物联网在安防行业中的应用详解 - 全文

1.背景

随着互联网尤其是移动互联网的快速发展，以及传感技术的不断突破，使越来越多的人开始讨论物联网，物联网技术也在更多的行业得到应用，对于安防行业来说，物联网是否会成为下一个风口值得期待。

物联网并不是一个陌生的概念，早在2000年，物联网概念就已经被提出，其定义是：通过射频识别、红外传感器、全球定位系统、激光扫描等信息传感设备，按照约定协议，把任何物品通过物联网域名相连接，进行信息交换和通信，从而实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

2.物联网在安防行业中的应用

国内安防行业尤其是视频监控领域，经过十几年的发展，已解决“看得见、看得清”问题，正在进入“看得懂、看得明白”阶段，要解决此问题，仅仅通过视频手段很难解决，而借助物联网技术可大大提升识别结果和效率。目前，物联网技术已在智能交通、智慧监所、智慧商超、智慧医疗、智能家居等领域得到很好应用。

智能交通：我国从上世纪90年代开始，就已着手智能交通系统建设发展。2000年后，随着国内安防技术发展，嵌入式一体机替代工控机+摄像机的应用更是将视频监控在交通领域的应用推向高潮。伴随平安城市、智能交通项目落地，卡口系统、电子警察系统、交通信号控制系统、交通诱导系统、行人闯红灯系统、不礼让行人系统等等遍地开花，所有这些系统几乎都是依靠视频的方式，结合图像识别算法，通过对车牌、车身颜色、车辆品牌等的追踪，实现各种业务的应用。

虽然这些系统对城市交通管理、治安管理带来很大提升，但仍受一些环境和行为影响，如雨雪天、大雾天，假牌、套牌等情况。借助物联网技术，可以更加高效、精确地解决上述问题，如通过电子车牌技术。

电子车牌是基于物联网无源射频识别技术的细分、延伸及提高的一种应用，它的基本技术措施是：利用RFID高精度识别、高准确采集、高灵敏度的技术特点，在机动车上装上一枚电子车牌标签，将该RFID电子车牌作为车辆信息的载体，在通过装有经授权的射频识别读写器路段时，各辆机动车电子车牌上的数据进行采集或写入，达到各类综合交通管理的目的。

通过电子车牌技术方式可突破原有交通信息采集技术的瓶颈，实现车辆交通信息的分类采集、精确采集，抓住交通控制系统信息源准确的关键。目前，在无锡、南京、深圳、厦门、成都等地区已率先使用电子车牌，电子车牌应用也将提升交通运行效率，提高出行舒适度。

智慧监所：目前，监所管理主要还停留在狱警巡查+摄像机监视报警阶段，人工作业仍占绝大比重，信息化程度相对不高，很难做到对监所内在押人员的实时监管，不能起到主动积极防范和预警作用。为保证监所的管理水平，提高对在押人员的监控状态、改造效率，避免安全事故发生滞后性等问题，视频监控与物联网感知结合使得监所信息智能化建设更进一步。

通过给每个在押人员佩戴腕带式电子标签，当进入监控区域后，电子标签会不断向外发送ID信息，装在监控区域的读卡器读到标签ID后，将该信息传至后端应用系统，从而实现对在押人员位置的实时监控。当发生意外事件时，可快速通过视频和腕带查看现场状况和人员定位，及时调派狱警到事故现场，提升监所整体信息化管理和安全管理水平。

智慧商超：在商超领域，物联网的应用也是丰富多样，除了应用相对成熟的仓储管理系统，对于商超结算系统也同样适用。目前国内市场，商场超市比较头痛的问题是结算太慢，当客流量较大时购物体验差，随着电子标签成本的不断降低，通过物联网技术实现快速结账已成为现实。为进一步保障顾客权益，避免购物纠纷，结账口视频监控系统+物联网快速结账系统+POS信息系统三位一体，并进行记录保存。

智能家居：前期的智能家居一直处于概念炒作阶段，价格昂贵不说，操作也很繁琐。智能家居所传达的“为繁琐生活作减法”的理念并不能让用户很好的去接受，各种诟病一直影响着其推广进程。物联网的出现，让智能家居峰回路转，为智能家居带来了二次发展生机。

