淺談物聯(lián)網(wǎng)社區(qū)安防系統(tǒng)的建設(shè)

北京智匯成科技發(fā)展有限公司 董也馳 楊中華

物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信之后引發(fā)新一輪信息產(chǎn)業(yè)浪潮的核心領(lǐng)域，是應(yīng)用信息通信技術(shù)的最新產(chǎn)物，可實(shí)現(xiàn)智能化的實(shí)時(shí)管理和控制，從而提高資源利用率和生存率。目前物聯(lián)網(wǎng)已成為國(guó)際新一輪信息技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵點(diǎn)和制高點(diǎn)。

融現(xiàn)代建筑技術(shù)與通信技術(shù)等高科技于一體的智能建筑悄然興起，智能大廈、智能小區(qū)已經(jīng)遍布世界各地，其發(fā)展勢(shì)頭十分迅猛。而目前方興未艾的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)因其各種特征，引入到建筑智能化技術(shù)中，必將是一個(gè)重要的發(fā)展方向。

1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)原理

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義

物聯(lián)網(wǎng)指的是將無(wú)處不在的末端設(shè)備（Devices）和設(shè)施（Facilities），通過(guò)各種無(wú)線或有線的、長(zhǎng)距離或短距離通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通（M2M)、應(yīng)用大集成（Grand Integration)、以及基于云計(jì)算的SaaS營(yíng)運(yùn)等模式，在內(nèi)網(wǎng)（Intranet）、專網(wǎng)（Extranet）、互聯(lián)網(wǎng)（Internet）環(huán)境下，采用適當(dāng)?shù)男畔踩Ｕ蠙C(jī)制，提供安全可控乃至個(gè)性化的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)、定位追溯、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、調(diào)度指揮、預(yù)案管理、遠(yuǎn)程控制、安全防范、遠(yuǎn)程維保、在線升級(jí)、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、決策支持、領(lǐng)導(dǎo)桌面等管理和服務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)“萬(wàn)物”的“高效、節(jié)能、安全、環(huán)?！钡摹肮堋⒖?、營(yíng)”一體化[1]。

其定義是：通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念[2-3]。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

在體系結(jié)構(gòu)上，這里提及的物聯(lián)網(wǎng)有別于今天認(rèn)知的互聯(lián)網(wǎng)。他們有如下區(qū)別：不同應(yīng)用領(lǐng)域的專用性、高度的穩(wěn)定性和可靠性、嚴(yán)密的安全性和可控性。

對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)，大多學(xué)者認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)主要分為三個(gè)層次：感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層[4-5]。

● 感知層：處于各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，主要采集物理世界中的各種數(shù)據(jù)。并擁有與應(yīng)用層建立聯(lián)系的能力。它可以把數(shù)據(jù)傳給網(wǎng)絡(luò)，并能根據(jù)反饋的信息做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。數(shù)據(jù)的采集過(guò)程涉及傳感器、多媒體信息采集、二維碼和實(shí)時(shí)定位、RFID等技術(shù)。通過(guò)RFID技術(shù)聯(lián)入物聯(lián)網(wǎng)的物品數(shù)量，將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)用戶的數(shù)量。

● 網(wǎng)絡(luò)層：起到樞紐的作用。它借助于已有的有線及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，對(duì)上一級(jí)傳來(lái)的信息進(jìn)行傳輸，以實(shí)現(xiàn)全球通信。

● 應(yīng)用層：完成信 息的處理，包括信息共享，決策，分析。相當(dāng)于決策中心，在物聯(lián)網(wǎng)中起到核心的作用。

現(xiàn)在還有一些其他的觀點(diǎn)。有的學(xué)者認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)體系應(yīng)該分為5層，應(yīng)用層，中間件層，網(wǎng)絡(luò)層，接入網(wǎng)關(guān)層，尖端技術(shù)層。有最新研究認(rèn)為還應(yīng)加入?yún)f(xié)調(diào)層[6]。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)[7]

● 物理世界的信息獲取：要充分的獲取外部世界的信息，傳感器是關(guān)鍵。在感知層方面要解決物理世界事務(wù)、物品種類繁多的問(wèn)題以及要對(duì)其賦予獨(dú)特的地址的問(wèn)題。地址資源是有限的，要滿足對(duì)每一個(gè)事物配備唯一地址，仍需要技術(shù)的革新。對(duì)于物理世界數(shù)量龐大的物品配備傳感識(shí)別裝置還要考慮成本的問(wèn)題。在生產(chǎn)中需要新的工藝以降低生產(chǎn)成本。

● 信息的傳遞：信息的傳遞屬于網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用范疇。物聯(lián)網(wǎng)中的信息傳遞依靠有線網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。主要要實(shí)現(xiàn)的是短距離無(wú)線通信與廣域通信網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模建設(shè)勢(shì)必會(huì)需要海量信息的快速傳遞，這就需要短距離無(wú)線通信將應(yīng)用方向轉(zhuǎn)變?yōu)闉槿朔?wù)，也需要廣域通信網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)做出適當(dāng)調(diào)整，以更適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

● 信息的處理：大量信息的處理需要強(qiáng)大的運(yùn)算技術(shù)支持，其中包括云計(jì)算、數(shù)據(jù)融合與挖掘等。物聯(lián)網(wǎng)的信息決策具有跨系統(tǒng)，信息龐雜等特點(diǎn)。云計(jì)算是挖掘隱藏?cái)?shù)據(jù)、快速做出決策的重要技術(shù)之一，但是現(xiàn)有的云計(jì)算水平不足以應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中對(duì)海量信息的處理。因此，發(fā)展云計(jì)算技術(shù)也是我們的首要任務(wù)

