物联网技术安全精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇物联网技术安全，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：物联网技术；煤矿；安全监控；平台设计

引言

当前，自动化、云计算和物联网等技术在煤炭领域得到广泛应用[1-3]，这些先进技术的应用打破了传统煤矿生产模式，使煤炭生产和管理水平得到显著提升。现阶段我国几乎所有的煤矿都配备有各种形式的安全监测系统，比如电力安全监测系统、人员定位系统等。不同系统之间相互独立，给日常维护和管理造成了很大困难，增加了管理成本[4-5]。不同系统收集得到的数据格式、保存方式等都不统一，数据很难实现共享，限制了这些安全系统功能的发挥[6]。针对当前阶段煤矿安全监控系统存在的问题，本文在充分挖掘物联网技术的基础上，设计研究了基于物联网技术的煤矿安全监控平台，以实现不同安全监控系统的有效融合。

1物联网技术在煤矿生产中的应用概述

当前我国正在推进工业4.0，工业物联网则是实现工业4.0的重要手段，因此当前阶段工业物联网技术得到了快速发展。基于物联网技术可将工业生产过程中的数据采集、数据通讯以及数据分析等融入到生产不同环节，极大提升了工业生产的质量和效率，使工业生产成本大幅度降低。物联网技术在煤矿生产中的应用给生产过程带来了颠覆性变革，信息交互更加及时、可靠性更高。感知矿山是物联网技术在煤矿生产中应用的典型代表，结合数据感知技术、信息传输及其处理技术等，将煤矿地质数据信息、煤矿测量数据信息、生产安全数据信息等进行收集与融合，基于数据信息实现矿山管理的数字化和可视化。可对煤矿生产全流程进行有效监控，提升了煤矿开采过程的智能化水平。如图1所示为基于物联网技术的感知矿山整体架构框图。传统的各个煤矿安全监控系统是相互独立运行的，系统之间的数据由于格式和保存方式不统一导致无法共享，没有在最大限度上发挥安全监控系统的功能。通过工业物联网技术的应用可将煤矿井下各安全监控系统有效融合，实现不同系统数据信息的融合集成，对不同系统实现集中统一管理和控制。对于提升煤矿井下安全监控和管理水平意义重大。

2基于物联网技术的煤矿安全监控平台设计

2.1平台总体框架设计

煤矿安全监控平台对不同安全监控系统数据信息进行有效收集、传输、存储和分析。存储数据需要搭建服务器，本平台通过嵌入式技术建设专用数据库，基于该数据库对数据信息进行存储。通过云计算技术建立平台私有云，对平台数据信息进行计算分析。平台主要包含三部分，分别为云平台应用软件、不同安全监控系统服务器集群、云存储数据中心。在高性能服务器上通过使用虚拟服务器技术，为所有已经建设完成的安全监控系统分配对应的虚拟服务器，以存储系统在运行过程中收集得到的数据信息，实现煤矿运行信息数据的云存储。不需要对已经建设的煤矿安全监控系统服务器进行改造升级，可节省大量建设成本。同时还提升了整个安全监控平台的兼容性，未来如果还需要建设新的监控系统，可以直接通过虚拟服务器的分配将其纳入到平台中。基于云存储数据中心可以对安全监控平台收集得到的煤矿运行数据信息进行存储，包括历史数据信息和实时监控数据信息。存储数据中心可以对所有的数据信息进行自动备份，以避免数据丢失。遇到故障问题，可以将数据信息进行自动恢复。煤矿运行数据信息的收集和存储可以为后续大数据分析提供数据支撑，充分挖掘煤矿运行数据的潜能，使之更好地为煤矿运行和安全管理提供服务。平台还充分利用已经发展较为成熟的增强现实技术、虚拟现实技术等对煤矿生产过程进行动画再现，在大显示屏中显示每次生产的关键环节，使平台运行变得可视化和便捷化。如图2所示为基于物联网技术的煤矿安全监控平台架构图。基于物联网技术的煤矿安全监控平台包含的主要部分有：煤矿井下各安全监控系统所分配的虚拟服务器，云监控联网服务器和平台，煤矿企业数据中心及数据上传通道，地方煤管局数据中心及数据上传通道，具有不同权限的移动终端，煤矿调度中心综合显示大屏等。

2.2云监控平台的设计

安全监控平台通过工业以太网建立内网，且可以与办公外网进行连接，基于内网和外网构建云监控平台。通过虚拟服务器技术在云监控平台中为煤矿井下安全监控系统分配对应的虚拟服务器，以构建虚拟服务器集群，在以后的发展中逐渐取代实体服务器。为确保云监控平台的信息安全，通过防火墙等防护技术实现办公外网和监控内网之间的有效隔离。监控平台内部的虚拟服务器分别与对应的安全监控系统进行连接，各安全监控系统在运行过程中产生的数据信息全部上传到虚拟服务器中进行存储，服务器具备防火墙的功能，能够有效防止外部病毒对服务器发起的攻击。如图3所示为云监控联网服务器总体架构示意图。硬件系统采用的是基于Linux嵌入式系统的总体结构，数据信息存储效率高。除具备服务器功能外，同时还具有路由器功能、防火墙功能、数据信息分析与转发功能等。云监控联网服务器具备较好的可拓展性，方便以后拓展更加强大的功能。因此，总体上平台具有较高的安全性、可靠性以及兼容性。此外，还专门为煤矿企业和管理部门提供了上传数据的通道，上传通道包括无线网络和有线光纤网络两种形式。其中有线光纤网络是主用上传通道，如果光纤网络出现故障问题无法上传数据时，就可启用无线通信网络实现数据上传。这种冗余的数据上传通道保障了平台运行可靠性。

3煤矿安全监控平台关键技术研究

3.1数据的标准化采集技术

煤矿安全监控平台需要收集各安全监控系统的数据信息才能够发挥作用，但是当前阶段不同监控系统由于建设水平不一样，数据存储格式、方法都存在差异。如何对这些数据信息进行标准化处理是本平台的一个关键问题。需要设计一个标准化的数据采集接口，不同安全监控系统全部通过该接口进行数据采集，并将数据信息直接传输到对应的虚拟服务器中，实现数据格式和存储方式的统一化和标准化，进而对数据信息进行统一分析和处理。不再需要将数据传输到每个安全监控系统自身的物理服务器中进行存储分析。通过数据标准化处理，可实现不同系统之间的数据交互与共享，提升了数据的利用效率，数据的云存储也保证了其安全性和可靠性。

3.2数据信息的融合集成技术

煤矿安全监控平台的最底层为多个安全监测系统，监控平台设计有实时数据库，该数据库对底层监控系统开放。通过实时数据库可以实现不同监控系统数据信息的融合集成。数据融合集成方式有两种，分别为分布式异构数据库融合、实时数据库融合。

3.3数据信息的共享

建立煤矿安全监控平台的目的就是要将煤矿内已经建成的各种安全监控系统进行融合集成，确保不同安全监控系统的数据信息能够共享，为煤矿安全和管理提供服务。本平台能够将不同系统的数据进行共享使用，且将这些数字信息同时显示在一个应用软件平台中。另外，软件具有良好的拓展性，可以通过不同形式的接口实现与其他软件的连接。

篇2

关键词：物联网 RFID WSN 食品安全

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1007—3973（2012）009—081—02

1 引言

近年来，我国发生的食品安全事故层出不穷，从“苏丹红”到“三聚氰胺奶粉”、“瘦肉精”、“地沟油”，以及最近发生的“工业盐水酱油”事件，食品安全问题已经引起了全社会的关注，人们对食品安全的担忧与日俱增。如何解决食品安全问题，成为了当前亟待解决的重大民生问题。

虽然我国的监管机构加大了对食品安全的监管，但是仍无法杜绝从“源头到餐桌”的食品安全问题。物联网技术的发展为食品安全监管提供了技术手段，该技术应用于食品安全追溯体系中，已经得到了一些应用。比如在2008年北京奥运会期间，物联网技术就已经应用于奥运的食品安全中去了。

2 物联网概述

2.1 物联网的定义

物联网（The Internet of Things）是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。物联网的核心和基础仍然是互联网，它将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。物联网技术被称为是计算机、互联网与移动通信网之后的第三次信息产业浪潮，是下一个万亿级的通信产业。

2.2 物联网的发展

物联网的概念早在1999年就提出来了，2005年在国际电信联盟（ITU）的《ITU互联网报告2005：物联网》年度报告里正式提出了物联网的概念，2009年IBM首席执行官提出了“智慧地球”的构想，其中物联网是“智慧地球”不可或缺的一部分。日本和韩国也相继提出了“u—Japan”和“u—Korea”战略，将物联网上升为国家信息化战略。我国自2009年8月同志在无锡考察期间提出“感知中国”以来，物联网被正式列为国家七大战略性新兴产业之一，写入“政府工作报告”，工业和信息化部也于2012年2月14日正式了《物联网“十二五”发展规划》。物联网产业将成为信息产业重要的新增长点，对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义。

2.3 物联网的特征和体系架构

物联网应该具备三个特征：（1）全面感知，即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；（2）可靠传递，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；（3）智能处理，利用云计算、模糊识别等智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。

物联网的结构非常复杂，其体系架构一般可分为应用层、网络层和感知层。其中感知层用于识别物体，采集信息，利用传感器、摄像头、RFID、二维码标签、实时定位技术等进行数据的采集和传输。网络层负责传递和处理感知层获取的信息，将来自于感知层的各类信息通过移动通信网、互联网、卫星网、广电网等传输到应用层。应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用，包括物流监控、智能交通、环境监测、智能家居、智慧农业、城市管理等。

3 物联网的关键技术

物联网是跨学科的综合应用，其核心的技术主要有射频识别技术、无线传感网络技术、移动通信网络技术等。

3.1 射频识别技术（RFID）

RFID（Radio Frequency Identification），即射频识别技术，俗称电子标签，它是通过射频信号自动识别目标对象，并对其信息进行标识、登记、存储和管理，是一种非接触式的自动识别技术。

RFID的基本组成部分包括电子标签，阅读器和天线。电子标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在待识别的物品上；阅读器是用来读取或写入标签信息的设备；天线是在标签和阅读器之间传递射频信号，也可以内置在阅读器中。在实际工作中，阅读器通过天线发送一定频率的射频信号，当电子标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量，向阅读器发送自身编码等信息，阅读器采集信息并解码，然后将信息、数据传送至计算机系统进行处理。

3.2 无线传感网络技术

无线传感网络（WSN）是由大量传感器节点构成的多个无线网络系统，它能够实时检测、感知和采集网络覆盖区域的感知对象的各种信息，并对这些信息进行处理后通过无线网络传送给计算机系统进行处理。物联网的基础是信息采集，信息采集的主要方式是通过传感器和电子标签来完成的。物联网正是通过各种各样的传感器以及由它们组成的无线传感网络来感知整个物质世界的。

物联网的关键技术还包括智能技术、纳米技术、M2M技术、云计算、中间件技术以及通信网络技术等，现在有些技术还不够成熟，还未形成统一的国际标准，需进一步的研究。

4 物联网技术在食品安全领域的应用

现在的物联网技术方兴未艾，正逐步广泛应用于智能交通、环境保护、精细农业、城市规划以及食品安全等领域。在食品安全领域，食品安全涉及很多环节，监管存在困难，我们利用物联网技术可以较好地实现食品种植、养殖、加工、包装、贮藏、运输、销售、消费等环节的数据采集和有效监管。

把物联网技术应用于食品安全，建立食品安全监管追溯系统，具体地说，就是在食品生产的源头为食品提供一个RFID标签，对食品供应链中的食品原料、加工、包装、储存、运输和销售等环节进行全程的质量控制和跟踪，食品安全监管部门可以进行有效的监管，消费者也可以根据电子标签了解到所购食品的生产到销售等所有环节的动态信息，一旦出现食品安全问题，根据生产和销售各个环节所记载的信息，追踪朔源，及时对产品进行召回，并找到生产、流通或加工过程中出现问题的环节，对责任单位和责任人进行处理。至2012年8月底前，无锡将利用物联网先建成运行肉类追溯管理系统，2013年12月之前，全面建成和运行肉类蔬菜流通追溯管理体系。

5 结语

物联网作为国家战略性新兴产业，将会得到快速的发展和广泛的应用。针对近年来频发的食品安全事件，将物联网技术引入食品安全领域，实现食品从农田到餐桌的全过程监控，可以有效地提高食品安全，最大限度的保障食品安全。目前，由于技术、成本等因素，物联网在食品安全中的应用还未得到广泛推广，还处在探索阶段，但随着物联网技术的不断发展和政府的大力支持，物联网技术将会广泛应用于食品安全监管等领域，我国的食品安全状况也将会得到根本的改善。

参考文献：

[1] 曾庆珠.物联网技术及应用[J].中国商贸，2011（3）.

