物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在消防監(jiān)督檢查中的應(yīng)用探討

孫海軍

（北京市海淀區(qū)消防救援支隊(duì) 北京 100085）

1 引言

隨著城市化進(jìn)程的加快，城市中各類建筑如雨后春筍般涌現(xiàn)，從數(shù)量及規(guī)模上較之前都有明顯提升。與此同時(shí)，較高的城市建筑密集性為城市消防帶來了巨大壓力。近幾年，各類火災(zāi)事故發(fā)生率明顯增多。因此，開展消防監(jiān)督檢查對(duì)降低火災(zāi)事故的發(fā)生率，保障社會(huì)的安定和諧有著重要作用。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與消防監(jiān)督檢查工作的結(jié)合也是建設(shè)“智慧城市”的重要環(huán)節(jié)，能夠提升消防監(jiān)督檢查工作的效率，推進(jìn)我國消防監(jiān)督檢查工作向現(xiàn)代化和智能化的方向發(fā)展。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要組成部分，近年來被廣泛應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)提升整個(gè)社會(huì)的智能化水平發(fā)揮了重要作用[1]。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)⒅悄芑夹g(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳感技術(shù)等多種技術(shù)相結(jié)合，通過綜合調(diào)度傳感裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)信息數(shù)據(jù)的收集與分析。目前，較為常見的信息交互設(shè)備主要有紅外視頻掃描設(shè)備、溫度感應(yīng)器及聲波感應(yīng)器等。正是由于這些信息交互設(shè)備的運(yùn)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)信息的輸送、處理及反饋。如今，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能化水平日益提高，將這一技術(shù)運(yùn)用于不同領(lǐng)域之中能夠更好地對(duì)信息進(jìn)行分類與篩選。同時(shí)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用于消防監(jiān)督檢查工作中，不僅節(jié)省了消防監(jiān)督檢查工作中對(duì)人力及物力的消耗，提高了工作效率，而且能夠及時(shí)對(duì)火災(zāi)進(jìn)行預(yù)警，大大降低了火災(zāi)發(fā)生的概率。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于消防監(jiān)督檢查中的必要性

消防監(jiān)督檢查是一項(xiàng)關(guān)乎人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全以及社會(huì)和諧發(fā)展的工作，涉及的范圍較大、細(xì)節(jié)較多，在實(shí)際的消防監(jiān)督檢查工作中，往往是采取抽查的方式，并不能實(shí)現(xiàn)對(duì)受檢單位的每一個(gè)點(diǎn)位及消防設(shè)備的全面檢查。同時(shí)，隨著城市的發(fā)展，不同結(jié)構(gòu)及形態(tài)的建筑也涌現(xiàn)出來，這進(jìn)一步增加了消防監(jiān)督檢查的難度。

為了最大程度地提升消防監(jiān)督檢查的效率及質(zhì)量，更加全面地消除被檢單位的安全隱患，必須借助網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，在消防監(jiān)督檢查系統(tǒng)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建智能化及信息化的消防監(jiān)督系統(tǒng)，這也是我國消防工作發(fā)展的必由之路。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在消防監(jiān)督安全系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠最大程度地提升消防監(jiān)督檢查工作的效率，消防檢查人員不需要再深入建筑中的每一個(gè)點(diǎn)位來進(jìn)行消防監(jiān)督檢查，通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)終端就能夠全面了解和掌握被檢單位建筑內(nèi)的環(huán)境及消防設(shè)備的情況，還能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集與整理，更加快速高效地完成消防監(jiān)督檢查工作，減少火災(zāi)安全隱患，保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。除此之外，城市消防工作是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要多部門的協(xié)同配合及快速反應(yīng)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能夠加強(qiáng)消防系統(tǒng)各部門的聯(lián)系，從而有效解決多部門聯(lián)合執(zhí)法與工作的實(shí)際問題，提高消防預(yù)警的準(zhǔn)確性，大幅縮減報(bào)警時(shí)間，加快現(xiàn)場(chǎng)處理的反應(yīng)速度，降低火災(zāi)出現(xiàn)的概率。

消防系統(tǒng)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的基本框架主要體現(xiàn)在三個(gè)環(huán)節(jié)，即管理感知、應(yīng)急救援及輔助決策。其中，管理感知環(huán)節(jié)包括的系統(tǒng)又分為：消防安全隱患巡遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)煙霧、明火的識(shí)別，通過消防視頻監(jiān)控對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行觀察，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并監(jiān)控火災(zāi)情況。如果發(fā)生火災(zāi)，該系統(tǒng)可以在第一時(shí)間報(bào)警，同時(shí)啟動(dòng)消防噴淋頭以及消防供水系統(tǒng)。在進(jìn)行日常消防安全檢查中，利用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)還能夠完成設(shè)施巡查、隱患上報(bào)以及任務(wù)考核等工作。如若發(fā)生火災(zāi)，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)在應(yīng)急救援行動(dòng)中的全面調(diào)度，能夠極大地提高應(yīng)急救援行動(dòng)的速度和效率。在輔助決策時(shí)，通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供的相關(guān)數(shù)據(jù)，能夠?qū)馂?zāi)隱患進(jìn)行全面分析，不斷優(yōu)化消防人員及相關(guān)設(shè)施等消防資源。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于消防監(jiān)督檢查的技術(shù)支撐

