淺析物聯(lián)網(wǎng)智能安防課程知識內(nèi)涵

摘 要：隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，智能家居越來越多的應(yīng)用無線設(shè)備，物聯(lián)網(wǎng)講究無線傳輸，趨向于向無線視頻方向發(fā)展，視頻發(fā)展越快，對智能家居發(fā)展越好。本文重點介紹了基于智能安防系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系構(gòu)建，闡述了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能安防系統(tǒng)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)，并就典型的物聯(lián)網(wǎng)安防系統(tǒng)應(yīng)用進行了討論和分析。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；安全防范；視頻監(jiān)控

中圖分類號：TP391.44 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 14-0000-02

在我國，“物聯(lián)網(wǎng)”引來了眾多狂熱的追隨者，似乎讓人感到物聯(lián)網(wǎng)時代已經(jīng)到來。而事實上，相較于發(fā)達國家，我國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)還處于起步造勢階段，而從國際范圍內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)知識產(chǎn)權(quán)的進展來看，也反映出物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍處于導(dǎo)入期。由于我國相應(yīng)的社會經(jīng)濟發(fā)展及產(chǎn)業(yè)、企業(yè)軟硬件基礎(chǔ)還未達到支撐物聯(lián)網(wǎng)爆炸式增長的程度，由此可見，中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展正處于初級階段。

一、物聯(lián)網(wǎng)智能安防的概念

物聯(lián)網(wǎng)分別在應(yīng)用、傳輸、感知三個層面為智能安防提供可以應(yīng)用的技術(shù)內(nèi)涵，這也就是說對原來一個不太規(guī)范的產(chǎn)業(yè)進行了一次全方位、體系化的提供。智能安防是實現(xiàn)了局部的智能、局部的共享和局部的特征感應(yīng)。正是因為現(xiàn)在局部性，這種局部的信息，才為我們物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能安防領(lǐng)域提供了一個施展的空間。從目前來看，安防的幾大類產(chǎn)品都涉及到傳感器技術(shù)，例如：攝像頭本質(zhì)就是信息的采集點，編碼設(shè)備則是信息數(shù)字化的變換點，它們結(jié)合起來共同完成“物聯(lián)網(wǎng)”的第一步功能，是CCD傳感器技術(shù)的應(yīng)用，報警產(chǎn)品主要是紅外傳感器技術(shù)的應(yīng)用。安防行業(yè)進行的全面的IT化、互聯(lián)網(wǎng)化，即IP化之后的架構(gòu)、技術(shù)和系統(tǒng)后，也將借助互聯(lián)網(wǎng)、3G等方式進行信號傳輸，與物聯(lián)網(wǎng)傳輸層相對應(yīng)。因此，從大安防概念結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)概念來看，物聯(lián)網(wǎng)“全面感知”的特征可以由安防產(chǎn)品實現(xiàn)，兩者的傳輸介質(zhì)有很多共性，而后端的“智能處理”，在安防行業(yè)實際應(yīng)用中就是通過管理平臺實現(xiàn)，該管理平臺就是根據(jù)市場需求制定的，例如：平安城市管理平臺，就是針對多路視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行圖像管理，從而達到城市管理的目的。物聯(lián)網(wǎng)安防可以理解為：終端產(chǎn)物具有智能化、一體化，能夠連接多種無線傳感器，能夠經(jīng)由過程互聯(lián)網(wǎng)傳輸報警圖像和信息，同時具有收集平臺監(jiān)控報警辦事功效的安防體系。

