物聯網應用發展與人身安全

韓 偉

（赤峰學院 數學與統計學院，內蒙古 赤峰 024000）

物聯網應用發展與人身安全

韓 偉

（赤峰學院 數學與統計學院，內蒙古 赤峰 024000）

隨著科技的不斷發展，人類的生活已經越來越趨向信息化和智能化.在人們的生活越發輕松、便捷的環境下，人身的安全問題也愈發顯得重要.一切以人為本，所有的應用都應該圍繞人來提供服務.物聯網的出現無疑為社會大眾提供了更加集成、智能的服務.它將現實世界中的各個實體，通過各種通信介質聯系在一起，以實現對各個物體的智能化識別、定位、監控和管理.物聯網目前已在一些領域上進行了應用，但在人身安全方面，由于各種原因，目前尚處于一個空白的狀態.面對這種空白，本文提出了兩個小型人身安全應用解決方案，并給出了基于物聯網的人身安全的設計模型.

物聯網；危險應急躲避系統；車輛啟動安全控制系統；傳感器

1 危險應急躲避系統

1.1 系統概述

“意外”無疑是最影響人們心情的一件事.有時，“意外事故”甚至會危及人們的生命.人畢竟是人，很多事情人們無法去預見其發展性和危害.即使是在意識到了危害來臨的時候還會受限于自身的反應時間而來不及避險.

危險應急躲避系統通過在用戶的身上安裝傳感裝置，不斷的對周圍的情況進行分析和監測，成為了用戶的“第二雙眼”和“第二個大腦”.在危險未發生時處于監測狀態，用戶的身體由大腦本身控制；而在危險發生時，躲避系統“接替”用戶的大腦，采取強制躲避以避開將要發生的危險.用戶不再需要為意外而提心吊膽，只管放心的正常行動，因為躲避系統在“后臺”不斷的為用戶提供著安全的保證.

1.2 系統組成

危險應急躲避系統工作流程詳見圖1.系統結構如圖2所示，主要模塊包括：

（1）小型定位裝置：在用戶的身上和鞋內各有一個，監測測控范圍內的事物并收集數據.

（2）一個動力裝置：在緊急時刻起到主導作用，強迫用戶離開危險區域.

（3）一個警報裝置：一個腕帶或腳帶，收到警報后發出震動警報，提示用戶注意.

（4）一個無線傳感器：接收來自服務器分析的數據并發送信息給動力裝置和警報裝置.

1.3 工作流程

本系統工作流程分三部分：監測、警告、應急處理、恢復.具體工作流程如圖3所示.

1.3.1 監測

用戶身上的定位裝置對監測范圍內的事物進行定位并收集數據，如各事物的位置、與用戶的距離、用戶與該事物靠近的速度及路徑等，并向該地的無線接入訪問點發送數據.定位裝置繼續監測.

數據傳送至專用的應急避險數據處理服務器.服務器根據收集的數據進行分析，并得出結果.若存在危險事物則對用戶發送警告信息并對該用戶建立應急處理數據庫；若不存在危險事物則將信息刪除以空出空間處理其他數據.

1.3.2 警告

鞋內的傳感器收到來自服務器的警告信息，啟動鞋內的定位系統，對定位范圍內的環境不斷進行掃描及定位，收集數據后將數據發送到無線訪問接入點.傳感器向用戶身上的警報裝置發出警報信號.警報裝置開始震動以提示用戶有危險.用戶鞋內的動力裝置啟動.

1.3.3 應急處理

數據傳送至應急避險數據處理服務器中，服務器對數據進行分析，并將得到的避險位置結果信息發送給用戶.并更新用戶的應急處理數據庫更新.鞋內傳感器收到避險位置信息后將其存儲至內存中等待執行命令.服務器根據收集的信息判斷用戶未主動離開危險，則發送執行命令；若判斷用戶已主動離開危險則進入恢復流程.傳感器收到執行命令后將避險位置告知定位裝置，動力裝置根據定位強制將用戶帶至避險位置.

1.3.4 恢復

服務器不斷的處理定位裝置帶來的數據，分析用戶安全后將創建的用戶數據庫刪除，并發送安全信號給用戶.鞋內傳感器收到安全信號后關閉鞋內的定位裝置與動力裝置.

2 車輛啟動安全控制系統

2.1 系統概述

交通事故無疑是近年來死亡率較高的事故之一.其中，又以醉酒駕車及超載為主因.無論是醉酒駕車還是超載運行，都是對自身及他人極不負責任的表現.為了司機自身及乘客的安全，本系統將在汽車啟動前即對車內狀況進行分析和控制.使得汽車在安全的情況下才可以啟動.從而從源頭上保證了車內人員的安全.車輛啟動安全控制系統結構如圖4所示.

2.2 系統組成

車輛啟動安全控制系統組成如圖5所示.主要模塊包括：

（1）識別器：用來識別車內人員的電子或物理ID.

（2）計數器：內置在識別中，用來計算車內人員的數量.

（3）警報器：發出警報，警告車內人員超載或司機醉酒.

（4）傳感器：在車輛的傳動裝置上，用以控制車輛的啟動.

酒精濃度測試裝置：在每個座位上安裝，用以測試司機的酒精濃度并區別其他飲酒人員.

2.3 工作流程

本系統工作流程分為酒精檢測、人數監控、警報、安全控制、正常恢復五步，如圖5所示，具體如下：

2.3.1 酒精檢測

酒精濃度測試裝置一直處于檢測狀態，車輛開動前對車內所有座位周圍進行酒精濃度檢測，并由司機座位處開始的酒精濃度數據傳送至車輛安全控制數據處理服務器.

服務器收集數據后創建該車的數據庫，并比對每個數據，若司機處的酒精濃度的起始數據即超標，則發出警告信息給車內傳感器；若司機處的酒精濃度的起始數據未超標，則發送安全信息給車內傳感器.

2.3.2 人數監控

假設人出生時已有屬于自己的ID標示.人們進入車內時識別器對ID標示進行掃描，掃描成功一個數據計數器自動加一.識別器將掃描后的結果發送至車輛安全控制數據處理服務器.服務器接收數據后創建該車的數據庫，并核對該型號車的出廠數據，對比人數信息.若實際數據比規定數據大則發出警告信息；若實際數據小于規定數據則發出安全信息.

2.3.3 警報

傳感器接收來自服務器的信息，若收到警告信息則發送警告信息給警報器.警報器收到警告信息后發出警報聲提示用戶該車不安全.

2.3.4 安全控制

傳感器收到服務器發送的警告信息后斷開汽車的傳動裝置.并通知服務器車輛進入安全控制狀態.服務器收到傳感器發送的通知，將車輛標記為安全控制狀態.

2.3.5 正常恢復

服務器不斷收到來自酒精濃度測試裝置和識別器的更新信息，當數據更新至司機處酒精濃度低于標準且實際人數少于或等于規定人數時，服務器對傳感器發送安全狀態解除信息.傳感器收到服務器發送的信息后，對警報器發送安全信息，并連接起汽車的轉動裝置.警報器收到安全信息后關閉警報.傳感器向服務器發送車輛安全狀態信息.服務器收到傳感器發送的車輛安全狀態信息后刪除該車對應的數據庫.

3 總結

以上兩個小型應用是對物聯網對人身安全方面的應用解決方案，相信還有其他的更好的方案需要我們去探索和發現.物聯網的發展必然將與人身安全密不可分.我們要更加努力的發展并完善物聯網，在其基礎上為人類提供更好的人身安全服務.

TP393

A

1673-260X（2012）01-0111-02