為了適應(yīng)當(dāng)前消防工作的新形勢(shì)，實(shí)現(xiàn)各類信息的互聯(lián)、互通就顯得十分重要。消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要有一定的技術(shù)支撐，才能實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有的消防數(shù)字化信息系統(tǒng)的對(duì)接，從而達(dá)到彼此數(shù)據(jù)交換、存儲(chǔ)及共享的目的。消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要由四個(gè)層面的技術(shù)組成，即感知層、網(wǎng)絡(luò)層、處理層和應(yīng)用層。

4.1 感知層面的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

在感知層面所涉及的技術(shù)主要體現(xiàn)在各種信息采集及傳感設(shè)備中，例如紅外感應(yīng)器、射頻識(shí)別裝置、新型傳感器等，這些設(shè)備能夠便于消防部門對(duì)各單位消防狀況的信息讀取與調(diào)控。其中涉及的技術(shù)主要有以下三種。

4.1.1 傳感器技術(shù)

傳感器裝置主要用于檢測(cè)，它能夠?qū)⒏兄降谋粶y(cè)信息以設(shè)定的信號(hào)形式傳遞出去，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的傳輸、存儲(chǔ)、處理和控制等[2]。由于一些高新技術(shù)的推動(dòng)，如光電技術(shù)、微電子技術(shù)等，使傳感器技術(shù)不再是單一功能，而是越來越朝著微型化、智能化與多樣化方向發(fā)展。傳感器有兩種分類方法，根據(jù)工作原理進(jìn)行分類，可以分為磁敏傳感器、針對(duì)傳感器、生物傳感器等。根據(jù)用途進(jìn)行分類，可以分為溫度傳感器、速度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器等。

4.1.2 電子標(biāo)簽技術(shù)

電子標(biāo)簽系統(tǒng)利用無線電信號(hào)來識(shí)別特定目標(biāo)，并能夠?qū)⑾嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫。電子標(biāo)簽即RFID（射頻識(shí)別技術(shù)）標(biāo)簽，射頻識(shí)別技術(shù)是消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，其與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)物品的跟蹤及信息的共享。射頻識(shí)別技術(shù)涉及眾多高科技領(lǐng)域，如制造、材料、信息等，同時(shí)也覆蓋多方面技術(shù)，如芯片技術(shù)、天線設(shè)計(jì)技術(shù)、標(biāo)簽封裝技術(shù)等。

4.1.3 視頻圖像采集技術(shù)

在高速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)的助推下，視頻圖像采集技術(shù)已不再是模擬采集，而是采用數(shù)字化采集的方式，并且呈現(xiàn)出三大發(fā)展趨勢(shì)：處理技術(shù)的數(shù)字化、視頻質(zhì)量的高清化及前端壓縮的智能化。由于成像原理的區(qū)別，視頻圖像采集技術(shù)分為兩種，即可見光視頻圖像采集技術(shù)以及夜視視頻圖像采集技術(shù)。

4.2 網(wǎng)絡(luò)層面的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)層面的主要任務(wù)是利用相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)感知層面所采集到的信息進(jìn)行匯總與傳輸。在消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)需要滿足兩點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)分配技術(shù)升級(jí)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的發(fā)展。此外，消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)還需要有線及無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支撐，進(jìn)而構(gòu)建具有層次性的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。這一層面的技術(shù)主要有以下三種。

4.2.1 5G通信技術(shù)

5G通信的關(guān)鍵技術(shù)之一就是增加了D2D通信技術(shù)，相比4G通信，5G通信技術(shù)具有連接容量大、通信延遲減少、傳輸速度更快等優(yōu)勢(shì)。D2D技術(shù)的應(yīng)用能夠使用戶間的通信能耗降低，從而提升通信效率。5G通信技術(shù)的出現(xiàn)能夠進(jìn)一步優(yōu)化與提高消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行性能，實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備之間的通信與交互，進(jìn)一步豐富網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，充分滿足消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理的需求，使系統(tǒng)更加智能化、移動(dòng)化。

4.2.2 IPv6（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版）

IPv6是通過128位二進(jìn)制數(shù)碼進(jìn)行標(biāo)識(shí)，是IPv4的升級(jí)替代技術(shù)。IPv6相比于IPv4有了更多的網(wǎng)絡(luò)地址資源數(shù)量，其地址資源是IPv4的1029倍。此外，IPv6還解決了多種接入設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的問題。目前，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)由IPv4過渡到IPv6，較大程度地提升了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的性能。

4.2.3 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)

