物联网技术在应急救援中的应用

邢雨

(江南大学环境与土木工程学院，江苏无锡 214122)

0 引言

我国是一个自然灾害较多的国家，近年来各种自然灾害频繁发生，给人民群众的生命财产安全带来了严重威胁。灾难发生后的应急救援工作对保证人民群众的生命财产安全，最大限度地减少灾害造成的损失，维护社会稳定起着至关重要的作用。

我国法律规定，当自然灾害发生时，各级人民政府及相关救援机构应及时启动自动预警并出台应急方案，公布公共防范信息，切实保障受灾人员和救援人员的生命财产安全。根据《自然灾害救助条例》的规定，减灾救援工作主要分为三个阶段：防灾预警阶段、应急救援阶段、灾后重建阶段。在应急救援阶段，救援中心应快速分析灾区形势和灾情的发展趋势，紧急运送食物、饮水、医疗器械等救灾物资，保证受灾群众及救灾人员的生命安全。对于新时期的应急救援工作来说，想要准确、快速地获知灾情信息，尽量争取救援时间，除了依赖常规的信息报送系统外，还要充分利用先进的现代科学技术。近年来随着IE技术的发展，物联网技术越来越得到人们的重视。将基于物联网技术的通讯技术和控制思路融入到减灾救援体系之中，可以大大提高救援工作的效率，做到普通救援无法完成的任务。

1 物联网技术简介

物联网(the Internet of Things，IOT)是“物物连的互联网”即通过射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)、红外感应器、全球定位系统、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连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、空间定位、跟踪、监控和管理的一种网络［1］。物联网技术的基础是RFID技术，即无线射频识别技术。完整的RFID系统主要由三部分组成：读写器，电子标签(TAG)和应用软件系统［2］。

一般认为从应用角度来说，物联网的结构可以分为感知层、网络层和应用层三部分。感知层又称为传感网络，通过传感器、RFID标签等实现对物的智能识别和感知，并通过通信模块来完成物理实体与网络层和应用层之间的相互连接。网络层的主要工作就是实现控制信息的传递路径，所以又称为传输网络，通过现有的通信网络和互联网进行信息的计算与处理。网络层可以以广电网络和互联网为依托，也可以以专用通信网络为依托。应用层又称为应用网络，是实际应用的输出终端，需要多层协议标准，直接服务于应用进程。应用基础设施可以给物联网应用提供各种资源调用接口，以及信息的计算与处理等通用基本服务设施，在此基础上达到物联网在众多领域的各种应用目的。

2 基于物联网技术的应急救援体系

将物联网技术应用于应急救援之中，一方面可以快速、全面地获得救灾信息并将其综合分析和处理;另一方面可以对救灾工作进行综合部署，提高救援工作的效率。

2.1 利用物联网技术获取并处理信息

当灾害发生时，首先要做到的就是将救援信息传播到外界并分析处理。物联网技术在救灾中得到应用，既可以迅速准确的获取信息，又可以将获取的信息综合处理，建立起一个高效地信息处理平台。

当前我国的城市智能安防系统、电子交通系统已经建立得比较完善，同时也在逐步展开了用于监测和预防自然灾害发生后产生的次生灾害的各种设备的建设工作，比如在水电站大坝、军火库等重要设备或建筑关键区域建立的监测系统，铁路部门的预警系统等。物联网技术在应急救灾系统中得到应用，可以避免各个系统的独立运作，统一部署并联合控制救援行动，大大提高救援工作的效率。

