公安物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用

□李麗蓉，和旭冉

(1.山西警察學(xué)院，山西 太原 030401；2.西北工業(yè)大學(xué)，陜西 西安 710129)

2005年國際電信聯(lián)盟(ITU)提出了物聯(lián)網(wǎng)定義：“指通過二維碼識讀設(shè)備、射頻識別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)?！盵1]物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是把IT基礎(chǔ)設(shè)施融入到物理基礎(chǔ)設(shè)施中，也就是把感應(yīng)器嵌入安裝到各種物體中，從而自動獲取相關(guān)信息，它被稱為是繼計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后的第三次信息技術(shù)革命。

一、公安物聯(lián)網(wǎng)的主要功能

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到公安警務(wù)工作中，大幅提升了公安信息化和警方智能水平，增強(qiáng)了公安機(jī)關(guān)的核心戰(zhàn)斗力。

(一)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到公安信息化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集工作中

增強(qiáng)了公安信息采集手段，提高了采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量和效率，利用物聯(lián)網(wǎng)的射頻識別技術(shù)、傳感器技術(shù)、掃描技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、移動通信技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)、全球定位系統(tǒng)等對感知對象進(jìn)行采集和保存，有效擴(kuò)展了公安信息的獲取來源，是警務(wù)信息采集和社會信息采集方式的拓展，提升了公安信息化水平。

(二)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到保障社會公共安全工作中

實(shí)現(xiàn)了社會治安要素信息的實(shí)時(shí)自動采集和智能識別、定位、跟蹤、管控，從源頭上構(gòu)建了一個(gè)立體化、全方位、多手段的社會治安管防控體系。

(三)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)戰(zhàn)指揮工作中

在公安物聯(lián)網(wǎng)平臺上的實(shí)戰(zhàn)系統(tǒng)中，各級指揮系統(tǒng)對人員、裝備和技術(shù)等警務(wù)資源實(shí)時(shí)精確地感知、定位、整合、指揮，形成橫向聯(lián)通、縱橫一體的扁平化系統(tǒng)，優(yōu)化了資源配置，簡化了指令層級，縮短了指揮流程，可以實(shí)現(xiàn)動態(tài)掌控、智能分析的協(xié)同作戰(zhàn)模式，最大限度地發(fā)揮警務(wù)資源的整體威力。

(四)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到服務(wù)社會公眾工作中

借助公安物聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)能力、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等信息技術(shù)，公安部門在網(wǎng)上為企業(yè)和群眾提供一站式、全天候、零距離的網(wǎng)上政務(wù)服務(wù)，簡化環(huán)節(jié)優(yōu)化流程，提高了公安機(jī)關(guān)行政管理效率和社會公共服務(wù)水平。

(五)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到警務(wù)考核工作中

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在公安警務(wù)工作中的應(yīng)用，可以對民警執(zhí)法執(zhí)勤活動全程記錄、監(jiān)督、控制，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行整改，進(jìn)一步完善警務(wù)考核體系，形成監(jiān)督控制的長效機(jī)制，從而使績效評估工作更加客觀、公正、準(zhǔn)確，增強(qiáng)了警察隊(duì)伍管理的科學(xué)性、規(guī)范性、實(shí)效性。

二、公安物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)

公安物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)從下往上一般分為四個(gè)層次：信息感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、服務(wù)支撐層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層。

(一)信息感知層

包括信息感知和關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)源。信息感知主要由攝像頭、射頻識別、條形識別碼、各種智能傳感器、衛(wèi)星定位系統(tǒng)等設(shè)備采集公安人員關(guān)注的人、物、地、事件和組織等數(shù)據(jù)，并在上層系統(tǒng)的驅(qū)動下感知數(shù)據(jù)的變化，實(shí)現(xiàn)對關(guān)注對象的動態(tài)監(jiān)測、精確管理和科學(xué)指揮。關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)源指公安部門其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源和從社會其它部門的信息系統(tǒng)接入公安物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)資源。

(二)網(wǎng)絡(luò)傳輸層

實(shí)現(xiàn)信息感知層各種數(shù)據(jù)的傳輸和通信功能，其傳輸方式可以分為有線傳輸和無線傳輸兩種，可以把現(xiàn)有的公安信息網(wǎng)、視頻專網(wǎng)、無線寬帶專網(wǎng)、無線物聯(lián)數(shù)據(jù)專網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)等各種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整合。