二、物聯(lián)網(wǎng)智能安防的發(fā)展模式

近年來，在“平安城市”的框架下，我國的安防事業(yè)取得了長足的進步。隨著智慧城市建設(shè)的逐步推進，企事業(yè)單位、住宅小區(qū)和智能家居需求的凸現(xiàn)，相關(guān)新技術(shù)的不斷推出或已有技術(shù)的演進和完善，智能安防迎來跨越式發(fā)展的極佳機遇，智能安防產(chǎn)品需求旺盛。智能家居領(lǐng)域已成為智能安防市場發(fā)展的突破口，產(chǎn)業(yè)鏈各方正攜手共進，盡力滿足城市居民對自身安全和家庭安保的更高要求。“高清”、“智能”、“融合”是智能安防技術(shù)發(fā)展的三個關(guān)鍵詞。高清和百萬像素攝像機的普及，提供了更清晰的監(jiān)控圖像。手機、平板電腦等智能移動終端的普及，為移動視頻監(jiān)控提供了便利。云計算也有望在智能安防領(lǐng)域大顯身手，如私有云可成為企業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施。“大數(shù)據(jù)”技術(shù)將幫助實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、挖掘的智能化，為監(jiān)控視頻內(nèi)容的精準分析創(chuàng)造條件。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及應(yīng)用，使城市安防從過去簡單的安防系統(tǒng)向城市綜合化體系演進。城市安防涵蓋區(qū)域及場所引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，可以通過無線移動、跟蹤定位等手段建立全方位立體防護，并兼顧整體城市管理系統(tǒng)、環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)、交通管理系統(tǒng)、應(yīng)急指揮系統(tǒng)等應(yīng)用的綜合體系，為提高城市管理的整體水平提供切實的技術(shù)保證。智慧城市已成為城市信息化的新標志和城市發(fā)展的新模式。智能安防作為智慧城市最核心的應(yīng)用之一，將與智能建筑、智能交通、智能家居、智慧醫(yī)療等智慧城市核心應(yīng)用有機結(jié)合，形成互動。智能安防與移動互聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)相融合，將催生融合安全、物流、信息、互聯(lián)網(wǎng)的一體化移動生活服務(wù)綜合體，全面服務(wù)社會、經(jīng)濟及人們生活。

三、物聯(lián)網(wǎng)智能安防知識內(nèi)涵

（一）感知層

感知層是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)末梢，其主要功能是通過各種類型的傳感器對物質(zhì)屬性、環(huán)境狀態(tài)、行為態(tài)勢等靜態(tài)/動態(tài)的信息進行大規(guī)模、分布式的信息獲取與狀態(tài)辨識，針對具體感知任務(wù)，常采用協(xié)同處理的方式對多種類、多角度、多尺度的信息進行在線計算與控制，并通過接入設(shè)備將獲取的信息與網(wǎng)絡(luò)中的其他單元進行資源共享與交互。感知層由各種具備感知、計算、執(zhí)行能力的末端設(shè)備，如RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS、各類傳感器與執(zhí)行器、2.5G/3G/4G終端等，以及這些設(shè)備互連構(gòu)成的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)組成。

（二）通信層

通信層為物聯(lián)網(wǎng)的信息主干道，主要由運營商提供的各種廣域IP通信網(wǎng)絡(luò)組成，包括ATM、XDSL、光纖等有線網(wǎng)絡(luò)，以及GPRS、3G、3G+等移動通信網(wǎng)絡(luò)。在通信層，盡管上述有線網(wǎng)絡(luò)在底層協(xié)議上同樣存在多種制式，但在上層皆能統(tǒng)一在TCP/IP協(xié)議族下。與有線網(wǎng)絡(luò)相比，基于移動通信技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在部署上具備更大的靈活性，而3G網(wǎng)絡(luò)帶來的無線寬帶突破，更為物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展提供了承載基礎(chǔ)。該層以IPv6/IPv4以及后IP（Post2IP）為核心建立的互聯(lián)網(wǎng)平臺，將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的信息資源整合成一個可以互聯(lián)互通的大型智能網(wǎng)絡(luò)，為上層服務(wù)管理和大規(guī)模行業(yè)應(yīng)用建立起一個高效、可靠、可信的基礎(chǔ)設(shè)施平臺。

（三）管理層

管理層是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)廣泛智能化應(yīng)用的解決方案集。該層的主要功能是通過具有超級計算能力的中心計算機群，對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的海量信息進行實時的管理和控制，并通過具有超級計算能力的中心計算機群，對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的海量信息進行實時的管理和控制，并為上層應(yīng)用提供一個良好的用戶接口。物聯(lián)網(wǎng)管理平臺是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和產(chǎn)業(yè)鏈條中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過它可以實現(xiàn)對終端設(shè)備和資產(chǎn)（包括移動資產(chǎn)）的一體化管理。管理平臺主要包含以下軟件集：集成框架、物聯(lián)網(wǎng)中間件、行業(yè)套件，以及行業(yè)應(yīng)用解決方案等。

