物聯(lián)網(wǎng)在智慧營區(qū)建設(shè)中的應(yīng)用研究
引言
當前,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展非常迅猛,在國家“十二五"以及地方各級政府的“十二五”規(guī)劃中,均能看到物聯(lián)網(wǎng)的蹤影,其中的主要應(yīng)用包括智能交通、智能安防、智慧城市、智慧旅游等。
1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡介
物聯(lián)網(wǎng)是在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,綜合運用射頻識別技術(shù)(RFID)、傳感器技術(shù)、二維碼技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、無線通信技術(shù)等信息感知技術(shù)手段,按照約定的協(xié)議,將物品和網(wǎng)絡(luò)連接起來進行信息交換和通信,以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
物聯(lián)網(wǎng)的概念是在1999年提出的。2005年11月,國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布的《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》中正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)"的概念;2009年2月,IBM總裁提出“智慧地球”的概念,美國總統(tǒng)奧巴馬將其上升為國家戰(zhàn)略;2009年8月,溫家寶總理視察無錫物聯(lián)網(wǎng)基地時,提出建設(shè)“感知中國”,盡快突破物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)核心技術(shù),這標志著中國政府對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的關(guān)注和支持力度已提升到國家戰(zhàn)略層面。
物聯(lián)網(wǎng)具有全面感知、可靠傳遞、智能處理等特點。利用RFID、傳感器、二維碼及其他感知設(shè)備對物體進行標識,隨時隨地的對其信息進行采集,以實現(xiàn)對世界的全面感知。然后利用以太網(wǎng)、無線網(wǎng)、移動網(wǎng)將感知到的信息進行實時傳送,再由信息處理中心對送達的信息進行智能處理,以實現(xiàn)24小時不間斷地對物體進行智能化的控制和管理,真正達到了人與物的溝通。
物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特點是可以讓其迅速應(yīng)用到社會生活的各個領(lǐng)域、各個角落,遍及智能交通、物流管理、環(huán)境保護、公共安全、智能安防、軍情偵查和情報搜集等多個領(lǐng)域。目前,我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在上海浦東國際機場防入侵系統(tǒng)中已得到全面應(yīng)用。該系統(tǒng)鋪設(shè)了3萬多個傳感節(jié)點,覆蓋了地面、柵欄和低空探測,可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。此外,物聯(lián)網(wǎng)在我國典型的應(yīng)用還有智能物流運輸、智能交通監(jiān)測系統(tǒng)、世博會門票系統(tǒng)等。
將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于軍事院校、船艇部隊、港灣碼頭等軍事單位營區(qū)的信息化建設(shè),可以有效提高其可視化程度、管理效能及安全防衛(wèi)水平。
2 智慧營區(qū)建設(shè)構(gòu)想