(三)服務(wù)支撐層

實(shí)現(xiàn)分散資源的集中管理和集中資源的分散服務(wù)，支撐海量數(shù)據(jù)的存儲與處理，為業(yè)務(wù)應(yīng)用層提供全面支撐服務(wù)。利用云計(jì)算、云存儲、數(shù)據(jù)挖掘、圖像視頻智能分析等技術(shù)對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、分析、整合和處理，從中挖掘出有用信息或潛在規(guī)律，同時(shí)還要與公安信息網(wǎng)中的情報(bào)信息進(jìn)行比對，提高數(shù)據(jù)可靠性。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)包括文字、圖片、音頻、視頻等多種形式，具有數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)類型復(fù)雜、數(shù)據(jù)異構(gòu)、高度動態(tài)等特征，無法直接使用，需要按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩選、歸類、整合，轉(zhuǎn)化成能夠兼容系統(tǒng)模型的規(guī)范化元數(shù)據(jù)。

(四)業(yè)務(wù)應(yīng)用層

包括各種警務(wù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，在對感知信息融合共享的基礎(chǔ)上，通過警務(wù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的橫向融合和協(xié)同處理，可以實(shí)時(shí)查看感知信息并對設(shè)備進(jìn)行控制，借助系統(tǒng)的智能分析，對各警力和資源進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度和指揮，從而實(shí)現(xiàn)跨警種的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用。

三、公安物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析

公安物聯(lián)網(wǎng)涉及的新技術(shù)很多，包括：感知類技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信類技術(shù)、支撐類技術(shù)和應(yīng)用類技術(shù)，其中的關(guān)鍵技術(shù)主要有：

(一)感知類技術(shù)

感知類技術(shù)又稱為信息采集技術(shù)，它是構(gòu)成公安物聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ)，包括物體識別、位置識別和地理識別技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)公安部門對人員和物品在移動、靜止或不良環(huán)境等不同狀態(tài)下的自動識別。目前信息采集主要采用射頻識別技術(shù)、傳感器技術(shù)、視頻采集技術(shù)等方式實(shí)現(xiàn)。

1.射頻識別技術(shù)

射頻識別又稱電子標(biāo)簽，是一種非接觸式的自動識別技術(shù)。將電子標(biāo)簽、讀寫器和信息處理系統(tǒng)組合在一起，形成射頻識別系統(tǒng)，通過射頻信號自動識別對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)信息的自動采集。

2.傳感器技術(shù)

傳感器是采集信息的關(guān)鍵部件，傳感器技術(shù)集光、機(jī)、電、生物醫(yī)學(xué)于一體，用于感知采集信息點(diǎn)的環(huán)境參數(shù)，如光、熱、電、力、聲、風(fēng)、霧、雨、雪、溫度、位移等。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，傳感器正在逐步朝微型化、智能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

3.視頻采集技術(shù)

視頻采集在公安物聯(lián)網(wǎng)中處于非常重要的地位，全國已經(jīng)部署數(shù)千萬個(gè)監(jiān)控?cái)z像頭。2015年5月，國家發(fā)改委發(fā)布了由九部委聯(lián)合出臺的《關(guān)于加強(qiáng)公共安全視頻監(jiān)控建設(shè)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工作的若干意見》，提出了視頻監(jiān)控布控的總體目標(biāo)：到2020年全國重點(diǎn)公共區(qū)域、重點(diǎn)行業(yè)和領(lǐng)域的重要部位視頻監(jiān)控覆蓋率達(dá)到100%，同時(shí)逐步增加高清攝像機(jī)數(shù)量。隨著人工智能和圖像識別技術(shù)的發(fā)展，對視頻采集提出了更高要求：能從龐大的視頻流中提取出有用特征，并針對這些特征分析識別，實(shí)現(xiàn)事先預(yù)警功能。

(二)傳輸與網(wǎng)絡(luò)類技術(shù)

傳輸與網(wǎng)絡(luò)類技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能，主要包括有線和無線傳輸技術(shù)、交換技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)關(guān)技術(shù)、中間件技術(shù)與異構(gòu)網(wǎng)融合技術(shù)等。

(三)支撐類技術(shù)

支撐類技術(shù)主要實(shí)現(xiàn)對采集的數(shù)據(jù)接入、篩選、整合、存儲、共享、計(jì)算、分析、應(yīng)用服務(wù)等功能，主要包括云計(jì)算、云存儲、數(shù)據(jù)挖掘、圖像視頻智能分析、信息安全、標(biāo)準(zhǔn)化等技術(shù)。

1.云計(jì)算

云計(jì)算是分布式計(jì)算技術(shù)的一種，是實(shí)現(xiàn)公安物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，運(yùn)用云計(jì)算模式可以對物聯(lián)網(wǎng)中以兆為單位計(jì)算的各類物體實(shí)施動態(tài)管理和智能分析，具有高效的、動態(tài)的、可以大規(guī)模擴(kuò)展的技術(shù)資源處理能力。

