物联网技术论文

物联网技术论文基于物联网技术的消防安全系统的设计摘要：物联网因其巨大的应用背景而引起广泛的关注，它在消防安全方面的应用也愈来愈引起大家关注；本文设计了一个在设施管理、现场监控、消防部署等方面均采用物联网技术的消防安全系统，并详细分析其各个模块，最终给出相关应用案例。关键词：消防物联网1引言如何能够在第一时间得知火讯，快速、高效、协同调度各方力量，最大限度减少损失，成为城市消防指挥中心工作的关键。物联网(TheInternetofthings)是由具有自我标识、感知和智能的物理实体基于通信技术相互连接形成的网络，这些物理设备可以在无需人工干预的条件下实现协同和互动，为人们提供智慧和集约的服务。将新兴的物联网技术应用在消防安全系统中，既能及时而准确的感知现场人和物采集信息，又可以实时采取各种消防和控制手段，将为保护人民生命和财产安全发挥重要作用。本文重点阐述采用物联网技术的消防安全系统的设计及运作流程。2物联网技术“物联网”的概念于1999年由麻省理工学院的Auto-ID实验室提出[1]，将书籍、鞋、汽车部件等物体装上微小的识别装置，就可以时刻知道物体的位置、状态等信息，实现智能管理。Auto-ID的概念以无线传感器网络和射频识别技术为支撑。1999年在美国召开的移动计算和网络国际会议Mobi—Com1999上提出了传感网(智能尘埃)是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇[2]。同年，麻省理工学院的GershenfeldNeil教授撰写了“WhenThingsStarttoThink”一书，以这些为标志开始了物联网的发展。2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上，国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网”的概念。通俗地讲，物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的网络。在这个网络中，物品(商品)能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享；管理者通过电脑或手机，可实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。它是一种全新的信息获取平台，能够实时监测和采集网络分布区域内的各种检测对象的信息，并将这些信息发送到网关节点，以实现复杂的指定范围内目标检测与跟踪，具有快速展开、抗毁性强等特点。无线传感器网络所具有的众多类型的传感器，可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等周边环境中多种多样的现象。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术的基本工作原理如下：电子标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，或者主动发送某一频率的信号；解读器读取信息并解码后，送至信息系统进行数据处理。3消防安全系统的设计该消防安全系统由感知层、传输层和应用层三层组成。感知层由各种具有感知能力的设备组成，包括摄像头、GPS、传感器和M2M终端、传感器网络和传感器网关等，这些设备或者安装在监测区域或者嵌入消防用具和设备中。这一部分主要实现感知和识别物体，采集和捕获各种使用场景所产生的相关信息，同时执行接收的各项命令。例如：为建筑物安装火警感应设备、报警监控设备、自动灭火设备；为消防车安装感压和GPS定位传输装置，可用于提取车辆的出水压力、速度、流量等参数信息，为监控中心提供基础数据；将传感器和集成芯片嵌在消防头盔上。让消防员、消防车、消防指挥中心联络交互畅通，即可远程监控、定位消防员生命特征、灾害现场参数又可实时传输至监控中心，便于统一救灾指挥，同时也提高消防队员自我保护能力。传输层则是通过有线或无线传输将感知层的险情隐患信息传递到应用层，并将应用层的消防指令传回感知层。应用层则是包含消防部门、防火重点部门、管理人员及火灾相关人员的信息系统。应用层的内容非常丰富。首先，对灭火器等现场灭火设施采用RFID电子标签管理，实现定期保养、实时查验及随时测试；其次，监控中心与各楼层、各重点监测方位建立点对点通信，并同时通过消防广播及消防对讲电话连接119报警中心及消防中队，消防中队将远程精细启停各类消防设施并紧急出警；最后，监控中心同步通知可能被火灾围困的相关人员及其家属实时火灾情况及逃生通道。4应用案例当火灾发生浓烟产生时，点式烟雾报警器立即鸣响高分贝的报警声并启动报警装置（也可由人员手动按下救助按钮），通过无线通讯将信息传至监控中心，中心立刻确认火情并确定发生火灾的详细位置，并联系119中心指挥中心出警；监控中心或消防中队均可以直接启停火灾地点的消防水泵等相应的灭火系统及人员救生系统；消防队员在出发前就已经知道整个失火现场的火势布局、人员布局情况，可以快速准备的制定消防方案；监控中心也同步将火灾具体信息及可行逃生情况实时传达到失火建筑物的各个层面及各相关人员通讯终端处，被困人员按照通知的逃生通道就可快速撤离，被困人员家属也可在第一时间内得知消息给予帮助。5结语该安全消防系统可以顺利升级至红外报警、燃气泄漏报警、自动拍照触发视频监控等安保系统。在一个对消防报警要求很高的场所，要求确保整个火灾自动报警及执行系统稳定、可靠，同时又要求坚决杜绝误报和防止漏报；需要我们在系统实施时根据建筑物的特点，采用多总线或环网的设计。参考文献[1][2]KahnJM,KatzRH,PisterKSJ.Nextcenturychallenges：mobilenetworkingfor“SmartDust”[c]∥Proceedingsofthe5thanDua[ACM／IEEEinternationalconferenceonMobilecompuringandnetworking(MobiCom1999)．August1999.