面向公共安全监测的物联网技术与应用探讨

稳定以及人民群众的隐私；因此，公共安全监测物联网的信息内容有必要通过专用网络或者对3G移动网络采取安全防范措施后进行传输，保证信息的安全性、真实性和完整性。

　 3) 在应用层，针对海量的数据信息和安全隐患可能带来的严重危害，需要建立专有的不同级别的公共安全物联网服务平台。服务平台不仅应具有强大的信息处理及融合能力，还须具有安全隐患的识别以及预警能力，同时当突发公共安全事故时，及时联动相关的职能部门进行应急处理，争取将损失和影响减到最小。另外，将不同级别的公共安全物联网平台互联有利于根据安全事故的危害程度最大限度的调配资源，便于公共安全事件的及时、有效、透明解决。

图1 公共安全监测物联网架构

　　针对公共安全监测物联网体系结构的特点，其涉及到的关键技术主要有：

　　● 针对公共安全监测领域的专用传感器的研发，包括增加传感器的监测信息类型、提高监测精度、减小体积、抗破坏、增强感知信息的抗干扰能力和保密能力等。

　　● 大规模传感器节点的自组织网络、协作感知技术、安全接入技术等感知层网络技术。

　　● 大规模传感器节点的编码、地址、频率分配与电磁干扰等问题。

　　● 网络层公共安全监测专用网络的结构、通信协议、异构的网络接入技术及网络安全技术等。

　　● 应用层主要涉及海量信息的智能处理、分析、综合技术以及统一的公共安全监测物联网服务平台的架构等技术。

　　图2描述了公共安全监测物联网服务平台的总体结构，系统平台将接收到的海量信息处理分析后由相应的服务模块进行处理，服务平台可以根据不同的公共安全监测应用添加不同的服务模块。公共安全事件应急处理部门联动系统负责当突发安全事件发生时及时调动资源进行应急管理，以减少损失和影响。

图2 公共安全监测物联网服务平台的总体结构

　　4 安全物联网的应用现状

　　在国内外，公共安全监测物联网已经存在众多应用案例，在公共安全领域发挥了明显的作用，例如：

　　美国Material Technologies公司开发了一套裂缝诊断传感器系统，已经在宾夕法尼亚州检查了三座桥梁以及马萨诸塞州一座桥梁的裂缝，其传感器能够检测以每分钟几个分子的速度扩大的裂缝，从而提前几年发现可能对安全构成危害的裂缝。此外，早期诊断意味着道路修补人员执行的修补更为经济，因为当裂缝还小的时候，修补起来更加容易。

　　在韩国，为了保护市民的生命和财产，遏制犯罪、恐怖袭击、火灾，开始在城市内安全隐患区域安装感应系统，为保障市民安全，建立安全的城市做出很多尝试，如图3所示。

图3 公共安全物联网在城市安全方面的应用

　　目前国内全长约2.66公里的玄武湖隧道是我国最大的城市浅埋明挖湖底隧道，其中湖底段长约1.66公里。由于地质条件、应力条件、环境影响复杂，隧道很可能受温度、荷载、地下水等因素影响，产生不均匀的沉降、横向开裂、渗水等问题。

　　南京大学光电传感工程监测中心将特殊的连续分布式光纤"植入"混凝土层中。从施工开始，直至通车运行至今，这些光纤一直对隧道"健康"进行着实时监测。

　　5 结论与展望

　　从上述介绍可以看出，尽管公共安全监测物联网已经有了相当程度的应用，但还没有建立一个大范围、统一的公共安全监测物联网体系，不能完全发挥公共安全监测物联网应急联动的优势。今后应在小范围示范应用的基础上，突破遇到的技术瓶颈，从实现基本的公共安全监测、数据传输的起步阶段逐渐进入以业务为核心、实现统一联动的公共安全监测物联网平台的大范围应用的成熟阶段，建立市、省、国家三级公共安全监测物联网平台，发挥其及时、有效、透明的优势，减少每年由于公共安全隐患得不到及时发现和处理造成的大量的人员伤亡和财产损失，使人民群众能在一个更加安全、稳定的社会中生活。