基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在公安領(lǐng)域中的應(yīng)用研究

買(mǎi)爾旦·阿不拉

新疆警官高等專(zhuān)科學(xué)校公安科技部 新疆 830011

0 引言

無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)，其系統(tǒng)通常由讀卡器、電子標(biāo)簽、RFID中間件和應(yīng)用系統(tǒng)軟件四部分組成。RFID是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的一種，通過(guò)無(wú)線(xiàn)射頻的方式進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信，對(duì)目標(biāo)加以識(shí)別并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。

公安物聯(lián)網(wǎng)通俗的說(shuō)，就是通過(guò)傳感器技術(shù)和射頻識(shí)別技術(shù)賦予公安系統(tǒng)的各種物體以“智能”，使公安的所有重要物體從開(kāi)始啟用都能有自己的“生命軌跡”。這樣公安物聯(lián)網(wǎng)就能夠和物體進(jìn)行信息交互，并始終掌握該物體的最新信息，能詳細(xì)知道他的存在狀態(tài)和來(lái)去方向。在第二代居民身份證當(dāng)中就已經(jīng)采用了RFID技術(shù)，之后RFID在上海世博園區(qū)車(chē)輛管理等業(yè)務(wù)領(lǐng)域成功試點(diǎn)應(yīng)用，公安公務(wù)槍支的管理也引入了RFID技術(shù)。所以，公安物聯(lián)網(wǎng)在公共安全系統(tǒng)管理信息化、智能化，特別在處理反恐和突發(fā)事件、車(chē)輛交通管理、消防器材的管理、智能安防器材管理、森林公安業(yè)務(wù)、公共場(chǎng)所人群安全防范，電子護(hù)照，智能交通等眾多方面都有很大的發(fā)展空間。

1 公安物聯(lián)網(wǎng)基本組網(wǎng)模型

公安物聯(lián)網(wǎng)除了具有一般物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)特點(diǎn)外，還有其自身的特殊性。公安物聯(lián)網(wǎng)基本組網(wǎng)模型如圖 1所示。

圖1 公安物聯(lián)網(wǎng)基本組網(wǎng)模型

在模型中，以適用于公安裝備的各種傳感裝置及傳感網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，利用先進(jìn)可行的傳感器技術(shù)和多網(wǎng)融合技術(shù)，以公安專(zhuān)網(wǎng)以及其他運(yùn)營(yíng)商提供的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為依托，將各種重要公安物體上所裝配的傳感器及由基礎(chǔ)傳感網(wǎng)絡(luò)所感知到的公共安全數(shù)據(jù)信息，如警力資源信息、城市交通狀況信息、公安槍支裝備信息、犯罪嫌疑人信息、戶(hù)籍信息、警務(wù)信息以及其他各類(lèi)信息，有甄別地分類(lèi)地儲(chǔ)存到各個(gè)海量數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息的安全性級(jí)別高低，可以將若干個(gè)類(lèi)似安全級(jí)別的海量數(shù)據(jù)庫(kù)形成的云計(jì)算中心分別放置在公安專(zhuān)網(wǎng)，也可以對(duì)為社會(huì)公眾服務(wù)的數(shù)據(jù)信息，如交通信息進(jìn)行復(fù)制，以公安專(zhuān)網(wǎng)和運(yùn)營(yíng)商提供的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為后臺(tái)依托，以多個(gè)云計(jì)算中心所存儲(chǔ)的海量數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)，搭建開(kāi)放式的公共安全數(shù)據(jù)共享信息平臺(tái)，產(chǎn)生服務(wù)于公共安全與社會(huì)公眾日常生活方方面面的典型實(shí)例應(yīng)用，并在此平臺(tái)建立過(guò)程中，逐步建立和完善公安物聯(lián)網(wǎng)各個(gè)專(zhuān)用系統(tǒng)。

