件，所以在受到明火炙烤時，很容易就會被燒壞。但光纖傳感器則不同，光纖本身具有極強的耐高溫屬性，其可以經受500～600℃的高溫，在明敷設的時候可以持續較長的工作時間，而處于隱蔽敷設狀態的光纖傳感器可以在建筑物不坍塌的前提下一直有效工作。這樣的傳感設備可以有效地幫助人員撤離，幫助消防員了解火場情形。”楊峰表示。

為了讓記者更加深入地了解光纖傳感器的工作原理，楊峰還帶領記者參觀了一場小型的實驗。在一段開口的演示盒內盤了數米光纖，旁邊是三臺連接了光纖的測溫系統。系統的監測畫面上顯示光纖監測出的室溫為23℃左右。實驗開始后，隨著楊峰用吹風機向演示盒中吹送暖風后，監測畫面上的溫度曲線瞬間虬起，而當溫度數值攀升至50℃時，三臺測溫系統同時顯示高溫報警。楊峰解釋說，在消防規定中的報警閾值是從兩個方面來定義報警界限的，其一是最高溫度報警，例如監測溫度達到50℃就觸發報警；另外一個是升溫速率報警，每分鐘升溫6℃就同樣觸發報警。

“光纖傳感器同樣適用于監測電纜溫度，在上海的地下埋設著許多這樣的電纜。”指著旁邊一截碗口粗細的電纜，楊峰舉例道，這種電纜可以傳輸幾千安培的電流，一旦發生問題，不能及時修復，就會給整個城市生活帶來不利的影響。楊峰介紹，電力系統有一個安全（數值），必須保證電纜內銅線導體的溫度不超過90℃，一旦過熱則會燒損導體外圍的絕緣層。現在我們用光纖監測電纜表面溫度，并結合已有的電纜內部的電流量數據，就可以準確推算出到電纜內部銅導體的溫度，這在數學上是一個很完美的方程，結論正負誤差不超過2度，我們在這上面的算法達到世界先進水平。所以將分布式光纖敷在（電纜表面）上面就可以在隱患產生的第一時間發布警報信號。”楊峰驕傲地說。

路橋安全——萬物相聯的監管措施

2007年6月15日位于廣東佛山境內的九江大橋遭受運沙船撞擊，導致整個橋面坍塌約200米，后經證實4輛汽車的7名司乘人員以及2名現場施工人員共9人墜江失蹤。事后當記者采訪那兩位攔路叫停后續車輛的河南人時，他們回憶說，等到他們倒車回到橋頭的收費站時，那一無所知的工作人員還準備收他們的過橋費。

“莫說整個橋坍塌掉，就算是10厘米以內的位移，傳感器都能監測到。”聽到記者的提問后，楊峰如此回復。

據悉，除了在探測溫度以外，光纖傳感器還可以探測應力和振動，例如將光柵光纖傳感器用螺栓固定在大型橋梁上，就可以隨時感應到橋梁的受力情況。“安裝在橋梁上的光纖光柵傳感器，將力學偶合進來。如果受到外力作用發生形變，光纖的波長就發生變化。光纖光柵傳感器可以監測到10厘米內的位移。”

波匯的這一套數據的采集將大大提升原有的采集效率，對于這種變化，同處于張江園區內上海中交海德交通科技股份有限公司（以下簡稱“中交海德”）的銷售部經理李向榮感觸頗深：“人工采集數據的時代已經過去了，人工采集不僅效率不高，而且其安全性本身就值得商榷。”李向榮感慨說。記者了解到，中交海德處于物聯網體系的應用層面，其主要從事后期的系統集成和提供一體化解決方案，是一家交通行業的綜合性信息化解決方案供應商與服務商，依靠硬件設備通過網絡實現企業信息化管理。

“對于路橋安全來講，在施工時就可以裝入‘光纖傳感器’這些硬件設備將采集到橋梁所受的數據。這有一個專業的術語叫橋所受的‘撓度’。比如有些橋被風吹的時候晃動挺大的，那現在有了這些傳感器后就可以直接檢測這些橋的移動有多大。”李向榮解釋說。其實，“撓度”這個專業術語大多數人都聽不明白，中交海德將這些專業的話語，翻譯成普通人都明白的，將集成包括受力、位移在內的多種數據，進行分析后向最終的客戶提供較為淺顯易懂的報告，幫助客戶進行決策。

在實際操作時，中交海德將路橋資產化管理，按照不同的屬性和特征將整個路段分成不同的編碼。“說的通俗點就是將公路給解剖了！”李向榮笑言。例如按照一公里指定一個養護單元來算，多個養護單元組成一個路段，多個路段組成一個區間，再逐步累積成一條完整的路線。“這樣我們就可以對整條公路進行資產化管理。實現了整個資產化管理的路段可以實現眾多的安全舉措。除去對橋梁的安全結構檢測外，我們還可以在高速公路經常發生事故的地方安裝攝像頭和基于物聯技術的感應設備,自動報警和調整監控設備進行現場監控，保障行車安全，打破傳統的信息孤島，將諸多已有信息和資源協同共享，提高安全性和監管能力。”