[2] ITU Internet Reports 2005：The Internet of Things[EB/OL].itu.int/internetofthings/，2010.

[3] 张晖.我国物联网体系架构和标准体系研究[J].信息技术与标准化，2011（10）.

[4] 胡一凡.RFID射频识别技术综述[J].计算机时代，2006（12）.

篇3

1.1系统架构现有“消防安全户籍化管理系统”由云端系统和应用服务构成，是一个典型的基于WEB方式的应用软件系统。“基于物联网技术的消防安全户籍化管理系统”增加了物联网终端系统，形成由智能感知物联网终端系统、云端系统和应用服务的系统架构。

1.2工作原理在社会单位消防设施（或人员）建立“一物（人）一码”RFID标签，在云端系统数据库中“一数一源”（即一个消防设备对应一个数据源）的关联。物联网终端系统通过传感器组、烟感温感实时采集消防设施的运行状态和报警信息、巡检人员通过手持移动终端读取消防设施的RFID数据完成每日巡查、视频摄像头实时采集消防值班室人员的在岗视频，上述信息或数据接入物联网终端系统，物联网终端系统的3G/4G无线传输模块将数据发送到“消防安全户籍化管理系统”数据库中，为系统提供了消防设施运行状态情况、每日防火巡检记录、消防控制室值班记录等信息；消防监管部门的通过客户端电脑或移动APP可实时查询监督各社会单位的消防安全的动态现状，监督社会单位落实消防安全责任，加强自身消防安全管理。

1.3系统工作平台由图2所示，“基于物联网技术的消防安全户籍化管理系统”工作平台由数据采集层、监控层、通讯层和应用层构成。数据采集层：由烟感、温感、压力传感器组、摄像头、RFID等传感知设备组成。监控层：由采集感知设备信号进行逻辑运算和判断嵌入式设备组成。通讯层：按符合国家消防通讯标准的数据通讯协议组成应用层：由基于WEB的“物联网消防安全户籍化管理系统”应用系统组成。

2系统提供的服务

2.1消防设施故障隐患提醒服务消防物联网监控系统实时监测社会单位消防设施的运行情况，当消防设施出现运行异常或发生故障时，实时将异常和故障发送到“户籍化管理系统”中，“户籍化管理系统”将即时向消防责任人或消防监管人员发送消防设施故障提醒短信。

2.2每日防火巡查在线监管服务消防巡检人员利用智能终端按规定的路线进行每日防火巡检，怎能终端实时将防火巡检信息发送到“户籍化管理系统”中。若“户籍化管理系统”每天未接收到智能终端上传的数据，将向消防责任人或消防监管人员发送巡查报警短信。

2.3消防值班人员实时查岗服务由网络摄像机、红外人体探测器实时采集消防值班人员在岗信息，当红外人体探测器探测到消防值班无人值守时，网络摄像机将实时抓拍图片和无人值守信息发送到“户籍化管理系统”中，“户籍化管理系统”主动拨打消防值班室电话，同时向消防责任人或消防监管人员发送无人值守报警短信。

2.4“三色预警”动态监管服务物联网监控系统、智能终端、视频摄像头等感知设备将社会消防设施运行状态情况、每日防火巡检记录、消防控制室值班记录等消防日常监管信息发送到“户籍化管理系统”中，系统将对按社会单位对数据进行分析和判断，最终对社会单位的消防安全工作做出“好(绿色)、一般(黄色)、差(红色)”的三色预警服务。

3结束语

篇4

    伴随物联网技术的飞速发展,物联网整体安全问题逐步成为未来广泛应用、持续优化进程中一类不容忽视的重要问题。物联网发展至高级水平,其场景中各类实体均包含一定程度的感知、运算、分析以及执行功能。倘若该类感知设备普遍应用,便会对我国的基础建设、社会活动以及个人机密信息安全形成全新的影响威胁。为此做好信息工程安全监理尤为重要,只有科学应用物联网技术,构建信息安全交互模型、体系架构,方能激发物联网技术核心优势,确保安全应用实践,提升综合安全水平,并实现全面、持续发展。

    1.物联网技术内涵

    物联网技术在信息工程安全监理系统中发挥了重要的应用价值,为系统网络化的重要核心。该项技术借助网络平台,应用统一一致物品编码手段、射频识别处理技术以及无线通信手段,可对广阔范畴之中,甚至是全球范围中的各类单件产品进行追溯以及有效跟踪。应用物联网技术手段,可由工程项目的招标环节开始直至工程管理验收环节,对各类应用设施器具设置EPC标志,并应用无线射频手段,传输信息工程各个阶段的价值化咨询信息至网络系统中,进而令监理人员仅依据EPC标签,便可获取产品各阶段包含的信息,进而判定其生产加工直至成品的流程阶段中包含的潜在威胁以及不安全因素。由此可见借助射频识别技术,进行有用信息数据的全面采集分析与汇总,科学应用移动计算手段以及数据库系统设计便可有效对信息工程进行安全管控监理,并做好数据判断辨析,提升综合安全水平,强化实践工作效率。

    2.信息工程安全监理科学创建物联网架构体系

    信息工程安全监理主要负责信息化工程建设服务、运行升级与优化改造阶段中从事的信息安全有关监督管理活动。

    目前,我国信息工程监理框架体系的创建基于IT市场构成了独立体系中的两个层次。应用物联网现代化技术可令信息工程发展建设中包含的安全隐患问题以及存在的风险事项快速的传达至业主,并有效的疏导业主方以及承建方的相关争议与矛盾问题。核心工作内容便是对包含的信息安全相关问题实施风险分析并做好优化管控。信息工程安全监理创建物联网体系架构应涵盖四类组成内容。具体包括物联网系统架构、安全监理平台、监督管理系统以及中间结构体系。信息工程安全监督管理物联网体系架构主体就信息化应用发展过程中安全监督管理涉及范畴广泛、管控指标内容丰富、需连续性实践等具体特征,采用物联网手段技术完成对信息化项目工程的优化改造、建设调节,并实施安全问题管理监视。具体工作内容则涵盖对生产实践场景、环境做好检测监督、进行生产员工安全行为测试管控,并就特定生产物品的整体安全性进行管理监督,重点监视控制人流相对密集的方位,同时做好重要生产设施、以及设备的管理,完善安全事故应急管理阶段中各类场景资讯、人员与物品综合信息的汇总搜集等。

    3.物联网技术信息交互安全问题

    伴随物联网技术应用服务范畴的持续拓宽,感知网络应对处理的信息呈现出更为多元化的态势,甚至涵盖政府管理、国防建设、军事服务以及金融市场等较多领域。

    由此引发的信息安全问题则需要我们重点关注,有效解决。基于网络以及节点有限资源的总量限制,相对来讲较为成熟应用的安全监理措施方案常常不能直接用在物联网感知系统中。为此,研究人员探讨了更为丰富的安全管理方案。例如应用加密技术、安全路由管理协议、管控存取以及数据融合技术等,提升物联网技术应用安全水平。数据加密应用阶段中,基于网络节点存储、分析以及能量的有限,较多手段应用相对简单加密算法。数据加密应用技术中密钥管理尤为重要,其担负着密钥的形成、分发以及保管、更新与处理等任务,在全局预制应用方案的基础上,我们可依据无线感知系统网络结构体系、节点规划以及安全管理需求,创建更为丰富的密钥管理策略。

    例如应用预分布处理方案,可在脱机状态下形成一定容量密钥池,各个节点则可随机由其中获取密钥成为密钥环,完成网络系统的规划部署之后,则只需节点包含同对密钥便可应用其组建安全通道。为优化提升物联网架构体系安全能力水平,可进一步优化更新技术方案。可将节点公钥数量扩充,进而令网络攻击影响变得更为困难,进而确保信息安全,优化监理管控。另外,可配设安全路由,科学应对节点、汇聚方位安全问题,确保高效准确的实现信息数据的传输应用。基于无线感知系统网络体现了节点对等以及多跳传输的实践特征,倘若攻击方进行恶意节点布设,便较易形成路由篡改、选择转发影响,导致黑洞以及蠕虫病毒感染问题。为此,应依据无线感知体系网络特征以及物联网技术应用需要,分析制定合理的安全路由应用协议,可应用冗余路由同相关认证机制预防网络不良攻击影响,提升物联网系统技术综合安全水平。

    数据融合为物联网交互以及信息感知的核心手段,倘若其中节点被不良俘获,便较易导致融合节点无法分清正常信息以及恶意数据的问题。尤其对融合节点影响攻击,不仅会对下游节点信息形成不良破坏,还会对发送至汇聚节点信息形成负面影响。为此,物联网数据融合阶段中应全面考量信息安全应用问题。可创建良好的融合管理机制,通过随机抽样以及数据信息的互相验证,令用户位于节点遭遇捕获状况,仍旧可判定汇聚节点信息数据安全有效性。

    基于节点隐私的暴露,会对检测管理目标整体安全性形成不良影响。为此应创建物联网有效安全保护以及信息存储管控机制。可应用定位协议,利用可信定位确保节点获取正确位置信息,预防不准确定位导致的负面影响,进而全面提升物联网交互以及感知信息综合安全水平,创建优质发展环境。

篇5

    伴随物联网技术的飞速发展,物联网整体安全问题逐步成为未来广泛应用、持续优化进程中一类不容忽视的重要问题。物联网发展至高级水平,其场景中各类实体均包含一定程度的感知、运算、分析以及执行功能。倘若该类感知设备普遍应用,便会对我国的基础建设、社会活动以及个人机密信息安全形成全新的影响威胁。为此做好信息工程安全监理尤为重要,只有科学应用物联网技术,构建信息安全交互模型、体系架构,方能激发物联网技术核心优势,确保安全应用实践,提升综合安全水平,并实现全面、持续发展。