四、物聯(lián)網(wǎng)智能安防技術(shù)分析

（一）云計算技術(shù)

云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)、通過虛擬化方式共享資源的計算模式，存儲和計算資源可以按需動態(tài)部署、動態(tài)優(yōu)化、動態(tài)收回。云計算綜合運用了分布式計算、網(wǎng)格計算、網(wǎng)絡(luò)存儲等信息技術(shù)，可以使用戶更加方便快捷地獲取信息資源，降低運營成本。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要軟件即服務(wù)（SaaS）、平臺即服務(wù)（PaaS）以及基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）等云計算模式的支撐。因此云計算是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展的基石。

（二）RFID技術(shù)

RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號自動識別對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID電子標簽可實現(xiàn)高效靈活的管理，是物聯(lián)網(wǎng)最最關(guān)鍵的技術(shù)。典型的RFID系統(tǒng)由電子標簽、讀寫器和信息處理系統(tǒng)組成。當(dāng)帶有電子標簽的物品通過讀寫器時，通過無線電波將標簽中攜帶的信息傳送到讀寫器以及信息處理系統(tǒng)，完成信息的自動采集工作。信息處理系統(tǒng)根據(jù)需求做相應(yīng)的信息控制和處理工作。與普通的條形碼相比，讀寫器可同時讀取多個RFID標簽；讀取信息是不受光線、非金屬覆蓋的影響，而且在嚴苛的環(huán)境條件下仍然可讀；存儲容量大，可以反復(fù)讀寫。RFID技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、通訊等技術(shù)相結(jié)合，可實現(xiàn)全球范圍內(nèi)物品跟蹤與信息共享。

（三）智能技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的智能技術(shù)就是指海量信息的智能分析與控制。依托先進的軟件工程技術(shù)，對物聯(lián)網(wǎng)的各種數(shù)據(jù)進行存儲與快速處理，并將結(jié)果實時反饋給物聯(lián)網(wǎng)的各控制部件。為了有效達到預(yù)期目的所采用的方法和手段。在智能安防領(lǐng)域中，智能視頻分析技術(shù)起源于計算機視覺技術(shù)，它綜合應(yīng)用圖像增強處理等技術(shù)，在實現(xiàn)目標與背景分離的基礎(chǔ)上，通過將目標特征信息與預(yù)先設(shè)置的模板或規(guī)則進行比對，自動識別感興趣的目標、行為、事件或數(shù)據(jù)并產(chǎn)生報警，必要時可自動跟蹤異常目標并聯(lián)動其他安防設(shè)施，顯著提高了安全防控整體效率和能力。同時利用安防智能視頻分析技術(shù)在海量歷史視頻信息中實現(xiàn)基于時間、地點以及語義特征描述的智能化查詢搜索，可以為公安機關(guān)偵察辦案提供高效的查證手段。

五、結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)是由各種技術(shù)融合而成的新型技術(shù)體系，通過傳感器將物物相連，實時對采集到的信號的動態(tài)識別和分析，智能處理監(jiān)控的環(huán)境、人、物出現(xiàn)的各種情況，在最短的時間內(nèi)最大程度上識別監(jiān)控情況，對非法和不安全因素進行有效的排查和監(jiān)管，因此，智能安防系統(tǒng)有著更全面的識別能力、更低的誤判率、更強的信息處理能力、更高的可靠性和更優(yōu)的防范抵御威脅的能力。隨著物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展和成熟，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能安防系統(tǒng)的應(yīng)用必將越來越廣泛。

參考文獻：

[1]張宏海.RFID技術(shù)的EPC全球網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建[J].計算機應(yīng)用，2012.

[2]崔莉.傳感器網(wǎng)絡(luò)研究進展[J].計算機研究與發(fā)展，2013.

[作者簡介]馬驍（1981-），男，沈陽人，碩士，高級工程師，研究方向：智能安防。

[基金項目]高職高專公共安全領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)課程體系建設(shè)研究（項目編號：JG12EB107）