公安物联网关键技术与应用

□李丽蓉，和旭冉

(1.山西警察学院，山西 太原 030401；2.西北工业大学，陕西 西安 710129)

2005年国际电信联盟(ITU)提出了物联网定义：“指通过二维码识读设备、射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统和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。”[1]物联网的本质是把IT基础设施融入到物理基础设施中，也就是把感应器嵌入安装到各种物体中，从而自动获取相关信息，它被称为是继计算机技术、互联网技术之后的第三次信息技术革命。

一、公安物联网的主要功能

将物联网技术应用到公安警务工作中，大幅提升了公安信息化和警方智能水平，增强了公安机关的核心战斗力。

(一)将物联网技术应用到公安信息化基础数据采集工作中

增强了公安信息采集手段，提高了采集数据的质量和效率，利用物联网的射频识别技术、传感器技术、扫描技术、无线网络技术、移动通信技术、视频监控技术、全球定位系统等对感知对象进行采集和保存，有效扩展了公安信息的获取来源，是警务信息采集和社会信息采集方式的拓展，提升了公安信息化水平。

(二)将物联网技术应用到保障社会公共安全工作中

实现了社会治安要素信息的实时自动采集和智能识别、定位、跟踪、管控，从源头上构建了一个立体化、全方位、多手段的社会治安管防控体系。

(三)将物联网技术应用到实战指挥工作中

在公安物联网平台上的实战系统中，各级指挥系统对人员、装备和技术等警务资源实时精确地感知、定位、整合、指挥，形成横向联通、纵横一体的扁平化系统，优化了资源配置，简化了指令层级，缩短了指挥流程，可以实现动态掌控、智能分析的协同作战模式，最大限度地发挥警务资源的整体威力。

(四)将物联网技术应用到服务社会公众工作中

借助公安物联网强大的网络能力、大数据和云计算等信息技术，公安部门在网上为企业和群众提供一站式、全天候、零距离的网上政务服务，简化环节优化流程，提高了公安机关行政管理效率和社会公共服务水平。

(五)将物联网技术应用到警务考核工作中

随着物联网技术在公安警务工作中的应用，可以对民警执法执勤活动全程记录、监督、控制，有利于及时发现问题并进行整改，进一步完善警务考核体系，形成监督控制的长效机制，从而使绩效评估工作更加客观、公正、准确，增强了警察队伍管理的科学性、规范性、实效性。

二、公安物联网体系架构

公安物联网体系架构从下往上一般分为四个层次：信息感知层、网络传输层、服务支撑层、业务应用层。

(一)信息感知层

包括信息感知和关联数据源。信息感知主要由摄像头、射频识别、条形识别码、各种智能传感器、卫星定位系统等设备采集公安人员关注的人、物、地、事件和组织等数据，并在上层系统的驱动下感知数据的变化，实现对关注对象的动态监测、精确管理和科学指挥。关联数据源指公安部门其它系统的数据资源和从社会其它部门的信息系统接入公安物联网的相关数据资源。

(二)网络传输层

实现信息感知层各种数据的传输和通信功能，其传输方式可以分为有线传输和无线传输两种，可以把现有的公安信息网、视频专网、无线宽带专网、无线物联数据专网、互联网、卫星通信网络等各种网络进行整合。

(三)服务支撑层

实现分散资源的集中管理和集中资源的分散服务，支撑海量数据的存储与处理，为业务应用层提供全面支撑服务。利用云计算、云存储、数据挖掘、图像视频智能分析等技术对海量数据进行存储、分析、整合和处理，从中挖掘出有用信息或潜在规律，同时还要与公安信息网中的情报信息进行比对，提高数据可靠性。物联网数据包括文字、图片、音频、视频等多种形式，具有数据量大、数据类型复杂、数据异构、高度动态等特征，无法直接使用，需要按照统一标准进行筛选、归类、整合，转化成能够兼容系统模型的规范化元数据。

(四)业务应用层

包括各种警务业务系统，在对感知信息融合共享的基础上，通过警务业务系统之间的横向融合和协同处理，可以实时查看感知信息并对设备进行控制，借助系统的智能分析，对各警力和资源进行统一调度和指挥，从而实现跨警种的实战应用。

三、公安物联网关键技术分析

公安物联网涉及的新技术很多，包括：感知类技术、网络通信类技术、支撑类技术和应用类技术，其中的关键技术主要有：

(一)感知类技术

感知类技术又称为信息采集技术，它是构成公安物联网的重要基础，包括物体识别、位置识别和地理识别技术，可以实现公安部门对人员和物品在移动、静止或不良环境等不同状态下的自动识别。目前信息采集主要采用射频识别技术、传感器技术、视频采集技术等方式实现。