    1.物联网技术内涵

    物联网技术在信息工程安全监理系统中发挥了重要的应用价值,为系统网络化的重要核心。该项技术借助网络平台,应用统一一致物品编码手段、射频识别处理技术以及无线通信手段,可对广阔范畴之中,甚至是全球范围中的各类单件产品进行追溯以及有效跟踪。应用物联网技术手段,可由工程项目的招标环节开始直至工程管理验收环节,对各类应用设施器具设置EPC标志,并应用无线射频手段,传输信息工程各个阶段的价值化咨询信息至网络系统中,进而令监理人员仅依据EPC标签,便可获取产品各阶段包含的信息,进而判定其生产加工直至成品的流程阶段中包含的潜在威胁以及不安全因素。由此可见借助射频识别技术,进行有用信息数据的全面采集分析与汇总,科学应用移动计算手段以及数据库系统设计便可有效对信息工程进行安全管控监理,并做好数据判断辨析,提升综合安全水平,强化实践工作效率。

    2.信息工程安全监理科学创建物联网架构体系

    信息工程安全监理主要负责信息化工程建设服务、运行升级与优化改造阶段中从事的信息安全有关监督管理活动。

    目前,我国信息工程监理框架体系的创建基于IT市场构成了独立体系中的两个层次。应用物联网现代化技术可令信息工程发展建设中包含的安全隐患问题以及存在的风险事项快速的传达至业主,并有效的疏导业主方以及承建方的相关争议与矛盾问题。核心工作内容便是对包含的信息安全相关问题实施风险分析并做好优化管控。信息工程安全监理创建物联网体系架构应涵盖四类组成内容。具体包括物联网系统架构、安全监理平台、监督管理系统以及中间结构体系。信息工程安全监督管理物联网体系架构主体就信息化应用发展过程中安全监督管理涉及范畴广泛、管控指标内容丰富、需连续性实践等具体特征,采用物联网手段技术完成对信息化项目工程的优化改造、建设调节,并实施安全问题管理监视。具体工作内容则涵盖对生产实践场景、环境做好检测监督、进行生产员工安全行为测试管控,并就特定生产物品的整体安全性进行管理监督,重点监视控制人流相对密集的方位,同时做好重要生产设施、以及设备的管理,完善安全事故应急管理阶段中各类场景资讯、人员与物品综合信息的汇总搜集等。

    3.物联网技术信息交互安全问题

    伴随物联网技术应用服务范畴的持续拓宽,感知网络应对处理的信息呈现出更为多元化的态势,甚至涵盖政府管理、国防建设、军事服务以及金融市场等较多领域。

    由此引发的信息安全问题则需要我们重点关注,有效解决。基于网络以及节点有限资源的总量限制,相对来讲较为成熟应用的安全监理措施方案常常不能直接用在物联网感知系统中。为此,研究人员探讨了更为丰富的安全管理方案。例如应用加密技术、安全路由管理协议、管控存取以及数据融合技术等,提升物联网技术应用安全水平。数据加密应用阶段中,基于网络节点存储、分析以及能量的有限,较多手段应用相对简单加密算法。数据加密应用技术中密钥管理尤为重要,其担负着密钥的形成、分发以及保管、更新与处理等任务,在全局预制应用方案的基础上,我们可依据无线感知系统网络结构体系、节点规划以及安全管理需求,创建更为丰富的密钥管理策略。

    例如应用预分布处理方案,可在脱机状态下形成一定容量密钥池,各个节点则可随机由其中获取密钥成为密钥环,完成网络系统的规划部署之后,则只需节点包含同对密钥便可应用其组建安全通道。为优化提升物联网架构体系安全能力水平,可进一步优化更新技术方案。可将节点公钥数量扩充,进而令网络攻击影响变得更为困难,进而确保信息安全,优化监理管控。另外,可配设安全路由,科学应对节点、汇聚方位安全问题,确保高效准确的实现信息数据的传输应用。基于无线感知系统网络体现了节点对等以及多跳传输的实践特征,倘若攻击方进行恶意节点布设,便较易形成路由篡改、选择转发影响,导致黑洞以及蠕虫病毒感染问题。为此,应依据无线感知体系网络特征以及物联网技术应用需要,分析制定合理的安全路由应用协议,可应用冗余路由同相关认证机制预防网络不良攻击影响,提升物联网系统技术综合安全水平。

    数据融合为物联网交互以及信息感知的核心手段,倘若其中节点被不良俘获,便较易导致融合节点无法分清正常信息以及恶意数据的问题。尤其对融合节点影响攻击,不仅会对下游节点信息形成不良破坏,还会对发送至汇聚节点信息形成负面影响。为此,物联网数据融合阶段中应全面考量信息安全应用问题。可创建良好的融合管理机制,通过随机抽样以及数据信息的互相验证,令用户位于节点遭遇捕获状况,仍旧可判定汇聚节点信息数据安全有效性。

    基于节点隐私的暴露,会对检测管理目标整体安全性形成不良影响。为此应创建物联网有效安全保护以及信息存储管控机制。可应用定位协议,利用可信定位确保节点获取正确位置信息,预防不准确定位导致的负面影响,进而全面提升物联网交互以及感知信息综合安全水平,创建优质发展环境。

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【关键词】物联网技术；消防安全管理；应用

1引言

作为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮，物联网在世界范围内发展起来，并逐渐渗透进人们生产生活的各个领域。例如，物流配送、智能交通、智能家居、公共安全、生态环境、智慧城市等[1]。而在消防安全管理领域中引入物联网技术，能够从整体上优化消防安全管理的水平，能够有效解决消防安全隐患难以发现等问题，以最大限度地保证人民群众的人身财产安全[2]。

2物联网概述

2.1物联网的含义

物联网（InternetofThings，简称IoT）是一种按照约定协议，利用射频识别技术（RFID）、GPS、激光扫描器等传感设备进行物网连接，具有全面感知、传输可靠、智能处理、智能控制等功能特征的网络。简单来说，物联网就是在互联网的基础上拓展而来的万物互联的网络。可以说，物联网的核心是物物相联，灵魂是传感和识别，骨架是网络通信，核心是计算。2.2物联网的特点首先，物联网具有异构设备互联化的特点。物联网环境下，不同型号、不同类别的RFID标签、传感器、手机等各种异构设备，能够利用无线通信模块、标准通信协议形成自组织网络。且这些异构网络在运行不同协议时，可通过网关进行联结，从而实现不同网络间的信息共享。其次，物联网具有管理及处理智能化的特点。物联网能够将海量数据可靠且高效地组织在一起，这就为行业应用提供了智能支撑平台。最后，物联网具有应用服务链条化的特点。物联网能够覆盖企业运行的所有步骤，能够带动整个企业甚至行业的整体信息化进程。

2.3物联网体系架构

物联网主要分为感知层、网络层、应用层三个层面。首先，感知层由各种传感器、传感网节点、短距离组网设备等构成，主要负责数据采集和数据处理，涉及传感器技术、射频识别技术（RFID）、GPS技术、嵌入式系统、传感器组网技术、协同信息处理技术等。其次，网络层主要负责传输感知层获取的数据，还要满足不同设备能够自由接入不同网络，涉及互联网技术、移动通信技术、短距离无线通信技术等。最后，应用层由各种管理设备和显示设备构成，构建满足人们各种需求的系统平台，主要负责与用户连接，涉及云计算、人工智能、中间件等技术。

2.4物联网关键技术

2.4.1自动识别技术自动识别技术（AutomaticIdentificationandDataCapture）是目前普遍使用的、发展相对较快且相对主流的识别技术，是一种能让物品“开口说话”的技术，即通过一定识别装置对各类物体信息进行自动识别，并传输给计算机处理系统进行一系列智能处理。自动识别技术可分为条码识别技术、生物识别技术、图像识别技术、磁卡识别技术、IC卡识别技术、光学字符识别技术、射频识别技术等。其中，射频识别技术（RadioFrequencyIdentification，简称RFID）被认为是21世纪最有发展潜力的信息技术之一，是应用领域最为广泛且最为重要的识别技术之一。因此，本文主要探讨射频识别技术（RFID）。首先，与其他自动识别技术相比，其有着以下优点：采用电子技术，借助芯片，且芯片功耗较低、读写较为准确；标签体积小，更易嵌入其他材料或物体之中；射频技术透过外部材料即可读取数据，且能够对高速运动中的物体进行识别、读取；可在同一时间识别多个标签，且这些标签信息之间独立互不影响；数据存储量更大，且稳定性好等。其次，射频识别系统主要由射频标签、射频接收基站、应用系统三部分构成。射频标签嵌入被识别物体，向外界收发射频信号，一般分为主动式标签（有源电子标签）和被动式标签（无源电子标签）。射频接收基站一般分为固定式和移动式两种模式，主要负责向射频标签发送无线信号，并接收射频标签发回的无线信号，在将接收的无线信号解码处理之后将数据传输至上层应用系统。位于系统顶层的应用系统主要负责接收射频接收基站的数据，并控制基站的工作状态；管理接收的数据，并经过计算处理将其储存至后台；接收外界终端的指令信息，并将转换后的信息发送至基站执行，以此来实现人机交互。

2.4.2传感器组网技术如何能让区域中的传感器构成网络组，实现高效协调运转是传感技术应用的关键。为更好地解决这一问题，传感器网络也在不断发展完善，其中无线传感器网络技术以其低功耗、低成本、低复杂度、低数据速率的特征得到了人们的普遍青睐。无线传感器网络一般采用星状网、树状网、网状网三种组网方式，借助工作于ISM频段和FSK调制方式的射频芯片，以及微控制器、少数外围器件组成专用或适用强的无线通信模块。其中的数据传输协议通常是简单透明的，就算是加密协议也是较为简单的，这就使得人们只要遵循一定规则进行操作即可傻瓜式地实现无线数据传输。无线传感器网络体系可分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层，若再应用中间件思维，则可使网络更具层次化、模块化。

2.4.3无线通信技术随着信息技术的不断发展，卫星通信、以太网、现场总线、GPRS、GSM等通信技术层出不穷。而受工业现场环境的制约，短距离无线通信技术受到人们的普遍青睐。其具有信息传输快捷、灵活、安全等特征，在物联网中有着极为广泛有效的运用。短距离无线通信技术主要有以下几种。一是蓝牙技术（Bluetooth）。其主要采用2.4GHzISM频段和1600MHz快速跳频技术，具有全球开放性、通信简单、传播速度快、抗干扰能力强、使用简单等特点，但仅限于在小于十米内的距离范围内具有良好的通信质量和效果。二是ZigBee技术。其具有良好的网络拓扑能力，每个ZigBee节点都可进行独立监控，支持距离扩展，拥有低成本（协议没有专利费）、低功耗（传输速率低，发射功率小，拥有休眠模式）、低时延（休眠到激活时间短）、网络容量大（可连接200多个设备和100多个网络）、组网灵活、传输可靠（在数据传输之后会等待接收方确认信息，并采取碰撞避免策略来避免数据发送冲突）、信息安全（采用特别加密法进行数据循环冗余校验）等特点。三是Wi-Fi技术。其支持多种网络协议的加密传输，传输距离可达100m，传输速度可达54Mbps，但传输的安全性和传输质量还有待提升。四是IrDA技术。其依靠红外线进行点对点的数据传输，具有体积小、功耗低、连接方便、保密性强、安全性强等特点，但由于存在视距限制，在运用时要先保证位置的确定性才能实现灵活传输。

