物联网与安防技术融合的新应用

摘要：在当前的物联网建设中，视频监控是成为物联网应用中最先进行应用的项目之一，同时，其也在其他行业以及领域中也发挥着相当重要的作用。当前，安防行业如何紧抓机遇以及提升技术层次、拓展产业领域、扩展发展空间、实现物联网与安防行业的有效融合，是当前每一个安防企业所需要面对并且需要及时解决的现实问题。

关键词：物联网；安防技术；应用

中图分类号：X703文献标识码： A

一、物联网的定义

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，其英文名称是“Internet of Things "，顾名思义，就是物联网就是物物相连的互联网，是指通过射频识别( RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网是以感知为目的，实现人与人、人与物、物与物全面互连的网络。其特点就是通过各种感知方式来获取物理世界的各种信息，结合互联网、移动通信网等进行信息的传递与交互，再采用智能计算技术对信息进行分析处理，从而提升人们对物质世界的感知能力，实现智能化的决策和控制。

二、基于智能安防系统的物联网体系

基于物联网的安防技术涉及通信技术、控制技术以及计算机技术等多种技术的融合，可将基于物联网技术的安防系统理解为通过多种有线、无线通讯技术，连接各种末端设备或子系统，并采用XML/Web Services/SOA等开放式、标准化的数据表达技术，将终端设备或子系统汇总到一个统一的管理平台，实现远程监视以及自动报警、控制、诊断和维护，为用户提供对人、设备、场景的全局化管理和综合化、智能化的安防信息服务系统。在网络架构上，我们可以将物联网系统由下而上抽象为四个层面:感知层、通信层、管理层和应用层。

(一)感知层

感知层是物联网的神经末梢，其主要功能是通过各种类型的传感器对物质属性、环境状态、行为态势等静态/动态的信息进行大规模、分布式的信息获取与状态辨识，针对具体感知任务，常采用协同处理的方式对多种类、多角度、多尺度的信息进行在线计算与控制，并通过接入设备将获取的信息与网络中的其他单元进行资源共享与交互。感知层由各种具备感知、计算、执行能力的末端设备，如RFID标签和读写器、摄像头、GPS、各类传感器与执行器、2. 5G/3G/4G终端等，以及这些设备互连构成的现场网络组成。

(二)通信层

通信层为物联网的信息主干道，主要由运营商提供的跟中广域IP通信网络来组成，主要包含ATM,XDSL、光纤等有线网络。在通信层，虽然在底层协议上上述有线网络同样存在多种制式，但在上层都能在TCP/IP协议族下进行统一。和有线网络进行比较，在部署基于移动通信技术的物联网应用上具备更大的灵活性，而3G网络带来的无线宽带突破，更为物联网业务的发展提供了承载基础。该层以IPv6/IPv4以及后IP( Post2IP)为核心建立的互联网平台，将网络内的信息资源整合成一个可以互联互通的大型智能网络，为上层服务管理和大规模行业应用建立起一个高效、可靠、可信的基础设施平台。

(三)管理层

管理层是将物联网技术与行业专业技术相结合，实现广泛智能化应用的解决方案集。该层的主要功能是通过具有超级计算能力的中心计算机群，对网络内的海量信息进行实时的管理和控制，并通过具有超级计算能力的中心计算机群，对网络内的海量信息进行实时的管理和控制，并为上层应用提供一个良好的用户接口。物联网管理平台是物联网网络架构和产业链条中的关键环节，通过它可以实现对终端设备和资产(包括移动资产)的一体化管理。管理平台主要包含以下软件集:集成框架、物联网中间件、行业套件，以及行业应用解决方案等。

(四)应用层

该层的主要功能是集成系统底层的功能，构建起面向各类行业的实际应用，如生态环境与自然灾害监测、智能交通、远程监控等。

三、智能安防应用中的典型系统

(一)智能视频监控系统

传统安防系统中的视频监控系统是一种报警复核手段，具有通观全局、一目了然的特点，判断事件具有很高的准确性和实时一性，己成为安全防范系统技术集成的核心。物联网技术将视频摄像机、射频设备和雷达等传感器纳入治安防控网络，实现大范围、多场景、全天候的安防检测。以高清网络摄像机为主要的传感设备，通过其获取高清监控影像，再利用智能视频分析系统对影像进行实时一分析，做出报警等决策，极大地提高了视频监控的智能化和安全可靠性。根据物联网的体系结构，智能视频监控物联网体系结构如图1所示。

