公共安全:物聯網準備好了嗎?

公共安全是指多數人的生命、健康和公私財產安全，其涵蓋范圍包括自然災害，如地震、洪澇等；技術災害，如交通事故、火災、爆炸等；社會災害，如騷亂、恐怖主義襲擊等；公共衛生事件，如食品、藥品安全和突發疫情等。我國的公共安全形勢嚴峻，每年死亡人數超過20萬，傷殘人數超過200萬；每年經濟損失近9000億元，相當于GDP的3.5%，遠高于中等發達國家1%#12316;2%左右的水平。

公共安全

重在預先感知

公共安全管理的一般過程分為監測、預警、決策和處置，前兩者屬于安全事故發生前的防范，后兩者屬于事故發生后的緊急處理。公共安全事件發生的隱患越早被識別，處理就可以越及時，損失就越小。管理公共安全事故的重點應該在發生前，而不只是在發生之后。但目前的情況是，安全的防范技術難度大，同時也往往容易被人們所忽視。

物聯網是安防的重要技術手段，目前公眾所說的物聯網就是帶有傳感/標識器的智能感知信息網絡系統，涵蓋了當初的物聯網、傳感網等概念，是在傳感、識別、接入網、無線通信網、互聯網、計算技術、信息處理和應用軟件、智能控制等信息集成基礎上的新發展。

公共安全管理的關鍵是預先感知。感知的對象很多，例如地表、堤壩、道路交通、公共區域、危化品、周界、水資源、食品藥品生產環節以及疫情等容易引起公共安全事故發生的源頭、場所和環節；感知的內容包括震動、壓力、流量、圖像、聲音、光線、氣體、溫濕度、濃度、化學成分、標簽信息、生物信息等；感知的目的就是要準確獲取管理對象的異常變化。

公共安全中需要感知的對象、內容和數量非常巨大，感知之間的關聯關系也錯綜復雜，要做到準確、及時和無遺漏，光靠人工識別基本無法做到、也不現實。物聯網的智能化應用將轉變傳統管理模式，大幅度提高公共管理水平。

求解技術局限

物聯網基本層次結構按照普遍的理解劃分為感知層、網絡層和應用層。感知層由傳感器、RFID和傳感網絡組成，負責數據采集；網絡層一般指三大電信公司的寬帶網、Wi-Fi、GPRS/CDMA、3G/4G等，負責數據傳輸;應用層是基于信息數據匯集之上的各類應用。

感知層上的局限是：目前的傳感器在較為復雜的環境下，難以做到準確、快速感知；高性能傳感器的成本過高，對使用環境要求苛刻，限制了推廣；傳感器標準不統一，大家各自為政。

網絡層比傳感層和應用層要成熟，幾大電信公司不遺余力地擴展網絡能力；三網合一的推進將進一步擴大覆蓋面、提高傳輸能力。

應用層上，專業系統條塊分割，形成“信息孤島”，限制了應用進一步提升和發展；各專業系統之間技術體系標準不統一，存在互聯互通的技術障礙。

另外，在管理層面，也存在條塊分割、難以形成統一指揮的局面；而且創新和產業體系不成熟，創新能力不夠，存在較多簡單模仿和貼牌，不利于形成產業持續、健康發展的局面。

不過，目前安防行業也出現了一些新的趨勢，將會影響到整個公共安全領域。

IP化

安防系統的數字化及網絡的普及為IP化提供了條件；安防系統從分散的單點系統朝分布式監控、集中管理方向發展，聯網監控報警是大勢所趨，“平安城市”等項目的大規模建設也加快了聯網監控的步伐。

IT化

傳統IT廠商及電信運營商全面進入安防行業，安防行業面臨重大洗牌；IT行業成熟的結構化、標準化體系架構設計和理念將應用于安防領域，推動安防行業升級。

網管化

安防系統規模越來越大、監控范圍越來越廣、監控對象越來越多，海量存儲對系統的管理和維護提出了更高要求，需要做到電信級可管可控。

面對這些新的趨勢，公共安全的信息系統建設需要邁上一個智能化綜合管理的階梯。

系統的融合性

物聯網將橫向整合各個孤立的安防系統，實現信息互通和聯動，形成立體化決策支撐體系，使決策更智能、更科學。

平臺的開放性

物聯網采用標準化的開放平臺，帶動整個安防產業鏈發展，形成安防行業規模化的態勢。

應用的靈活性

采用安防通用平臺+應用子集的頂層設計架構，在保證系統標準化、可重用的同時，滿足應用的多樣性和不同應用的個性化要求。

系統的智能性

智能感知通過多感知協同，在感知階段就完成信息的智能處理，濾除無效、冗余信息，保證信息獲取的真實、全面和有效；智能分析對感知信息進行分析，對數據特征進行準確地識別和判斷；智能決策通過專家系統等形成最優的決策建議；智能處置對異常情況和突發事件進行有效的處置，如結合特定業務和應用的報警聯動；智能管理系統具有智能的自動配置管理、自動診斷和告警、故障自動愈合和多種接入方式的遠程維護功能，盡量減輕人工負擔。

政策科研雙管齊下

正如物聯網是信息化發展的更高階段，基于物聯網的智能安防、安監系統也是公共安全行業發展的大勢所趨。

在政策與管理層面，需要將公共安全信息科技列入國家戰略性發展規劃范圍；整合現有相關資源，引導資源投入和技術、產品創新；推進產學研結合，在有條件的地方開展示范項目建設。

在技術層面，公共安全中的物聯網關鍵技術研究包括5大方面：

1. 物聯網智能安防、安監通用平臺的建設，設備的接入和管理，中間件、體系結構和標準的確立。

2. 高性能傳感器和傳感設備的研發，例如新型材料、納米材料、生物技術、仿生技術、極低功耗、MEMS。

3. 云計算的利用，包括異構數據海量存儲和管理、智能信息處理、主動決策等。

4. 基礎資源管理，包括萬億量級節點的標識、異構網絡融合、自治認知。

5. 物聯網的安全，涉及物的真實性、聯的可靠性、網的健壯性。

物聯網的發展將極大地拓寬安防、安監的范圍和內涵，未來的安防、安監將會滲透進人們生活的方方面面，成為物聯網的一個基本功能；物聯網對安防、安監行業的推動不僅體現在提升傳統安防、安監的技術上，還將對整個行業的產業格局、業務模式產生重大影響，今后新的安防、安監應用、運營模式也將會層出不窮。

作者簡介

趙壯，中國物聯網研究發展中心副總工程師，無錫泛聯物聯網科技股份有限公司董事長，中科院研究生院泛在與傳感網研究中心副主任，長期從事傳感網研究，是業界物聯網專家。