3物联网技术在消防安全管理中的应用

3.1在消防安全管理服务平台构建中的应用

消防安全管理服务平台旨在横向覆盖消防监督、纵向贯通各级消防部门，对消防信息进行实时采集和实时发送，对威胁消防安全的不稳定或不安全因素进行提前预警，以进一步提升消防工作效率和质量。该平台综合运用物联网技术、互联网技术、数据融合技术等新一代信息技术，实现数据采集、存储、展现、分析等消防管理环节。可采用分布式广域网结构，并将系统的整体结构分为物联智能感知层、网络传输层、数据管理层、应用层（Web平台）。其中，物联智能感知层将通过传感设备、射频识别技术（RFID）等采集消防信息；网络传输层将采用基于TCP/IP的网络结构，利用有线、无线等接入方式进行组网，利用TCP/IP或电话线进行有线传输、GPRS或CDMA进行无线传输等；数据管理层将融合采集到的信息，并进行计算和处理；应用层则负责提供不同的消防服务。就消防数据采集系统设计来说，硬件设计可采用ZigBee技术支撑的基本框架，具体包括路由器、采样终端设施、网络协调器等组成的无线传感网络和采集终端。由ZigBee协议处理和上传终端采样传感器收集到的信息，这些信息由路由器接收、处理之后被传送至ZigBee协调器，再由协调器将接收的信息上传至Web网络，经过一系列汇总处理之后信息将被传输至系统平台，以此来完成数据采集为后期决策、分析提供相应依据。软件设计则包括操作系统和应用软件，整体采用嵌入式系统，主要涉及板极支持包（BSP）、RS232通信软件、DM9000网卡通信软件、ZigBee协议栈等。就平台Web层系统设计来说，主要包括平台通知公告管理功能、平台审阅通知功能、平台短信通知功能、信息管理功能、日常检查功能、监督抽查功能等模块，其中涉及数据信息的存储和处理可采用数据库等技术。

3.2在其他消防安全管理工作中的应用

第一，就消防资源的动态管理而言，可采用射频识别技术（RFID）、GPS技术、无线传感器网络技术、计算机处理技术、移动通信技术、云计算技术等构建基于B/S架构的消防装备管理系统。首先，可通过射频识别技术（RFID）采集消防车辆和消防装备信息，并采用“一装一标”的方式来绑定RFID标签，在信息采集完成之后需要上传至消防指挥调度系统，以便实现装备出入库、电子验证、报警处理等智能化管理。其次，可采用消防指挥调度专线网络进行通信；采用数据库服务器、Web服务器等进行数据的存储和处理等；采用TCP/IP数据传输协议、HTTP协议等进行传输。通过物联网技术，消防资源得以实现动态的智能化统筹管理，并有效提升消防部队的战斗能力。第二，就消防远程监测管理而言，可借助互联网技术、无线通信技术、云计算技术、大数据技术等构建基于物联网技术的消防安全管理监测平台，并开发手机终端APP、建立B/S架构模式的云平台，便于对消防对象、环境、人员等的状态进行感知、传输和处理。具体来说，可利用用户信息传输装置及协议解析与转换、数据接口监测等方式，对不同型号和不同厂家的有源类消防设施（火灾报警控制器、自动喷淋灭火系统、疏散指示系统等）的反馈信息进行采集识别，一旦接到故障信号或者报警信号，监管人员则可借助用户信息传输装置将信息传送至消防安全管理监测平台；利用压力传感器、NB-IoT技术实时监测消防管网的水压，利用射频识别技术（RFID）、ZigBee技术、GPS技术、GIS技术等实时监测室内外可移动的消防设施和器材（灭火器、水带等）的在位状态和位置信息，利用人脸识别技术、图像处理技术等监督消防控制室值班人员的在岗情况，利用视频监控系统、数字图像形态学方法识别消防管阀的启闭状态；利用IoT/LoRa无线数据传输模块实时远程监测独立烟感故障、火灾报警等信息。如此，基于物联网技术的消防安全管理监测平台的构建能够评估火灾风险，协助做好防火巡查工作，提高相关部门的防火工作管理能力。最后，就消防应急救援管理而言，可借助物联网技术构建智慧消防战斗指挥体系。例如，在灭火救援中，可利用各种感知设备、视频采集设备、应急通信系统等获取现场的音视频数据，实时掌握火情发展态势，便于指挥人员依据火场动态进行救援力量、装备等方面的部署和精确指挥，同时也便于战斗在一线的消防人员进行精准救援。

4结语

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本文主要介绍了物联网技术的定义，物联网技术在煤矿安全生产中的应用情况，存在的问题以及下一步的发展方向。利用物联网技术，有利于煤矿企业了解煤矿井下的实时状况，更好地为安全生产工作服务。

【关键词】煤矿 安全生产 物联网

1 前言

随着计算机技术和网络的飞快发展，“物联网”对于人们已不再只是新鲜的名次了，通过运用物联网技术，“智慧城市”、“智慧社区”、“智能生活”等概念也被相继提出并一一实现，物联网现已逐渐走进我们的工作、学习和生活中。即使在煤矿的安全生产工作中，物联网技术也大大得到了应用和发展。本文将介绍物联网技术在煤矿安全生产工作的应用情况，了解物联网技术在煤矿行业的发展情况。

2 物联网技术

物联网指的是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、数控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”的如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各种无线或有线的长距离或短距离通讯网络实现互联互通、应用大集成、以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网、专网或互联网环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化，如图1。

以图1为例，简单的说，物联网就是将各种感应器、读卡器，识别卡、音视频探头等设备安装到需获取数据的位置上，并为其分配唯一的地址链接到一起，形成物物相联的网络，然后将设备获取的数据信息通过各种有线或者无线的通讯方式传输至计算机后台，加载于各种应用程序，展示给使用者供其分析、研究、决策、应用。随着云计算、大数据等新概念新技术的发展，物联网和我们的工作生活联系的越来越紧密，应用的越来越广泛和深入。

3 物联网技术在煤矿安全生产中应用

进入新世纪以来，我国煤矿安全生产工作呈总体平稳逐渐好转的态势，但相对国外先进水平，百万吨死亡率依然显高，重特大事故时有发生，安全生产形势依然严峻。特别是随着网络、微信等新媒体的发展，人们对事故的关注度也越来越高，任何一地发生大事故都能引起全国的关注，这就对煤矿的安全生产工作提出了更高的要求；另一方面，煤矿开采地质条件极为复杂，瓦斯、水、火、煤尘、地温、地压等灾害俱全，任何因素一点点微小的变化都可能引起事故，煤矿实现安全生产工作压力巨大。在这样的形式下，煤矿企业积极相应“科技兴安”战略，将“物联网”技术引入安全生产中，将井下的设备物物相联，通过对设备获取的数据分析判断，可以第一时间获取井下信息，采取相应的手段控制井下设备，尽量避免煤矿事故发生，实现安全生产。

物联网技术自引入煤矿安全生产后，得到了政府和煤矿企业的全力支持，通过与煤矿现有的设备技术紧密集合，建立了适合煤矿安全生产的众多应用系统，如安全监控系统、人员定位系统等，从不同的方面来监控煤矿井下安全生产作业。其中有以下几个最主要应用方式：

（1）通过添加二维码、电子标签等方式为设备作唯一的标识，建立设备电子档案等，从而及时了解设备的使用和维修情况，便于煤矿企业及时查找设备隐患，定期更新维护。

（2）通过安全监控系统监控井下信息。在井下安装设置众多传感器，监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、硫化氢浓度、矿尘浓度、风速、风压、湿度、温度、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主要风机开停等，从而判断井下当前安全生产状况，一有危险，果断采取相应措施，避免事故发生，紧急情况下停产撤人

（3）通过人员定位系统监控井下人员情况。煤矿企业为每位职工都配置唯一的身份ID卡，在井下各区域设置分站感应并记录每个ID卡到达以及停留该区域的时间，监测井下人员位置，携卡人员出入井时刻、重点区域出如时刻，限制区域出入时刻、工作时间、井下和重点区域人员数量、井下人员活动路线等，特别是对井下带班领导的监测。人员定位系统不仅有利于煤矿的作业调度，还能够在发生事故时及时掌握事故地点的人员信息。

（4）通过工业电视观看井下工作面现场视频。有的煤矿企业为井下重点工作面安装了视频终端，为井下工作人员配置小灵通等通讯设备，根据需要，能将现场的音视频数据实时传送至煤矿调度，实现与井下工作人员实时视频对话。

4 物联网技术在煤矿安全生产应用中存在的问题

4.1 管理上存在的问题

管理上存在的问题首先是领导重视不够，虽然是利用物联网技术建立许多应用系统，但是领导不积极响应，自己不用新技术新系统，久而久之，造成系统利用程度不高，甚至没人使用。煤矿及煤矿企业领导的接受认可程度直接影响物联网在煤矿安全生产中的发展。其次就是管理混乱，没有独立的管理部门，建立的众多应用系统分别在通风，地测，安监，调度等多个部门使用，存在都管都不管的现象，管理松懈，对系统的维护不及时，不利于物联网技术在煤矿企业的进一步发展。

4.2 没有统一的建设标准

现有物联网技术的应用厂家众多，仅安全监控系统全国就有几十个厂家有相似的产品，在这些系统中，各家有各自的技术协议，相互之间没有统一的标准，煤矿使用不同的应用系统，虽然网络上是互相连通的，但逻辑上数据却无法共享，不利用数据集成、统一分析，阻碍了物联网在煤矿企业的发展应用。

（3）还依赖于通信与计算机相关技术的进一步发展。以当前煤矿的物联网应用系统来看，井下数据大多每30秒传输一次，数据量巨大，这就对数据的编解码技术和通讯技术提出了很大的要求，一旦数据传输缓慢，不利于后台的统计分析。同时海量数据的处理还依赖数据库技术、云计算技术的发展，如何从海量数据中挖掘数据之间的对应关系，迅速准备地分析统计数据，这就需要将大数据、云计算、物联网等技术统一到一个系统中，才能解决以上的种种问题。

5 下一步发展的方向

个人认为，下一步物联网技术在煤矿中发展应注意以下几个方面：

5.1 视频识别，视频头与人员、设备的一体化

受限于数据的传输障碍和井下现场环境，对现在的井下视频的处理，只是简单的音视频传输，并且视频的清晰度不高，不利于井下实时监测，随着大数据、云计算、数据编码、数据传输等技术的发展，当数据的传输、存储、分析处理不再是系统发展的障碍后，视频技术应向着视频识别、视频与设备一体化方向发展，不只是单纯地观看井下实时画面，还能通过视频识别判断出当前人员位置，与设备的互动操作情况，一旦发现问题或者误操作，及时采取措施，尽力避免出现事故。

5.2 采集设备智能化

另一个物联网技术的发展应更偏向底层，更加智能化。现在的井下物联网设备大多只起到数据收集的功能，所有的分析判断都必须经过后台的数据处理才能得出。而其中有些数据只需要做简单的分析就可直接判断出其代表的井下状况，如果直接在采集设备中处理，那么将节省大量无效数据的传输、存储以及后台处理中，加快系统运行速度，更好更快更有效的服务煤矿安全生产工作。

