基于物联网的车站安检技术研究

王 璐

（铁道警察学院公安技术系，河南郑州,450053）

0 引言

当前，铁路作为国家重要的基础设施，在我国现代交通运输体系中发挥着越来越重要的作用，而铁路运输也已经成为我国交通运输中相当重要且必不可少的一种运输方式。相比于公路、航空等交通运输方式而言，铁路的运输量是巨大的，如客运列车一次能搭乘几千名乘客，货运列车一次能运载数千吨的货物。因此，铁路运输的安全性尤为重要。本文则针对涉及铁路运输安全的车站安检进行了一些探讨。

所谓安检（即安全检查），是指为了确保铁路旅客运输的安全，铁路相关部门依法对旅客所携带的物品或所托运的行李包裹进行是否夹带危险品的检查。当前，车站安检方法有手检、X光机检查、开包检查等，这些方法都是为了确保旅客身上及行李中没有携带危险品。然后这些方法也存在着其本身的局限性，比如遇上春运、暑运等人流高峰时，安检人员可能无法对每一位旅客都能按照安检程序的要求及时进行安检。因此，这些安检方式具有一定的局限性。

1 基于物联网的车站安检

由于现阶段车站安检方式存在着一定程度的缺陷，因此需要考虑引入一种新的技术方式。而作为当前一大研究热点的物联网技术则以其技术层面的优越性成为了研究的首选。

所谓物联网，就是物物相连的互联网。物联网具有感知识别、传输互联和计算处理等功能，是对新一代信息技术的高度集成和综合应用。物联网的最大特点就是智能化，即不需要人为的参与，仅通过智能感知识别技术就可以实现物与物之间的信息交换。

在车站安检的应用上，使用物联网技术，通过具有射频扫描功能的特殊扫描器对进入指定区域的旅客和物品进行扫描，通过感应电流的方式接收到物品标识所返回的信息，后台解码器对该信息进行解码，从而识别并获取到该物品的名称、性质、属性等各种信息，根据这些信息则可以很方便的判断出该物品是否为违禁物品。从这一过程可以看出，引入了物联网技术，可以减轻安检人员的工作强度，使安检工作更加智能化，旅客经过安检所需要的时间也有所减少，同时，若发生车站盗窃等事件时，也可通过物品的定位获取到犯罪分子的位置信息，从而为案件的侦破与物品的追查提供条件。

2 关键技术

在物联网技术的应用上，涉及很多关键技术，本文主要针对当前应用最为广泛的RFID技术、传感器网络和M2M技术进行阐述。

2.1 RFID技术

RFID技术又称为无线射频识别技术，该技术利用无线射频的方式在电子标签和读写器之间进行双向的非接触式数据传输，识别过程无需人工干预。RFID技术还可同时识别多个电子标签，在外部环境较为特殊的场合，如高速运动的物体或者恶劣的环境下，RFID都可以正常工作。由此可以看出，RFID技术是一种非接触式的智能识别技术。

RFID射频识别系统通常由电子标签、读写器、计算机网络所组成。该系统以半双工或者全双工的方式在电子标签和读写器之间进行双向非接触式的数据传递，工作在固定的谐振频率下。从图中可以看出，RFID射频识别系统主要由电子标签（即Tag）和读写器（即Reader）两部分组成。电子标签上携带有目标物品的相关信息，读写器通过射频收发器（即天线）获取到电子标签的信息，然后将该信息通过网络接口模块传到后台进行进一步的识别处理。在具体实现上，电子标签是附着在被识别物体上的（表面或者内部），当携带有电子标签的被识别物品到达指定范围内时，读写器便会自动地以非接触的方式将电子标签中的已有信息读取出来，从而实现自动收集物品信息以及自动识别物品的功能。

2.2 传感器网络

传感器网络（亦即无线传感器网络，WSN）是由大量的微型传感器节点所组成的，这些传感器节点本身具备信息处理和信号传输的功能，并且彼此之间以无线自组织的形式连接构成无线自组织网络。传感器网络属于没有相关基础设施支持的一种网络，其传感器节点体积小、成本低，在使用之前需要被随机地散布在指定的工作区域之中。