人員安全——千萬人中取嫌犯臉譜

2011年9月11日，河北省第三監獄發生越獄事件，1名服刑人員趁越獄，3日后被捕。據悉，該逃犯是用自制的變壓器芯上的小金屬片磨制成梯形的工具打開監區的門然后逃亡的。

“我們已經研發出了相應的門禁系統，該系統利用生物特征識別技術，就是俗稱的‘刷臉’技術來監管門禁，如果不是經過系統認證的‘人臉’，是絕對無法打開這道門的。”上海銀晨智能識別科技有限公司（以下簡稱‘銀晨’）副總裁曾文斌向記者介紹:“其實這套系統已經應用到監獄，銀行金庫等等重要場所，以后還將逐步向民用市場推廣。”

“我們上班從來不帶卡的。現在我們公司大門就是這樣的門禁系統，預先將公司員工照片掃描到系統內，早上上班時大家‘刷臉’就可以進來。”據了解，銀晨的這套生物識別技術已經在國內推廣應用，其設計的手機大小的智能終端，集指紋識別、人臉識別、3G通訊等功能于一體，警察攜帶這樣的智能終端就可以方便的執行公務，驗證身份信息。

“利用現在較為成熟的3G網絡完成實時比對查驗，警察在第一時間采集到被核查人員的照片后，就可以通過網絡發送到后臺的服務器中進行比對查詢，我們能提供2000萬次/秒的比對速度，真稱得上是千萬人中取嫌犯臉譜。”曾文斌透露，這項技術的準確度達到國際先進水平，就像上海這樣的千萬人口規模的城市，如果資料齊全，一秒鐘就可以確定身份。

除去警用智能終端以外，銀晨的生物識別系統在ATM機器上也有使用。“有些不法分子在ATM機器安裝假讀卡器來盜竊用戶的磁卡信息。而在安裝了銀晨監控系統的機房中，視頻端一旦感知到有人在機器上動手腳，當即會自動地鎖上機房電控門同時通知安保人員，則嫌疑人只能待在機房內束手就擒。”

“在這十幾年的積累中，我們搜集了各種各樣的數據庫，整理國際雜志上發表的公開資料，并進行了上千次的實驗，才能最終確定哪種方式能得到最佳的效果。”曾文斌指出，生物識別技術需要日積月累的實驗驗證，現在生物識別技術的應用還比較高端，但未來的民用市場一定非常廣闊。

家居安全——運籌帷幄安防千里之外

2011年11月14日7時40分許，位于西安市科創路的一家餐飲店因液化氣罐泄漏發生爆炸。至15日統計，此次事故已造成9人死亡，37人受傷。

“我們的智能家居平臺就能有效的防范此類事件發生，你看我們這里有專門的燃氣探測器，一旦其探測到了有煤氣泄露，不但會在第一時間報警，并且相關聯的智能模塊會同時開啟窗戶，或者打開抽風機來稀釋煤氣，降低危險度。”上海豐茂信息技術有限公司（以下簡稱“豐茂”）的總經理戴議鋐一邊向記者講述，一邊用打火機在探測裝置旁做簡單的試驗，當火機內泄露了部分氣體后，探測裝置響亮報警，接著相關聯的排風扇便開始轉動。

“就算主人不在家里，這一套智能系統也可以自動運行，保障家居安全。”戴議鋐所說的保障安全不僅在水電煤泄露方面，更為神奇的是防盜方面。“現在很多盜賊都是趁著主人不在家的時候入室盜竊。”戴議鋐笑著說，“盜賊一般會在進屋之前先敲門試探，如果沒人應聲就會為非作歹。在探測到有陌生人敲門時，我們的系統會產生一種‘虛擬場景’。例如系統會直接打開電視，或者打開水龍頭，甚至是播放音樂，這使得盜賊誤認為室內有人而倉皇逃走，保護了室內安全。”

豐茂是一家智能化家居系統和智能化整合方案的提供商，其同樣處于物聯網的應用端，為最終的客戶服務。“形象點說，我們就像是調酒師，將各方資源整合到一起，調出一杯美味的雞尾酒。”戴議鋐這樣比喻。

豐茂從自身的技術出發，更進一步開發了網絡監控平臺，“用戶只需登陸到我們的網站上，就可以隨時監控自己家中的一切，包括開合燈具，自動斷電等。并且，用戶也可以用手機來上網控制，真的做到運籌帷幄之中、決勝千里之外。”戴議鋐描述到。

“很多人從比爾蓋茨的家居生活了解到了智能家居，但是國內真正應用（這種技術）的還不是很多。”戴議鋐介紹說，例如一個很簡單的觸控開關國內都少有人用。這種觸控開關是一種全新的用弱點控制強點的開關，使用者只需輕輕一點電容式觸控面板，就可以達到強電開關一樣的效果。“觸控開關區別于強電開關，因為它是通過網路來控制強電，它本身只是弱電，所以使用者絕對不會有觸電的危險。”戴議鋐這樣介紹。

安全是人類社會永恒的主題，人類在實現和享受現代文明的過程中也不斷地遭到各種事故帶來的傷痛。而伴隨著科技的進步，更多的新技術、新材料被應用于保護人類自身及財產安全。現在物聯網時代的帷幕已經拉開，物物關聯的時代會又將帶給城市怎么樣的安全保障？未來，我們拭目以待！