經(jīng)過前期的發(fā)展,不少軍事單位已經(jīng)建設(shè)了營區(qū)監(jiān)控系統(tǒng),并配發(fā)和研制了各種信息系統(tǒng),從而使得軍事營區(qū)的可視化管理和信息化建設(shè)有了長足的進步。但也仍存在著不足,如監(jiān)控系統(tǒng)的投入使用在一定程度上提高了營區(qū)的可視化管理水平,但由于感知手段單一,還存在不少死角和過多的人工參與,造成值班員看到的時候可視,看不到的時候就是盲區(qū),離智能化相差甚遠;各種信息系統(tǒng)的使用雖然提高了信息化程度,但尚存在兼容問題。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧營區(qū)建設(shè)的基本原理是對營區(qū)內(nèi)各種對象的感知、定位與控制。通過對營區(qū)內(nèi)人員、車輛、物資器材、裝備設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施等資源進行信息化改造,即通過綜合利用二維碼技術(shù)、RFID技術(shù)、嵌入式技術(shù)、無線傳感器技術(shù)、衛(wèi)星定位等技術(shù)手段,對營區(qū)內(nèi)需要感知的對象進行標識;接著利用標簽讀寫器、智能終端設(shè)備、手持接收終端、無線感應(yīng)器等信息識別設(shè)備,對上述標識信息進行識別,以得到感知對象的數(shù)字信息;然后通過有線、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將這些信息及時、準確地傳送到信息處理中心;再由處理中心對收到的信息進行匯總、融合等處理后,傳輸?shù)綘I區(qū)的指揮信息系統(tǒng)中去;最后由指揮信息系統(tǒng)通過對獲取的信息進行綜合分析、智能處理,從而使營區(qū)首長、各單位主官等實時掌握各感知對象的詳細信息,為形成正確的決策提供依據(jù),其結(jié)構(gòu)和原理如圖1所示。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可使得營區(qū)對象感知能力極大加強,感知的速度、精度和范圍得到極大的提高,這是其他技術(shù)所不能代替的。
圖1中的人員可視化管理主要是為營區(qū)人員配備管理卡(可以與借書卡、飯卡、浴卡等功能合并,形成一卡通,該卡可以遠距離讀取),并通過各門禁系統(tǒng)和遍布營區(qū)的感應(yīng)點來實現(xiàn)對所屬人員24小時地不間斷、全營區(qū)不留死角、全自動的實時感知與定位。營區(qū)首長、各單位主官、基層干部可以通過智慧營區(qū)管理平臺實時了解所屬人員的在位情況。借助此卡,還可以實現(xiàn)對干部、職工的日常管理、電子簽到、定位等,對學員、戰(zhàn)士的在位、外出情況進行有效管控、實現(xiàn)電子點名、智能査鋪査哨等可視化管理。
智能化保密措施就是為重要資料、機密文件、辦公電腦及其他需要保密的設(shè)備貼上二維碼或嵌入射頻卡,以實時感知其所在位置,防止帶出時管理失控而導致泄密,確保重要文件、資料、設(shè)備等的保密安全管理。
智慧圖書館就是為館藏圖書安裝被動式射頻標簽,以取代原來的條形碼,并通過使用書架感應(yīng)器或手持智能終端實現(xiàn)對圖書資料所在的書架進行快速定位,方便借閱和管理。
車船精細化管理就是通過為營區(qū)的車船、重點裝備和設(shè)備安裝電子標簽、嵌入傳感器、衛(wèi)星定位裝置等,以實現(xiàn)對車、船、各種裝備設(shè)備進行準確定位和實時跟蹤,并通過嵌入的各類智能傳感器來監(jiān)控其工作狀態(tài)和完好情況,從而實現(xiàn)對其精細化管理。
智能化后勤保障可為倉庫服裝、物資安裝包含其型號、種類、數(shù)量等狀態(tài)信息的電子標簽,以使得后勤物資的發(fā)放更加智能和快捷;同時可為草皮配備溫度、濕度傳感器,以使得灌溉更加合理;此外,還可為路燈安裝光學傳感器使其更節(jié)能。
電子崗哨就是為財務(wù)、軍械庫、油庫及營區(qū)的其他重點區(qū)域安裝智能傳感器,實現(xiàn)對其24小時地不間斷地安全檢測,一旦發(fā)現(xiàn)可疑情況,可由感應(yīng)點自動調(diào)整攝像頭的方向進行視頻監(jiān)控,并向值班人員發(fā)出通知或巡視提醒,以便及時處理。
