万物相联，保城市平安——张江物联网安全应用面面观

本刊记者 郭霞

万物相联，保城市平安
——张江物联网安全应用面面观

本刊记者 郭霞

记者在11月18日举办的张江园区物联网企业记者招待会上获悉，张江园区已在其集电港一期内新开辟5000平米的新装孵化器，以200平米的小房型为主供初创型小企业入驻，预计在今年12月底投入使用。这意味着，张江物联网产业优势进一步扩大。据介绍，张江物联网产业集聚效应已经逐渐显现，物联网企业近几年来发展迅猛，物联网应用已经深入到社会各安全防护领域，产生了极大的社会效应和经济效应，推进了全国各城市建设平安城市、智慧城市的步伐。

建筑安全——预防是杜绝灾害的最好方法

一年前11月15日，上海静安区胶州路728号公寓起火，这场整整燃烧了四个小时的大火共造成58人遇难，71人受伤，直接经济损失达1.58亿元，同时这场大火也成为上海永不能抹去的伤痛。

“世上没有绝对的安全，我们能做的就是及早发现隐患并在第一时间做出整改，将隐患扼杀在‘襁褓’中。”上海波汇通信科技有限公司（以下简称“波汇科技”）市场总监杨峰在记者招待会上透露，波汇科技已研制出“分布式光纤传感器”和“光纤光栅传感器”。前者可以同时检测光纤上无数个感应元的温度数据；而后者则可以定点的检测某处准确的温度变化。

光纤火灾探测系统相比普通的烟感、温感探测装置有较为明显的优点。“传统的烟感和温感传感器，内部集成了电路板和二极管之类的元件，所以在受到明火炙烤时，很容易就会被烧坏。但光纤传感器则不同，光纤本身具有极强的耐高温属性，其可以经受500～600℃的高温，在明敷设的时候可以持续较长的工作时间，而处于隐蔽敷设状态的光纤传感器可以在建筑物不坍塌的前提下一直有效工作。这样的传感设备可以有效地帮助人员撤离，帮助消防员了解火场情形。”杨峰表示。

为了让记者更加深入地了解光纤传感器的工作原理，杨峰还带领记者参观了一场小型的实验。在一段开口的演示盒内盘了数米光纤，旁边是三台连接了光纤的测温系统。系统的监测画面上显示光纤监测出的室温为23℃左右。实验开始后，随着杨峰用吹风机向演示盒中吹送暖风后，监测画面上的温度曲线瞬间虬起，而当温度数值攀升至50℃时，三台测温系统同时显示高温报警。杨峰解释说，在消防规定中的报警阈值是从两个方面来定义报警界限的，其一是最高温度报警，例如监测温度达到50℃就触发报警；另外一个是升温速率报警，每分钟升温6℃就同样触发报警。

“光纤传感器同样适用于监测电缆温度，在上海的地下埋设着许多这样的电缆。”指着旁边一截碗口粗细的电缆，杨峰举例道，这种电缆可以传输几千安培的电流，一旦发生问题，不能及时修复，就会给整个城市生活带来不利的影响。杨峰介绍，电力系统有一个安全（数值），必须保证电缆内铜线导体的温度不超过90℃，一旦过热则会烧损导体外围的绝缘层。现在我们用光纤监测电缆表面温度，并结合已有的电缆内部的电流量数据，就可以准确推算出到电缆内部铜导体的温度，这在数学上是一个很完美的方程，结论正负误差不超过2度，我们在这上面的算法达到世界先进水平。所以将分布式光纤敷在（电缆表面）上面就可以在隐患产生的第一时间发布警报信号。”杨峰骄傲地说。

路桥安全——万物相联的监管措施

2007年6月15日位于广东佛山境内的九江大桥遭受运沙船撞击，导致整个桥面坍塌约200米，后经证实4辆汽车的7名司乘人员以及2名现场施工人员共9人坠江失踪。事后当记者采访那两位拦路叫停后续车辆的河南人时，他们回忆说，等到他们倒车回到桥头的收费站时，那一无所知的工作人员还准备收他们的过桥费。