5.3 与大数据、云计算技术的深度融合

煤矿井下情况复杂多变，瓦斯、水害、顶板、地压等每一个因素的微小变化都有可能导致一连串的变化，从而造成事故。要想找出其中的变化规律，必须要建立能存储海量数据的数据中心，有快速处理海量数据的计算中心，这就需要与现在的大数据、云计算等技术进行深度融合，从而能在海量的数据中及时找到事故发生因素的微小变化，将事故消灭于萌芽状态。

篇8

RFID技术作为物联网代表技术之一，目前已经广泛应用于石油天然气、智能交通、智能医疗、平安城市等诸多领域，作为物联网信息采集的基础为行业管理提供了强有力支持，燃气安全领域中RFID技术在安检管理、数字化管道管理等发挥了重要作用。当前我国物联网传感器网络标准化规范业已出台，为燃气安全网络传感器智能化、标准化、集成化提供了可能。RFID技术作为物联网技术中的典型技术，其依托传感器优势实现了大规模、广泛应用，其显著优于传统传感器的强大功能为实现温度、压力、气体、湿度、流量、热释电等识别提供了可靠保障，体现在燃气安全应用领域就是一氧化碳监控、家用燃气智能监控等，为预防燃气中毒及降低安全风险提供支持，构建安全民生燃气应用管理体系，有助于燃气网络安全监控工作的开展与推广，具有较高的经济效益和社会效益。以燃气地下管线为例，一旦受外力破坏或自身破损，将会影响城市运转和市民生活，燃气、输油等管道破损泄漏，则易酿成安全事故，因不可控性很大因此是安全管理的重要对象。以物联网技术、计算机技术等为基础构建的燃气综合运营调度平台，可通过应用RFID技术、传感技术等将燃气运行管理各个环节的信息进行统一、实时收集处理，跨越空间、时间两个维度准确、立体化显示运营管理信息，实现报警信息、运营信息、时间信息等的实时交互，为智能化管理提供支持，及时处理危险源，减少潜在燃气安全风险，保证燃气运行的高效性与安全性。这样一个高效透明的燃气安全管理平台，有助于提升企业自发性管理质量与水平，在保障燃气调度运营安全的同时，全面提升经营效益，从管网铺设、改造、维护等诸多方面入手降低支出成本，提高运营效率与运营效益。燃气综合运营调度平台的建立有助于燃气数字化管道运输的完善与进步，有助于建立更大范围内的全国综合管理平台，一旦出现重大事故或者意外事件，可迅速完成指挥调节与资源调度。

2信息化集成监管系统在燃气安全领域的应用

车载CNG是燃气管理中重点对象，它以天然气加压并以气态储存在容器中，如果容器不合格或者超期使用很容易引发爆炸事故，因此被视为典型危险源，若不做好管理将会严重威胁燃气使用安全。CNG信息化集成监管系统是物联网RFID技术、计算机技术、网络传输技术、移动通讯技术、云计算技术和大数据处理技术的综合集成应用，监管系统通过物联网、网络传输、云计算等技术实现对车载CNG整个生命周期的动态监管，通过分类授权管理模式可促使其快速进入管理系统，掌握燃气安全信息,为所有合法运营的CNG汽车建立电子身份证，形成一套CNG信息化集成监管系统，对车载CNG进行动态追踪管理和控制，并能够有效查处假冒、套牌车辆，打击非法经营。依托物联网技术建立的集成监管系统将RFID技术、传感技术、监控技术等广泛应用于CNG气瓶的管理，依靠唯一的电子标签建立每个气瓶的档案与身份证信息，将所有相关检验、移动、充装信息等进行动态化、实时化、全程化管理，确保做到每个CNG气瓶都有据可查。红外扫描技术、感应设备等的联合应用可实现对CNG气瓶完整生命周期的动态监管，无论是检验机构、改装企业还是加气站、车辆等都全程被纳入集成监管体系，全面提升了燃气安全管理水平与信息化水平。以RFID对CNG气瓶信息进行扫描，随时掌握车载、检验、充装、使用寿命等情况，通过传感监测系统及时送达智能控制中心，通过黑名单对比、调控时段对比等对气瓶做加气、回收等相应管理，同时借助集成监管系统中其他部分配合完成数据的存储、利用与更新，最大限度的发挥信息化管理与服务的优势。凭借信息化集成监管系统，燃气安全管理部门可实现对燃气充装、应用等的全程跟踪，及时掌握非法、不安全燃气应用情况，有助于构建高效、完整且信息化的燃气管理体系。信息化集成监管系统的建立显著提高了管理效能，遏制了气瓶安全隐患，大大降低了燃气安全事故发生率，解决了燃气安全管理的诸多难题，可以说是燃气安全领域气瓶集成高效管理的一次显著升级，对于构建更为完善且高效的燃气安全管理体系有重要价值。

3物联网定位技术在在燃气安全领域的应用

物联网定位技术在燃气安全领域的应用也有出众成效。当前我国城镇燃气管网总长度已超过40万公里，并将在2016年达到60万公里，建设燃气物联网体系已成为我国城镇燃气行业的必然发展之路，物联网定位技术的应用有助于做好燃气管网的安全管理。物联网定位要高效利用GPS、蜂窝基站、RFID定位技术、无线传感网定位技术等服务燃气管网的管理，为燃气管网的建设、日常管理、维护、应急抢修等提供更为精准的位置信息，为燃气行业应用物联网和大数据提供可靠的时空保障，推动燃气安全管理实现信息化和智能化。比如最为典型的北斗系统就是物联网定位技术应用的一大革新，北斗卫星导航系统以其独有的优势，为燃气物联网的建立提供精准、牢固的时空保障基础。北京燃气集团作为全国最早开展北斗精准服务网建设和应用的燃气企业，已将北斗系统全面应用到燃气管理的各个环节，针对燃气行业的特性，将北斗应用到管网完整性管理、管线泄漏监测、管线防腐监测、管网应急抢修、管线智能巡检等诸多领域。北斗系统的应用是物联网技术服务燃气安全管理的进步与创新，可全面提升燃气行业的信息化管理水平，为城市燃气的安全奠定坚实的基础，北斗精准服务网在智慧燃气中的应用前景十分广阔，要进一步开发更多基于燃气行业应用的软件和硬件产品，营造燃气安全管理信息化网络。

依托北斗系统的精准定位，燃气地下、地面管道的安全管理效益更为突出，比如管线泄漏检测，依靠精准坐标定位与泄漏检测设备的高效运行即可完成实施动态作业，便于立即采取举措进行对应处理，同时还可依靠相应管理软件完成泄漏风险计算与评估预判，为处理提供可靠依据。管线防腐检测方面，通过与管道防腐层检测仪对接，可以精确记录和上传每次防腐层检测的结果以及位置数据，直接定位防腐层破损点的精准坐标，对检测结果进行统计分析，为埋地管道的保护、更换等维修措施提供翔实准确的数据支持。调压设备监测及诊断方面，通过在燃气调压箱等设备上安装带有北斗精准定位模块的智能监测终端，可以远程实时采集调压设备的压力工况数据，实现对设备状态的自动诊断，提前预警设备故障并提前处置。管线巡检管理方面，在日常巡线人员的工作手机上，通过蓝牙外接北斗精准定位盒，使管理平台监控的巡检轨迹清晰稳定，大幅提高了管线巡检的到位率。埋地管线探测方面，通过与探管设备对接，可为探管找点等作业提供并记录精准位置坐标，大幅度提高管线探测作业的效率。管线焊口、探伤、切改线等施工管理方面，通过为管道焊接、探伤、切改线等作业施工人员配备北斗精准定位终端，可以记录作业点的厘米级坐标，现场处理管线施工数据等。

4结语

篇9

关键词 物联网；校园安全；应用

中图分类号 TP 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)031-0177-01

物联网（Internet of Things）被预言为继互联网之后全球信息产业的又一次科技与经济浪潮，受到各国政府、企业和学术界的重视，美国、欧盟、日本等甚至将其纳人国家和区域信息化战略。物联网是继PC、互联网、无线通信技术之后第四次信息技术革命，有重大的科学意义和应用价值。依靠物联网人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活达到“智慧”状态提高资源利用率和生产力水平人，改善人与自然间的关系。根据美国权威咨询机构FORRESTER预测，到2020年世界上物对物互联的业务与人对人通信的业务将达到30比1，因此物联网常被称为下一个万亿级的通信业务。

1 物联网的体系结构

物联网包含感知延伸层、网络层、业务和应用层三层。第一层负责采集物和物相关的信息；第二层是异构融合的泛在通信网络，包括现有的互联网、通信网、广电网以及各种接人网和专用网，通信网络对采集到的物体信息进行传输和处理；第三层是应用和业务，为手机、PC等各种终端设备提供感知信息的应用服务。

1）感知延伸层 物联网中由于要实现物与物和人与物的通信，感知延伸层是必须的。感知延伸层主要实现物体的信息采集、捕获和识别。感知延伸层的关键技术包括传感器、RFID 、GPS 、自组织网络、传感器网络、短距离无线通信等。感知延伸层必须解决低功耗、低成本和小型化的问题，并且向灵敏度更高、更全面的感知能力方向发展。

2）网络层 网络层是物联网的神经系统，主要进行信息的传递，包括接人网和核心网。网络层要根据感知延伸层的业务特征，优化网络特性，更好地实现物与物之间的通信、物与人之间的通信以及人与人之间的通信，这就要求必须建立一个端到端的全局物联网络。物联网中有很多设备的接人，是一个泛在化的接人、异构的接人。接人方式多种多样，接人网有移动网络、无线接人网络、固定网络和有线电视网络。移动通信网具有覆盖广、建设成本低、部署方便、具备移动性等特点，使得移动网络将成为物联网主要的接人方式，通信网络就要是通过多种方式提供广泛的互联互通。除此以外，物体是可以移动的，而它们的要求是随时随地都可以“上网”。因此在局部形成一个自主的网络，还要连接大的网络，这是一个层次性的组网结构。这要借助有线和无线的技术，实现无缝透明的接人。随着物联网业务种类的不断丰富、应用范围的扩大、应用要求的提高，对于通线网络也会从简单到复杂、从单一到融合，从多种的接人方式到核心网的融合整体的过渡。

3）业务和应用层 业务和应用层是物联网的信息处理和应用，面向各类应用，实现信息的存储、数据的挖掘、应用的决策等，涉及海量信息的智能处理、分布式计算、中间件、信息发现等多种技术。云计算是物联网智能信息分析的核心要素。云计算技术的运用，使数以亿计的各类物品的实时动态管理变得可能。随着物联网应用的发展、终端数量的增长，可借助云计算处理海量信息，进行辅助决策，提升物联网信息处理能力。因此，云计算作为一种虚拟化、硬件 软件运营化的解决方案，可以为物联网提供高效的计算、存储能力，为泛在链接的物联网提供网络引擎。

2 校园安防物联网系统

目前，随着物联网技术的日益成熟和深入应用，建立基于物联网的安防系统并由此实现信息化的平安校园管理成为了可能安防管理的主要目标是防侵入，对异常情况提供实时报警 并快速作出正确的处理，以确保学校边界、重要场所的安全。

整个网络分为两个部分，即感知系统（传感网）和通信系统，感知系统由各监控点和物联网模块组成，其中各监控点利用各种传感器监测、采集重要场所发生异常情况的信息和其他有效信息，并控制数字摄录系统快速采集图像信息；所有这些通信可以通过数据传输系统传输给物联网模块，物联网模块根据需要采集监控点的信息，并给出相应的控制信息到监控点 完成相应的控制功能，目前数据传输一般采用无线传输方式 一个物联网模块可以处理方圆1公里范围内的所有监控点。而通信系统将物联网模块采集、处理获得的数据传输到校园网上，并通过校园网连接到如GSM等社会公共网络，以提供相应的服务。

