基于物聯網技術的安防系統

連天鋒

【摘要】隨著信息化時代的到來與群眾生活水平的日漸提升，實現智能化家居生活將是發展的必然趨勢。物聯網不僅涵蓋了互聯網整體功能，而且其物理實體與物理實體間能良好通信；并把物理實體和虛擬網絡相連起來，讓用戶不受空間因素限制的對物理實體進行控制。根據自身工作經驗，首先對物聯網智能家居安防系統及其特點進行了分析，其次分析研究了物聯網智能家居安防系統的系統構建和工作原理。

【關鍵詞】物聯網；智能家居；安防系統設計

【Abstract】With the advent of the information age and the rising standard of living of the masses， to achieve intelligent home life will be the inevitable trend of development. Internet of Things not only covers the overall function of the Internet， but also its physical entities and physical entities can communicate well； and physical entities and virtual networks connected to allow users from space constraints on the physical entities to control. According to their own work experience， firstly， the intelligent home security system and its characteristics are analyzed. Secondly， the system construction and working principle of the intelligent home security system are analyzed and analyzed.

【Key words】Internet of things；Intelligent home；Security system design

1. 前言

物聯網是以無線傳感技術為基礎的物流網絡，隨著技術與應用的不斷發展，物聯網的內涵有了較大變化。早在2005 年，國際電信聯盟（ITU）在《The Internetof things》報告中對物聯網概念進行擴展，在任何時間，任何地點、任何物體之間的互聯，無所不在的網絡和無所不在計算的發展愿景，智能終端、傳感器技術等技術將被更加廣泛地應用。物聯網中的“物”均具有標識、物理屬性以及實質上的個性，使用智能接口，完成與信息網絡的無縫整合。物聯網的關鍵環節為“感知 - 傳輸 - 處理- 反饋”。物聯網技術和智能安防系統的完美組合，可以實現全面的的安全管理和安全保護，使得安全管理機構可以全方位的監控所有的安全測控點，實現智能安防系統能力的大幅提升。

2. 智能安防系統物聯網體系結構設計

物聯網/ 泛傳感器網絡系指在物理世界的實體內，部署具有一定感知能力、執行能力或計算能力的各類信息傳感設備，使用網絡設施完成信息傳輸，從而實現大范圍的人與物、物與物之間的信息交換需求的互聯。物聯網由各種末端網、通信網絡和應用層3個層次組成，傳感器網絡是物聯網末端采用的關鍵技術之一。智能安防系統的物聯網體系包括三個層次。第一層為傳感網絡。包括智能家電、監控終端、門禁終端、RF 讀寫器等，這些設備一般帶有 RF 讀寫器或紅外、ZIGBEE、藍牙、GPRS等配備數據通信模塊的傳感器，能夠提供底層的監控數據采集；第二層為傳輸網絡，包括寬帶網絡與安防物聯網平臺的傳送功能、電信網關的物聯網傳送功能兩部分，可以實現數據的傳輸與計算；第三層為應用網絡，主要包括物聯網平臺應用功能、網關的物聯網應用功能以及由物業安全監控平臺等組成的第三方應用功能。第三方應用主要用于實現跟蹤具體的安全管理異常。

3. 基于物聯網的智能安防系統的關鍵技術

3.1 智能視頻監控。

（1）傳統安防系統中的視頻監控系統是一種報警手段，具有通觀全局、一目了然的特點，判斷事件具有很高的準確性和實時性，已成為安全防范系統技術集成的核心。物聯網技術將視頻攝像機、射頻設備和雷達等傳感器納入治安防控網絡，實現大范圍、多場景、全天候的安防檢測。以高清網絡攝像機為主要的傳感設備，通過其獲取高清監控影像，再利用智能視頻分析系統對影像進行實時分析，做出報警等決策，極大地提高了視頻監控的智能化和安全可靠性。根據物聯網的體系結構，將智能視頻監控物聯網劃分為感知層、網絡層和應用層，下圖1為智能視頻監控物聯網的體系結構圖。

（2）感知層包括各種視頻采集設備，借助各種平臺，采集各種格式的視頻信息。網絡層將視頻采集設備所獲取到的視頻信息通過網絡傳輸到應用層，隨著互聯網技術的發展，任何信息源都可以連入互聯網，豐富和拓展了視頻監控系統的能力和覆蓋范圍。