2.信息安全技術(shù)

對于公安物聯(lián)網(wǎng)來講，信息安全至關(guān)重要。信息安全技術(shù)包括確保使用人身份安全的認(rèn)證技術(shù)、確保信息安全傳輸?shù)拿荑€建立與分發(fā)機(jī)制和確保自身數(shù)據(jù)安全的數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)安全協(xié)議等技術(shù)。

(四)應(yīng)用類技術(shù)

應(yīng)用類技術(shù)是結(jié)合公安工作的行業(yè)知識和前期科研成果，建立針對各種公安業(yè)務(wù)應(yīng)用的專家系統(tǒng)、預(yù)測模型和人機(jī)交互服務(wù)，主要包括感知信息結(jié)構(gòu)化描述、多源感知信息融合、事件主動預(yù)警與智能處置等技術(shù)。

四、公安物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)與應(yīng)用現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到多項(xiàng)公安業(yè)務(wù)中，如第二代居民身份證、電子護(hù)照中采用的RFID技術(shù)，增強(qiáng)證件防偽性能和人員身份識別能力；全國公安系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用了身份識別和授權(quán)管理的技術(shù)，保證公安信息網(wǎng)絡(luò)的安全；重點(diǎn)車輛管理、公安公務(wù)槍支管理、消防設(shè)施管理等方面正在采用RFID技術(shù)，加強(qiáng)對這些管控對象的監(jiān)管。但是這些應(yīng)用都是孤立的，還沒有達(dá)到物物相聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)化、智能化、自動化程度，尚處于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的初級階段。全國已有多個(gè)城市規(guī)劃建設(shè)智慧城市，公安物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)和應(yīng)用還處于起步階段。

李克強(qiáng)總理在2016年政府工作報(bào)告中提出，在“十三五”期間要促進(jìn)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用。公安物聯(lián)網(wǎng)是公安信息化的高級發(fā)展階段，為了增強(qiáng)公安機(jī)關(guān)業(yè)務(wù)能力、帶動新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，公安部提出在“十二五”期間大力開展公安物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，并制定了“以公安業(yè)務(wù)實(shí)戰(zhàn)需求為導(dǎo)向，以示范工程為依托，穩(wěn)步推動公安物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)與應(yīng)用”的發(fā)展原則，確定在北京市和深圳市布署與實(shí)施“城市社會公共安全物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程”，在無錫市開展社會公共安全物聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)研究與示范，并在公安行業(yè)內(nèi)積極開展智能安防、智能消防、智能交通、智能警用裝備管理及公安物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系構(gòu)建等方面的研究與應(yīng)用，這此工作緩解了公安機(jī)關(guān)警力不足的壓力，增強(qiáng)了治安打防管控與處置突發(fā)公共安全事件能力，提升了城市交通管理效能。

(一)公安物聯(lián)網(wǎng)在智能安防方面的應(yīng)用

智能安防是以智能化的監(jiān)控系統(tǒng)為核心，實(shí)現(xiàn)“社會治安監(jiān)控、?；锲返墓芸?、食品安全監(jiān)控，重要橋梁、建筑、軌道交通、水利設(shè)施、市政管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)測、預(yù)警和應(yīng)急聯(lián)動等。”[2]全國多數(shù)城市都安裝了社會治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)，又稱天網(wǎng)工程，通過在交通要道、治安卡口、重點(diǎn)部位、治安復(fù)雜場所等地方安裝視頻監(jiān)控設(shè)備，實(shí)施全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)控，并將所有采集到的監(jiān)控點(diǎn)視頻信息通過網(wǎng)絡(luò)傳送到指揮中心，為高效預(yù)防打擊犯罪和處置各種突發(fā)性治安災(zāi)害事故提供可靠保障，增強(qiáng)了公安部門的城市綜合管理能力。

