物聯網技術在滅火救援人員防護中的應用研究

陳立博

摘要：物聯網技術的飛速發展，為不同領域的實時數據獲取、數據監測等方面的應用提供了解決方案。本文主要研究了物聯網的關機技術及其特點，并對使用場景進行了分析與比較，分析了物聯網技術能夠幫助救援人員在救援過程中準確獲取復雜環境下人員的位置信息提供了參考幫助，在消防人員遇到危險情境時，能夠引領消防人員逃離困境。

關鍵詞：物聯網;ZigBee;滅火救援

引言：近年來信息技術產業的快速發展，帶動了物聯網的發展，物聯網技術的出現為各領域的智能化創新提供了方向。在救援領域中，為消防隊員在滅火救援人員防護提供保障，提供了準確的定位信息以及相關傳感數據信息，在消防救災方面發揮了重要作用，本文從物聯網技術的關鍵技術和特點進行研究，結合消防人員在救援過程中的實際需求，總結出物聯網技術對于提高救援人員在危險狀態下的個人防護有重要意義，能夠減少人員的損傷。

一、物聯網簡介

物聯網（Internet of Things）技術是基于互聯網技術的發展而引起的應用創新。所謂物聯網是指將各種傳感器設備以電信網絡為載體與互聯網進行網絡鏈接，搭建一個同時連接多種類設備的整合的網絡系統。物聯網技術的快速發展是的各個物體之間的信息交換變得快捷、便利，推動了社會整體信息交流水平的發展，也促進了社會生產生活各領域的發展。當前物聯網關鍵技術主要包括多種信息傳感設備，例如智能傳感器技術、RFID射頻識別技術、數據實時采集技術、信息安全技術、數據通信技術等。李屹[1]等人分析了將物聯網技術應用于環保領域的應用研究，充分利用物聯網技術的傳感、網絡通信、射頻識別等技術[1]實現對環境、生態信息的采集與網絡化監控，從而達到節能減排的目的，同樣，物聯網技術中包含的定位技術、數據通信技術、嵌入式系統技術等也為消防人員在滅火救援中的防護提供了技術支持。

二、物聯網關鍵技術分析

2.1基于射頻識別定位技術

射頻識別定位又稱作RFID定位技術，是一種通過射頻的方式獲取數據信息的非接觸式信息識別定位技術。該種定位技術成本較低，可以在短時間內獲取高精度的信息數據，使用的傳輸距離小于200m，由于具備無接觸的等優點，多應用于室內定位的場景。

2.2基于Wi-Fi的定位技術

Wi-Fi技術也稱作無線局域網絡，隨著Wi-Fi網絡的普及率逐漸提高，基于Wi-Fi的定位技術逐漸得到應用，由于Wi-Fi技術采用了AP接入點的網絡接入方式，能夠彌補傳統GPS定位系統中定位不準確的問題，同時采用基于Wi-Fi網絡的定位方法和數據傳輸方式大大的降低了使用成本，同時也能夠提升定位的精度。

2.3基于ZigBee的定位技術

ZigBee技術是一種用于近距離、低功耗、低速率的無線數據通信技術。相比于藍牙等無線數據通訊技術[2]，該種通信技術可以采用網狀多層級的網絡拓撲結構，每一個主節點可以管理上百個子節點，可以組成高容量的網絡;同時ZigBee技術的時效性較高，設備從休眠狀態切換至工作狀態的時間保持在毫秒級別，在節能的同時保證了數據傳輸的時效性。

因此，ZigBee技術是一種適用于短距離、速率要求較低場合的無線通信技術，網絡的可擴展性較好。

2.4網絡通信技術

網絡通信技術由數據通信、通信協議、通信網絡互聯三部分組成，光纖通信、衛星信號技術實現了信息在網絡內的傳播、實現了軟件與硬件設備的數據通信，為數據的集中運維、計算、管理、預警提供了方法。

基于傳感器的網絡技術就是利用無線傳感技術和傳感終端設備，將物聯網中獲取的數據進行篩選、過濾、分析、整理，將整理后的數據信息進行傳輸，智能硬件設備可以實現將多種數據處理算法集成在更加小巧的實體單元中，便于人們在多種場景中安裝與使用。

三、物聯網技術在滅火救援中的實際應用

在滅火救援的過程中，空氣呼吸器是用于在火災中隔離有毒氣體的防護性設備，但由于固體設備的體積固定，救援人員無法實際感知空氣余量，因此救援人員需要實時把握呼吸器的余量，在保證自身安全的前提下，進行滅火救援，同時救援指揮中心也需要及時掌握救災現場的空氣呼吸器的實際余量，便于更好的把握救援進度，保護救援人員的人身安全。在物聯網技術的背景下，可以采用基于ZigBee、WiFi等網絡進行數據傳輸，采用智能傳感設備進行數據獲取。綜上，采用物聯網的設計思維，可以設計具備遠程監測功能的空氣余量監測系統，該系統在空氣呼吸器內部設置壓力傳感器，用于獲取空氣呼吸器內部的氣體體積，并將氣體體積值換算成用于傳輸的信號信息，并將信息采用ZigBee傳輸到遠程主機，用于遠程監控，當空氣余量在設定閾值時，提醒救援人員處于空氣不足狀態，有利于救援人員及時了解現場的有效信息，確保了救援人員的生命安全。

在實際的救援場景中，精準的定位方法同樣也很重要。采用物聯網技術可以對復雜環境下的人員位置信息進行感知與計算，可以及時探測到生命體征信息，保障了救援的有效展開，并通過無線網絡實現對救援人員定位數據的傳輸，提升了對救援人員的安全監控。

結束語

綜上所述，物聯網技術的發展實現了傳感器設備與虛擬互聯網的相互通訊與信息化管理，實現了人與物的交互，加強了人與物、人與世界的關聯性。在滅火救援的復雜環境下，消防員可以充分利用智能傳感設備實時獲取數據、采用ZigBee等無線傳輸技術保證數據傳輸、采用室內外定位技術獲取位置信息、采用空氣余量監測系統實時把握救援場景情況，從多角度掌控救援現場的救援進程，在提升滅火救援效率的同時，提高自身安全性，減少人員傷亡。

參考文獻：

[1]李屹.環保物聯網技術應用研究綜述[J].中國電子科學研究院學報，2019，14（12）：1249-1252.

[2]蘇俊. 物聯網技術在滅火救援人員防護中的應用研究[A]. 中國消防協會.2014中國消防協會科學技術年會論文集[C].中國消防協會：中國消防協會，2014：4.

作者單位：長春市消防救援支隊