1）感知校园边界系统，利用电子幕、红外传感器和实时录像相结合 完成对整个校园的边界的监测和图像采集。其中电子幕和红外传感器实现对异常情况的检测，摄录设备实时采集异常发生时的现场图像（只有在异常发生时才工作）。

2）重要场所监控系统，利用门禁、电子锁、电子窗栅、电子窗帘等技术检测门口及窗户等易侵入场所的异常情况。在门窗等场所安装的数字摄录设备实时采集异常发生时的现场图像（只有在异常发生时才

工作）。

3 平安校园信息化平台

为了真正实现平安校园管理，有效地应用感知系统采集到的相关信息，建立基于校园网的信息管理平台是平安校园管理的最终目标，该平台根据学校的管理模式和相关部门的要求 充分利用采集到的各种信息，通过分析、整理、完成相应的功能。安防物联网系统每天都要产生大量的信息，并且信息的数据类型很多，采用SQL Server数据库来开发建设平安校园管理系统基本可以满足要求，而采用B/S结构可以使该系统的使用更为方便。该系统的主要功能包括：

1）完整的报警功能，分析由安防物联网产生的所有异常情况，根据设置的相应条件实时给出完整的报警。提供给校园网，并由校园网向校园内部通信网（如对讲设备等）发出报警信息以通知值班人员作出相应的处理。

2）利用与因特网连接的功能，实现与社会网络的连接，实现短信报警等功能。

3）数据分析、整理和统计功能。

4）完善的数据查询功能，根据学校主管领导和职能部门的要求，设计相应的查询功能 ，满足各类、各级人员对系统的数据要求。

5）数据的安全管理，由于该系统可以将校内安防信息传输到因特网上，因此对信息的安全要求较高。需要实现信息的加密和分类传输等功能，以确保信息的安全传输和分级获取。

6）系统的安全管理，该系统已经不是一个简单信息系统，而是一个将现场、管理职能等融于一体的系统，因此保证该系统的安全运行非常重要。

4 结束语

随着传感器技术的发展，物联网技术的深入应用，物联网对我们的生产、生活、工作将产生越来越大的影响，物联网在学校的应用也将进一步深入。在图书馆管理、教学管理中的应用将进一步提高教育管理信息化的水平，如网络点名、一卡通等。而将物联网应用于专业教学和建设，可以为相关专业建立真正意义上的模拟实训基地提供技术保障，如物流网等。

参考文献

[1]中国移动在物联网应用领域的探索与实践[J].电信技术,2010,1.

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关键词：物联网技术；安全生产；信息技术；应用

中图分类号：TP391.44 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 16-0000-02

随着我国社会经济的快速发展和科学技术的进步，很多大型设备开始趋向大型化、复杂化和生产的连续化，一般的监督管理手段已经很难达到安全管理的要求，传统安全生产与管理模式中的弊端也开始逐渐显现出来，这在一定程度上制约了企业安全生产环境的构建和企业的长远发展。此外，我国的很多企业的安全管理工作还是过分强调事后管理，对于生产准备阶段以及实施阶段的事情控制、事中控制还是不够重视，导致了企业安全生产与管理工作的相对滞后。物联网技术的出现以及应用，在很大程度上弥补了传统安全生产与管理模式的很多不足，尤其是在积极推进“三网”融合的大背景下，物联网技术在安全生产与监督管理中的推广与应用，能够有效解决很多安全生产与管理中的难题。

1 物联网的概念

物联网作为一个近年来出现的新概念，发展速度非常迅速，但是得到发展的时间并不长，上世纪90年代，麻省理工学院自动识别实验室首次提出：要以计算机互联网为基础，通过RFID技术、无线数据通信技术等构造一个能够覆盖世界万物的系统，这就是物联网概念的起源和雏形。在2005年举行的“信息社会世界峰会（WSIS）”上，物联网的概念被正式提及，物联网是指以感知为前提，借助射频识别、红外感应器、激光扫描器、全球定位系统、摄像头等信息传感设备对物体的位置、状态等信息进行捕捉，然后借助通信网络传递交互，实现人与物以及人与人、物与物之间的全面互联，进而实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网概念的提出，具有十分重要的现实意义，无缝互联、全面感知和高度智能是物联网的三大特征，标志着人类社会发展的信息化方向，必将为人类社会经济的发展做出巨大的贡献。

2 物联网的核心技术

支撑互联网发展的核心技术主要有：物联网架构技术、无线传感器网络、传感器技术、统一标识技术、定位技术和自动识别技术等。

2.1 物联网架构

在物联网界，人们习惯于将物联网分为三层结构，即感知层、网络层和应用层。其中，感知层主要是要实现对物体的位置、状态等信息的收集与处理，包括无线传感器网络、红外感应、射频识别和执行器等；网络层主要是为了实现信息的传输功能，包括互联网、电信网络、广电电视网络等；应用层主要完成服务发现和服务呈现的工作。也有人将互联网分为五层结构，即感知层、接入层、网络层、支撑层、应用层。

2.2 无线传感器网络

无线传感器网络主要包括感知对象、传感器和观察者三个要素，无线传感器网络使得传感器不再局限于某个感知单元，而且能够实现信息的交换和有机体的协调与控制，在实现物与物互联的同时，扩展了人们的信息获取能力。目前，时间同步技术、网络节点定位技术是无线传感器网络的研究重点。

2.3 统一标识

该技术解决了单个物体在全球的统一标识问题，目前的研究主要集中在标识的分配、管理、加密解密、存储以及标识映射机制和匿名标识技术等领域，它要求无论是国家、企业还是个人，都需要具备一定的标识分配权利。

2.4 自动识别

自动识别技术是一种高度自动化的数据信息采集技术，可以对字符、条码、影像、声音等记录数据的载体进行自动识别和物品信息的自动获取，并提供给后台计算机系统进行后续处理的一种技术。其中，无线射频识别技术是其典型代表，已经广泛应用于物流管理、身份证件、收费系统等领域。

3 物联网技术在安全生产与管理中的具体应用

3.1 物联网技术在企业安全生产上的应用

安全生产作为企业日常管理中的核心环节，是在任何时候都不能放松警惕的，但由于影响企业安全生产的因素比较复杂，不仅与材料、设备、技术等因素密切相关，还与人为因素和管理因素紧密相连。

首先，在企业安全生产中应用物联网技术时，可以在各种生产设备上装上RFID标签，通过传感器对生产过程中与安全因素相关的各种静态信息和动态信息进行全方位的分析、辨别和在线计算，并借助接入设备实现信息资源在其他单元中的共享和交互，进而实现对生产设备运行状态的随时跟踪。其次，在企业生产设备的检修与维护工作中，物联网技术可以使生产设备系统自动发出检修警报，避免设备故障的进一步扩大，以及对生产进度的不利影响。再次，物联网技术还可以实现对企业生产人员精神状态的实时跟踪，能够及时发现工人操作过程中的麻痹大意等行为，例如表情识别系统等物联网智能技术，可以有效避免工人的不安全行为而产生的各种后果。

3.2 物联网技术在安全监管上的应用

预防是降低安全生产事故发生可能性和避免造成损失的最重要的手段之一，对此，安全监管部门可以充分利用物联网技术手段，实现对存在安全生产隐患企业的实时监督和动态化管理，对于企业在工艺变更、新建、改建、扩建以及生产过程中的安全隐患进行及时的发现和治理。尤其是对存在重大危险源的企业，安全监管部门可以通过RIFD身份标识技术对危险源进行标识，然后利用移动通信网络、无线局域网、无线接入网、卫星网等对感知层传达的信息进行全面了解，随时随地地了解危险源的情况，并在此基础上采取有针对性的安全生产防护措施。

3.3 物联网技术在应急救援中的具体应用

在很多企业的安全生产事故以及自然灾害中，需要执行应急救援体系。为了提高在应急救援中的速度和准确性，物联网技术的应用是必不可少的。借助物联网技术，可以对事故现场有一个最快、最清楚的认识，迅速查找危险源并调动周边资源快速投入到应急救援工作中，从而有效降低了发生二次伤害的可能性。例如，在煤矿企业的矿难事故中，可以先利用物联网技术对事故发生的地点、现状和发展有一个准确的预测，为应急救援方案的制定提供最可靠的参考依据，然后在事故处理和人员救助过程中，借助互联网技术，对医疗、消防、交通、工程等部门的工作进行有效协调，提高各个部门之间的响应速度和协调能力，大大提高了应急救援的时间和效率。此外，借助物联网技术，可以有效解决矿下人员搜救过程中遇到的多种难题，及时了解遇险人员的生命状态，并制定科学的救援救治方案。

4 结束语

基于以上所述，物联网作为一种新兴技术，在安全生产与管理方面具有十分明显的技术特点和优势，尤其是随着国家和企业对安全生产与管理工作的不断重视，物联网技术必将会在社会经济的各个领域得到更加广泛和有效的应用，提高安全管理工作的网络化、信息化和智能化，有效解决安全生产与监管领域中出现的新问题、新变化。

参考文献：

[1]卢涛，尤安军.美、欧、日、韩等国物联网产业的发展战略及其对我国的启示[J].科技进步与对策，2012，04.

[2]魏秋萍，朱顺兵，杜春泉.浅谈物联网感知安全的关键技术[J].工业安全与环保，2012，02.

篇11

关键词：预警平台；云计算技术；数据融合技术；物联网技术；煤矿安全生产

引言

煤矿生产环境非常恶劣，煤矿安全生产事故时有发生，煤矿安全生产问题依然值得重视[1]。尽管煤矿安全生产管理系统起到了一定的作用，但煤矿安全生产管理系统大多都是相互独立的子系统，彼此之间相互独立，不能实现资源共享，各子系统的开发平台也不一样，不能实现统一结合，这些不足严重制约了煤矿安全生产管理系统的发展[2]。物联网作为未来信息技术领域新的制高点，具有异构相通、远程管理、高度智能化、高度信息化等特性，已成为当前煤矿安全生产信息化领域的研究热点。但煤矿物联网系统会产生海量数据，对数据的处理要求较高，相信引入数据融合技术和云计算技术一定能得到满意的效果。物联网技术、数据融合技术、云计算技术之间既有区别又有联系，在煤矿安全生产预警平台上应用这三种技术，有望解决上述问题。

1物联网技术、数据融合技术、云计算技术

1.1物联网技术

物联网就是一个统一的网络，通过传感器与互联网的链接，使物体与网络相连，从而实现对物体的智能化管理。物联网改变了以往互联网的形式，它是一种全新的网络技术，实现了人与人、人与物、物与物之间所产生数据的联通[3]。物联网的结构一般分为感知层、网络层和应用层。（1）感知层是物联网的核心技术，负责各类信息的采集，主要包括传感器技术和RFID技术。（2）网络层是物联网的支撑技术，负责把感知层获得的各类信息安全、稳定地传输到应用层，主要包括无线技术和有线技术。（3）应用层是物联网的最高层，负责把接收到的信息数据汇总、存储、处理，再以特定形式呈现出来，主要包括数据存储技术、数据处理技术等。

