物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在滅火救援人員防護(hù)中的應(yīng)用研究

陳立博

摘要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，為不同領(lǐng)域的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)等方面的應(yīng)用提供了解決方案。本文主要研究了物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)機(jī)技術(shù)及其特點(diǎn)，并對(duì)使用場(chǎng)景進(jìn)行了分析與比較，分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠幫助救援人員在救援過程中準(zhǔn)確獲取復(fù)雜環(huán)境下人員的位置信息提供了參考幫助，在消防人員遇到危險(xiǎn)情境時(shí)，能夠引領(lǐng)消防人員逃離困境。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);ZigBee;滅火救援

引言：近年來信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，帶動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)為各領(lǐng)域的智能化創(chuàng)新提供了方向。在救援領(lǐng)域中，為消防隊(duì)員在滅火救援人員防護(hù)提供保障，提供了準(zhǔn)確的定位信息以及相關(guān)傳感數(shù)據(jù)信息，在消防救災(zāi)方面發(fā)揮了重要作用，本文從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)和特點(diǎn)進(jìn)行研究，結(jié)合消防人員在救援過程中的實(shí)際需求，總結(jié)出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)于提高救援人員在危險(xiǎn)狀態(tài)下的個(gè)人防護(hù)有重要意義，能夠減少人員的損傷。

一、物聯(lián)網(wǎng)簡介

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）技術(shù)是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展而引起的應(yīng)用創(chuàng)新。所謂物聯(lián)網(wǎng)是指將各種傳感器設(shè)備以電信網(wǎng)絡(luò)為載體與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)鏈接，搭建一個(gè)同時(shí)連接多種類設(shè)備的整合的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展是的各個(gè)物體之間的信息交換變得快捷、便利，推動(dòng)了社會(huì)整體信息交流水平的發(fā)展，也促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)生活各領(lǐng)域的發(fā)展。當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)主要包括多種信息傳感設(shè)備，例如智能傳感器技術(shù)、RFID射頻識(shí)別技術(shù)、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集技術(shù)、信息安全技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)等。李屹[1]等人分析了將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用研究，充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的傳感、網(wǎng)絡(luò)通信、射頻識(shí)別等技術(shù)[1]實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境、生態(tài)信息的采集與網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的，同樣，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中包含的定位技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)等也為消防人員在滅火救援中的防護(hù)提供了技術(shù)支持。

二、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1基于射頻識(shí)別定位技術(shù)

射頻識(shí)別定位又稱作RFID定位技術(shù)，是一種通過射頻的方式獲取數(shù)據(jù)信息的非接觸式信息識(shí)別定位技術(shù)。該種定位技術(shù)成本較低，可以在短時(shí)間內(nèi)獲取高精度的信息數(shù)據(jù)，使用的傳輸距離小于200m，由于具備無接觸的等優(yōu)點(diǎn)，多應(yīng)用于室內(nèi)定位的場(chǎng)景。

2.2基于Wi-Fi的定位技術(shù)

Wi-Fi技術(shù)也稱作無線局域網(wǎng)絡(luò)，隨著Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的普及率逐漸提高，基于Wi-Fi的定位技術(shù)逐漸得到應(yīng)用，由于Wi-Fi技術(shù)采用了AP接入點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)接入方式，能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)GPS定位系統(tǒng)中定位不準(zhǔn)確的問題，同時(shí)采用基于Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的定位方法和數(shù)據(jù)傳輸方式大大的降低了使用成本，同時(shí)也能夠提升定位的精度。

2.3基于ZigBee的定位技術(shù)

ZigBee技術(shù)是一種用于近距離、低功耗、低速率的無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)。相比于藍(lán)牙等無線數(shù)據(jù)通訊技術(shù)[2]，該種通信技術(shù)可以采用網(wǎng)狀多層級(jí)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，每一個(gè)主節(jié)點(diǎn)可以管理上百個(gè)子節(jié)點(diǎn)，可以組成高容量的網(wǎng)絡(luò);同時(shí)ZigBee技術(shù)的時(shí)效性較高，設(shè)備從休眠狀態(tài)切換至工作狀態(tài)的時(shí)間保持在毫秒級(jí)別，在節(jié)能的同時(shí)保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)效性。

