物联网及RFID技术在安防解决方案中的应用

 物联网是继计算机、互联网和移动通信之后引发新一轮信息产业浪潮的核心领域，是应用信息通信技术的最新产物，可实现智能化的实时管理和控制，从而提高资源利用率和生产率。目前物联网已成为国际新一轮信息技术竞争的关键点和制高点。

工厂物联网综合安防管理平台采用RFID、传感器、智能图像分析、网络传输等信息技术，通过建设具有人员、车辆动态实时管理功能的厂区周界防护系统、智能对讲门禁、厂区车辆出入口管理系统、厂区智能视频分析系统、库房安防综合应用系统等，实现了厂区安防信息与公安信息平台的对接。

一、现有企业园区安防的技术现状与需求

随着技术的发展和对现代安防向数字化、高度智能化发展的呼声愈来愈高。很多厂家对这一领域进行了大胆的尝试：把一些现有技术的设备经过简单改造，再通过合理的集成手段实现部分的智能化。但碍于技术手段的局限性，并不能做到质的突破，并且集成水平高低直接决定了整套系统的运行效率。同时各个厂家所生产的设备一般通讯协议不同，整合时往往需要付出更多的成本，很多到最后就成了不同厂家产品的简单安防功能组合，这不仅有违提升安防技术先进性的初衷，更让使用者因诸多产品的使用问题而却步。安防系统应着重解决报警灵敏度与最大限度减少误报的关系，例如：通过对感应器的编程或自动身份识别，区分主人与入侵者;库房安防系统应包括火灾报警系统;重视产品及系统的易用性、简单化。应用科技的目的应使操作、编程更简单、更经济，而不是更繁琐。

物联网时代的厂区安防应连接照明设备、警报器、网络摄像头、移动电话和互联网，为整个工厂提供全天候的保护。如果夜间警报探测器感应触发，智能识别控制系统将联动开启照明设备，照射任何可能的存在入侵者的位置，并在监控中心弹出该位置图像。监控中心工作人员通过辨认，确保一切无恙。如果是虚假警报，只需重置警报器，报警状态就可予以解除。

在非工作日时，例如可以在触控屏上启动预编程的“假日”模式。安保系统将激活，设定一定的场景，吓退潜在的入侵者。此系统主要由周界红外报警系统、厂区智能视频监控、厂区信息发布系统、车辆出入管理系统、一卡通管理系统、火灾报警系统等模块组成。该方案具有自动感知威胁和主动威胁告警功能，同时能联动公安部门，借助于警方的快速响应，减少事故的损失。

二、系统总体框架 对于工厂物联网安防系统的建设，根据不同的工厂类型及需求，定制出多套“工厂物联网综合安防管理平台”。在工厂内的中控室设置管理中心，配置管理服务器、操作电脑和管理中心机，将管理中心作为整个安防的管理平台，并兼容可视对讲、安防告警、信息服务、泛光照明灯光智能控制、厂区设备及存货RFID管理.远程监控访问、手机RFID停车场刷卡、门禁、厂区一卡通支付系统等智能化功能，同时可兼容后续分期开发的片区，可实现厂区只建一个中心即可管理所有的智能化系统。

在厂区的主人行出人口，备配置一台围墙机，实现访客身份确认控制功能;在工厂的每一个片区管理处，或者每个车间管理办公室配置一台可视对讲机，可实现访客与接待人员的可视对讲及开锁，有效控制进入本单位人员的身份;工厂所有主车间，每车间内配置一台信息管理主机，信息管理主机作为室内智能化平台，可实现可视对讲、安防告警、信息服务、灯光智能控制、视频监控等功能;各车间可根据需求配置安陆探测器、灯光智能控制设备及相应的模块。

对于厂区内库房安全，采用一台主机与后台监控中心连接的方式。每台主机可连接多种报警设备，如使用智能识别技术，可以对库房内的所有物品实时监控，通过机器视觉技术防止重要物品丢失及物品移动等;使用红外探测联动，可检测非法入侵行为;使用传感器，可探测火灾、粉尘含量。对于主机的任一通道的报警行为，采用网络方式，直接联动后台监控中心，监控中心收到报警信息后，根据报警类型及时分类处理;反馈给厂区保安人员和派出所等。也可通过3G网络，安全事件将及时汇报到相关重要负责人。

三、系统各模块组成

1.周界红外报警模块

厂区围墙周界主动红外探测器，报警控制主机位于厂区监控室。周界主动红外线报警系统开机(布防)后，探测器自动进入工作状态，当有人企图从围墙及控制区域翻入厂区，就会触发报警，发出现场话音告警。监控室的报警控制器检测到现场报警信号后，立即报警，并显示出报警具体位置，同时弹出视频监控画面，确认有人入侵后，值班人员可通知保安等巡逻人员去现场处警。系统具有防剪线、防阻挡、防断电等特点，安全可靠。