2 公安物聯(lián)網(wǎng)典型實(shí)例應(yīng)用

2.1 道路交通實(shí)時(shí)視頻信息采集應(yīng)用系統(tǒng)

系統(tǒng)將物聯(lián)網(wǎng)傳感網(wǎng)絡(luò)與立體全球地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)智能交通和實(shí)時(shí)交通引導(dǎo)應(yīng)用系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)采集各個(gè)交通路口高清攝像頭的實(shí)時(shí)監(jiān)控圖像，獲得各個(gè)交通路口和重要路段的實(shí)時(shí)交通信息。此外，傳感器網(wǎng)絡(luò)將交通道口的地感線(xiàn)圈的傳感參數(shù)也同時(shí)傳輸?shù)胶笈_(tái)服務(wù)器，結(jié)合道路實(shí)時(shí)監(jiān)控圖像信息，通過(guò)特定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行海量信息提取與計(jì)算，能夠較為準(zhǔn)確地推算出城市道路交通擁堵?tīng)顟B(tài)信息，并以不同的顯示形式為公眾提供相關(guān)服務(wù)。另外，結(jié)合推算出的城市交通道路擁堵?tīng)顩r數(shù)據(jù)，智能地對(duì)城市的交通信號(hào)燈的明暗進(jìn)止進(jìn)行智能調(diào)整和控制，為舒緩交通擁堵起到總體控制和調(diào)節(jié)作用。這種應(yīng)用主要服務(wù)于城市智能交通，包括道路實(shí)時(shí)狀況、交通出行導(dǎo)航、停車(chē)車(chē)位提示系統(tǒng)和交通信號(hào)燈智能控制系統(tǒng)。此類(lèi)基于物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用系統(tǒng)，可以使道路交通的實(shí)時(shí)狀況盡在掌握，隨時(shí)根據(jù)不同的情況對(duì)道路資源進(jìn)行合理分配和調(diào)整，對(duì)道路交通的順利暢通、市民的正常出行起到至關(guān)重要的作用。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在森林公安工作中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以用于管理林區(qū)工作，提高工作效率，節(jié)約警力，還有利于執(zhí)法規(guī)范化建設(shè)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)里的定位、識(shí)別、感知等關(guān)鍵技術(shù)，可以應(yīng)用于開(kāi)發(fā)森林公安業(yè)務(wù)中對(duì)珍稀動(dòng)植物的定位與保護(hù)監(jiān)控、打擊非法收購(gòu)或運(yùn)輸木材等違法行為以及防火、防災(zāi)方面的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。

物聯(lián)網(wǎng)在森林公安工作中最基本的應(yīng)用體現(xiàn)在對(duì) RFDI電子標(biāo)簽的應(yīng)用，RFDI與短距離通信設(shè)備組成的系統(tǒng)(包括智能RFDI、RFDI讀寫(xiě)設(shè)備)完成信息管理系統(tǒng)與RFDI之間的信息交流，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別、收集或定位物品信息的功能，在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)各種具體的業(yè)務(wù)應(yīng)用。

(1) 對(duì)珍稀動(dòng)植物的定位、保護(hù)和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)源頭管控

利用RFDI的區(qū)域定位跟蹤技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)珍稀動(dòng)物的定位、保護(hù)和監(jiān)控，避免珍稀植物被破壞、盜砍。利用EAS(Electronic Article Surveillance)技術(shù)，這是一種設(shè)置在需要控制物品里面的出入監(jiān)控技術(shù)。在每個(gè)被保護(hù)的珍稀動(dòng)植物身體里隱藏EAS電子標(biāo)簽，在每個(gè)可能的出口設(shè)置監(jiān)視空間。當(dāng)珍稀動(dòng)植物被合法移出時(shí)可以監(jiān)控到，還可以用電子標(biāo)簽滅活裝置提前關(guān)閉標(biāo)簽。當(dāng)未被授權(quán)的EAS電子標(biāo)簽從這些地方經(jīng)過(guò)時(shí)，EAS系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警告。

