浅谈物联网技术在安防领域的应用研究

郭小丹　雷萌

摘 要： 从物联网技术的发展和应用研究入手，就物联网技术在安防领域的应用进行探讨，分析了安防物联网三个层面的技术构成和硬件体系，并对安防物联网技术的发展作了展望。

关键词： 物联网； 安防； 智能； 网络

中图分类号：TP393 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2015）08-34-02

Application of internet of things in security field

Guo Xiaodan， Lei Meng

（School of Information Engineering， Xizang Minzu University， Xianyang， Shanxi 712082， China）

Abstrct： Starting from the development and the application research of IoT （Internet of Things）， this paper discusses the application of IoT in the field of security， analyzes the three layers of technical structure and the hardware system of security IoT， and the development of security IoT technology is prospected.

Key words： internet of things； security； intelligence； network

0 引言

近年来，随着“感知中国”、“智慧地球”等国家战略性课题的提出，网络信息技术、通讯技术和传感器技术得到不断发展，物联网也已经成为我国最热门的产业技术之一。目前炙手可热的物联网技术正在世界范围内如火如荼地普及起来。物联网集当代最为广泛应用的三大技术为一体，即网络技术、传感器技术及微电子技术，通过采用全新的信息获取和处理技术，把所有的物品（包含人、动植物、实物等）与网络连接起来，使之能够被感知，并实现智能化识别与管理。物联网有着广泛用途，可用于智能楼宇、智能交通控制、智能家居、智能医院、环境保护、消防监控、智能工业监测、城市公共安全等诸多领域。物联网的出现，取代了生活中的某些非智能因素，使人们的生活变得更加安全和舒适。

目前，物联网已得到全面推广，很多多功能感知设备和监控设施已经被应用于建筑中的房间和回廊，在这样建筑间具备的多种感知功能和人与物间的自动遥控互动功能，使其成为了具有智能信息交互和自动实现人意愿的新一代建筑物；公共卫生物联网可使人们实现居家养老和家中疾病诊断；车辆和道路快速、便捷、安全的交通也可通过物联网来实现。这样应用物联网技术将全面改善人们的生活、学习和工作，达到生活服务智能水平。

1 物联网技术的研究和发展

“物联网”的英文名字为“Internet of Things”，它的概念是在“互联网概念”的基础上，将信息世界进行的信息交换和通信延伸并扩展到物理世界（任何物与物或任何物与人）而形成的一种网络概念。

物联网作为一个通信系统，拥有标准统一且高效实用的系统架构是至关重要的。物联网架构分为三层：感知数据的感知层、数据传输的网络层和应用层，对应了安防领域的各个安全防范区域联动平台、各种有线无线通讯系统的对接和中间件、各个报警监控巡视的探测执行设备以及防范的具体目标情况等[1]。前端的“感”、中端的“传”和后端的“算”已经成为物联网基本运作构成，抓住这三个环节，也就理清了这条无形之线。

物联网的传感器技术是一种检测装置，能感受到被测的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求[2]。在物联网系统中，传感器技术是物联网中的感知和输入部分，它的首要任务是实现对各种参量的信息采集和简单加工处理。

物联网的组网传输技术可以理解为搭建网络平台，将各种接入设备与使用的平台里的网络连接，感知层感知的物品信息通过网络平台中各种网络传输到应用层，起到了连接上、下两层的作用。在物联网中，要求传输层能够无障碍、高可靠性、高安全性地传送数据，解决感知层所获得的数据在一定范围内，尤其是远距离地传输问题。这意味着不但要利用好现有成熟的有线和无线的网络通讯技术，还需要对现有网络进行融合和扩展，才能实现更加广泛和高效的互联功能。

应用层技术主要解决的是信息处理和人机界面的问题。物联网应用层在经过分析处理感知数据后，为用户提供智能化管理和丰富的特定服务。合理高效地处理从网络层传来的海量数据，并从中提取有效信息，是物联网应用层要解决的一个关键问题。

目前，我国对物联网的研究工作高度重视，相关部门正致力于这一新兴技术的研究，以便形成促进物联网这一新兴技术发展的措施方针。近期官方多次提议了传感网发展的相关事宜，这表明我国物联网发展也正式被提上日程。2009年8月7日，温家宝总理视察了无锡高新微纳传感网工程技术研发中心，指出：“要在无锡迅速建立中国传感信息中心（或者形象称之‘感知中国中心）”。此后物联网就被正式列入国家五大新兴战略性产业，并写入了“政府工作报告”，可以看到物联网在中国受关注程度远远超过了美国、欧盟，以及其他各国，成为了我国全社会关注的焦点。

据Forrest-er等权威机构预测，下一个万亿级的通信业务将是传感网产业，到2020年，物物互联业务与现有人人互联业务之比将达到30：1[3]。因此，“物联网”也被称为继计算机、互联网之后发生在信息领域的新一轮技术革命。“物联网”率先在上海世博会得到了广泛应用，其中最为典型的应用是“车务通”在上海公共交通系统中的全面运用，以最先进的技术来保障世博会期间园区周边大流量交通的顺畅，以实时准确的货况、车辆定位与跟踪、运输的最优路径选择、物流网络设计与优化等信息为“e物流”提供了更便利的服务，从而大大提升“e物流”在众多物流企业中的综合竞争能力。