因此，ZigBee技術(shù)是一種適用于短距離、速率要求較低場(chǎng)合的無線通信技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性較好。

2.4網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)由數(shù)據(jù)通信、通信協(xié)議、通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)三部分組成，光纖通信、衛(wèi)星信號(hào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了信息在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的傳播、實(shí)現(xiàn)了軟件與硬件設(shè)備的數(shù)據(jù)通信，為數(shù)據(jù)的集中運(yùn)維、計(jì)算、管理、預(yù)警提供了方法。

基于傳感器的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就是利用無線傳感技術(shù)和傳感終端設(shè)備，將物聯(lián)網(wǎng)中獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、過濾、分析、整理，將整理后的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳輸，智能硬件設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)將多種數(shù)據(jù)處理算法集成在更加小巧的實(shí)體單元中，便于人們?cè)诙喾N場(chǎng)景中安裝與使用。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在滅火救援中的實(shí)際應(yīng)用

在滅火救援的過程中，空氣呼吸器是用于在火災(zāi)中隔離有毒氣體的防護(hù)性設(shè)備，但由于固體設(shè)備的體積固定，救援人員無法實(shí)際感知空氣余量，因此救援人員需要實(shí)時(shí)把握呼吸器的余量，在保證自身安全的前提下，進(jìn)行滅火救援，同時(shí)救援指揮中心也需要及時(shí)掌握救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的空氣呼吸器的實(shí)際余量，便于更好的把握救援進(jìn)度，保護(hù)救援人員的人身安全。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的背景下，可以采用基于ZigBee、WiFi等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，采用智能傳感設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取。綜上，采用物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)思維，可以設(shè)計(jì)具備遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)功能的空氣余量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在空氣呼吸器內(nèi)部設(shè)置壓力傳感器，用于獲取空氣呼吸器內(nèi)部的氣體體積，并將氣體體積值換算成用于傳輸?shù)男盘?hào)信息，并將信息采用ZigBee傳輸?shù)竭h(yuǎn)程主機(jī)，用于遠(yuǎn)程監(jiān)控，當(dāng)空氣余量在設(shè)定閾值時(shí)，提醒救援人員處于空氣不足狀態(tài)，有利于救援人員及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)的有效信息，確保了救援人員的生命安全。

在實(shí)際的救援場(chǎng)景中，精準(zhǔn)的定位方法同樣也很重要。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對(duì)復(fù)雜環(huán)境下的人員位置信息進(jìn)行感知與計(jì)算，可以及時(shí)探測(cè)到生命體征信息，保障了救援的有效展開，并通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)救援人員定位數(shù)據(jù)的傳輸，提升了對(duì)救援人員的安全監(jiān)控。

結(jié)束語

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了傳感器設(shè)備與虛擬互聯(lián)網(wǎng)的相互通訊與信息化管理，實(shí)現(xiàn)了人與物的交互，加強(qiáng)了人與物、人與世界的關(guān)聯(lián)性。在滅火救援的復(fù)雜環(huán)境下，消防員可以充分利用智能傳感設(shè)備實(shí)時(shí)獲取數(shù)據(jù)、采用ZigBee等無線傳輸技術(shù)保證數(shù)據(jù)傳輸、采用室內(nèi)外定位技術(shù)獲取位置信息、采用空氣余量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)把握救援場(chǎng)景情況，從多角度掌控救援現(xiàn)場(chǎng)的救援進(jìn)程，在提升滅火救援效率的同時(shí)，提高自身安全性，減少人員傷亡。

參考文獻(xiàn)：

[1]李屹.環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用研究綜述[J].中國電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào)，2019，14（12）：1249-1252.

[2]蘇俊. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在滅火救援人員防護(hù)中的應(yīng)用研究[A]. 中國消防協(xié)會(huì).2014中國消防協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)年會(huì)論文集[C].中國消防協(xié)會(huì)：中國消防協(xié)會(huì)，2014：4.

作者單位：長春市消防救援支隊(duì)