智慧消防云平台的机遇和挑战

西门子消防数字化专家 布莱恩·多诺万｜文 张微明｜译

近十年来，物联网或智能互联设备广泛应用，深度融入了我们的日常生活。绝大多数零售店都会设置专门的柜台来推销智能家居产品，这些产品能借助互联网或应用程序来控制暖通空调、照明、摄像头等，改善了我们的生活质量。

这类产品使用便捷，改变了我们对建筑环境的看法，也改变了我们与建筑环境互动的方式。这个趋势不仅存在于家庭环境中，在商业环境中也如此。很多商业建筑都有基于云平台的设备和系统，这类建筑通常被称为“智能建筑”。而智能建筑不仅能让建筑使用者受益，还能提升整个社区的安全水平。

火灾报警系统是商业建筑不可或缺的一部分。近年来，许多消防系统制造商开始将云平台和火灾报警控制单元（FACU）及外围设备集成到一起，给建筑服务商带来了巨大收益。它不仅能提高服务效率，增强预测性维护的能力和全天候系统故障监控能力，还能在发生警报时向应急人员提供实时数据。

多数基于云平台的火灾报警系统都采用某种方式让FACU 与云服务器进行通信，这种连接通常借助以太网工业协议或蜂窝网关设备来实现。通过网关，就能从报警器中提取信息，再通过云应用程序接口（API）对数据进行处理。处理后的数据则通过网络应用程序或移动应用程序以图形来显示。这种通过互联网连接并使用基于云的应用程序的模式被称为软件即服务（SaaS）。从更广的视角看，连接到云的火灾报警系统及其生成的数据加在一起就能被称为“消防云”。

科技驱动社会快速发展，技术趋势来来去去，有些经过进化后甚至能解决很多初始功能之外的问题。其中，SaaS 和云服务的发展趋势是不可否认的。根据市场调查公司Synergy 研究集团和Statista 科技市场展望的信息，SaaS 市场年收入仅在美国就超过了2 000 亿美元，全球则超过4 000 亿美元。预计2023 至2025 年，SaaS 的复合年增长率将超过 19%。

无论是建筑服务商、作业场所管理人员、有管辖权的政府机构，还是应急人员，都有必要了解基于云平台的火灾报警系统的相关功能和技术，了解其在强化业务运营和保障生命安全方面的巨大潜力和面临的挑战。

功能和优点

消防云平台的核心功能是在事故或事件发生后持续监测现场的生命安全系统，例如因手动拉闸、水流开关、烟雾探测器而触发的报警事件，或者由禁用设备或设备短路引起的故障事件。某些情况下，制造商会还能设定设备的预报警条件，也就是“危险等级”，这是因为传感器能持续监测空气中微粒，能在警报触发前向建筑业主提供相关信息。

这类云服务能提供所有联网报警设备及外围设备的清单，以及每个设备的诊断数据。尚未接触过这些系统的人会惊讶地发现它涉及的数据量之大，包括收集到的数据，被云应用程序接口分析的数据，以及最终提供给终端用户的数据。

基于云平台的火灾报警系统还有另外一个好处，那就是提高服务效率，减少对作业人员数量的需求。其他好处还包括避免频繁呼叫消防服务，特别是在技术服务人员要长途跋涉才能到达的偏远地区。通过这个系统，技术人员可以远程诊断系统状态，在前往现场前领取更换部件。

行业领先的消防云服务商还推出了外围设备测试和检查功能，并为技术人员提供测试报告，报告会记录设备测试信息，如时间、设备地址、探测器灵敏度值、测试结果等。这有助于实现美国消防协会标准NFPA 72《国家火灾报警和信号规范》的要求。该规范要求特定的系统组件每年或每半年进行一次测试和目视检查。

系统还能远程访问，例如让经过授权的人员远程更新报警装置的配置文件，访问历史日志，对设备进行“无干扰”远程测试，把对建筑住户的影响降至最低。

远程指挥和控制是基于云平台的火灾报警系统的热门功能，它也被纳入到了2022 年版的NFPA 72中。其中，23.8.2.11 部分就明确了系统用户通过远程访问火灾报警系统来进行测试和维护、远程诊断和远程软件更新的要求。规定还要求它能手动或自动停用远程连接。软件更新则仍需按照第14章“检查、测试和维护”来实施。

