物联网技术在公共安全领域应用

公共安全是指多数人的生命、健康和公私财产安全，其涵盖范围包括自然灾害，如地震、洪涝等;技术灾害，如交通事故、火灾、爆炸等;社会灾害，如骚乱、恐怖主义袭击等;公共卫生事件，如食品安全和突发疫情等。我国的公共安全形势严峻，每年死亡人数超过20万，伤残人数超过200万;每年经济损失近9000亿元，相当于GDP的3.5%，远高于中等发达国家1%-2%左右的水平。

　　一、公共安全重在预先感知

　　公共安全管理的一般过程分为监测、预警、决策和处置，前两者属于安全事故发生前的防范，后两者属于事故发生后的紧急处理。公共安全事件发生的隐患越早被识别，处理就可以越及时，损失就越小。管理公共安全事故的重点应该在发生前，而不只是在发生之后。但目前的情况是，安全的防范技术难度大，同时也往往容易被人们所忽视。

　　物联网是安防的重要技术手段，目前公众所说的物联网就是带有传感/标识器的智能感知信息网络系统，涵盖了当初的物联网、传感网等概念，是在传感、识别、接入网、无线通信网、互联网、计算技术、信息处理和应用软件、智能控制等信息集成基础上的新发展。

　　公共安全管理的关键是预先感知。感知的对象很多，例如地表、堤坝、道路交通、公共区域、危化品、周界、水资源、食品生产环节以及疫情等容易引起公共安全事故发生的源头、场所和环节;感知的内容包括震动、压力、流量、图像、声音、光线、气体、温湿度、浓度、化学成分、标签信息、生物信息等;感知的目的就是要准确获取管理对象的异常变化。

　　公共安全中需要感知的对象、内容和数量非常巨大，感知之间的关联关系也错综复杂，要做到准确、及时和无遗漏，光靠人工识别基本无法做到、也不现实。物联网的智能化应用将转变传统管理模式，大幅度提高公共管理水平。

　　二、 求解技术局限

　　物联网基本层次结构按照普遍的理解划分为感知层、网络层和应用层。感知层由传感器、RFID和传感网络组成，负责数据采集;网络层一般指三大电信公司的宽带网、Wi-Fi、GPRS/CDMA、3G/4G等，负责数据传输;应用层是基于信息数据汇集之上的各类应用。

　　感知层上的局限是：目前的传感器在较为复杂的环境下，难以做到准确、快速感知;高性能传感器的成本过高，对使用环境要求苛刻，限制了推广;传感器标准不统一，大家各自为政。

　　网络层比传感层和应用层要成熟， 几大电信公司不遗余力地扩展网络能力; 三网合一的推进将进一步扩大覆盖面、提高传输能力。应用层上， 专业系统条块分割， 形成“ 信息孤岛”，限制了应用进一步提升和发展;各专业系统之间技术体系标准不统一，存在互联互通的技术障碍。

　　另外，在管理层面，也存在条块分割、难以形成统一指挥的局面;而且创新和产业体系不成熟，创新能力不够，存在较多简单模仿和贴牌，不利于形成产业持续、健康发展的局面。

　　不过，目前安防行业也出现了一些新的趋势，将会影响到整个公共安全领域。

　　IP化

　　安防系统的数字化及网络的普及为IP化提供了条件;安防系统从分散的单点系统朝分布式监控、集中管理方向发展，联**控报警是大势所趋，“平安城市”等项目的大规模建设也加快了联**控的步伐。

　　IT化

　　传统IT厂商及电信运营商全面进入安防行业，安防行业面临重大洗牌;IT行业成熟的结构化、标准化体系架构设计和理念将应用于安防领域，推动安防行业升级。

　　网管化

　　安防系统规模越来越大、监控范围越来越广、监控对象越来越多，海量存储对系统的管理和维护提出了更高要求，需要做到电信级可管可控。面对这些新的趋势，公共安全的信息系统建设需要迈上一个智能化综合管理的阶梯。

　　系统的融合性

　　物联网将横向整合各个孤立的安防系统，实现信息互通和联动，形成立体化决策支撑体系，使决策更智能、更科学。

　　平台的开放性

　　物联网采用标准化的开放平台，带动整个安防产业链发展，形成安防行业规模化的态势。

　　应用的灵活性

　　采用安防通用平台+应用子集的顶层设计架构，在保证系统标准化、可重用的同时，满足应用的多样性和不同应用的个性化要求。

　　系统的智能性

　　智能感知通过多感知协同，在感知阶段就完成信息的智能处理，滤除无效、冗余信息，保证信息获取的真实、全面和有效;智能分析对感知信息进行分析，对数据特征进行准确地识别和判断;智能决策通过专家系统等形成最优的决策建议;智能处置对异常情况和突发事件进行有效的处置，如结合特定业务和应用的报警联动;智能管理系统具有智能的自动配置管理、自动诊断和告警、故障自动愈合和多种接入方式的远程维护功能，尽量减轻人工负担。

　　三、政策科研双管齐下

　　正如物联网是信息化发展的更高阶段，基于物联网的智能安防、安监系统也是公共安全行业发展的大势所趋。

　　在政策与管理层面，需要将公共安全信息科技列入国家战略性发展规划范围;整合现有相关资源，引导资源投入和技术、产品创新;推进产学研结合，在有条件的地方开展示范项目建设。

　　在技术层面，公共安全中的物联网关键技术研究包括5大方面：

　　1、物联网智能安防、安监通用平台的建设，设备的接入和管理，中间件、体系结构和标准的确立。

　　2、高性能传感器和传感设备的研发，例如新型材料、纳米材料、生物技术、仿生技术、极低功耗、MEMS。

　　3、云计算的利用，包括异构数据海量存储和管理、智能信息处理、主动决策等。

　　4、基础资源管理，包括万亿量级节点的标识、异构网络融合、自治认知。

　　5、物联网的安全，涉及物的真实性、联的可靠性、网的健壮性。

　　物联网的发展将极大地拓宽安防、安监的范围和内涵，未来的安防、安监将会渗透进人们生活的方方面面，成为物联网的一个基本功能;物联网对安防、安监行业的推动不仅体现在提升传统安防、安监的技术上，还将对整个行业的产业格局、业务模式产生重大影响，今后新的安防、安监应用、运营模式也将会层出不穷。