1.射频识别技术

射频识别又称电子标签，是一种非接触式的自动识别技术。将电子标签、读写器和信息处理系统组合在一起，形成射频识别系统，通过射频信号自动识别对象并获取相关数据，实现信息的自动采集。

2.传感器技术

传感器是采集信息的关键部件，传感器技术集光、机、电、生物医学于一体，用于感知采集信息点的环境参数，如光、热、电、力、声、风、雾、雨、雪、温度、位移等。随着电子技术的发展，传感器正在逐步朝微型化、智能化、系统化、网络化方向发展。

3.视频采集技术

视频采集在公安物联网中处于非常重要的地位，全国已经部署数千万个监控摄像头。2015年5月，国家发改委发布了由九部委联合出台的《关于加强公共安全视频监控建设联网应用工作的若干意见》，提出了视频监控布控的总体目标：到2020年全国重点公共区域、重点行业和领域的重要部位视频监控覆盖率达到100%，同时逐步增加高清摄像机数量。随着人工智能和图像识别技术的发展，对视频采集提出了更高要求：能从庞大的视频流中提取出有用特征，并针对这些特征分析识别，实现事先预警功能。

(二)传输与网络类技术

传输与网络类技术实现数据传输功能，主要包括有线和无线传输技术、交换技术、组网技术、网关技术、中间件技术与异构网融合技术等。

(三)支撑类技术

支撑类技术主要实现对采集的数据接入、筛选、整合、存储、共享、计算、分析、应用服务等功能，主要包括云计算、云存储、数据挖掘、图像视频智能分析、信息安全、标准化等技术。

1.云计算

云计算是分布式计算技术的一种，是实现公安物联网的核心技术，运用云计算模式可以对物联网中以兆为单位计算的各类物体实施动态管理和智能分析，具有高效的、动态的、可以大规模扩展的技术资源处理能力。

2.信息安全技术

对于公安物联网来讲，信息安全至关重要。信息安全技术包括确保使用人身份安全的认证技术、确保信息安全传输的密钥建立与分发机制和确保自身数据安全的数据加密、数据安全协议等技术。

(四)应用类技术

应用类技术是结合公安工作的行业知识和前期科研成果，建立针对各种公安业务应用的专家系统、预测模型和人机交互服务，主要包括感知信息结构化描述、多源感知信息融合、事件主动预警与智能处置等技术。

四、公安物联网的建设与应用现状

物联网技术已经应用到多项公安业务中，如第二代居民身份证、电子护照中采用的RFID技术，增强证件防伪性能和人员身份识别能力；全国公安系统网络采用了身份识别和授权管理的技术，保证公安信息网络的安全；重点车辆管理、公安公务枪支管理、消防设施管理等方面正在采用RFID技术，加强对这些管控对象的监管。但是这些应用都是孤立的，还没有达到物物相联的网络化、智能化、自动化程度，尚处于物联网技术应用的初级阶段。全国已有多个城市规划建设智慧城市，公安物联网的建设和应用还处于起步阶段。

李克强总理在2016年政府工作报告中提出，在“十三五”期间要促进大数据、云计算、物联网广泛应用。公安物联网是公安信息化的高级发展阶段，为了增强公安机关业务能力、带动新兴产业发展，公安部提出在“十二五”期间大力开展公安物联网建设，并制定了“以公安业务实战需求为导向，以示范工程为依托，稳步推动公安物联网建设与应用”的发展原则，确定在北京市和深圳市布署与实施“城市社会公共安全物联网应用示范工程”，在无锡市开展社会公共安全物联网平台技术研究与示范，并在公安行业内积极开展智能安防、智能消防、智能交通、智能警用装备管理及公安物联网标准规范体系构建等方面的研究与应用，这此工作缓解了公安机关警力不足的压力，增强了治安打防管控与处置突发公共安全事件能力，提升了城市交通管理效能。

(一)公安物联网在智能安防方面的应用

智能安防是以智能化的监控系统为核心，实现“社会治安监控、危化物品的管控、食品安全监控，重要桥梁、建筑、轨道交通、水利设施、市政管网等基础设施安全监测、预警和应急联动等。”[2]全国多数城市都安装了社会治安视频监控系统，又称天网工程，通过在交通要道、治安卡口、重点部位、治安复杂场所等地方安装视频监控设备，实施全天候实时监控，并将所有采集到的监控点视频信息通过网络传送到指挥中心，为高效预防打击犯罪和处置各种突发性治安灾害事故提供可靠保障，增强了公安部门的城市综合管理能力。

