基于物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的智能行李安檢系統(tǒng)研究

武希英

摘要：最近幾年，在社會交通技術(shù)的應(yīng)用背景下，無論是人員，還是物品，其流動性不斷增強，為不法分子在公共交通中攜帶槍、炸藥、刀具等危險物品提供了可乘之機，給公共交通造成了一系列的安全隱患。為了保證公共交通的安全性，現(xiàn)利用物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)，針對傳統(tǒng)行李安檢系統(tǒng)存在的問題，探討了系統(tǒng)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，重點分析了智能行李安檢系統(tǒng)的系統(tǒng)層級、系統(tǒng)組成以及系統(tǒng)功能。結(jié)果表明：基于物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的智能行李安檢系統(tǒng)運行性能良好、安全可靠，各個功能模塊實現(xiàn)滿足設(shè)計相關(guān)要求，符合實際應(yīng)用需求。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);人工智能;行李安檢

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）36-0119-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

機場和車站在執(zhí)行安全檢查工作期間，主要以服務(wù)全體乘客為主，傳統(tǒng)檢測模式的使用無法給現(xiàn)代乘機人、乘車人提供良好的流動服務(wù)，嚴(yán)重影響了他們的乘坐體驗。在這樣的背景下，物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)應(yīng)運而生，通過利用這些技術(shù)，不僅可以最大限度地減小檢驗工作人員的工作量，還能提高機場行李處理的效率和效果，滿足乘客多樣化乘坐需求。同時，還能及時有效地分析和解決交通管理中存在的問題，提高機場或者車站交通安全管理水平。因此，在物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的應(yīng)用背景下，如何科學(xué)設(shè)計和開發(fā)智能行李安檢系統(tǒng)是相關(guān)人員必須思考和解決的問題。

1系統(tǒng)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)

智能行李安檢系統(tǒng)在具體的設(shè)計和開發(fā)中，主要使用了以下兩種技術(shù)：

1）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。對于物聯(lián)網(wǎng)而言，其重要部件主要以傳感器為主，通過利用該傳感器，可以全面了解和把握被測量的信息數(shù)據(jù)，使得重要信息數(shù)據(jù)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)律和標(biāo)準(zhǔn)，快速轉(zhuǎn)換為電信號，以滿足信息數(shù)據(jù)傳輸、存儲和管理需求。為促進物理物體向自動化、智能化、信息化方向不斷發(fā)展，提高數(shù)據(jù)采集的廣度和深度，擴大數(shù)據(jù)規(guī)模具有重要作用。

2）人工智能技術(shù)。通過利用人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)，不僅可以確保系統(tǒng)自動進入學(xué)習(xí)狀態(tài)，實現(xiàn)對圖像的快速、精準(zhǔn)識別，還能取得理想的管控效果。

2系統(tǒng)層級、組成及功能

2.1系統(tǒng)層級

為了避免傳統(tǒng)檢測方式存在的一系列弊端，充分發(fā)揮和利用物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，現(xiàn)設(shè)計和開發(fā)一款功能強大、通用性強的智能行李安檢系統(tǒng)[1]。該系統(tǒng)層級設(shè)計示意圖如圖1所示。從圖中可以看出，該系統(tǒng)主要包含以下四個層次。

2.1.1數(shù)據(jù)采集層

數(shù)據(jù)采集層主要由X光安檢設(shè)備、氣味傳感器、易燃易爆液體檢測儀等多種傳感器終端設(shè)備組成，這些傳感器屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要組成部件，為系統(tǒng)增加了感官能力，使得系統(tǒng)具有強大的觸覺、嗅覺、視覺、聽覺。因此，數(shù)據(jù)傳輸層主要用于對行李內(nèi)物品數(shù)量以及乘客數(shù)量等相關(guān)信息數(shù)據(jù)的采集和整理[2]，為用戶提供了重要的數(shù)據(jù)來源。

2.1.2網(wǎng)絡(luò)傳輸層

網(wǎng)絡(luò)傳輸層主要包含光網(wǎng)專線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、傳輸設(shè)備、5G等設(shè)備和技術(shù)，該傳輸層對網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)傳輸速度以及數(shù)據(jù)傳輸時效性提出了更高的要求[3]。