“莫说整个桥坍塌掉，就算是10厘米以内的位移，传感器都能监测到。”听到记者的提问后，杨峰如此回复。

据悉，除了在探测温度以外，光纤传感器还可以探测应力和振动，例如将光栅光纤传感器用螺栓固定在大型桥梁上，就可以随时感应到桥梁的受力情况。“安装在桥梁上的光纤光栅传感器，将力学偶合进来。如果受到外力作用发生形变，光纤的波长就发生变化。光纤光栅传感器可以监测到10厘米内的位移。”

波汇的这一套数据的采集将大大提升原有的采集效率，对于这种变化，同处于张江园区内上海中交海德交通科技股份有限公司（以下简称“中交海德”）的销售部经理李向荣感触颇深：“人工采集数据的时代已经过去了，人工采集不仅效率不高，而且其安全性本身就值得商榷。”李向荣感慨说。记者了解到，中交海德处于物联网体系的应用层面，其主要从事后期的系统集成和提供一体化解决方案，是一家交通行业的综合性信息化解决方案供应商与服务商，依靠硬件设备通过网络实现企业信息化管理。

“对于路桥安全来讲，在施工时就可以装入‘光纤传感器’这些硬件设备将采集到桥梁所受的数据。这有一个专业的术语叫桥所受的‘挠度’。比如有些桥被风吹的时候晃动挺大的，那现在有了这些传感器后就可以直接检测这些桥的移动有多大。”李向荣解释说。其实，“挠度”这个专业术语大多数人都听不明白，中交海德将这些专业的话语，翻译成普通人都明白的，将集成包括受力、位移在内的多种数据，进行分析后向最终的客户提供较为浅显易懂的报告，帮助客户进行决策。

在实际操作时，中交海德将路桥资产化管理，按照不同的属性和特征将整个路段分成不同的编码。“说的通俗点就是将公路给解剖了！”李向荣笑言。例如按照一公里指定一个养护单元来算，多个养护单元组成一个路段，多个路段组成一个区间，再逐步累积成一条完整的路线。“这样我们就可以对整条公路进行资产化管理。实现了整个资产化管理的路段可以实现众多的安全举措。除去对桥梁的安全结构检测外，我们还可以在高速公路经常发生事故的地方安装摄像头和基于物联技术的感应设备,自动报警和调整监控设备进行现场监控，保障行车安全，打破传统的信息孤岛，将诸多已有信息和资源协同共享，提高安全性和监管能力。”

人员安全——千万人中取嫌犯脸谱

2011年9月11日，河北省第三监狱发生越狱事件，1名服刑人员趁越狱，3日后被捕。据悉，该逃犯是用自制的变压器芯上的小金属片磨制成梯形的工具打开监区的门然后逃亡的。

“我们已经研发出了相应的门禁系统，该系统利用生物特征识别技术，就是俗称的‘刷脸’技术来监管门禁，如果不是经过系统认证的‘人脸’，是绝对无法打开这道门的。”上海银晨智能识别科技有限公司（以下简称‘银晨’）副总裁曾文斌向记者介绍:“其实这套系统已经应用到监狱，银行金库等等重要场所，以后还将逐步向民用市场推广。”

“我们上班从来不带卡的。现在我们公司大门就是这样的门禁系统，预先将公司员工照片扫描到系统内，早上上班时大家‘刷脸’就可以进来。”据了解，银晨的这套生物识别技术已经在国内推广应用，其设计的手机大小的智能终端，集指纹识别、人脸识别、3G通讯等功能于一体，警察携带这样的智能终端就可以方便的执行公务，验证身份信息。