3.2 RFID 技術及門禁系統。

在傳統的針對居民社區和校園的安防中，除了使用視頻監控系統外，使用最多的就是對進出社區和校園的人員、車輛進行身份識別，通過安保人員核查人員的身份、出入證等證件雖然行之有效，但也存在身份偽造、錯漏等現象，還容易發生沖突現象。系統采用非接觸式的 RFID 卡，當持卡人靠近門禁系統時，讀寫器將對其進行識別，將其序列號發送到主控機和 PC 機，通過應用程序連接后臺數據庫獲取與該卡號對應的用戶信息，若該卡已注冊，則通過驗證并允許其進入，若卡中信息非法或無效，則禁止其通過并觸發警報。

3.3 智能面部識別技術及應用。endprint

（1）智能面部識別技術是指與物聯網技術相結合，通過與計算機相連的攝像頭動態捕捉人的面部圖像，同時把捕捉到的圖像與預先錄入到數據庫系統中的人臉圖像進行比對識別。系統由人臉圖像采集、人臉檢測和定位、人臉圖像規范化及人臉圖像分析等部分組成，其工作原理示意圖如圖2：

（2）在社區校園安防系統中，在如社區銀行、校園辦公樓、重點實驗室等特殊安保單位均可廣泛采用智能面部識別技術。通過圖像采集，將授權人員的面部信息存儲在人臉數據庫中，并可使用現有的PC機、攝像機等常規設備構成智能面部識別系統，通過物聯網技術，將面部識別信息與視頻監控信息在應用層進行匯集，將二者結果進行比對分析，互通有無，形成對受監控目標的精確監控、定位、跟蹤的目標。

4. 智能安防系統物聯網應用實現

智能安防物聯網系統的目的是打造一個物聯網平臺，在這個安全監控自動化的平臺上可以實現門禁系統、防盜報警系統、智能設備的安全運行，形成一個以有線接入（Cable）、寬帶接入（光纖和以太網）、電話接入（固話和移動）等不同方式接入的安防服務體系。網關作為整個區域網絡的監控中心，能夠實時觀察整個網絡的運行情況與報警信號，并通過Intemet與 GSM 網絡與遠程客戶端實現交互，以通知用戶報警事件的發生，用戶同樣能夠通過Intemet和 GSM 網絡監控整個網絡的運行情況并能夠遠程控制執行機構，全部的監控數據以及報警事件均存入網關的數據庫服務器中。

4.1 智能物聯網通信網關的實現。

物聯通信網關功能主要包括：應用系統平臺數據接口模塊、多模網絡接入處理模塊、傳感器數據推送模塊、IP網絡層接口和串口、傳感網接口模塊、USB 等外圍設備接口。

（1）應用平臺接口模塊：處理物聯網應用平臺和網關的接口，主要為傳感數據的發送與接收，對內網處理模塊的指令接收和返回值發送等，是物聯網和物聯網應用平臺的數據通道。

（2）傳感數據分發模塊：物聯網數據的中轉發送中心。平臺接口模塊和內網處理模塊能夠到傳感數據分發模塊中注冊數據.建立數據分發模塊的數據處理路由表。根據該表，傳感數據分發模塊決定從傳感網中獲取數據的去向。同時，該模塊還負責把來自內部處理模塊的數據和指令發送到傳感網絡。

（3）內網處理模塊：用于處理網關的應用功能。該模塊可以接收來自傳感網的數據. 并根據數據做出相應反饋，實現室內物聯網的閉環控制功能。

（4）傳感網接口模塊：同各種協議的智能設備通信，接收這些設備產生的數據，實現傳感網設備與網關之間的數據交互。

上述網關物聯網功能實現了物聯網運營平臺與軟件將內部的物聯網對接，同時也實現了物聯網內部的自我管理功能，并給用戶提供了進行應用擴展的能力，對物聯網的區域應用實現了有效的支撐。

4.2 視頻監控服務子系統。

遠程音頻、視頻實時互動，主要功能是在監視端的音頻、視頻終端完成數據的壓縮編碼，并通過特定的協議實現網絡數據的加密與封裝，通過互聯網實現網絡傳輸，客戶端完成對數據的解碼以及數據同步處理。在過程中要求偵查網絡的狀態，同時根據網絡的狀態選擇數據壓縮模式，以適應網絡線路的不穩定狀態。

5. 結束語

該系統能夠在監控區域大范圍地分布節點，可以探測區域火災、煤氣、人體紅外、物體定位以及監控錄像等，以防止各種火災、爆炸、中毒以及盜竊事件的發生。隨著社會的發展，物聯網技術以及智能安防系統的結合必將更加的緊密和智能。

參考文獻

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[文章編號]1619-2737（2017）07-20-676endprint