基于物联网技术的智能安防系统应用研究

基于物联网技术的智能安防系统应用研究

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摘要:本文主要概述物联网的智能安防系统的关键技术,探讨了智能安防系统中物联网技术的应用。

关键词:安防系统;智能化;物联网

一、基于物联网的智能安防系统的关键技术

1.1智能视频监控

传统安防系统中的视频监控系统是一种报警复核手段,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。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。应用层中的智能视频分析技术是整个系统的核心,它能够取代人工分析,自动识别监控画面中的人、车辆和物体,智能化地研判可能可疑人员和车辆以及变化中的状态,及时向监控中心人员发出报警信号。

1.2RFID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。RFID(RadioFrequencyIdentification)射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它利用射频信号的空间耦合或反射的传输特性,实现自动识别目标对象并获取相关数据,具有安全可靠性高、不易伪造、核查速度快、非接触等特点。

RFID系统由读写器、电子标签、中间件组成,被识别物体的相关信息预存在电子标签中,读写器通过天线发送射频信号获取标签中的信息或将信息写入标签,应用系统对采集到的标签信息进行处理,做出决策判断。在社区和校园安防中,可普遍体积小、结实耐用、不易伪造、携带方便的卡式RFID标签。在社区校园中可将RFID技术使用于门禁系统中,对进出人员进行安全监测。

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。系统由电子标签、读写器、串口通信、服务器和用户终端五部分组成。读写器通过射频信号与电子标签通信,完成读卡、传输和存储数据动作,采用RS232串口与服务器相连。服务器和客户端间采用C/S模式,应用程序与数据库通过ADO接口连接。系统管理员可实时查看系统情况,查询、统计、管理系统中的相关记录。

1.3智能面部识别技术及应用

作为对视频监控技术的有效补充,智能面部识别技术可弥补视频监控缺乏主动性和智能性的不足,为智能安防增加一道安保屏障。与视频监控和物联网技术的融合一样,将面部识别技术和物联网技术结合起来,通过采集、传输、分析的过程对被识别对象的面部进行分析判断。在某些保密性强的特定场所,采用面部识别能够起到对监控对象非接触隐蔽式的监控,效果良好。

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。智能面部识别的关键技术包括特征面部扫描技术、特征分析技术、神经网络扫描技术等。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脸图像分析等部分组成。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。

1.4安防系统的组网和接入技术

物联网是基于物物相连的信息传输、处理、共享、识别与决策的全过程,而不只是简单的物物相连。物联网技术在安防系统中应用的最突出的功能就是将各个监控点所采集到的信息进行汇总和统一分析,将原本弱联系或无联系的监测节点连接起来,形成监控网络。末梢网络是一种常见的固定传感器结点的自组网技术,利用传感器形成多跳自组织网络,传感器结点可以固定方式部署,也可以部署在移动对象上,通过移动自组织网络或移动机会网络实现低功耗感知结点的数据传输。所谓泛在接入技术是指可通过包括双绞线、光纤、同轴电缆等有线传输方式或2G、3G、4G、5G、卫星通信及WiMAX、ZigBee、蓝牙等无线传输方式在内的各种接入技术实现物联网的接入。由于物联网中各结点和网络的差异较大,为了实现异构信息之间、异构网络之间的互联互通和互操作,物联网必须以泛在的模式以开放的、分层的、可扩展的网络体系结构为框架,实现异种异构网络间的信息畅通,以及与主干网络的无缝对接,提供相应的服务质量保证(QoS)。

二、智能安防系统物联网应用实现

2.1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.以下对这类主要模块的功能进行具体描述。

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。

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。

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。

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。该模块拥有统一的通信协议格式。其与各种RF读写设备、智能设备之间的协议适配通过设备适配接口模块完成。

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,将网关改造为区域物联网中心控制设备,对物联网的区域应用实现了有效的支撑。

2.2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。在此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,以适应的网络线路的不稳定状态。

结论

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:

[1]张树群.智能信息处理技术的应用及前景分析[J].科技资讯,2011(23).

[2]彭巍等.智能信息与信号处理创新团队简介[J].郑州航空工业管理学院学报,2011(06).

[3]杨学平.智能图书馆及RFID物联网技术在图书馆的应用[J].科技创新导报,2012(05).

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