1.2数据融合技术

数据融合是将采集到的原始数据进行自动分析、综合、校准，消除数据的不稳定性，提高数据的可靠性，准确获取更有用的信息，为后续数据的感知处理提供更准确、更可靠的测量数据[4]。若将物联网感知层获取的海量信息直接传送到物联网应用层，必然会增加应用层数据处理的难度。若在物联网的感知层通过数据融合技术增加信息的准确性和稳定性，提供可靠的信息到应用层，必然会减轻应用层的压力。因此数据融合将成为物联网的一个重要环节。

1.3云计算技术

云计算是将分布式计算、虚拟化、网络存储、效用计算等计算机及网络技术发展融合壮大，产生的一种新兴计算方式。其目的是把多个简单的计算形式融合成一个具有强大计算能力的计算形式，并将这种计算形式共享，使系统中的所有终端用户都能运用这种计算形式[5]。物联网是对传统网络和传感网络的整合，这其中必将产生海量信息，唯有借助云计算技术才能实现对这些信息的有效处理和整合。因此，云计算将是实现物联网的核心关键技术。

2煤矿安全生产预警平台

预警是对生产系统中可能发生的危害和危险事件进行合理评价，预估风险，设计预案，制定相应的解决对策，避免危害和危险事件的发生[6]。预警系统是能够自动监测、评价与控制各类危害和危险事件发生的监测系统[7]。煤矿安全预警系统可以实现矿井安全生产信息的远程监控，实时掌握煤矿安全生产状况，减少或避免煤矿安全事故的发生[8]。煤矿安全生产预警平台是从煤矿安全生产的角度，以物联网技术为基础的典型复杂巨系统。任何一个传感器节点或子系统检测到的异常数据信息，都有可能对煤矿生产的安全运行产生威胁。煤矿安全生产预警平台需构建物联网下的立体监测体系，对瓦斯、顶板动态信息、冲击地压、尘害、热害、水、火等潜在威胁进行多角度、多尺度的监测，将监测数据处理反馈给预警平台。

3三种技术在煤矿安全生产预警平台上的应用

3.1物联网技术能进一步提高煤矿安全生产预警的整体水平

煤矿安全生产预警主要用以监测矿工、环境和设备。矿工的采掘影响着煤矿井下的环境，环境变化影响着设备的运行，同时环境变化和设备运行状态的好坏也影响着矿工的生产和其生命安全。因此对煤矿井下重点危险源实施监控与预警，建设和完善安全生产预警平台，提升煤矿生产安全过程监控和预警水平，将矿工、环境、设备联成一个网络，并通过物联网加以控制，煤矿安全生产的目的才能更好地实现。

3.2数据融合技术能进一步提高煤矿安全生产预警的准确性

为了能够对煤矿井下矿工、环境和设备进行动态监测，在矿井一定区域内采用一种无线传感器网络，能够为煤矿的安全监测提供支持。煤矿安全生产监测数据包括各种传感器、条形码读卡器、RFID标识读卡器等各种数据信息。由于设备本身可能存在的故障及井下环境干扰等多种原因，采集到的数据不可避免地存在一定的误差，影响测量数据的准确性，因此必须通过数据融合技术对采集到的数据进行进一步处理，消除误差，以提高数据的准确性。

3.3云计算技术能进一步提高煤矿安全生产预警的稳定性

云计算技术作为一种新兴的共享基础架构，是物联网系统的首选技术。云计算技术为数据的集中存储和安全访问提供了稳定支持。云计算技术使物联网系统在信息共享和数据处理方面更加智能和稳定。同时，云计算技术还可解决各煤矿子系统之间的异构性，将井下环境监测、井下设备监控、井下矿工定位等功能集于一体，满足煤矿安全生产对信息资源的集成与共享的需求，增加煤矿安全生产预警平台的稳定性。

3.4三种技术的关系

物联网技术、数据融合技术、云计算技术之间既有区别又有联系。物联网技术侧重物与物、物与人、人与人之间的联通；数据融合技术侧重对海量信息的加工和提纯；云计算技术侧重数据计算的方式、方法。因此，物联网技术、数据融合技术和云计算技术之间的关系是：物联网产生大量数据，大量数据需要数据融合技术进行提纯，同时也需要借助云计算技术进行计算，数据融合技术有助于云计算技术，云计算技术和数据融合技术为物联网服务。

4结语

物联网技术、数据融合技术和云计算技术会成为改进煤矿安全生产预警水平非常重要的技术手段。物联网技术是煤矿安全生产信息化水平的基础，数据融合技术增强了采集数据信息的准确性，云计算技术增强了对海量数据处理和计算的能力，三种技术为煤矿安全生产信息化预警提供了更好的技术支撑。

参考文献

[1]贺超，宋学锋，王建军.基于物联网的360度煤矿安全管理信息系统探讨[J].工业安全与环保，2013，39（8）：80-82.

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篇12

关键词：食品安全；物联网技术；数据关联；安全预警

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）03-00-02

0 引 言

食品安全溯源通常是对包括食品生产、存储、运输、销售在内的多个环节进行食品信息的收集、转换和分析，从而实现对食品安全追溯信息的有效管理。通常有两种溯源情形，其一是从生产源头至最终消费者之间的溯源，亦称为“正向溯源”；其二是从最终消费者到生产源头的溯源，亦称为“逆向溯源”[1]。以物联网应用技术为基础构建的食品质量安全追溯体系可以有效掌握食品的营养信息、 生产过程信息、产地信息，对于发展安全的食品产业链条和建立覆盖全面产业链的安全溯源系统具有重要支撑作用[2]。无论采用哪种溯源方式都离不开物联网技术的支持，当前日新月异的RFID技术、二维码技术、云计算技术以及迅猛发展的通信网络给食品溯源系统的推广应用提供了良好的条件。温希军等结合新疆畜牧综合信息服务平台深入研究了物联网技术在动物屠宰加工管理系统中的应用[3]。陈希文等研发了基于物联网系统的农畜产品可追溯的信息代码转换数据库和软件系统[4]。孙书谨等根据蔬菜培植与加工环节的特点，设计了基于RFID技术的蔬菜食品安全溯源系统[5]。卢磊等深入研究了追溯系统中RFID中间件的设计，实现了基于物联网技术的蔬菜追溯系统[6]。王成瑞等针对食品溯源的需求，提出了一种浏览器与服务器之间通信的流程，并在嵌入式网关中实现Web服务器的功能[7]。本文在这些进展的基础上分析了食品溯源系统架构和无源RFID识别系统的基本原理，并详细阐述了一种数据融合技术在食品安全预警中应用的方案。

1 食品溯源系统架构

近年来，食品溯源系统在农畜产品、蔬菜供应等方面已经得到了规模化应用。现阶段由于成本等因素的制约，在大部分系统中采用二维码与RFID标签相结合的溯源方式。消费者通过扫描二维码访问食品信息溯源系统数据中心获取食品相关参数。而在生产加工和流通环节，厂家通过打印二维码在产品包装上，或装箱时用RFID标签同步记录食品数据，并在打印编码、录入信息、扫描条码的同时将相关数据上传至服务器，其架构如图1所示。

2 无源RFID识别系统

RFID（Radio Frequency Identification）技术在物资标识和定位方面已有规模化应用。当前在食品安全溯源系统中主要应用在食品运输过程及存储的清点和统计分析方面通过自动识别建立紧密的逻辑联系，实现对食品信息的智能化管理。无源RFID识别系统可分为三个部分，即阅读器、天线和电子标签。电子标签具有独一无二的编码，附着在物品上以自动辨识与追踪该物品。天线用于在标签和读取器间传递信号并进行传输。阅读器读取电子标签内的特定编码信息，并将编码信息传送至后台系统进行数据处理。无源RFID识别系统的组成如图2所示。

3 基于添加剂数据关联的预警功能

现有的食品安全研究大部分集中在食品监控技术上，大多直接使用 RFID技术设计追溯功能，却缺乏食品自身属性与种类属性间关系的描述模型[8]。食品安全预警的假设：当某类食品中不合格产品数量较多时，显然该类食品问题严重程度较高。添加剂作为导致食品不合格的主要因素之一，在食品关联分析中起着非常重要的作用。现以“二氧化硫超标”食品安全问题预警举例说明基于添加剂数据关联预警的有效性。当发现某食品问题的主要原因是“二氧化硫超标”时，就要分析同生产厂家的哪些其它食品可能也会有二氧化硫超标的问题。添加剂二氧化硫的使用范围有：经表面处理的水果干类、蜜饯凉果、干制蔬菜或蔬菜罐头、干制的食用菌、腐竹类、坚果与籽类、糖果等众多种类。

解决问题的关键就在于通过技术手段发现哪些添加剂会产生二氧化硫成分，而哪些食品用到了这类添加剂。进行数据关联分析时不同食品根据所属类别归类构成树型模型，一种食品类别只属于一种父类别。食品抽检结果加入DAG （Directed Acyclic Graph）图，即可形成 DAG 图的叶子节点。根据引发食品问题的不同，叶子节点按照不同的规则分类，叶子节点随着引发的食品问题动态生成无向关联边，并形成各节点间的相对关联度。

若检测到食品问题是食品节点2中二氧化硫超标，则基于食品节点添加剂相似度聚类，抽检食品类别可限定为含有二氧化硫物质的聚类{2、3、5、6、7}，如图3所示。基于食品类型生成树型模型，并基于添加剂的属性生成关联边，在检测到某类食品不合格原因时能关联查找同加工厂的哪些同属食品也有可能出现添加剂超标，并进一步调研确认，从而实现对食品安全问题的及时预警。

4 结 语

当前食品安全问题对一个国家或者地区的食品安全防控能力构成了新的挑战。本文在分析食品溯源系统的基础上，提出了基于添加剂数据关联食品安全预警功能，对提高现有食品溯源系统的实用性具有较大的借鉴意义。

参考文献

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[5]孙书谨，陆安江，张正平.基于 RFID技术的蔬菜食品安全溯源系统研究[J].世界农业， 2012（12）：77-80.

[6]卢磊，张峰.基于物联网的蔬菜可追溯系统的设计与实现[J].电子设计工程，2011，19（7）：19-22.

