基于物联网技术的安防系统

2017-09-07连天锋

中华建设科技 2017年7期

连天锋

【摘要】随着信息化时代的到来与群众生活水平的日渐提升，实现智能化家居生活将是发展的必然趋势。物联网不仅涵盖了互联网整体功能，而且其物理实体与物理实体间能良好通信；并把物理实体和虚拟网络相连起来，让用户不受空间因素限制的对物理实体进行控制。根据自身工作经验，首先对物联网智能家居安防系统及其特点进行了分析，其次分析研究了物联网智能家居安防系统的系统构建和工作原理。

【关键词】物联网；智能家居；安防系统设计

【Abstract】With the advent of the information age and the rising standard of living of the masses， to achieve intelligent home life will be the inevitable trend of development. Internet of Things not only covers the overall function of the Internet， but also its physical entities and physical entities can communicate well； and physical entities and virtual networks connected to allow users from space constraints on the physical entities to control. According to their own work experience， firstly， the intelligent home security system and its characteristics are analyzed. Secondly， the system construction and working principle of the intelligent home security system are analyzed and analyzed.

【Key words】Internet of things；Intelligent home；Security system design

1. 前言

物联网是以无线传感技术为基础的物流网络，随着技术与应用的不断发展，物联网的内涵有了较大变化。早在2005 年，国际电信联盟（ITU）在《The Internetof things》报告中对物联网概念进行扩展，在任何时间，任何地点、任何物体之间的互联，无所不在的网络和无所不在计算的发展愿景，智能终端、传感器技术等技术将被更加广泛地应用。物联网中的“物”均具有标识、物理属性以及实质上的个性，使用智能接口，完成与信息网络的无缝整合。物联网的关键环节为“感知 - 传输 - 处理- 反馈”。物联网技术和智能安防系统的完美组合，可以实现全面的的安全管理和安全保护，使得安全管理机构可以全方位的监控所有的安全测控点，实现智能安防系统能力的大幅提升。

2. 智能安防系统物联网体系结构设计

物联网/ 泛传感器网络系指在物理世界的实体内，部署具有一定感知能力、执行能力或计算能力的各类信息传感设备，使用网络设施完成信息传输，从而实现大范围的人与物、物与物之间的信息交换需求的互联。物联网由各种末端网、通信网络和应用层3个层次组成，传感器网络是物联网末端采用的关键技术之一。智能安防系统的物联网体系包括三个层次。第一层为传感网络。包括智能家电、监控终端、门禁终端、RF 读写器等，这些设备一般带有 RF 读写器或红外、ZIGBEE、蓝牙、GPRS等配备数据通信模块的传感器，能够提供底层的监控数据采集；第二层为传输网络，包括宽带网络与安防物联网平台的传送功能、电信网关的物联网传送功能两部分，可以实现数据的传输与计算；第三层为应用网络，主要包括物联网平台应用功能、网关的物联网应用功能以及由物业安全监控平台等组成的第三方应用功能。第三方应用主要用于实现跟踪具体的安全管理异常。

3. 基于物聯网的智能安防系统的关键技术

3.1 智能视频监控。

（1）传统安防系统中的视频监控系统是一种报警手段，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性，已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，将智能视频监控物联网划分为感知层、网络层和应用层，下图1为智能视频监控物联网的体系结构图。

（2）感知层包括各种视频采集设备，借助各种平台，采集各种格式的视频信息。网络层将视频采集设备所获取到的视频信息通过网络传输到应用层，随着互联网技术的发展，任何信息源都可以连入互联网，丰富和拓展了视频监控系统的能力和覆盖范围。

3.2 RFID 技术及门禁系统。

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。系统采用非接触式的 RFID 卡，当持卡人靠近门禁系统时，读写器将对其进行识别，将其序列号发送到主控机和 PC 机，通过应用程序连接后台数据库获取与该卡号对应的用户信息，若该卡已注册，则通过验证并允许其进入，若卡中信息非法或无效，则禁止其通过并触发警报。

3.3 智能面部识别技术及应用。endprint

（1）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。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臉图像分析等部分组成，其工作原理示意图如图2：

（2）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。

4. 智能安防系统物联网应用实现

智能安防物联网系统的目的是打造一个物联网平台，在这个安全监控自动化的平台上可以实现门禁系统、防盗报警系统、智能设备的安全运行，形成一个以有线接入（Cable）、宽带接入（光纤和以太网）、电话接入（固话和移动）等不同方式接入的安防服务体系。网关作为整个区域网络的监控中心，能够实时观察整个网络的运行情况与报警信号，并通过Intemet与 GSM 网络与远程客户端实现交互，以通知用户报警事件的发生，用户同样能够通过Intemet和 GSM 网络监控整个网络的运行情况并能够远程控制执行机构，全部的监控数据以及报警事件均存入网关的数据库服务器中。

4.1 智能物联网通信网关的实现。

物联通信网关功能主要包括：应用系统平台数据接口模块、多模网络接入处理模块、传感器数据推送模块、IP网络层接口和串口、传感网接口模块、USB 等外围设备接口。

（1）应用平台接口模块：处理物联网应用平台和网关的接口，主要为传感数据的发送与接收，对内网处理模块的指令接收和返回值发送等，是物联网和物联网应用平台的数据通道。

（2）传感数据分发模块：物联网数据的中转发送中心。平台接口模块和内网处理模块能够到传感数据分发模块中注册数据.建立数据分发模块的数据处理路由表。根据该表，传感数据分发模块决定从传感网中获取数据的去向。同时，该模块还负责把来自内部处理模块的数据和指令发送到传感网络。

（3）内网处理模块：用于处理网关的应用功能。该模块可以接收来自传感网的数据. 并根据数据做出相应反馈，实现室内物联网的闭环控制功能。

（4）传感网接口模块：同各种协议的智能设备通信，接收这些设备产生的数据，实现传感网设备与网关之间的数据交互。

上述网关物联网功能实现了物联网运营平台与软件将内部的物联网对接，同时也实现了物联网内部的自我管理功能，并给用户提供了进行应用扩展的能力，对物联网的区域应用实现了有效的支撑。

4.2 视频监控服务子系统。

远程音频、视频实时互动，主要功能是在监视端的音频、视频终端完成数据的压缩编码，并通过特定的协议实现网络数据的加密与封装，通过互联网实现网络传输，客户端完成对数据的解码以及数据同步处理。在过程中要求侦查网络的状态，同时根据网络的状态选择数据压缩模式，以适应网络线路的不稳定状态。

5. 结束语

该系统能够在监控区域大范围地分布节点，可以探测区域火灾、煤气、人体红外、物体定位以及监控录像等，以防止各种火灾、爆炸、中毒以及盗窃事件的发生。随着社会的发展，物联网技术以及智能安防系统的结合必将更加的紧密和智能。

参考文献