物聯網技術在應急救援中的應用

邢雨

(江南大學環境與土木工程學院，江蘇無錫 214122)

0 引言

我國是一個自然災害較多的國家，近年來各種自然災害頻繁發生，給人民群眾的生命財產安全帶來了嚴重威脅。災難發生后的應急救援工作對保證人民群眾的生命財產安全，最大限度地減少災害造成的損失，維護社會穩定起著至關重要的作用。

我國法律規定，當自然災害發生時，各級人民政府及相關救援機構應及時啟動自動預警并出臺應急方案，公布公共防范信息，切實保障受災人員和救援人員的生命財產安全。根據《自然災害救助條例》的規定，減災救援工作主要分為三個階段：防災預警階段、應急救援階段、災后重建階段。在應急救援階段，救援中心應快速分析災區形勢和災情的發展趨勢，緊急運送食物、飲水、醫療器械等救災物資，保證受災群眾及救災人員的生命安全。對于新時期的應急救援工作來說，想要準確、快速地獲知災情信息，盡量爭取救援時間，除了依賴常規的信息報送系統外，還要充分利用先進的現代科學技術。近年來隨著IE技術的發展，物聯網技術越來越得到人們的重視。將基于物聯網技術的通訊技術和控制思路融入到減災救援體系之中，可以大大提高救援工作的效率，做到普通救援無法完成的任務。

1 物聯網技術簡介

物聯網(the Internet of Things，IOT)是“物物連的互聯網”即通過射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID)、紅外感應器、全球定位系統、光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、空間定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡［1］。物聯網技術的基礎是RFID技術，即無線射頻識別技術。完整的RFID系統主要由三部分組成：讀寫器，電子標簽(TAG)和應用軟件系統［2］。

一般認為從應用角度來說，物聯網的結構可以分為感知層、網絡層和應用層三部分。感知層又稱為傳感網絡，通過傳感器、RFID標簽等實現對物的智能識別和感知，并通過通信模塊來完成物理實體與網絡層和應用層之間的相互連接。網絡層的主要工作就是實現控制信息的傳遞路徑，所以又稱為傳輸網絡，通過現有的通信網絡和互聯網進行信息的計算與處理。網絡層可以以廣電網絡和互聯網為依托，也可以以專用通信網絡為依托。應用層又稱為應用網絡，是實際應用的輸出終端，需要多層協議標準，直接服務于應用進程。應用基礎設施可以給物聯網應用提供各種資源調用接口，以及信息的計算與處理等通用基本服務設施，在此基礎上達到物聯網在眾多領域的各種應用目的。

2 基于物聯網技術的應急救援體系

將物聯網技術應用于應急救援之中，一方面可以快速、全面地獲得救災信息并將其綜合分析和處理;另一方面可以對救災工作進行綜合部署，提高救援工作的效率。

2.1 利用物聯網技術獲取并處理信息

當災害發生時，首先要做到的就是將救援信息傳播到外界并分析處理。物聯網技術在救災中得到應用，既可以迅速準確的獲取信息，又可以將獲取的信息綜合處理，建立起一個高效地信息處理平臺。

當前我國的城市智能安防系統、電子交通系統已經建立得比較完善，同時也在逐步展開了用于監測和預防自然災害發生后產生的次生災害的各種設備的建設工作，比如在水電站大壩、軍火庫等重要設備或建筑關鍵區域建立的監測系統，鐵路部門的預警系統等。物聯網技術在應急救災系統中得到應用，可以避免各個系統的獨立運作，統一部署并聯合控制救援行動，大大提高救援工作的效率。