● 安全：物聯(lián)網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)大量物品的互聯(lián)，將世界信息化，為我們提供了便利，但同時(shí)也使我們的信息安全變得尤為重要。當(dāng)我們的信息庫(kù)泄露時(shí)，我們的利益易受到侵害。對(duì)于一個(gè)公司，當(dāng)商業(yè)機(jī)密被泄露時(shí)，公司的利益會(huì)受到嚴(yán)重侵害，這也可能會(huì)促成不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)的日益增多。當(dāng)國(guó)家的機(jī)密被泄露時(shí)，國(guó)家的經(jīng)濟(jì)，國(guó)家的政治都有可能會(huì)受到別人的控制，一個(gè)國(guó)家甚至?xí)虼送呓?。因此，信息加密技術(shù)需要長(zhǎng)足的提高以適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的需要。

● 標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)任何技術(shù)的統(tǒng)一規(guī)范，如果沒(méi)有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)產(chǎn)業(yè)就會(huì)陷入混亂。擁有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)產(chǎn)業(yè)能夠具有一定規(guī)模的基礎(chǔ)。

2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的社區(qū)安防系統(tǒng)

系統(tǒng)主要有周界紅外報(bào)警系統(tǒng)、數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)、一卡通管理系統(tǒng)、智能家居系統(tǒng)等系統(tǒng)組成。智能家居系統(tǒng)包括燈光及家電智能控制、遠(yuǎn)程控制控制與監(jiān)控、樓宇對(duì)講、室內(nèi)安防預(yù)警系統(tǒng)模塊組成。系統(tǒng)簡(jiǎn)易架構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 簡(jiǎn)易社區(qū)安防系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

在中心監(jiān)控機(jī)房設(shè)置管理中心，配置管理服務(wù)器、管理中心平臺(tái)、操作控制平臺(tái)，管理中心可以同時(shí)對(duì)周界紅外報(bào)警系統(tǒng)、數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)、一卡通管理系統(tǒng)、智能家居系統(tǒng)的進(jìn)行管理、控制，實(shí)現(xiàn)一個(gè)中心，管理社區(qū)所有智能化系統(tǒng)。

使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建小區(qū)安防系統(tǒng)不僅可以為物業(yè)管理部門提供科學(xué)、高效的管理手段和方法，而且也能為住戶提供安全、舒適的現(xiàn)代化生活空間和環(huán)境，如果將這樣的小區(qū)安防系統(tǒng)全部連接起來(lái)，共享更多的信息資源，互動(dòng)互通，就可以成為建立智能化城市安防系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

3.系統(tǒng)組成模塊的實(shí)現(xiàn)

3.1 數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)

通過(guò)智能視頻，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守監(jiān)控，對(duì)重要物件和重要區(qū)域自動(dòng)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)有人闖入等行為時(shí)，可實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)報(bào)警。

3.2 信息發(fā)布系統(tǒng)

系統(tǒng)由文件服務(wù)器，系統(tǒng)管理軟件以及播放終端構(gòu)成。其中管理軟件可以安裝在文件服務(wù)器上或者網(wǎng)絡(luò)上任意一臺(tái)PC，負(fù)責(zé)管理服務(wù)器和播放終端及內(nèi)容的下載、播放、控制等。出于穩(wěn)定性以及安全性考慮，建議本服務(wù)器系統(tǒng)運(yùn)行于Linux上，也可以運(yùn)行在windows平臺(tái)上。

圖2 數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D

圖3 信息發(fā)布系統(tǒng)拓?fù)鋱D

3.3 一卡通管理系統(tǒng)

針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)社區(qū)的建設(shè)需要，采用遠(yuǎn)近兼容型門禁系統(tǒng)；此系統(tǒng)對(duì)出入口進(jìn)行安全管制，每個(gè)門禁控制點(diǎn)由現(xiàn)場(chǎng)控制器負(fù)責(zé)信號(hào)輸入輸出控制，可以與安防系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警或監(jiān)控的聯(lián)動(dòng)控制。通過(guò)這套系統(tǒng)的使用極大地提高了管理者的工作效率和管理區(qū)域內(nèi)的安全程度。

此系統(tǒng)經(jīng)過(guò)后臺(tái)管理系統(tǒng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程識(shí)別、身份判斷、信息記錄、報(bào)警、聯(lián)動(dòng)控制、考勤等工作，保障對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每一個(gè)人員進(jìn)行識(shí)別、出入控制。

3.4 智能家居系統(tǒng)

智能家居系統(tǒng)包含的子系統(tǒng)有：家居布線系統(tǒng)、家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能家居（中央）控制管理系統(tǒng)、家居照明控制系統(tǒng)、家庭安防系統(tǒng)、可視對(duì)講系統(tǒng)。

家庭安防系統(tǒng)包括：門磁開關(guān)、緊急求助、煙霧檢測(cè)報(bào)警、燃?xì)庑孤秷?bào)警、碎玻探測(cè)報(bào)警、紅外微波探測(cè)報(bào)警等。

可視對(duì)講系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性，可根據(jù)住戶數(shù)量進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)容。住戶可以通過(guò)家里的住戶主機(jī)與警衛(wèi)室、管理室、鄰里住戶進(jìn)行相互呼叫并通話。

4.總結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)是下一代的網(wǎng)絡(luò)革命，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的重要性，各國(guó)在發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)方面做出了大量的努力。雖然現(xiàn)在應(yīng)用技術(shù)還處于初級(jí)階段，但在樓宇智能方面卻已經(jīng)初見成效，具有良好的發(fā)展前景。物聯(lián)網(wǎng)會(huì)極大的改變我們的生活方式。

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