基于物聯網技術的智能安防系統應用研究

1、山西大學商務學院 基于物聯網技術的智能安防系統應用研究目錄摘要- 1 -引言- 2 -一、 智能安防系統物聯網體系結構設計- 3 -二、 智能安防系統物聯網技術平臺- 3 -三、 智能安防系統物聯網應用實現- 3 -4.1 智能物聯網通信網關的實現- 4 -4.2 視頻監(jiān)控服務子系統- 4 -四、 結論- 5 -參考文獻- 6 -摘要【 摘 要 】物聯網技術能夠建立起物物相聯、物物可管、資源統籌分配的應用系統，將物聯網應用于智能安防系統，能夠最大程度地降低系統內各節(jié)點的潛在危險，保障節(jié)點安全。文章通過基于物聯網的智能安防系統的體系結構和應用平臺設計，實現了智能安防系統的建立，為探索物聯網技術和

2、智能安防系統的更好結合提供了有益的借鑒?！?關鍵詞 】 物聯網；智能安防；通信網關【 abstract 】iot(internet of things) technologies can build things, things that can be associated content, the allocation of resources the application system, things will be used in intelligent network security systems, can reduce the system to the greatest ex

3、tent within each node of the potential danger, ensure the safety node. this paper based on the intelligence prevent iot system structure and application platform design, realization of intelligent security system establishment, to explore the content networking technologies and intelligent security

4、system with the better provide the beneficial reference.【 keywords 】 nternet of things;intelligent security;communications gateways- 5 -引言早期的物聯網是以無線傳感技術為基礎的物流網絡，隨著技術與應用的不斷發(fā)展，物聯網的內涵有了了較大變化。根據2005年，國際電信聯盟(itu)在the internet of things報告中對物聯網概念進行擴展，在任何時間，任何地點、任何物體之間的互聯，無所不在的網絡和無所不在計算的發(fā)展愿景，智能終端、傳感器技術等技術將被

5、更加廣泛地應用。物聯網中的“物”均具有標識、物理屬性以及實質上的個性，使用智能接口，完成與信息網絡的無縫整合。物聯網的關鍵環(huán)節(jié)為感知-傳輸-處理”。物聯網技術和智能安防系統的完美組合，可以實現全面的的安全管理和安全保護，使得安全管理機構可以全方位的監(jiān)控所有的安全測控點，實現智能安防系統能力的大幅提升。1、 智能安防系統物聯網體系結構設計物聯/泛傳感器網絡系指在物理世界的實體內，部署具有一定感知能力、執(zhí)行能力或計算能力的各類信息傳感設備，使用網絡設施完成信息傳輸、協同以及處理，從而實現大范圍的人與物、物與物之間的信息交換需求的互聯。物聯網由各種末端網、通信網絡和應用層3個層次組成，傳感器網絡是物

6、聯網末端采用的關鍵技術之一。智能安防系統的物聯網體系包括三個層次。第一層為傳感網絡。包括智能家電、監(jiān)控終端、門禁終端、rf讀寫器等，這些設備一般帶有rf讀寫器或紅外、zigbee、藍牙、gprs等配備數據通信模塊的傳感器，能夠提供底層的監(jiān)控數據采集；第二層為傳輸網絡，包括寬帶網絡與安防物聯網平臺的傳送功能、電信網關的物聯網傳送功能兩部分，可以實現數據的傳輸與計算;第三層為應用網絡，主要包括物聯網平臺應用功能、網關的物聯網應用功能以及由物業(yè)安全監(jiān)控平臺等組成的第三方應用功能。第三方應用主要用于實現跟蹤具體的安全管理異常。2、 智能安防系統物聯網技術平臺實現安防物聯網服務涉及有許多的關鍵技術:傳感

7、器技術、傳感網絡相關的通信技術、傳感器網絡技術、通信網絡技術、體系架構、物聯網平臺技術，能量源獲取和低功耗、安全和隱私、行業(yè)標準化和他們之間的結合技術。傳感器負責采集物聯網信息，是感知現實世界的基礎，也是物聯網服務與應用的基礎。各種傳感器，由于溫度、壓力、濕度、速度、高度、位置、視頻、圖像等不同，它們提供的信息接口差異巨大，這是物聯網終端規(guī)?；媾R的最大挑戰(zhàn)。傳感器網絡有豐富的通信傳輸接口類型，基于對傳感器網絡的特性形成了一套完整的但缺乏大規(guī)模應用的物理層、鏈路層、網絡層規(guī)范。傳感網絡相關的通信技術主要有藍牙、wi- fi、rfid 、irda、zigbee等。傳感網絡未來會向下一代ipv6網