图1智能视频监控物联网体系结构

(二)RFID门禁系统

在传统的针对居民社区和校园的安防中，除了使用视频监控系统外，使用最多的就是对进出社区和校园的人员、车辆进行身份识别，通过安保人员核查人员的身份、出入证等证件虽然行之有效，但也存在身份伪造、错漏等现象，还容易发生冲突现象。但在社区和校园安防中，若采用体积小、结实耐用、不易伪造、携带方便的片式RFID标签，将需要识别人和物体的相关信息预存在电子标签中，读写器通过天线发送射频信号获取标签中的信息或将信息写入标签，应用系统对采集到的标签信息进行处理，做出决策判断。该技术目前己使用十多个场所的门禁系统中，对进出人员进行安全监测。

(三)智能面部识别系统

智能面部识别技术是指与物联网技术相结合，通过与计算机相连的摄像头动态捕捉人的面部图像，同时把捕捉到的图像与预先录入到数据库系统中的人脸图像进行比对识别。智能面部识别的关键技术包括特征面部扫描技术、特征分析技术、神经网络扫描技术等。通常适用于某些保密性强的特定场所。系统由人脸图像采集、人脸检测和定位、人脸图像规范化及人脸图像分析等部分组成，其工作原理如图2所示。

图2工作原理

在社区校园安防系统中，在如社区银行、校园办公楼、重点实验室等特殊安保单位均可广泛采用智能面部识别技术。通过图像采集，将授权人员的面部信息存储在人脸数据库中，并可使用现有的PC机、摄像机等常规设备构成智能面部识别系统，通过物联网技术，将面部识别信息与视频监控信息在应用层进行汇集，将二者结果进行比对分析，互通有无，形成对受监控目标的精确监控、定位、跟踪的目标。

(四)智慧校园

智慧校园利用物联网不但能使教学环境实现智能化，还能对学校内的交通管理以及车辆、师生的健康和学生的生活进行服务，例如，在教室内安装光线传感器以及控制器，也就是利用学生的位置以及光线的强度来调整教室的光照。尤其是将电子监考系统应用到现代化的监控设备系统的监考中，建立以校园网络为基础的数字化、网络化的监控系统，解决监控面积过大、监控点数过多的难点;为校内有安全隐患的地区安装摄像头和红外传感器，便可以实现安全监控和自动报警等功能。

(五)智能交通

智能交通是利用现代信息技术为核心，利用先进的通讯、计算机、自动控制、传感器技术，实现对交通的实时控制与指挥管理。交通信息采集是ITS的关键子系统，是发展ITS的基础。无论是交通控制还是交通违章管理系统，都涉及交通动态信息的采集，交通动态信息采集也就成为交通智能化的关键环节。

四、重点关注的几个问题

安防与物联网、云计算、IT等技术的结合将越来越紧密，安防技术与行业业务进行融合，安防进入了智能可视化管理时代。许多传统的IT企业、家电企业都开始进入安防行业，安防企业面临着新的困难和挑战，竞争也日趋激烈。安防企业需要在保持原有优势的基础上，更快的深入到行业业务应用系统中，开拓与安防相关的产品和服务，进行多系统的整合与集成，提供完整的专业整体解决方案和系统平台。今后，物联网在安防行业中的应用，亟需重点关注并解决以下几方面的问题：

首先，物联网需要实现的主要是数据的互联和共享，因此有必要进行标准化的建设，安防企业要参与到标准化的建设中来，建设共享的数据中心和管理平台，实现各种资源的互联互通问题。

其次，科学技术的发展需要不断地挑战新的难题，特别是视频和智能分析技术尤为关键，需要不断地进行技术创新和突破，真正能把视频数据用好。

最后，智能化的应用是关键，未来产生的海量数据如何进行分析，如何找到有用和有价值的东西，把感知到的信息真正掌握在手中，充分应用到各个业务中去，才能真正体现价值。

结语

物联网是由各种技术融合而成的新型技术体系，通过传感器将物物相连，实时对采集到的信号的动态识别和分析，智能处理监控的环境、人、物出现的各种情况，在最短的时间内最大程度上识别监控情况，对非法和不安全因素进行有效的排查和监管，因此，智能安防系统有着更全面的识别能力、更低的误判率、更强的信息处理能力、更高的可靠性和更优的防范抵御威胁的能力。随着物联网关键技术的发展和成熟，基于物联网技术的智能安防系统的应用必将越来越广泛。

参考文献

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