(2) 通過(guò)設(shè)點(diǎn)、關(guān)卡等物流監(jiān)管技術(shù)實(shí)現(xiàn)專(zhuān)項(xiàng)整治

在打擊利用高速公路非法收購(gòu)、運(yùn)輸木材等違法犯罪活動(dòng)里，通過(guò)協(xié)調(diào)高速公路收費(fèi)站、交巡警等單位，把 RFDI閱讀器分散布置在給定的收費(fèi)站、巡邏車(chē)、重點(diǎn)路段等位置，就可以監(jiān)控到預(yù)先安置的電子標(biāo)簽發(fā)出的報(bào)警信號(hào)。同時(shí)，針對(duì)林區(qū)存在木材販子利用面包車(chē)、三輪車(chē)等小型車(chē)輛偷運(yùn)木材出境的情況，還可以對(duì)所有嫌疑車(chē)輛強(qiáng)制安裝電子標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定車(chē)輛的管理和定位，了解其去向及在林區(qū)內(nèi)的行動(dòng)軌跡。這個(gè)系統(tǒng)對(duì)于擅闖禁區(qū)者也會(huì)自動(dòng)報(bào)警，另外在一些限制區(qū)域(可以限制出入時(shí)間、車(chē)型等)，可事先設(shè)定通過(guò)權(quán)限及時(shí)間段權(quán)限來(lái)管理。另外，這一系統(tǒng)也可以用于對(duì)內(nèi)部巡山管理人員和巡邏車(chē)輛進(jìn)行定位管理。

(3) 防災(zāi)防火和智能控制的應(yīng)用

針對(duì)山體滑坡、泥石流等各種地質(zhì)災(zāi)害的防治，可以充分利用各種傳感器的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控和報(bào)警。傳感器可以 24小時(shí)全天候工作，只要定期檢查維護(hù)就行。例如把濕度、運(yùn)動(dòng)等傳感器布置在地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)的特定監(jiān)測(cè)位置或者石塊植被上，就能夠感知各種地質(zhì)因素的變化，及時(shí)預(yù)警。還可以結(jié)合國(guó)土、氣象等相關(guān)預(yù)警信息，同時(shí)將水文預(yù)報(bào)、災(zāi)害評(píng)估、預(yù)案等相關(guān)模型納入系統(tǒng)中，為山洪災(zāi)害多發(fā)地區(qū)提供監(jiān)測(cè)、預(yù)警、決策、搶險(xiǎn)、調(diào)度等方面的支持和服務(wù)。還有溫度、二氧化碳傳感器可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)防火、防災(zāi)監(jiān)控。

2.3 其他應(yīng)用

(1) RFID技術(shù)用于重要會(huì)議或大型活動(dòng)的安保，能實(shí)現(xiàn)非接觸式對(duì)參會(huì)人員的身份識(shí)別，既保證了安全檢查的禮儀性，又能夠保障會(huì)議順暢、安全進(jìn)行。因此，RFID技術(shù)可以為現(xiàn)代會(huì)議和重大政治活動(dòng)提供很好的服務(wù)。

(2) 電子車(chē)牌系統(tǒng)由分布在整個(gè)城市交通干道、卡口、市區(qū)各出口處建設(shè)的基站單元組成和機(jī)動(dòng)車(chē)RFID電子身份證(也稱(chēng)電子標(biāo)簽)構(gòu)成。主要應(yīng)用于盜搶車(chē)輛、假套牌車(chē)輛稽查系統(tǒng)，黑名單車(chē)輛稽查系統(tǒng)(拖欠罰款、車(chē)船稅、交強(qiáng)險(xiǎn)等)， 肇事逃匿車(chē)輛定位追蹤系統(tǒng)，交通限行車(chē)輛稽查系統(tǒng)，應(yīng)急、專(zhuān)用、優(yōu)先通道入侵稽查系統(tǒng)，外地嫌疑車(chē)輛稽查系統(tǒng)，被異地車(chē)套牌取證系統(tǒng)，車(chē)流量分析系統(tǒng)等。