2.1.3平臺層

平臺層作為該系統(tǒng)的核心組成部分，主要用于對各個區(qū)域網(wǎng)絡(luò)連接方式的管理以及數(shù)據(jù)存儲狀態(tài)、運算方式以及管理狀態(tài)的檢測和管控。平臺層主要包含連接管理平臺、云設(shè)施、設(shè)備管理平臺、人工智能算法平臺等各種設(shè)備[4]。其中，連接管理平臺主要負(fù)責(zé)對連接資費、自動化規(guī)則、應(yīng)用程序接口協(xié)議等各種狀態(tài)的管理。云設(shè)施主要用于對重要數(shù)據(jù)的存儲、管理和計算;設(shè)備管理平臺主要用于對各種子設(shè)備的注冊以及重要數(shù)據(jù)的存儲、處理和管理，提高數(shù)據(jù)的安全性、可靠性和完整性。人工智能算法平臺主要包含以下多種模塊[5]，分別是模型工具模塊、認(rèn)知計算模塊、數(shù)據(jù)庫模塊和數(shù)據(jù)發(fā)掘模塊，通過使用這些模塊，可以提高數(shù)據(jù)整合速度和管理速度。

2.1.4應(yīng)用層

應(yīng)用層主要用于對人員流動情況的管理，并將最終的檢測結(jié)果形象、直觀地呈現(xiàn)在客戶面前，供客戶查看和調(diào)用，以起到信息展示、告警功能，便于顧客快速尋找和匹配各自的行李。應(yīng)用層被劃分為以下幾個模塊：（1）檢測告警模塊。該模塊作為應(yīng)用層的主要模塊，主要用于對違禁物品的告警提醒、重要圖像數(shù)據(jù)的展示以及各種人員的管理等[6]。（2）人員管理模塊。該模塊主要采用分級管理的方式，對運營人員進行集中化、分級化管理，以達(dá)到快速匹配不同人員操作權(quán)限的目的。（3）設(shè)備管理模塊。該模塊具有以下核心功能，如設(shè)置運行情況追蹤和展示功能、設(shè)備升級功能、設(shè)備遠(yuǎn)程診斷功能等[7]。（4）數(shù)據(jù)管理模塊。該模塊主要用于對重要數(shù)據(jù)的集中化管理以及違禁品的智能化管控。

2.2系統(tǒng)組成及功能

在物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的應(yīng)用背景下，智能行李安檢系統(tǒng)主要由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、設(shè)備管理平臺、人工智能平臺、液體檢測設(shè)備、氣味傳感器等部分組成。系統(tǒng)組成如圖2所示。

2.2.1數(shù)據(jù)采集

在數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)中，智能行李安檢系統(tǒng)通過借助X光檢測設(shè)備，對行李內(nèi)物品形狀、材質(zhì)等相關(guān)信息數(shù)據(jù)進行全面采集和整理，并使用液體檢測儀器，采用靜態(tài)的方式，在利用計算機斷層掃描技術(shù)的基礎(chǔ)上，對待測液體的電導(dǎo)率、介電常數(shù)進行測量[8]，從而科學(xué)有效地辨別出物品的易燃性和易爆性等特征。同時，還要對行李中液體、材質(zhì)等信息數(shù)據(jù)進行全面采集。此外，還要借助AI攝像頭，對人員圖像進行全面采集，并借助人臉識別系統(tǒng)，對特殊人員的面部圖像進行隨機化、自動化抓拍，將最終抓拍的人臉信息上傳到人臉系統(tǒng)中，便于其他人員進行身份核查。系統(tǒng)可以自動對已收集好的人員信息、重點人員信息進行一一對比和分析，一旦發(fā)現(xiàn)某些人員信息不匹配現(xiàn)象，系統(tǒng)會自動發(fā)出報警聲，以引起相關(guān)人員的注意。另外，通過利用氣味傳感器對行李內(nèi)物品相關(guān)信息數(shù)據(jù)進行全面、及時采集和整理，并連接其他傳感器，對有價值的信息數(shù)據(jù)進行全方位整理，以最大限度地提高數(shù)據(jù)的安全性和完整性。