(二)公安物联网在智能消防方面的应用

智能消防是应用物联网技术实现火灾远程监控预警和消防远程定位指挥调度。火灾远程监控预警系统通过采集消防安全管理、火灾报警和消防设施运行维护等方面信息，对消防事故和故障预警感知、实时反馈以及自动启动消防设施，有效提高预防和抵御火灾的能力。消防远程定位指挥调度系统是消防通信系统，包括位置监控、生命体征监控，语音通信和视频监控等，可以对火灾扑救现场消防员位置信息、周边环境及生命体征进行实时监控，实现可视化统一指挥调度和控制，提高灭火救灾效率，减少人员伤亡，降低财产损失。“山西省公安消防总队与清华大学合作，应用物联网技术建立社会单位消防信息管理平台和文物古建筑火灾监控系统，对大型超市、公共娱乐场所等人员密集场所和文物古建筑实行实时监控，全面掌握单位消防安全管理、电气线路和建筑消防设备运行、值班人员在岗在位情况。”[3]

(三)公安物联网在智能交通方面的应用

智能交通是对车辆行踪动态感知，对车辆进行管控。通过车辆安装的GPS定位系统、微波短程通讯系统传回警务指挥中心的信息，对管控车辆实时监控和状态识别，实现车辆追踪、违规处罚等，并能及时发布路况信息、合理调度交通流量。在交通管理中，遇到重大突发事件，可以智能预警并能对现场全方位多角度实时监控和智能调度指挥。“无锡市公安局与公安部交通管理科学研究所、中交北斗技术有限责任公司合作，研发建设的“汽车电子标识应用示范工程”，在全市2.5万辆机动车内安装自主研发的高防伪、高灵敏度RFID电子标签，170个道路节点安装专用读写设备，依托后台汽车电子标识管理系统，实行精准识别和智能化管理，真正实现实时监控、联网布控、自动报警、快速响应和信息共享。项目已形成系列化的国家技术标准，被公安部和工信部列为联合推广项目，引领我国智能交通管理变革。”[4]

(四)公安物联网在智能警用装备管理方面的应用

智能警用装备管理是对警用装备采购、调拨、仓储、运输、分发、报废、回收等全生命周期各个业务环节的动态可视化管理。公安部第一研究所研制的警用装备管理物联网系统是运用物联网技术研究建设的全国范围内部署的警用装备管理系统，极大地提高了我国警用装备管理的自动化、规范化和精细化水平，被列入由公安部等14个部委发起的“国家物联网发展专项行动计划”和国家发改委组织的“2013年度国家物联网重大应用示范工程”。

(五)公安物联网标准规范体系建设

公安物联网标准化是构建标准规范体系,进行顶层规划设计,以标准的形式指导规范工程建设的研发、规划、设计、施工、检测、验收等环节，规范公安物联网的建设与应用，为进一步应用、推广和产业发展奠定坚实的技术基础。公安部面向整个公安行业牵头开展的公安物联网的整体规划和行业标准的研究和编制工作，构建的公安物联网标准规范体系由物联网技术与公安业务高度融合的国家标准、行业标准、地方标准等组成，包括：通用标准、感知类标准、网络传输类标准、服务支撑类标准、应用类标准、安全保障标准等六个分体系。

五、结束语

物联网作为新一代信息技术在未来公安工作中应用前景广阔，公安物联网未来将与公安实战紧密结合，最大化利用公安信息资源，提高公安工作效率，提升公安情报信息自动采集与智能分析研判水平，增强动态社会整体防控能力，支撑警务科学决策和扁平化指挥，更高效地预防和打击犯罪。同时，公安物联网也是未来公安信息化的发展方向。

【参考文献】

[1]公安物联网建设与应用：机遇与挑战并存[N].人民公安报,2014-06-09(2).

[2]智能安防中物联网还需突破的几项技术[EB/OL].电子工程世界，[2014-12-25].http://www.eeworld.com.cn/afdz/2014/1225/article_8009.html.

[3]王蔚,南江林,薄建伟.物联网技术应用于社会消防安全管理[J].消防科学与技术,2012(8):864-866.

[4]2016无锡物联网十大应用案例发布[EB/OL].新华网, [2016-11-01]. http://www.js.xinhuanet.com/2016-11/01/c_1119826543.htm