佛山市順德區(qū)碧日安防工程有限公司 廣東省佛山市 528311
摘要:隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用范圍的不斷擴大,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能安防系統(tǒng)在社會安全管理中起著越來越重要的作用。介紹了基于智能安防系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系構(gòu)建,闡述了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能安防系統(tǒng)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù),并就典型的物聯(lián)網(wǎng)安防系統(tǒng)應(yīng)用進行了討論和分析。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);安全防范;視頻監(jiān)控
1概述
近年來,隨著社會經(jīng)濟和科技水平的不斷發(fā)展,社會公共安全受到人們的廣泛關(guān)注。作為一個新興的產(chǎn)業(yè),安防監(jiān)控技術(shù)及其應(yīng)用的迅速發(fā)展,在維護社會穩(wěn)定和家庭安全方面發(fā)揮了重要的作用。然而,由于安防系統(tǒng)涉及范圍較廣,包含子系統(tǒng)種類繁多,且各子系統(tǒng)的部署和管理相對獨立,造成系統(tǒng)的日常使用和管理的不便;同時,隨著安防監(jiān)控系統(tǒng)由模擬向網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化的轉(zhuǎn)變,特別是智能家居的應(yīng)用需求不斷擴大,安防監(jiān)控從單一的視頻監(jiān)控、防盜監(jiān)控向多子系統(tǒng)集成的轉(zhuǎn)變是安防行業(yè)發(fā)展的主要趨勢。因此,如何實現(xiàn)智能化的集成管理成為安防監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計和部署亟待解決的關(guān)鍵問題。為此,本文提出了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能安防系統(tǒng)集成方案。
2基于物聯(lián)網(wǎng)的智能安防系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
2.1智能視頻監(jiān)控
傳統(tǒng)安防系統(tǒng)中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一種報警復(fù)核手段,具有通觀全局、一目了然的特點,判斷事件具有很高的準確性和實時性,已成為安全防范系統(tǒng)技術(shù)集成的核心。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將視頻攝像機、射頻設(shè)備和雷達等傳感器納入治安防控網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)大范圍、多場景、全天候的安防檢測。以高清網(wǎng)絡(luò)攝像機為主要的傳感設(shè)備,通過其獲取高清監(jiān)控影像,再利用智能視頻分析系統(tǒng)對影像進行實時分析,做出報警等決策,極大地提高了視頻監(jiān)控的智能化和安全可靠性。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu),將智能視頻監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)劃分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層,感知層包括各種視頻采集設(shè)備,借助各種平臺,采集各種格式的視頻信息。網(wǎng)絡(luò)層將視頻采集設(shè)備所獲取到的視頻信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綉?yīng)用層,隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,任何信息源都可以連入互聯(lián)網(wǎng),豐富和拓展了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的能力和覆蓋范圍。應(yīng)用層中的智能視頻分析技術(shù)是整個系統(tǒng)的核心,它能夠取代人工分析,自動識別監(jiān)控畫面中的人、車輛和物體,智能化地研判可能可疑人員和車輛以及變化中的狀態(tài),及時向監(jiān)控中心人員發(fā)出報警信號。
2.2 RFID技術(shù)及門禁系統(tǒng)
在傳統(tǒng)的針對居民社區(qū)和校園的安防中,除了使用視頻監(jiān)控系統(tǒng)外,使用最多的就是對進出社區(qū)和校園的人員、車輛進行身份識別,通過安保人員核查人員的身份、出入證等證件雖然行之有效,但也存在身份偽造、錯漏等現(xiàn)象,還容易發(fā)生沖突現(xiàn)象。RFID(RadioFrequencyIdenti?cation)射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù),它利用射頻信號的空間耦合或反射的傳輸特性,實現(xiàn)自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),具有安全可靠性高、不易偽造、核查速度快、非接觸等特點。RFID系統(tǒng)由讀寫器、電子標簽、中間件組成,被識別物體的相關(guān)信息預(yù)存在電子標簽中,讀寫器通過天線發(fā)送射頻信號獲取標簽中的信息或?qū)⑿畔懭霕撕?,?yīng)用系統(tǒng)對采集到的標簽信息進行處理,做出決策判斷。在社區(qū)和校園安防中,可普遍體積小、結(jié)實耐用、不易偽造、攜帶方便的卡式RFID標簽。在社區(qū)校園中可將RFID技術(shù)使用于門禁系統(tǒng)中,對進出人員進行安全監(jiān)測。系統(tǒng)采用非接觸式的RFID卡,當持卡人靠近門禁系統(tǒng)時,讀寫器將對其進行識別,將其序列號發(fā)送到主控機和PC機,通過應(yīng)用程序連接后臺數(shù)據(jù)庫獲取與該卡號對應(yīng)的用戶信息,若該卡已注冊,則通過驗證并允許其進入,若卡中信息非法或無效,則禁止其通過并觸發(fā)警報。系統(tǒng)由電子標簽、讀寫器、串口通信、服務(wù)器和用戶終端五部分組成。讀寫器通過射頻信號與電子標簽通信,完成讀卡、傳輸和存儲數(shù)據(jù)動作,采用RS232串口與服務(wù)器相連。服務(wù)器和客戶端間采用C/S模式,應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫通過ADO接口連接。系統(tǒng)管理員可實時查看系統(tǒng)情況,查詢、統(tǒng)計、管理系統(tǒng)中的相關(guān)記錄。本文采用飛利浦公司的13.56MHz非接觸式芯片MFRC522,它支持ISO/IEC14443A協(xié)議,通信速率為848Kbps,最大讀寫距離10cm,每張卡具有全球唯一的序列號,具有防沖突的功能,其性能穩(wěn)定、功耗低、價格低廉等特點使其成為RFID門禁系統(tǒng)中廣泛采用的讀寫器。主控機則由AT89S52單片機及相關(guān)電路組成,負責控制讀寫模塊、與PC機間的串口通信和對外部設(shè)備的控制操作。