传感器网络由无线传感器节点、收发器汇聚节点、通信网络和任务管理节点所组成。大量的微型传感器节点被随机的散布到指定的区域时，这些节点便能够通过自组织方式构成自组织网络，从而开始进行指定区域内的监控工作。当其中某一个传感器节点监控到所需数据后，就会通过其余传感器节点逐跳地进行信息的传输，经过多跳的路由传输再到达汇聚节点，然后通过通信网络进而将信息发送到达任务管理节点。这里，传感器节点本身就是一个微型的嵌入式系统，需要携带有电池对其进行供电，从而为其信息的存储、处理和通信提供能量。

2.3 M2M技术

M2M（即Machine to Machine）技术是一方或双方是机器，且机器要在相关程序的控制下能够自动完成整个通信过程的一种通信形式。M2M将机器之间的信息通信、人机交互的信息通信以及移动互联通信等多种不同的通信技术形式有机地结合起来，其并不是简单意义上的数据在机器之间的传输，而是机器和机器之间的一种智能化、交互式通信。在某种应用环境下，即使没有人为的信号指令，机器也会在本身已有程序的控制下主动进行通信，然后根据所获取到的数据信息做出智能化的选择判断，从而便于对其余相关的设备发出指令。M2M的最主要特征就是交互式和智能化。

3 车站安检中的应用

基于物联网的车站安检是一种即时性的安检方法，在引入了物联网技术后，车站的安检模式也将焕然一新。安检人员可以在第一时间确认旅客的身份信息，并识别出旅客的行李物品，还可以通过车站内多个传感器的信息交互对旅客行李物品的变动进行及时确认和分析。

在具体实现上，使用具有射频识别功能的扫描仪器，对进入指定区域的所有旅客和物品进行扫描，接收到返回的信号信息后，通过特定的运算公式对信息进行识别运算并关联到旅客，最后将结果通过某种特定的形式（如表格）呈现到安检人员的显示设备上，安检人员根据智能识别出来的结果信息做出相应的反应。这种方式可以对车站内所有的物品进行及时的扫描，并且可以跟踪该物品，以实现对车站内任何位置都能进行智能化安检的目的。如果旅客所携带的物品发生变化，安检人员也能根据所提供的智能检测结果进行及时迅速的事件处理，比如，旅客携带了某些化学质物品在车站内某一场所进行危险品（如毒品、易燃易爆品等）的配置，智能安检系统就能立即识别出该旅客所携带的化学质物品数量的不正常变化，通过相关的智能运算，计算出这些化学质物品可能发生的化学反应以及所生成的新的化学物品，并在确定该新化学物品属于危险品时，及时向铁路警方进行报警；旅客所携带的金属物品发生改变的时候，智能安检系统可根据物品形状和物品数量的变化情况判断是否会出现对车站内其余旅客造成人身财产威胁的新物品（如不同零件组装成手枪），在存在安全隐患时，及时提醒铁路警方加以密切关注。

通过基于物联网的安检系统可以为铁路警方的相关涉案行动提供充分的技术支持和响应速度的保障。如图所示为模拟物联网智能安检方法后所获取到的旅客及所携带物品的信息。

图1 模拟安检识别出的结果信息

4 结语

基于物联网的车站安检技术可以在旅客进入车站的第一时间对旅客及其所携带的物品进行智能识别，并将所识别出的结果信息返回给安检人员，从而极大地提高了安检人员的工作效率。同时，这些信息也能够为铁路警方对车站相关盗窃、抢劫案件的侦破以及网络追逃、通缉犯的抓捕提供可靠而有力的证据，减少应对突发案件响应时间，有效地提高了案件侦破的工作效率，从而为旅客的出行提供了更安全可靠的保障。

然而，基于物联网的车站安检也有着需要完善和改进之处。物联网是一种物与物互联的网络，因此，物联网技术若要在在车站安检上的成功部署，需要在被扫描的物品上事先打上标签，以便能被智能识别。在客流量如此之大的各地车站，每一被扫描的物品都要实现这种需求，明显是一大挑战。另外，在旅客进入车站后，其所有信息便会在不知晓的情况下被车站方所获取到，这对旅客的隐私也构成了一定的威胁。因此，基于以上考虑，物联网技术在车站安检中的应用，还面临着很多问题亟待解决，如技术的进一步改善和车站工作人员职业素养的进一步提高等等。

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