摘 要 物聯網的發展如火如荼，作為新興高技術產業的重要組成部分，物聯網技術廣泛應用于各行各業。介紹物聯網在公共安全領域的應用，對現階段面向公共安全監測的物聯網的網絡架構、關鍵技術、應用現狀以及發展中的若干問題進行了分析，同時對面向公共安全監測的物聯網的發展前景進行了探討，著重探討了技術、應用發展方向。
概述
2009年8月，溫家寶總理在視察中科院無錫高新微納傳感網工程中心時指出，在傳感網領域要早點謀劃未來，攻破核心技術，要加快推進傳感網發展，盡快建立“感知中國”中心。2009年11月，溫總理在《讓科技引領中國可持續發展》再次指示，“我相信他們一定能夠創造出‘感知中國’，在傳感世界中擁有中國人自己的一席之地。我們要著力突破傳感網、物聯網的關鍵技術，及早部署后IP時代相關技術研發，使信息網絡產業成為推動產業升級、邁向信息社會的‘發動機’[1]。”
這篇講話對我國物聯網的發展目標提出明確要求，把對物聯網概念的研究推向了新的高潮。隨著對物聯網的概念、內涵、技術、應用研究的不斷深入，在環境、電力、物流、公共安全等領域和行業都涌現出眾多物聯網應用的典型案例。其中，公共安全領域作為物聯網應用的重點領域，具有與其它物聯網應用不同的特點和特殊的地位，有必要將公共安全領域的物聯網應用(以下簡稱安全物聯網)作為一個獨立的概念進行深入研究。
1 安全物聯網的背景及其內涵
當前，中國正處于工業化、城鎮化快速發展時期，各種傳統的和非傳統的、自然的和社會的風險及矛盾交織并存，公共安全和應急管理工作面臨的形勢更加嚴峻。主要有以下三個方面的問題：1)自然災害處于多發頻發期，近年來，極端氣候事件頻發，中強地震呈活躍態勢，自然災害及其衍生、次生災害的突發性和危害性進一步加重加大；2)安全生產形勢嚴峻，我國安全生產基礎薄弱，一些地方和企業責任不落實、監管不到位，生產安全事故總量居高不下，重特大事故時有發生，預防事故發生和實施有效救援的任務繁重而艱巨；3)社會安全面臨新的挑戰，我國改革發展進入關鍵階段，各種利益關系錯綜復雜，維護社會穩定的任務艱巨[2]。
面對頻發的造成大量人員傷亡和財產損失的公共安全事故，亟需構建公共安全監測物聯網來感知公共安全隱患，以及解決突發事件發生后各部門之間如何互聯互通等問題。公共安全監測物聯網是針對公共安全監測領域覆蓋范圍廣、監測指標多、連續性要求高、所處環境不適合人工監測、感知的信息內容與人民群眾的生活密切相關等特點，應用物聯網技術尤其是傳感器網絡技術，構建的一個由感知層、網絡層、應用層共同構成的信息系統工程。對公共安全的監測主要包含保障各類生產場景安全的監測、對生產者安全的監測、對特定物品安全的監測、對人員密集場所監控、對重要設備設施監控以及事故應急處理時對場景、人員、物品的信息搜集等。
2 安全物聯網在物聯網發展中的地位公共安全是國家安全和社會穩定的基石。為有效抵御各類人為或自然災害的威脅，中國將加強公共安全保障措施作為政府工作的重點。公共安全監測物聯網為解決我國面臨的公共安全問題提供了一種新的思路，符合我國促進科技創新、走創新型國家發展道路的戰略要求。建立完善的公共安全監測物聯網將為我國現在面臨的橋梁隧道坍塌、危險物泄漏等安全問題提供切實有效的預防機制，全國范圍內的公共安全監測物聯網的互聯更使得重大安全事件得以及時、有力、透明的解決。因
此公共安全監測物聯網作為與日常生活聯系最密切、國家和人民最關注的公共安全領域的物聯網應用，應該得到整個社會的重視和優先發展，堅持“政府主導、企業參與、社會支持、群眾受益”的方針，通過公共安全監測物聯網的發展來帶動物聯網在技術、應用、產業、標準方面的進步，使整個社會切身感受到公共安全監測物聯網帶來的公共安全隱患可靠預防和突發事件應急處理的優勢，加強人們對物聯網價值的認知程度。
3 安全物聯網的體系結構及關鍵技術
圖1描述了公共安全監測物聯網的網絡架構，它的整體架構與物聯網的整體架構相似，由感知層、網絡層、應用層三部分組成。但由于公共安全監測物聯網應用場景的特殊性，它具有一些其它物聯網應用不具備的技術特點，總結如下。
1) 在感知層，被感知信息的類型多樣，實時性要求高，大多數信息的感知(如橋梁建筑物的安全狀況，危險物品的監測等)要求精度高且很難通過人工手段檢測。由于安全隱患的信息類型不確定性很高，在人員密集場所或高危生產場所應長時間部署大量不同類型的傳感器，對感知層的組網策略、能源管理、傳輸效率、QoS、傳感器的編碼、地址、頻率與電磁干擾等問題提出了更高的要求，這些問題也是公共安全監測物聯網能否成熟應用的關鍵。
圖1 公共安全監測物聯網架構