該技術(shù)主要是通過選取恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段使不同類型的網(wǎng)絡(luò)能夠互聯(lián)互通，使不同網(wǎng)絡(luò)相互補(bǔ)充，更好地滿足用戶需求。異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合涉及業(yè)務(wù)、控制、接入、傳輸、空中接口等多個(gè)通信系統(tǒng)層面。根據(jù)主干網(wǎng)的不同可分為基于互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)IP的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)、基于IP核心網(wǎng)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)、基于無線自組網(wǎng)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)等。

4.3 處理層面的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

處理層相當(dāng)于整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的“大腦”，能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)層面所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)資源進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)傳輸，達(dá)到互聯(lián)操作及信息共享的目的。此外，處理層還能夠?yàn)閼?yīng)用層提供統(tǒng)一的接口以及虛擬化的支撐。這一層面涉及的技術(shù)主要有以下兩種。

4.3.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域都產(chǎn)生了海量數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)技術(shù)就是通過對(duì)海量數(shù)據(jù)的分析，快速獲得有價(jià)值的信息。大數(shù)據(jù)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，對(duì)采集數(shù)據(jù)的工具以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)都提出了挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)技術(shù)也有許多支撐技術(shù)，如數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等。通過這些支撐技術(shù)的融合，能夠?qū)Ａ繑?shù)據(jù)進(jìn)行高質(zhì)量、高效率處理，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)未來數(shù)據(jù)變化的預(yù)測(cè)。

4.3.2 云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算是基于互聯(lián)網(wǎng)的一種計(jì)算模式，是傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相融合的產(chǎn)物。這一技術(shù)能夠?qū)⒂脩魪慕K端帶入“云端”，用戶只針對(duì)自己的需求在某一應(yīng)用中進(jìn)行操作，而云計(jì)算技術(shù)則會(huì)通過特定方式來實(shí)現(xiàn)用戶需求[3]。例如，人們普遍使用的搜索引擎就是云計(jì)算技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中運(yùn)用的具體體現(xiàn)，人們通過搜索關(guān)鍵字便能夠獲得與之相關(guān)的大量信息。

4.4 應(yīng)用層面的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

應(yīng)用層面的主要任務(wù)是開發(fā)消防業(yè)務(wù)的應(yīng)用接口以及解決方案，將消防監(jiān)督檢查與物聯(lián)網(wǎng)的特性相結(jié)合，從而構(gòu)建起消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過對(duì)下層網(wǎng)絡(luò)信息的提取，通過對(duì)相關(guān)信息的封裝，從而形成完整的業(yè)務(wù)引擎供用戶使用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)用戶的統(tǒng)一管理，方便消防部門進(jìn)行消防監(jiān)督與管理工作。該層面主要涉及的技術(shù)有以下兩種。

4.4.1 視頻檢索技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，視頻檢索技術(shù)也日趨成熟。當(dāng)前，有許多信息是通過視頻形式從各種媒體中呈現(xiàn)出來。因此，從大量的視頻數(shù)據(jù)中找到需要的片段是視頻檢索技術(shù)需要完成的主要任務(wù)。當(dāng)前，已經(jīng)研發(fā)并使用的視頻檢索技術(shù)有基于內(nèi)容的圖像檢索技術(shù)、基于文字的圖像檢索技術(shù)以及視頻濃縮技術(shù)。

4.4.2 網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)

信息安全是消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要解決的一大難題。物聯(lián)網(wǎng)較傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)更加注重?cái)?shù)據(jù)的采集與挖掘，這也對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)安全、信息安全、網(wǎng)絡(luò)安全等提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)能夠?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)及分析結(jié)果進(jìn)行有效保護(hù)，從而避免對(duì)公共安全及商業(yè)秘密造成威脅。

5 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于消防監(jiān)督檢查中的發(fā)展前景

當(dāng)前，在消防監(jiān)督檢查中已經(jīng)較多地使用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并取得了較好的應(yīng)用效果，但由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)尚未十分成熟，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于消防監(jiān)督檢查工作中仍有許多技術(shù)難題需要解決，這也是日后消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展的重點(diǎn)。從當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在消防監(jiān)督檢查工作中的應(yīng)用情況來看，消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)揮了重要作用，在提升消防監(jiān)督管理效率和質(zhì)量的同時(shí)，也充分保障了人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。今后，消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將不斷完善與創(chuàng)新，徹底改變傳統(tǒng)的消防監(jiān)督管理工作模式，使消防工作朝著智能化、現(xiàn)代化、數(shù)字化的方向發(fā)展。

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與消防監(jiān)督檢查工作的融合是消防工作發(fā)展的必然趨勢(shì)。當(dāng)前，消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)已經(jīng)在消防監(jiān)督管理工作中取得了較好的效果，但其中仍然有許多具體問題亟待解決。因此，仍需我們不斷探索物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與消防監(jiān)督管理工作的深度融合，通過技術(shù)創(chuàng)新，不斷優(yōu)化與創(chuàng)新消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，推動(dòng)我國消防工作向智能化發(fā)展。