2.3智能面部識別技術(shù)及應(yīng)用
作為對視頻監(jiān)控技術(shù)的有效補充,智能面部識別技術(shù)可彌補視頻監(jiān)控缺乏主動性和智能性的不足,為智能安防增加一道安保屏障。與視頻監(jiān)控和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合一樣,將面部識別技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合起來,通過采集、傳輸、分析的過程對被識別對象的面部進行分析
判斷。在某些保密性強的特定場所,采用面部識別能夠起到對監(jiān)控對象非接觸隱蔽式的監(jiān)控,效果良好。智能面部識別技術(shù)是指與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合,通過與計算機相連的攝像頭動態(tài)捕捉人的面部圖像,同時把捕捉到的圖像與預(yù)先錄入到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的人臉圖像進行比對識別。智能面部識別的關(guān)鍵技術(shù)包括特征面部掃描技術(shù)、特征分析技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)掃描技術(shù)等。系統(tǒng)由人臉圖像采集、人臉檢測和定位、人臉圖像規(guī)范化及人臉圖像分析等部分組成。在社區(qū)校園安防系統(tǒng)中,在如社區(qū)銀行、校園辦公樓、重點實驗室等特殊安保單位均可廣泛采用智能面部識別技術(shù)。通過圖像采集,將授權(quán)人員的面部信息存儲在人臉數(shù)據(jù)庫中,并可使用現(xiàn)有的PC機、攝像機等常規(guī)設(shè)備構(gòu)成智能面部識別系統(tǒng),通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將面部識別信息與視頻監(jiān)控信息在應(yīng)用層進行匯集,將二者結(jié)果進行比對分析,互通有無,形成對受監(jiān)控目標的精確監(jiān)控、定位、跟蹤的目標。
2.4安防系統(tǒng)的組網(wǎng)和接入技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)是基于物物相連的信息傳輸、處理、共享、識別與決策的全過程,而不只是簡單的物物相連。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在安防系統(tǒng)中應(yīng)用的最突出的功能就是將各個監(jiān)控點所采集到的信息進行匯總和統(tǒng)一分析,將原本弱聯(lián)系或無聯(lián)系的監(jiān)測節(jié)點連接起來,形成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。末梢網(wǎng)絡(luò)是一種常見的固定傳感器結(jié)點的自組網(wǎng)技術(shù),利用傳感器形成多跳自組織網(wǎng)絡(luò),傳感器結(jié)點可以固定方式部署,也可以部署在移動對象上,通過移動自組織網(wǎng)絡(luò)或移動機會網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)低功耗感知結(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸。所謂泛在接入技術(shù)是指可通過包括雙絞線、光纖、同軸電纜等有線傳輸方式或2G、3G、4G、衛(wèi)星通信及WiMAX、ZigBee、藍牙等無線傳輸方式在內(nèi)的各種接入技術(shù)實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的接入。由于物聯(lián)網(wǎng)中各結(jié)點和網(wǎng)絡(luò)的差異較大,為了實現(xiàn)異構(gòu)信息之間、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通和互操作,物聯(lián)網(wǎng)必須以泛在的模式以開放的、分層的、可擴展的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為框架,實現(xiàn)異種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的信息暢通,以及與主干網(wǎng)絡(luò)的無縫對接,提供相應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量保證(QoS)。
3物聯(lián)網(wǎng)時代智能建筑的發(fā)展方向
物聯(lián)網(wǎng)是涵蓋網(wǎng)絡(luò)、自動化、傳感器、嵌入式系統(tǒng)等多領(lǐng)域的綜合性技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用,使智能建筑更舒適、安全、節(jié)能。我國智能建筑起步較晚,發(fā)展很快,未來建筑的發(fā)展越來越趨向于智能化。但是目前在智能建筑上所用到的先進技術(shù)和成熟產(chǎn)品均依賴于國
外引進,對我國蓬勃發(fā)展的建筑行業(yè)而言是個瓶頸。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日臻成熟,如何把握物聯(lián)網(wǎng)時代發(fā)展脈搏,依托新一波的技術(shù)革命,自主開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的智能建筑智能化系統(tǒng)是亟待解決的問題。
參考文獻:
[1]張公忠,陳釗實.物聯(lián)與智能建筑[J],智能建筑與城市信息,2011(1):14-21