(二)公安物聯(lián)網(wǎng)在智能消防方面的應(yīng)用

智能消防是應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)火災(zāi)遠(yuǎn)程監(jiān)控預(yù)警和消防遠(yuǎn)程定位指揮調(diào)度?；馂?zāi)遠(yuǎn)程監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)通過采集消防安全管理、火災(zāi)報(bào)警和消防設(shè)施運(yùn)行維護(hù)等方面信息，對消防事故和故障預(yù)警感知、實(shí)時(shí)反饋以及自動啟動消防設(shè)施，有效提高預(yù)防和抵御火災(zāi)的能力。消防遠(yuǎn)程定位指揮調(diào)度系統(tǒng)是消防通信系統(tǒng)，包括位置監(jiān)控、生命體征監(jiān)控，語音通信和視頻監(jiān)控等，可以對火災(zāi)撲救現(xiàn)場消防員位置信息、周邊環(huán)境及生命體征進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)可視化統(tǒng)一指揮調(diào)度和控制，提高滅火救災(zāi)效率，減少人員傷亡，降低財(cái)產(chǎn)損失?！吧轿魇」蚕揽傟?duì)與清華大學(xué)合作，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立社會單位消防信息管理平臺和文物古建筑火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，對大型超市、公共娛樂場所等人員密集場所和文物古建筑實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，全面掌握單位消防安全管理、電氣線路和建筑消防設(shè)備運(yùn)行、值班人員在崗在位情況?！盵3]

(三)公安物聯(lián)網(wǎng)在智能交通方面的應(yīng)用

智能交通是對車輛行蹤動態(tài)感知，對車輛進(jìn)行管控。通過車輛安裝的GPS定位系統(tǒng)、微波短程通訊系統(tǒng)傳回警務(wù)指揮中心的信息，對管控車輛實(shí)時(shí)監(jiān)控和狀態(tài)識別，實(shí)現(xiàn)車輛追蹤、違規(guī)處罰等，并能及時(shí)發(fā)布路況信息、合理調(diào)度交通流量。在交通管理中，遇到重大突發(fā)事件，可以智能預(yù)警并能對現(xiàn)場全方位多角度實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能調(diào)度指揮。“無錫市公安局與公安部交通管理科學(xué)研究所、中交北斗技術(shù)有限責(zé)任公司合作，研發(fā)建設(shè)的“汽車電子標(biāo)識應(yīng)用示范工程”，在全市2.5萬輛機(jī)動車內(nèi)安裝自主研發(fā)的高防偽、高靈敏度RFID電子標(biāo)簽，170個(gè)道路節(jié)點(diǎn)安裝專用讀寫設(shè)備，依托后臺汽車電子標(biāo)識管理系統(tǒng)，實(shí)行精準(zhǔn)識別和智能化管理，真正實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、聯(lián)網(wǎng)布控、自動報(bào)警、快速響應(yīng)和信息共享。項(xiàng)目已形成系列化的國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，被公安部和工信部列為聯(lián)合推廣項(xiàng)目，引領(lǐng)我國智能交通管理變革?！盵4]

(四)公安物聯(lián)網(wǎng)在智能警用裝備管理方面的應(yīng)用

智能警用裝備管理是對警用裝備采購、調(diào)撥、倉儲、運(yùn)輸、分發(fā)、報(bào)廢、回收等全生命周期各個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的動態(tài)可視化管理。公安部第一研究所研制的警用裝備管理物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究建設(shè)的全國范圍內(nèi)部署的警用裝備管理系統(tǒng)，極大地提高了我國警用裝備管理的自動化、規(guī)范化和精細(xì)化水平，被列入由公安部等14個(gè)部委發(fā)起的“國家物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展專項(xiàng)行動計(jì)劃”和國家發(fā)改委組織的“2013年度國家物聯(lián)網(wǎng)重大應(yīng)用示范工程”。

(五)公安物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系建設(shè)

公安物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化是構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系,進(jìn)行頂層規(guī)劃設(shè)計(jì),以標(biāo)準(zhǔn)的形式指導(dǎo)規(guī)范工程建設(shè)的研發(fā)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、檢測、驗(yàn)收等環(huán)節(jié)，規(guī)范公安物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)與應(yīng)用，為進(jìn)一步應(yīng)用、推廣和產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。公安部面向整個(gè)公安行業(yè)牽頭開展的公安物聯(lián)網(wǎng)的整體規(guī)劃和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的研究和編制工作，構(gòu)建的公安物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系由物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與公安業(yè)務(wù)高度融合的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)等組成，包括：通用標(biāo)準(zhǔn)、感知類標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)傳輸類標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)支撐類標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用類標(biāo)準(zhǔn)、安全保障標(biāo)準(zhǔn)等六個(gè)分體系。

五、結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)在未來公安工作中應(yīng)用前景廣闊，公安物聯(lián)網(wǎng)未來將與公安實(shí)戰(zhàn)緊密結(jié)合，最大化利用公安信息資源，提高公安工作效率，提升公安情報(bào)信息自動采集與智能分析研判水平，增強(qiáng)動態(tài)社會整體防控能力，支撐警務(wù)科學(xué)決策和扁平化指揮，更高效地預(yù)防和打擊犯罪。同時(shí)，公安物聯(lián)網(wǎng)也是未來公安信息化的發(fā)展方向。

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