8、絡演進。同時傳感器終端也趨于更智能化，傳感網的智能性主要體現在lp化、體積小、功耗低、信息雙向傳遞、不用人工維護等方面。物聯網的安全和隱私問題要求較高，主要涉及個人隱私、商業(yè)的信任與安全。物聯網應該建立一個確保簡單、安全的用戶控制的方法。在安防物聯網中，必須確保人和物的隱私免于未被授權的識別與跟蹤。能量的獲取和低功耗問題也是面臨的嚴峻考驗之一，涉及能量的獲取、存儲以及利用。標準化是實現產業(yè)化的重要的部分之一，是影響物聯網普及的重要因素。目前wsn、rfid等技術領域還沒有形成一套完整的國際標準，不同廠家的設備難以實現互操作。標準化將合理使用現行標準，必要時可以創(chuàng)建新的統一標準。3、 智能安防系

9、統物聯網應用實現智能安防物聯網系統的目的是打造一個物聯網平臺，在這個安全監(jiān)控自動化的平臺上可以實現門禁系統、防盜報警系統、智能設備的安全運行，形成一個以有線接入(cable)、寬帶接入(光纖和以太網)、電話接入(固話和移動)等不同方式接入的安防服務體系。智能安防系統的功能，主要是采集監(jiān)控數據，在處理數據后產生報警信號并通知用戶并及時處理緊急事件，同時用戶能夠對安防事件實現遠程監(jiān)控。本文設計的的智能安防物聯網，基于無線傳感器網絡，主要由傳感器節(jié)點、網關和路由器節(jié)點和一些安防執(zhí)行機構組成。執(zhí)行機構由最底層受傳感器節(jié)點控制，主要負責執(zhí)行解決各類安防問題，例如在煤氣泄漏時，作為執(zhí)行機構的排氣扇會自動受

10、傳感器節(jié)點的控制繼而開啟。傳感器節(jié)點負責采集、傳送各類安防傳感器數據，同時控制執(zhí)行機構動作。路由器節(jié)點不僅能夠作為傳感器節(jié)點而且還能管理網絡，為其子節(jié)點分配網絡地址同時幫助其它的節(jié)點路由數據以送至目的節(jié)點，大幅地擴大了網絡范圍。網關作為整個區(qū)域網絡的監(jiān)控中心，能夠實時觀察整個網絡的運行情況與報警信號，并通過intemet與gsm網絡與遠程客戶端實現交互，以通知用戶報警事件的發(fā)生，用戶同樣能夠通過intemet和gsm網絡監(jiān)控整個網絡的運行情況并能夠遠程控制執(zhí)行機構，全部的監(jiān)控數據以及報警事件均存入網關的數據庫服務器中。4.1 智能物聯網通信網關的實現物聯通信網關功能主要包括:應用系統平臺數據接

11、口模塊、多模網絡接入處理模塊、傳感器數據推送模塊、ip網絡層接口和串口、傳感網接口模塊、usb等外圍設備接口.以下對這類主要模塊的功能進行具體描述。應用平臺接口模塊:處理物聯網應用平臺和網關的接口，主要為傳感數據的發(fā)送與接收，對內網處理模塊的指令接收和返回值發(fā)送等.是物聯網和物聯網應用平臺的數據通道。傳感數據分發(fā)模塊:物聯網數據的中轉發(fā)送中心。平臺接口模塊和內網處理模塊能夠到傳感數據分發(fā)模塊中注冊數據.建立數據分發(fā)模塊的數據處理路由表。根據該表，傳感數據分發(fā)模塊決定從傳感網中獲取數據的去向。同時，該模塊還負責把來自內部處理模塊的數據和指令發(fā)送到傳感網絡。內網處理模塊:用于處理網關的應用功能。該

12、模塊可以接收來自傳感網的數據.并根據數據做出相應反饋，實現室內物聯網的閉環(huán)控制功能。傳感網接口模塊:同各種協議的智能設備通信，接收這些設備產生的數據，實現傳感網設備與網關之間的數據交互。該模塊擁有統一的通信協議格式。其與各種rf讀寫設備、智能設備之間的協議適配通過設備適配接口模塊完成。上述網關物聯網功能實現了物聯網運營平臺與軟件將內部的物聯網對接.同時也實現了物聯網內部的自我管理功能.并給用戶提供了進行應用擴展的能力，將網關改造為區(qū)域物聯網中心控制設備，對物聯網的區(qū)域應用實現了有效的支撐。4.2 視頻監(jiān)控服務子系統遠程音頻、視頻實時互動，主要功能是在監(jiān)視端的音頻、視頻終端完成數據的壓縮編碼，并通過特定的協議實現網絡數據的加密與封裝，通過互聯網實現網絡傳輸，客戶端完成對數據的解碼以及數據同步處理。在此過程中要求偵查網絡的狀態(tài)，同時根據網絡的狀態(tài)選擇數據壓縮模式，以適應的網絡線路的不穩(wěn)定狀態(tài)。4、 結論本文從安防管理方面來考慮并設計了以物聯網技術為基礎的智能安防系統。該系統能夠在監(jiān)控區(qū)域大范圍地分布節(jié)點，可以探測區(qū)域火災、內煤氣、人體紅外、物體定位以及監(jiān)控錄像等，以防止各種火災、爆炸、中毒以及盜竊事件的發(fā)生。用戶能夠隨時監(jiān)控網絡的工作情況。隨著社