2.2.2數(shù)據(jù)上傳分析

在進行數(shù)據(jù)上傳分析的過程中，需要借助網(wǎng)絡(luò)將這些數(shù)據(jù)及時、有效地上傳到以下兩種平臺中，一種是設(shè)備管理平臺，另一種是人工智能平臺。同時，還要使用圖像識別系統(tǒng)，全面采集和整理現(xiàn)有的違禁品庫數(shù)據(jù)，此外，還要借助人工智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)算法分析技術(shù)，對人員數(shù)量和行李內(nèi)物品信息進行全面分析，在此基礎(chǔ)上，一旦發(fā)現(xiàn)有問題的行李物品和人員，系統(tǒng)會自動發(fā)出報警聲，確保人員、行李面貌毫不保留地呈現(xiàn)在客戶面前。在物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的應(yīng)用背景下，可以實現(xiàn)對算法、違禁品庫等優(yōu)化和完善，為進一步提高識別結(jié)果的精確性和真實性發(fā)揮出重要作用。通過把部分人員代替為機器，可以確保行李安檢工作有效開展，進一步保證安檢操作的標(biāo)準(zhǔn)性和規(guī)范性，為避免因安檢人員人為原因操作不當(dāng)而出現(xiàn)漏檢、誤檢現(xiàn)象。通過全面對比和分析人員信息數(shù)據(jù)、車票數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)，可以全面定位和查找問題人員的實際去向。

2.2.3系統(tǒng)升級

為了實現(xiàn)對違禁品種類的實時更新，需要采用網(wǎng)絡(luò)自動補充技術(shù)，對違禁品庫進行實時升級，同時，還要借助晉級軟件，加強對多樣化違禁品相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，以滿足多樣化安檢需求。此外，還要借助設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，全面了解和把握設(shè)備實際運行狀態(tài)，確保系統(tǒng)具有強大的遠(yuǎn)程預(yù)檢設(shè)備功能、故障問題分析判斷功能以及遠(yuǎn)程升級功能等，為進一步提高設(shè)備運行的安全性和可靠性，實現(xiàn)對設(shè)備的升級優(yōu)化提供重要的依據(jù)和參考。

2.2.4功能拓展

為了充分發(fā)揮和利用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，要重視對智能行李安檢系統(tǒng)的功能拓展。智能行李安檢系統(tǒng)除了可以應(yīng)用在行李安檢場合中以外，還要應(yīng)用于物流跟蹤、快遞配送等各種場景貨物的安檢領(lǐng)域中。行李安檢系統(tǒng)可以與應(yīng)急聯(lián)動系統(tǒng)、報警系統(tǒng)等各種系統(tǒng)之間建立有效對接關(guān)系，以實現(xiàn)對系統(tǒng)功能的進一步拓展和優(yōu)化。

3 結(jié)束語

綜上所述，在5G技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展和普及下，數(shù)據(jù)樣本變得越來越豐富，安防檢測方式變得越來越先進，智能行李安檢系統(tǒng)功能變得越來越強大。通過利用基于物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)智能行李安檢系統(tǒng)，不僅促進行李安檢向自動化、智能化、信息化方向不斷發(fā)展，提高檢測結(jié)果的精確度和及時性，還能為車站、機場等場所行李安檢工作的有效開展提供智能化服務(wù)，極大地提高客戶的使用體驗，為進一步縮小行李安檢成本，提高行李安檢管理的安全性和可行性，促進社會的穩(wěn)定、和諧發(fā)展提供重要的平臺支持。

參考文獻：

[1] 周坤，李小松.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的人工智能圖像檢測系統(tǒng)設(shè)計[J].無線互聯(lián)科技，2020，17（19）：81-82.

[2] 何山.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在民用航空安全檢查中的應(yīng)用研究[J].科學(xué)與信息化，2019（83）：33-35.

[3] 秦益文.人工智能物聯(lián)網(wǎng)旱災(zāi)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2017（3）：59-60.

[4] 張春杰，武智博，張碩桐.物聯(lián)網(wǎng)及人工智能技術(shù)在城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用探究[J].電子世界，2020（7）：55-56.

[5] 孫曉霞，孟文俊，智慧.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能化物料搬運系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].機械工程與自動化，2014（2）：218-220.

[6] 洪芳華，徐弘道，林燕云，等.基于物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的倉庫現(xiàn)場安全監(jiān)控應(yīng)用研究[J].管理科學(xué)與工程，2020（4）：260-265.

[7] 王治江.淺析物聯(lián)網(wǎng)遇上人工智能[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2018，36（1）：208-209.

[8] 錢文軒.基于5G技術(shù)的智能安檢云平臺設(shè)計與實現(xiàn)[J].江蘇通信，2019，35（6）：70-73.

【通聯(lián)編輯：光文玲】