篇13

【关键词】消防安全管理；物联网技术；信息化应用

物联网技术能够实现信息的智能收集与传递，不仅可以降低人为误操作带来的安全隐患，同时也可以提高消防工作效率，阻止火势的蔓延，保障人民群众的生命财产安全，加强消防信息化建设，就要在消防工作中利用物联网实现资源的有效整合与利用。

1物联网技术

物联网技术是在互联网技术之上研发的一种先进的计算机技术，由于我国对物联网技术的研究较早，目前，物联网技术在各行各业中都有着广泛的应用，极大程度的促进了我国现代化建设。物联网技术的技术核心是将网络技术做了延伸和扩展，将移动终端设备与互联网相连接，如全球定位系统、红外感应器、激光扫描仪等，通过移动终端设备实现信息的交换，达到智能监控与管理的目的，运营模式有M2M、SaaS等。物联网以其智能化以及优越性在消防安全管理中有着重要的应用，尤其针对于高层建筑、高铁、地下建筑的消防安全管理有着更大的意义，更大的责任，只有加强消防信息化建设，才能有效的保障社会群众的生命财产安全，物联网在消防信息化中的应用主要表现在感知功能与传输功能上，通过手持机等移动终端设备来实现智能的感知功能，通过无线网络实现信息的传输功能，最终作用于消防系统中，另外，物联网技术还可以应用于消防事业管理，将数据导入到消防档案系统中，实现统一管理与消防的合理调度。

2物联网技术在消防信息化领域中的应用

2.1更新基础数据库

数据是系统的重要组成部分，完善的数据不仅可以帮助系统做出正确、科学的分析，同时也能够提高数据的利用率，但是我国目前的消防信息系统数据过于陈旧，资源利用率不高，在资源共享方面难以提供全面的数据，极大程度的限制了我国消防信息化的进程，因此，将物联网技术应用在消防信息化领域中，能够有效的对数据进行录入与分析，区别于过去数据单独录入存在重复率极高的弊端，物联网能够实现数据的平移，达到资源有效整合的目的，消防信息化领域中，将灭火救援、队伍整改以及后勤保障串联在一起，实现统一管理，利用物联网技术可以将消防指挥中心与客户终端相连，在火灾发生时，能够及时的采取正确的灭火措施，疏散人群，避免造成更大的损失。另外通过为消防人员配置移动终端设备，能够最大程度的提高资源的利用率，促进消防事业的发展。

2.2实现消防车辆智能调度

在灭火过程中，对消防车辆、消防员和灭火药剂的调度有着重要的作用，高效的调度能够帮助消防队员及时的采取灭火措施，在火势尚能控制时降低安全事故的发生几率，保障人民群众的生命财产安全。因此，将物联网技术应用于消防的调度中，通过RFID技术与消防车辆的水泵与发动机相连，能够在灭火过程中，对于消防车的水量以及发动机状态做到实时的了解，便于消防指挥中心的指挥工作，通过物联网技术，将数据进行智能收集与传递，此过程不依赖于人工操作，不仅能够避免在数据收集与传递中的人工误操作，同时也大大节约了沟通的时间，数据可以直接在PDA或消防指挥系统中显示，为消防指挥中心制定出正确的灭火方案赢得了时间。

2.3提高消防工作人员的安全保障

火灾现场情况复杂，尤其是在高层或地下建筑环境中，人员密集，疏散空间狭小，使得消防人员的危险系数增大，特殊的环境也加大了灭火救援的难度，因此，将物联网技术与消防员相连，在消防防护服中安装芯片，如湿度探测器等传感设备将每一名消防员的基本信息通过网络反映到消防指挥系统中，不仅可以使指挥员识别出火灾现场的温度、湿度以及有害气体的浓度，从而及时调整灭火方案，另外移动终端设备还会反映出消防员的身体状况，使指挥员及时下达撤离命令，有效的规避风险，保障消防员的安全。

2.4实现消防设施的动态管理

消防设施主要是指自动化灭火设施、灭火器、消防水源等等。目前我国消防部队尚没有对消防设施采用统一的管理，自动化灭火设施等是阻止火灾蔓延最为有效的途径，尤其在消防救援力量未赶到火灾现场时，自动化灭火设施的合理使用能够最大程度的保障人民群众的生命财产安全。消防水源是灭火救援的基础设施之一，合理的利用可以达到最大的灭火效果，因此，将物联网技术应用到消防信息化领域中，通过在消防设施中安装GPS芯片合一实时了解消防设备的位置，通过安装RFID芯片，能够是实时了解消防设备的使用情况，便于统一管理和调度。

3结语

综上所述，物联网技术在消防信息化领域有着广泛的应用，不仅可以更新基础数据库、实现消防车辆智能调度、提高消防工作人员的安全保障同时也能够实现消防设施的动态管理，不仅最大程度的保障了社会人民群众的生命财产安全，同时也极大促进了我国消防事业的现代化建设。

参考文献

[1]段祥永.信息化、数字化、自动化技术在消防指挥中心指挥平台和信息管理系统的实践与运用[J].计算机光盘软件与应用,2013,01(16):105-106.

[2]李惠菁，大校.以信息化为主导以“智慧消防”为推手全面提升上海消防工作和部队建设水平[J].新安全东方消防,2014,02(04):34-38.

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关键词：物联网技术;化工行业;安全生产

随着经济水平的不断发展，社会对于化工行业产品的需求量也是在不断增加，化工行业在国民经济发展中占据地位的重要性不断提升。但是，和其他行业发展相比，化工行业在发展中极为容易出现一些安全问题，并且一旦是发生安全问题，就会对于整个社会产生较为不利的影响。在化工行业发展的过程中，不仅要关注行业的发展水平，还要重视在行业发展中的安全性提高的问题。物联网技术是通过建设和使用现有的多媒体网络技术，以及与之相配套的地理信息系统，能够实现整合行业发展资源的目的。将物联网技术应用于化工行业中，对于跟踪化工产生的生产、运输以及销售等各个关节具有重要作用，发现各个环节可能存在的问题，总之，物联网技术的使用，能够实现化工行业安全生产水平的提升。

1物联网技术概述

1.1物联网的内涵

物联网最早是由麻省理工学院auto-ID实验室在1999年提出的一个思想，主要是为了组建一个全球信息共享的实物性的互联网，利用对物品编码、无线射频识别以及互联网技术进行操作，一整套物联网技术的问世，无论是对于当时的社会，还是现在经济一体化社会的发展都是产生了重要的影响。因此，物联网的含义可以理解为一种针对于实物的物联网技术，并且具备三个比较明显的特征，首先，物联网是可以实现利用互联网、通信网等技术实现信息的及时有效的共享和交互；其次，物联网技术还能够应用当前较为流行的模式识别以及云计算的智能计算技术，实现对于信息数据的分析和处理；最后，物联网技术还可以实现随时获取产品相关信息的能力。

1.2物联网的分层

物联网在实际的应用中，可以划分为是三个层面，这三个层面之间相互作用，共同实现物联网的功能。首先是感知层，在这个层面的可以通过一些数据的采集设备，实现获取数据的目的。主要包括一些红外感应器、视频摄像头以及全球定位系统等；其次，物联网的网络层，借助于当前使用较为广泛的互联网技术，主要是双方之间按照一定的方式，将物品与互联网有机的结合起来，实现信息的交换和共享；最后，物联网的应用层，在这个层面主要是通过前两个层面功能的实现，对其所获得数据进行智能化的分析和处理，对于实际的生活给与一定的指导，能够保证物品按照人们预定的方式进行运输和传送。

2化工行业生产安全现状

化工行业由于其产品的特性，可能会对周围的环境都有可能产生一定的危害，因此我国已经出台了相关的法律、政策，加大了对于化工行业生产安全性的监督和检查。但是根据现有化工安全事故频发的现状来看，化工行业生产安全水平仍是相对较低，在化工行业生产中还存在部分问题。

2.1化工行业的生产中存在不科学的环节

化工行业存在危害的主要原因，就是在于在化工行业生产中容易产生一些有害、有毒的气体，并且化工材料多是一些易燃易爆的材料，所以在化工生产中容易出现一些相对危险性较高的事故。化工生产对于无尘的环境要求较高，在生产的过程中需要保证相应的空气质量，并且对于空气中的粉尘也需要进行专业的处理，如果不能及时、有效的进行粉尘处理和空气质量控制，在化工生产车间中发生危险事故的可能性的概率就会大幅度的提升。另外，在一些发展时间较早的企业，在长时间的发展中，生产设备以及安全生产检测机器相对已经出现了老化的问题，这些老化的设备事故预警的功能几乎已经丧失，极为容易产生一些安全问题。

2.2化工安全管理制度不能有效落实

近年来，我国的化工企业事故频发的另一个重要原因，就是在生产过程中一些安全生产的制度不能有效落实。数据显示，在我国化工行业生产中出现的事故，其中七成以上都是由于人为操作不当或者是一些管理不当原因造成的。化工生产环境以及化工物资材料的保管环节，是整个化工行业事故高发环节。部分企业为了实现经济利益的提高，在化工材料保管的过程中租用一些不能保管化工产品、但是相对价格较为便宜的仓库，一旦发生化工安全事故，就必然是会造成巨大的人力、物力以及资源的浪费。不仅如此，在化工企业内部的安全管理制度不能有效落实，一些专业的安全管理机构和人员的配备的缺少，也是造成化工行业事故频发的一个重要原因。

3在化工行业中应用物联网技术的建议

物联网技术能够实现对于物品的实时监控，因此，对于危险性相对较高的化工行业来说具有重要的意义。具体来说，在化工行业应用物联网技术包括：

3.1物联网技术可以为决策提供事实依据

在化工行业中，特别是在一些化工企业中，在组织化工生产的过程中，需要对于一些较为危险的材料进行调度、指挥。以人力来进行这些环节，不可避免的会出现一些误差，而借助于物联网技术，特别是一些红外线传感器、视频摄像头以及激光扫描仪和RFID标签的应用，通过物联网的网络层将一些数据传送到决策平台中，并且能够实现对于获得的实际数据进行计算和处理，决策人员只需要利用物联网技术反馈回来的信息进行处理，就能够实现整个生产过程的自动化操作，不仅是可以实现化工生产效率的提升，还能够保证整个操作过程的安全性。

3.2物联网技术可以实时监控物流环节

化工产品的生产需要一定量的化学试剂和化学品进行组合，这些化工材料每一个企业中并不能独自生产出来，需要从不同的企业中购买并进行运送。我国对于化工产品和化工材料的运送有着明确的规定，必须是使用一些必要的设备和专业的运输车辆才可以运送。在这个过程中，可以利用物联网技术将一些RFID标签设置在专业的运输车辆中，通过使用无线射频识别技术，实现实时监控专业运送车辆中所装置的化工材料的名称、数量以及品种。一旦运输车辆出现任何一种问题，相关的人员都是能够在第一时间内获得信息，并且根据所获得信息作出一些机动反应，避免出现化工材料泄露造成环境污染和人员损失的问题。

3.3物联网技术能够实现对化工生产环节进行有效监管

化工行业在生产的过程中，特别是在使用一些品种较多、化学性质各不相同的化工材料时，以往多是采用人工的方式进行前期检测。这些化工原材料对于人体有着较为直接的伤害，在一定程度上违法了人道主义精神，并且人工检测的结果还存在一定的误差。物联网应用于化工生产环节，可以通过其感应层的应用，实现对于操作现场的湿度、温度以及光、压力和各种气体浓度的感应，实现了操作过程中杜宇环境数据的实时收集。之后借助物联网的网络层，将收集和处理的数据信息传送到安全管理人员的手机或者是智能设备中。值得注意的是，这种数据自动采集的方式，不仅能够实现人工数据数据难以达到的精确度，降低人工操作出现的各种失误的概率，还可以建立异常情况预警机制，一旦发现异常值或者是环境中的气体浓度在短时间内急速增加的情况，就能够自动报警。

4结束语

化工行业的发展关乎着人们生活的方方面面，对于我国经济的发展也是有着重要的促进作用。在这样的背景下，应该不断提高化工行业的生产安全性，利用物联网技术，尽可能的减少化工行业安全事故发生的概率。物联网技术的应用逐步实现了我国化工产业信息化、智能化操作的目的，并在自动化的基础上向着无人化操作发展，物联网的使用能够保证化工行业的安全生产，对于化工行业的进步具有重要作用。因此，在我国化工行业发展中，应该逐步认识到应用互联网技术的重要性，并且在发展中提高物联网技术的应用程度。

参考文献：

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