“利用现在较为成熟的3G网络完成实时比对查验，警察在第一时间采集到被核查人员的照片后，就可以通过网络发送到后台的服务器中进行比对查询，我们能提供2000万次/秒的比对速度，真称得上是千万人中取嫌犯脸谱。”曾文斌透露，这项技术的准确度达到国际先进水平，就像上海这样的千万人口规模的城市，如果资料齐全，一秒钟就可以确定身份。

除去警用智能终端以外，银晨的生物识别系统在ATM机器上也有使用。“有些不法分子在ATM机器安装假读卡器来盗窃用户的磁卡信息。而在安装了银晨监控系统的机房中，视频端一旦感知到有人在机器上动手脚，当即会自动地锁上机房电控门同时通知安保人员，则嫌疑人只能待在机房内束手就擒。”

“在这十几年的积累中，我们搜集了各种各样的数据库，整理国际杂志上发表的公开资料，并进行了上千次的实验，才能最终确定哪种方式能得到最佳的效果。”曾文斌指出，生物识别技术需要日积月累的实验验证，现在生物识别技术的应用还比较高端，但未来的民用市场一定非常广阔。

家居安全——运筹帷幄安防千里之外

2011年11月14日7时40分许，位于西安市科创路的一家餐饮店因液化气罐泄漏发生爆炸。至15日统计，此次事故已造成9人死亡，37人受伤。

“我们的智能家居平台就能有效的防范此类事件发生，你看我们这里有专门的燃气探测器，一旦其探测到了有煤气泄露，不但会在第一时间报警，并且相关联的智能模块会同时开启窗户，或者打开抽风机来稀释煤气，降低危险度。”上海丰茂信息技术有限公司（以下简称“丰茂”）的总经理戴议鋐一边向记者讲述，一边用打火机在探测装置旁做简单的试验，当火机内泄露了部分气体后，探测装置响亮报警，接着相关联的排风扇便开始转动。

“就算主人不在家里，这一套智能系统也可以自动运行，保障家居安全。”戴议鋐所说的保障安全不仅在水电煤泄露方面，更为神奇的是防盗方面。“现在很多盗贼都是趁着主人不在家的时候入室盗窃。”戴议鋐笑着说，“盗贼一般会在进屋之前先敲门试探，如果没人应声就会为非作歹。在探测到有陌生人敲门时，我们的系统会产生一种‘虚拟场景’。例如系统会直接打开电视，或者打开水龙头，甚至是播放音乐，这使得盗贼误认为室内有人而仓皇逃走，保护了室内安全。”

丰茂是一家智能化家居系统和智能化整合方案的提供商，其同样处于物联网的应用端，为最终的客户服务。“形象点说，我们就像是调酒师，将各方资源整合到一起，调出一杯美味的鸡尾酒。”戴议鋐这样比喻。

丰茂从自身的技术出发，更进一步开发了网络监控平台，“用户只需登陆到我们的网站上，就可以随时监控自己家中的一切，包括开合灯具，自动断电等。并且，用户也可以用手机来上网控制，真的做到运筹帷幄之中、决胜千里之外。”戴议鋐描述到。

“很多人从比尔盖茨的家居生活了解到了智能家居，但是国内真正应用（这种技术）的还不是很多。”戴议鋐介绍说，例如一个很简单的触控开关国内都少有人用。这种触控开关是一种全新的用弱点控制强点的开关，使用者只需轻轻一点电容式触控面板，就可以达到强电开关一样的效果。“触控开关区别于强电开关，因为它是通过网路来控制强电，它本身只是弱电，所以使用者绝对不会有触电的危险。”戴议鋐这样介绍。

安全是人类社会永恒的主题，人类在实现和享受现代文明的过程中也不断地遭到各种事故带来的伤痛。而伴随着科技的进步，更多的新技术、新材料被应用于保护人类自身及财产安全。现在物联网时代的帷幕已经拉开，物物关联的时代会又将带给城市怎么样的安全保障？未来，我们拭目以待！