2 物联网技术在安防领域中的应用研究

作为安防的子系统，报警系统同其他子系统的融合一直是近年来技术和市场考虑的重点方向之一。随着物联网等通信和传输技术的发展，报警系统和其他安防系统的融合已经到了实际应用阶段。和楼宇对讲、视频监控乃至物联网的融合，报警+视频+DVR+WEB的模式已经成为一个日渐明朗的现实。随着物联网浪潮的到来，安防行业更多关注物联网安防，物联网概念里很重要的一部分是前端的传感器，而防盗报警的红外探测器、烟气感探测器、震动探测器、温度探测器、湿度探测器就是物联网的“触角”，它们接收现场的信息，并通过一定的传输方式进入到服务器端进行分析。

⑴ 完善安防报警子系统。在室内设有烟雾传感器、温度传感器、光纤或电磁感应周界、RFID轨迹偏离等报警器，构成入侵、视频、火灾、声音、紧急等安防物联网报警系统，形成了多模式报警机制。整个室内将采用各种通信技术实现安防监控，以保证安全。再将安防系统连接到Internet上，通过手机和网络上的计算机来监测和管理，真正实现信息化、网络化[4]。

⑵ 健全视频监控、提升门禁巡更子系统。在物联网安防监控中，采用昼夜监视各路口、车库和室内外等重要位置，由于监视结构庞大、摄像机数量众多，通常采取无线通讯网络，设置控制模块，接收多路视频信号压缩后通过总线上传至主机上显示记录。门禁管理应用IC卡加密RFID技术、活体指纹和眼底脸谱对比技术、电子门锁和网络控制相结合，取代了原始的钥匙并提供记录信息，实现智能化门禁管理。

⑶ 建立智能小区物联网安防管理平台。该平台整合了独立的子系统，应用网络总线和Zigbee无线网络、电力载波和GSM网络等无线通讯手段接收汇总小区综合安防信息，显示、记录并发出报警信号[5]。主要包括功能子系统、总线接入、数据融合、机器处理和指挥决策控制等部分，可以使保安能够通过大屏幕实时的关注小区的全景安防事件的发生，可以快速、全面的实现安防要求。

3 安防物联网技术的发展前景

随着科学技术水平的不断提高，尤其是计算机技术及自动化技术的广泛应用，人们对于安全防范技术的关注度和期望值也就越来越高，同时，人们的安全防范意识也由人为安全防范逐渐向“人防”和“技防”二者相结合的方式转变，使人们的生命和财产得到了更加安全的保证。目前，在安防系统的应用中，根据不同的建筑和客户对安全防范的不同要求，对每一个安防系统整体构成的设计也不尽相同，有单探测器和单控制主机构成的，也有多警探测器和多报警系统控制主机构成的。安防系统正在向多功能、大容量、智能化的方向迈进，逐渐形成一套完整的集智能控制和安全报警为一体的安全防范综合管理体系。

随着3G、WIFI等方式逐渐应用，报警产品无线化的趋势日益明朗。如今，市场上应用的报警系统中，无线产品的比重越来越大，达到了30%以上。一些传统做有线产品的国内厂家，今年也开始推出多网报警主机，如豪恩的8003无线系列，融合了3G、GSM、GPRS、CDMA等通信模块，通信方式可选，兼容性大大增强，安装使用方便，赢得了不少新老客户的青睐。

网络化也成为报警产品的另一个主要方向，作为与人们生活紧密相连的报警产品，也纷纷推出了众多的网络化产品。IPC的发展已经比较成熟，这种产品兼容了监控和报警的双重防护，并且通过INTERNET可以实现远程监控和存储，实现了天涯咫尺的梦想。IPC的发展也让更多的终端消费者接触到了报警系统，如果报警企业能在接警平台、信息保密度上再深入一步，IPC未来前景非常可观。

为了顺应网络化发展的步伐，TCP/IP化的产品已经成为报警系统的方向。比如今年一些厂家推出的IP防盗主机系统采用IP技术，以计算机为操作主体，可与其他设备共用TCP/IP网络，大幅度地节省安装成本，通过专用软件检测、自动管理报警系统上各个设备的运行情况，极大方便了用户的管理和使用。

4 结束语

物联网技术在安防系统中的应用实现了物与物、物与人的“对话”，以其数据传输可靠性和操作管理的便捷性优势，能够有效的防范犯罪，减少灾害的发生，为社区公安建设平安城市提供有效的安防体系。但随着市场对各类安防产品功能要求的不断提高，如何利用图像处理技术使防火、安防器件对现场图片中的人物、烟雾、火等不同对象进行识别是安防产品开发的新亮点，这还需要我们对实验室安防进行更深入的研究，以完善其功能，使其在建设平安城市过程中表现出令人满意的性能。

参考文献：

[1] 朱弘.物联网技术的发展和在安防领域的应用研究[J].中国安防，

2010.7：31-33

[2] 张春红，裘晓峰，夏海轮等.物联网技术与应用[M].人民邮电出版社，

2011.

[3] 杨彦辉.基于Zigbee的无线IP网关技术研究[D].北京邮电大学，

2010.

[4] 柳卫林.基于Zigbee技术的智能家居控制系统的设计与实现[D].东

华大学，2010.

[5] 杨明.浅谈物联网技术在小区安防中的应用[J].中国安防，2010.6.