在灾情发生后的第一时间内，需要迅速的将必要信息传播到救援机构。物联网技术通过在各种物品上安置RFID标签，可以随时将数字信号通过无线通信网络发送出去，实现对人和物的准确定位和识别。通过带有RFID标签的无线传感器可以收集到大量的灾区环境参数，如温度、湿度、降水量、风向等，可以利用传感网络定期向救援中心发送。救援中心将获得的灾害信息资料经过汇总并综合分析后，根据灾害的严重程度及时向社会和公众发布并发出预警;对于灾害的高风险区，在启动灾害预警响应后，通过快速、密集的方式，临时布设大量的无线传感器并建立相应的网络，争取在灾害发生的第一时间内就能获得来自灾区的相关信息参数，尤其是对于洪涝、火灾等灾情变化快、蔓延迅速的自然灾害，可以在最短的时间内获得水体淹没面积、火场覆盖范围、蔓延发展趋势等灾害信息［3］。

2.2 利用物联网技术进行综合救灾部署

基于利用物联网技术建立的信息处理平台之上可以对救灾行动进行综合部署，提高救援工作的效率，争取救援时间。

1)紧急救援。

灾害发生后，要做到的是紧急救援和人员的转移和安置。通过广泛布置RFID无线传感器，可以时刻了解到灾区的温度、水文、风速等参数的变化情况，使救援人员获得准确的预警信息，在对人员的定位和转移安置时做出正确抉择。

2)现场调度。

通过物联网技术建立的信息平台，现场调度人员可以与后方组织人员取得密切联系，时刻将获得的灾区各类重要信息传送到后方，使指挥中心能够做出及时、正确的判断，使得救援工作井井有条。

3)物资分配。

将帐篷、食物、饮用水和医疗器械等救灾物资准确快速地送往灾区并进行分配是救援工作的重要环节。微电子芯片一般有几K到几十K字节的存储容量，可以用来对各种物品进行唯一的编码，采用射频技术可直接或隔着障碍物即可进行准确识别，且可以批量识别，无需打开物品的包装，完全避免了条形码存在的必须近距离直视才能识别的缺点。物品一旦进入有效的射频识别区域内，就可以即刻转化为数字化信息［4］。因此采用射频识别技术(RFID)，可以迅速识别物品的类别、保质期等重要数据，可以确保数量型号庞杂的救援物资完整有效地进行分配，保证人民群众安全使用。

3 物联网的建设意见

目前物联网的建设还处于起步阶段，存在一些尚待解决的问题，如：1)RFID标签的生产和布置。物联网技术是建立在射频识别技术之上的，因此只有生产出大量廉价的RFID标签并布置于合适的位置，才能收集到全面可靠的信息，才能使物联网技术真正能够在减灾救援中发挥作用。目前国内RFID标签的研发水平不高，关键技术被国外垄断;并且价格过于昂贵，不适宜投入大量生产使用。2)基于物联网的救灾基本条件的完善。在减灾救援的过程中，有很多情况下虽然具备先进的通讯设备，但由于灾难对一些救灾基本条件(比如电源)造成了重大破坏，使得通讯中断，物联网技术在减灾救援工作中的优势得不到发挥，等等。随着物联网技术的发展和完善，不断解决存在和出现的问题，物联网技术在减灾救援工作中的实际应用会更加广泛。

4 结语

本文重点讨论物联网技术在应急救援体系中的应用。首先通过广泛布置的RFID标签，可以全面快捷的收集到有关救援工作的情报信息，并建立可综合分析的信息处理平台。其次在已经建立的信息平台的基础上，救援指挥中心可以联合控制各个系统，实现统一部署，避免救援系统的孤立运作，提高工作效率。现今物联网建设及其应用于减灾救援方面还存在很多不足，建议加强物联网技术的基础建设，并完善应急救灾的基本条件。

［1］ 史照良，龚越新，曹 敏，等.测绘技术在物联网时代的应用［J］.现代测绘，2010，33(3)：3-5.

［2］ 张 罡.RFID技术与物联网［J］.计算机与网络，2009(34)：210-211.

［3］ 刘三超.物联网技术在灾害应急救助中的应用［J］.中国减灾，2011，9(上)：8-9.

［4］ 刘小泾.物联网：现代物流与供应链管理的新工具［J］.物流研究，2010(25)：40-41.