智能家居通过物联网技术将家中的各种设备（如家电设备、照明系统、窗帘控制、家居安防等）连接到一起，解决了安全防范、环境调节、照明管理、健康监测、家电控制、应急服务等问题。

在安防方面应用物联网的智能家居业务功能涉及有：与智能手机联动的物联无线智能锁、保护门窗的无线窗磁门磁、保护重要抽屉的无线智能抽屉锁、防非法闯入的无线红外探测器、防燃气泄漏的无线可燃气探测器、防火灾损失的无线烟雾火警探测器、防围墙翻越的太阳能全无线电子栅栏、防漏水的无线漏水探测器。

3.物联网在安防行业发展趋势

任何系统的构建都是为应用服务的，“物联安防”行业更是如此。物联网在安防行业的未来功能应用和结构与人脑类似，也将具备物联网虚拟感知、虚拟运动、虚拟中枢、虚拟记忆神经网络，并绘制一幅物联网虚拟大脑结构图。

物联网对应前端感知、运动系统，互联网、移动互联网、现代物联网传输对应系统传输神经系统，云存储、云计算对应信息汇聚及处理系统，大数据应用则对应虚拟神经元及大脑终端决策系统。

采集：“物联安防”下的信息采集不仅有虚拟视觉系统、虚拟听觉系统，而且加入更多的虚拟感觉系统和虚拟运动系统，将更多的物理传感融合在一起，只有汇聚更多的特征信息，才能够为后端提供更加精确和丰富的应用服务。

传输：传统安防行业的数据传输，还是以运营商有线的互联网为主，GPRS、3G/4G、2.4G/5.8G等无线传输为辅，这些传输更多的是解决中远距离数据传输问题。在物联网时代下，更多的终端需要接入网络，终端与终端间也需要互相通信，如何搭建“最后一公里”数据传输系统，将决定“物联安防”乃至整个物联网产业的发展状态。

无线传输技术是物联网产业发展率先需要解决的问题，但Wi-Fi、ZigBee、Z-wav都面临传输与功耗的问题。目前在物联网传输技术上，主要聚焦三大技术阵营LoRa、NB-IoT与Sigfox，相关产品与产业应用也逐步趋向成熟，如无线烟感、地磁，智能抄表、智能停车、车联网等行业应用。

汇聚：对安防行业而言，数据的汇聚包含两个层面，一是数据的存储，二是数据结构化分类。

随着摄像机部署数量的不断增加，音视频数据存储时间越来越长，安防数据存储容量也越来越大，如何挖掘这些数据的价值，首先要解决的是数据共享问题，避免各种信息孤岛。传统的集中存储方式很难做到数据的高效汇聚和融合，而通过云存储技术能够更好地解决上述问题，同时更加安全、高效，可扩展性更强。

安防行业采集的数据不同于互联网行业，数据类型更加丰富、更加复杂，有结构化的数据，也有非结构化和半结构化数据，这就给数据分析应用带来困难。为应对越来越复杂的数据类型，必须对数据进行结构化分类，通过云计算技术将非结构化视频转换成结构化数据，通过分布式数据库管理和加速数据的分类管理，通过标准的接口方式提供给上层业务系统。

应用：数据采集、传输、汇聚是几种连续的技术手段，都是为最终的行业业务应用服务的。在汇聚到海量的各种数据信息后，如何挖掘数据背后的价值是安防行业亟待解决的问题。从目前整个全行业发展趋势来看，基于人工智能的大数据分析是未来技术的发展方向，也是服务各行业应用的重要手段。通过深度机器学习手段，可以让系统更加聪明，能够快速识别人像、车辆、其他各种信息库等信息，并将各种信息按照某种属性（如个人ID）关联起来，为相关业务部门提供更加便捷化、智慧化的业务应用。

4.结语

国内安防行业经过十几年的发展，取得了很大的进度，但仍存在很多问题、很多困难。在目标识别上，基于视频的目标识别受图像采集环境、目标角度、技术瓶颈等限制，尚不能实现对目标的百分百识别，而结合物联网RFID则能有效解决部分问题；在终端信息联网方面，也是各种原因造成数据无法有效汇聚，基于IoT相关技术则是一个很好补充，能够最大限度的实现万物互联，获取海量数据，最终实现行业的大数据分析研判应用。

物联网成为安防行业下一个风口值得期待。