(3) 在涉物管理上的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)的重要特點(diǎn)之一就是它具備智能化、精細(xì)化管理能力。充分利用這一能力，可以有效提升公安警用裝備、物質(zhì)和重要物證的管理水平。例如，通過(guò)電子裝置，可以自動(dòng)記錄物資的存儲(chǔ)地點(diǎn)、物流狀態(tài)、出入庫(kù)和使用狀態(tài)，同時(shí)使物質(zhì)管理具備預(yù)警和追查回溯功能。再比如，利用傳感技術(shù)，可以對(duì)大型刑事犯罪案件中的檢材建立電子檔案，從而提高物證管理水平，提高辦案效率。

(4) 在重點(diǎn)場(chǎng)所管理上的應(yīng)用。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)系統(tǒng)，可以高效、準(zhǔn)確、全天候記錄和監(jiān)控金融單位、治安防控場(chǎng)所等重點(diǎn)場(chǎng)所的溫度、煙霧、濕度、人物移動(dòng)速度、人物行為等信息，從而實(shí)現(xiàn)警務(wù)監(jiān)管智能化。警務(wù)監(jiān)管智能化將使公安監(jiān)管的信息獲取方法和覆蓋范圍發(fā)生重大變化，對(duì)于提高警務(wù)效率具有重要意義。

3 繼續(xù)加強(qiáng)公安物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)

公安物聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)調(diào)利用視頻監(jiān)控、衛(wèi)星定位、射頻識(shí)別等傳感設(shè)備動(dòng)態(tài)自動(dòng)采集特定“人、車(chē)、物、事件”信息，突出了對(duì)關(guān)注對(duì)象信息的全面感知，在高度共享基礎(chǔ)上，通過(guò)多源信息的融合與智能分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)注人員、車(chē)輛及事件的動(dòng)態(tài)掌控與聯(lián)動(dòng)應(yīng)用，構(gòu)建創(chuàng)新型智慧警務(wù)模式，提高打防控管和快速應(yīng)急處突的能力。結(jié)合現(xiàn)有公安信息化基礎(chǔ)和建設(shè)成果，公安物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)主要著重考慮以下幾方面：

(1) 增加信息獲取手段，實(shí)時(shí)獲取社會(huì)動(dòng)態(tài)信息

警務(wù)工作涉及到治安、交通、火災(zāi)等多層面多領(lǐng)域，以人工為主的信息采集方式不能滿(mǎn)足信息獲取全面性和實(shí)時(shí)性方要求，現(xiàn)有的信息獲取手段和傳感節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍不能滿(mǎn)足社會(huì)公共安全事件及時(shí)感知、智能研判和主動(dòng)預(yù)警的要求。針對(duì)社會(huì)公共安全保障的現(xiàn)實(shí)需求，以前瞻性的眼光統(tǒng)籌考慮公共安全保障系統(tǒng)的擴(kuò)展性，需要增加傳感器類(lèi)型，擴(kuò)大傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，通過(guò)大幅度增加、大面積增加信息獲取手段，實(shí)現(xiàn)信息采集全天候、全時(shí)空以及自動(dòng)化?？紤]到社會(huì)公共安全事件突發(fā)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜性，必須增強(qiáng)傳感器網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)健性、冗錯(cuò)性以及結(jié)構(gòu)上一定的冗余性，使得在公用網(wǎng)絡(luò)信息受到堵塞或破壞時(shí)仍能確保感知信息的正確采集和及時(shí)發(fā)送。

(2) 加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)，滿(mǎn)足大容量數(shù)據(jù)傳輸

