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%??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。

圖注:物聯網智能安防共性平臺總體架構
(責編:邱文峰)