在災情發生后的第一時間內，需要迅速的將必要信息傳播到救援機構。物聯網技術通過在各種物品上安置RFID標簽，可以隨時將數字信號通過無線通信網絡發送出去，實現對人和物的準確定位和識別。通過帶有RFID標簽的無線傳感器可以收集到大量的災區環境參數，如溫度、濕度、降水量、風向等，可以利用傳感網絡定期向救援中心發送。救援中心將獲得的災害信息資料經過匯總并綜合分析后，根據災害的嚴重程度及時向社會和公眾發布并發出預警;對于災害的高風險區，在啟動災害預警響應后，通過快速、密集的方式，臨時布設大量的無線傳感器并建立相應的網絡，爭取在災害發生的第一時間內就能獲得來自災區的相關信息參數，尤其是對于洪澇、火災等災情變化快、蔓延迅速的自然災害，可以在最短的時間內獲得水體淹沒面積、火場覆蓋范圍、蔓延發展趨勢等災害信息［3］。

2.2 利用物聯網技術進行綜合救災部署

基于利用物聯網技術建立的信息處理平臺之上可以對救災行動進行綜合部署，提高救援工作的效率，爭取救援時間。

1)緊急救援。

災害發生后，要做到的是緊急救援和人員的轉移和安置。通過廣泛布置RFID無線傳感器，可以時刻了解到災區的溫度、水文、風速等參數的變化情況，使救援人員獲得準確的預警信息，在對人員的定位和轉移安置時做出正確抉擇。

2)現場調度。

通過物聯網技術建立的信息平臺，現場調度人員可以與后方組織人員取得密切聯系，時刻將獲得的災區各類重要信息傳送到后方，使指揮中心能夠做出及時、正確的判斷，使得救援工作井井有條。

3)物資分配。

將帳篷、食物、飲用水和醫療器械等救災物資準確快速地送往災區并進行分配是救援工作的重要環節。微電子芯片一般有幾K到幾十K字節的存儲容量，可以用來對各種物品進行唯一的編碼，采用射頻技術可直接或隔著障礙物即可進行準確識別，且可以批量識別，無需打開物品的包裝，完全避免了條形碼存在的必須近距離直視才能識別的缺點。物品一旦進入有效的射頻識別區域內，就可以即刻轉化為數字化信息［4］。因此采用射頻識別技術(RFID)，可以迅速識別物品的類別、保質期等重要數據，可以確保數量型號龐雜的救援物資完整有效地進行分配，保證人民群眾安全使用。

3 物聯網的建設意見

目前物聯網的建設還處于起步階段，存在一些尚待解決的問題，如：1)RFID標簽的生產和布置。物聯網技術是建立在射頻識別技術之上的，因此只有生產出大量廉價的RFID標簽并布置于合適的位置，才能收集到全面可靠的信息，才能使物聯網技術真正能夠在減災救援中發揮作用。目前國內RFID標簽的研發水平不高，關鍵技術被國外壟斷;并且價格過于昂貴，不適宜投入大量生產使用。2)基于物聯網的救災基本條件的完善。在減災救援的過程中，有很多情況下雖然具備先進的通訊設備，但由于災難對一些救災基本條件(比如電源)造成了重大破壞，使得通訊中斷，物聯網技術在減災救援工作中的優勢得不到發揮，等等。隨著物聯網技術的發展和完善，不斷解決存在和出現的問題，物聯網技術在減災救援工作中的實際應用會更加廣泛。

4 結語

本文重點討論物聯網技術在應急救援體系中的應用。首先通過廣泛布置的RFID標簽，可以全面快捷的收集到有關救援工作的情報信息，并建立可綜合分析的信息處理平臺。其次在已經建立的信息平臺的基礎上，救援指揮中心可以聯合控制各個系統，實現統一部署，避免救援系統的孤立運作，提高工作效率。現今物聯網建設及其應用于減災救援方面還存在很多不足，建議加強物聯網技術的基礎建設，并完善應急救災的基本條件。

［1］ 史照良，龔越新，曹 敏，等.測繪技術在物聯網時代的應用［J］.現代測繪，2010，33(3)：3-5.

［2］ 張 罡.RFID技術與物聯網［J］.計算機與網絡，2009(34)：210-211.

［3］ 劉三超.物聯網技術在災害應急救助中的應用［J］.中國減災，2011，9(上)：8-9.

［4］ 劉小涇.物聯網：現代物流與供應鏈管理的新工具［J］.物流研究，2010(25)：40-41.