面对火灾警报，关键是要确定警报是真实威胁引起的，还是检测装置故障或线路问题触发的。很多消防员都接到过因探测器故障或脏污触发的报警电话。而通过云平台，就能远程监控烟雾探测器的灵敏度，分析数据，确定是否有必要更换设备。

当地消防部门经过授权后也能访问储存在云平台上的文件或访问云平台本身，这也有助于开展消防检查。房屋所有者也可以避免因设备故障或过期而被罚款，消防部门也可以放心，因为他们能判断出来被检查的设备是最新的，且运行正常。

连接到云平台的火灾报警系统能大幅缩短响应时间，避免或减少生命或财产损失。火灾报警器与开放云连接后，火情几乎可以即时报告。如今，许多系统还能提供通知服务，让用户通过短信和电子邮件来获取警报、故障和监管信息。

虽然美国已经建立了监测站和调度中心，但这些应用程序通知还是能为到达现场的事故指挥人员提供重要细节，让他们迅速评估情况的严重性。

挑战

消防云给消防安全领域的利益相关者创造了巨大价值，但我们也必须明白这些应用程序面临的挑战和限制。首先是网络安全，这是在云平台的基本问题。消防云平台上有大量数据，这就意味着要当心恶意攻击，避免灾报警系统及其外围设备的完整性被破坏。

利益相关者也要通过思考以下重要问题来识别这方面的潜在风险。例如：谁可以访问这些数据？数据存放在哪里？如何确保数据安全？

有些解决方案已经可以保证系统安全，防止意外访问。制造商广泛采用了多要素身份验证来确保账户访问安全，生物识别身份验证（如人脸识别或指纹识别）也被应用到了消防云平台上。这里建议选用符合国际电工委员会（IEC）网络安全标准的云设备或应用程序，涉及到的标准有ISO/IEC 27001《信息安全 网络安全 隐私保护 信息安全管理体系要求》和IEC 62443《工业通信网路——网络和系统安全》。

2022 年版的NFPA 72 在第11章中就引入了网络安全的内容，并在新的附件J 中提供了具体指导，附件包含的规定有IEC-62443-4-2《工业自动化和控制系统安全》中 的 第4-2 部 分：IACS 组 件 的技术安全要求；NISTIR 8259《物联网设备制造商的基础网络安全活动》；UL 2900-2-3《网络连接产品的软件网络安全》中的第2-3 部分：安全和生命信号系统的特殊要求。这些由顶尖网络安全专家制定的框架，为基于云平台的火灾报警系统的设计、制造、安装和维护提供了指导。

讨论基于云平台的火灾报警系统时，一个常被忽视的问题是数据的真实性。掌握大量数据固然有益，但这也会引发一系列问题：如何确定哪些数据是正确的、最新的？如何用数据过滤特定事件？数据多久从硬件设备中提取一次？这些问题的大部分答案都在于云应用程序和应用程序接口的后台开发。它们是连接FACU 和基于云的网站或移动应用程序的桥梁。为了验证数据的真实性，用户可能还需要检查消防报警装置上的读数是否与云平台前端显示的读数一致。

就在我们展望这一新兴技术时，消防云也在随着硬件和外围系统设备的进步而不断完善。传感器能捕捉的数据点越多，云应用程序能分析并向用户报告的信息就越多，预测性维护也会变得更简便，干扰性警报也会减少，对紧急情况的响应时间也将逐渐缩短。近年来，人工智能频频占据新闻头条。制造商也在利用人工智能和消防云数据来加强预测性维护，甚至在警报事件发生前就进行预测。

鉴于建筑规范、产品标准和管理机构采用的标准不同，基于云平台的消防报警系统可能还存在其他短板或限制，但可以肯定的是，这些系统和规范都会继续完善，以此来满足利益相关者的需求。基于云平台的消防报警系统也会继续成为安全提升、保障生命和财产安全的关键因素。安