高清視頻傳感器越來(lái)越多的應(yīng)用于社會(huì)公共安全事件監(jiān)測(cè)，由此帶來(lái)大容量數(shù)據(jù)的傳輸問(wèn)題日趨嚴(yán)峻。目前的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和帶寬無(wú)法承載基于高清視頻的深度應(yīng)用，需要進(jìn)一步加強(qiáng)視頻專(zhuān)網(wǎng)建設(shè)，以適應(yīng)高清監(jiān)控時(shí)代的需求。另外一方面，在“三網(wǎng)融合”大背景下，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的安全接入和數(shù)據(jù)共享也需要在安全網(wǎng)關(guān)建設(shè)、可信邊界接入技術(shù)方面進(jìn)行進(jìn)一步推廣應(yīng)用。無(wú)線(xiàn)傳感器的大規(guī)模使用，也對(duì)無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)提出了更高的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)安全的要求。

(3) 整合行業(yè)數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)信息資源高度共享

社會(huì)公共安全涉及到多個(gè)行業(yè)，消防、交通、公安、氣象、環(huán)保等多部門(mén)都建立起相應(yīng)的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)和應(yīng)急處置系統(tǒng)，但這些系統(tǒng)之間缺乏數(shù)據(jù)和情報(bào)共享機(jī)制，很多信息無(wú)法向其他行業(yè)開(kāi)放。因而，需要從全局出發(fā)在平臺(tái)建設(shè)上進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，整合行業(yè)數(shù)據(jù)資源，通過(guò)適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)過(guò)濾和清洗機(jī)制，保障數(shù)據(jù)情報(bào)的共享要求，構(gòu)建跨警種跨部門(mén)的綜合服務(wù)基礎(chǔ)平臺(tái)。

(4) 挖掘信息資源價(jià)值，提升業(yè)務(wù)系統(tǒng)智能化水平

提高公安科技保障水平，為政府決策管理提供高效、精準(zhǔn)、有力的數(shù)據(jù)和情報(bào)支撐，一方面需要全面的信息獲取手段和可靠及時(shí)的信息傳輸保障，另外一方面需要在信息的深度挖掘和智慧處置能力上得到大幅度提升。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，我們生活的整個(gè)世界智能化程度將越來(lái)越高，在不久的將來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必將引起我國(guó)公安系統(tǒng)信息化的重大變革，在公共安全事件快速反應(yīng)演練、工作流程仿真訓(xùn)練、事件預(yù)警推演、警力布控調(diào)配、治安案件追溯還原等方面的應(yīng)用將顯著提升公安信息化和智能化水平，進(jìn)一步增強(qiáng)公安系統(tǒng)服務(wù)社會(huì)和保障人民安全的能力。

[1]石軍.“感知中國(guó)”促進(jìn)中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)加速發(fā)展[J].通信管理與技術(shù).2009.

[2]康東,石喜勤,李勇鵬等.射頻識(shí)別(RFID)核心技術(shù)與典型應(yīng)用開(kāi)發(fā)案例[M].北京:人民郵電出版社.2008.

[3]張國(guó)勝.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在公安系統(tǒng)的應(yīng)用研究.數(shù)字通信.2010.

[4]HALLER S,KARN0USK0S S，SCHROTH.net of Thingsin all Enterprise Context [M].BerlinHei—delberg：Spirnger—Verlag.2009.

[5]林麗芝,許發(fā)見(jiàn).物聯(lián)網(wǎng)在森林公安業(yè)務(wù)中的應(yīng)用初探.福建警察學(xué)院學(xué)報(bào).2011.

[6]曹玉霞.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在公安領(lǐng)域的應(yīng)用研究綜述.武漢公安干部學(xué)院學(xué)報(bào).2011.

[7]中國(guó)安防展覽網(wǎng).物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給公安工作和安防行業(yè)帶來(lái)的發(fā)展思考.http://www.afzhan.com/News/Detail/17328.html.