智能安保則是通過遍布營區(qū)重要區(qū)域的攝像頭和感應(yīng)點來自動對營區(qū)中活動的人員進行身份區(qū)分,并對進入重要區(qū)域的可疑人員進行重點監(jiān)控,確保營區(qū)安全。
3 智慧營區(qū)建設(shè)應(yīng)注意的問題
由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正處于發(fā)展的初期,技術(shù)標準體系還不夠完善,相關(guān)法規(guī)制度尚未建立,因此,在智慧營區(qū)建設(shè)中,要著重解決好以下幾個問題:
首先是智慧營區(qū)的認識問題。對智慧營區(qū)建設(shè)要有科學的認知。當前是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的熱潮期,世界各國各行業(yè)紛紛向物聯(lián)網(wǎng)進軍,前景非常誘人。在這種情況下,容易盲目樂觀,如果不顧實際情況大張旗鼓地開展建設(shè)工作,往往會無功而返,浪費人力、物力和財力。同時,也要注意另外一種傾向,認為技術(shù)不成熟,還是等等再說的無為思想。應(yīng)在充分理解智慧營區(qū)建設(shè)重要性的基礎(chǔ)上,釆取局部試點、重點推進的方法,逐步取得經(jīng)驗,為全面建設(shè)智慧營區(qū)做好技術(shù)鋪墊。
其次是數(shù)據(jù)格式標準問題。由于目前感知手段多樣,各類傳感器、射頻標簽的制造廠商眾多,標準各異且互不兼容,這將造成感知信息的數(shù)據(jù)格式千差萬別,煙囪林立,難以形成高效管理和集中控制。故應(yīng)加強這方面的統(tǒng)一領(lǐng)導,制定規(guī)范的數(shù)據(jù)格式標準,并使用兼容的信息系統(tǒng)管理軟件,使得營區(qū)資源能夠統(tǒng)一管理,使感知到的數(shù)據(jù)能夠共享和合并處理,以提高管控水平。
再次就是成本控制問題。由于智慧營區(qū)建設(shè)牽涉的感知對象種類較多,各對象所需感知的信息復雜程度差別也較大,感知定位的要求又有所不同,如果統(tǒng)一使用某種感知技術(shù)手段,為滿足感知要求,不僅會造成大量信息冗余,而且會提高感知的成本。因此,應(yīng)當綜合運用射頻識別技術(shù)(RFID)、二維碼技術(shù)、無線傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)等多種感知手段。根據(jù)各感知對象的不同特點,采用不同的感知手段,如圖書、普通物資、設(shè)備等可以使用二維碼、被動式射頻標簽對其進行標識和感知;車、船、重要裝備等則可以采用主動式射頻標簽、衛(wèi)星定位等技術(shù)進行定位追蹤;而對于一些重要區(qū)域,可以利用智能傳感器芯片對其周邊環(huán)境進行感知,以了解其安全狀態(tài)。這樣,根據(jù)各感知對象的特點選擇相應(yīng)感知手段,既可以做到量體裁衣,又可有效節(jié)約成本。
然后是系統(tǒng)整合問題。由于營區(qū)已經(jīng)存在視頻監(jiān)控系統(tǒng)或其他信息處理系統(tǒng),智慧營區(qū)建設(shè)應(yīng)考慮將新建的智慧營區(qū)管理平臺與原有的信息系統(tǒng)進行兼容性設(shè)計,以減少重復開發(fā)的成本,確保與其他系統(tǒng)的兼容性和銜接性。
最后是信息安全和保密安全問題。在智慧營區(qū)建設(shè)中,信息是主導因素。信息安全保密應(yīng)貫穿于信息資源收集、傳輸、處理和運用的全過程。智慧營區(qū)的一大功能是感知和定位,從感知到傳輸、再到處理,會經(jīng)過多個環(huán)節(jié),這些環(huán)節(jié)大多要經(jīng)過無線通信,但這會使信息泄露的幾率大為增加,故應(yīng)在信息處理的各個環(huán)節(jié)加以安全和保密處理,確保信息安全。
4 結(jié)語
事實上,在智慧營區(qū)建設(shè)過程中,要始終把安全保密工作放在重要位置。要根據(jù)智慧營區(qū)建設(shè)發(fā)展情況,制定切合實際的安全策略,并逐步建成完善的安全保密體系,確保智慧營區(qū)安全、可靠、健康的運行。