2.智能识别视频监控模块

通过智能视频，实现无人值守监控，对重要物件和重要区域自动监控，发现物件丢失或者有人闯入等行为时，可实现自动报警。不同性能的摄像机具体安装位置如下：

物联网是继计算机、互联网和移动通信之后引发新一轮信息产业浪潮的核心领域，是应用信息通信技术的最新产物，可实现智能化的实时管理和控制，从而提高资源利用率和生产率。目前物联网已成为国际新一轮信息技术竞争的关键点和制高点。

工厂物联网综合安防管理平台采用RFID、传感器、智能图像分析、网络传输等信息技术，通过建设具有人员、车辆动态实时管理功能的厂区周界防护系统、智能对讲门禁、厂区车辆出入口管理系统、厂区智能视频分析系统、库房安防综合应用系统等，实现了厂区安防信息与公安信息平台的对接。

一、现有企业园区安防的技术现状与需求

随着技术的发展和对现代安防向数字化、高度智能化发展的呼声愈来愈高。很多厂家对这一领域进行了大胆的尝试：把一些现有技术的设备经过简单改造，再通过合理的集成手段实现部分的智能化。但碍于技术手段的局限性，并不能做到质的突破，并且集成水平高低直接决定了整套系统的运行效率。同时各个厂家所生产的设备一般通讯协议不同，整合时往往需要付出更多的成本，很多到最后就成了不同厂家产品的简单安防功能组合，这不仅有违提升安防技术先进性的初衷，更让使用者因诸多产品的使用问题而却步。安防系统应着重解决报警灵敏度与最大限度减少误报的关系，例如：通过对感应器的编程或自动身份识别，区分主人与入侵者;库房安防系统应包括火灾报警系统;重视产品及系统的易用性、简单化。应用科技的目的应使操作、编程更简单、更经济，而不是更繁琐。

物联网时代的厂区安防应连接照明设备、警报器、网络摄像头、移动电话和互联网，为整个工厂提供全天候的保护。如果夜间警报探测器感应触发，智能识别控制系统将联动开启照明设备，照射任何可能的存在入侵者的位置，并在监控中心弹出该位置图像。监控中心工作人员通过辨认，确保一切无恙。如果是虚假警报，只需重置警报器，报警状态就可予以解除。

在非工作日时，例如可以在触控屏上启动预编程的“假日”模式。安保系统将激活，设定一定的场景，吓退潜在的入侵者。此系统主要由周界红外报警系统、厂区智能视频监控、厂区信息发布系统、车辆出入管理系统、一卡通管理系统、火灾报警系统等模块组成。该方案具有自动感知威胁和主动威胁告警功能，同时能联动公安部门，借助于警方的快速响应，减少事故的损失。

二、系统总体框架 对于工厂物联网安防系统的建设，根据不同的工厂类型及需求，定制出多套“工厂物联网综合安防管理平台”。在工厂内的中控室设置管理中心，配置管理服务器、操作电脑和管理中心机，将管理中心作为整个安防的管理平台，并兼容可视对讲、安防告警、信息服务、泛光照明灯光智能控制、厂区设备及存货RFID管理.远程监控访问、手机RFID停车场刷卡、门禁、厂区一卡通支付系统等智能化功能，同时可兼容后续分期开发的片区，可实现厂区只建一个中心即可管理所有的智能化系统。

在厂区的主人行出人口，备配置一台围墙机，实现访客身份确认控制功能;在工厂的每一个片区管理处，或者每个车间管理办公室配置一台可视对讲机，可实现访客与接待人员的可视对讲及开锁，有效控制进入本单位人员的身份;工厂所有主车间，每车间内配置一台信息管理主机，信息管理主机作为室内智能化平台，可实现可视对讲、安防告警、信息服务、灯光智能控制、视频监控等功能;各车间可根据需求配置安陆探测器、灯光智能控制设备及相应的模块。

对于厂区内库房安全，采用一台主机与后台监控中心连接的方式。每台主机可连接多种报警设备，如使用智能识别技术，可以对库房内的所有物品实时监控，通过机器视觉技术防止重要物品丢失及物品移动等;使用红外探测联动，可检测非法入侵行为;使用传感器，可探测火灾、粉尘含量。对于主机的任一通道的报警行为，采用网络方式，直接联动后台监控中心，监控中心收到报警信息后，根据报警类型及时分类处理;反馈给厂区保安人员和派出所等。也可通过3G网络，安全事件将及时汇报到相关重要负责人。

三、系统各模块组成

1.周界红外报警模块

厂区围墙周界主动红外探测器，报警控制主机位于厂区监控室。周界主动红外线报警系统开机(布防)后，探测器自动进入工作状态，当有人企图从围墙及控制区域翻入厂区，就会触发报警，发出现场话音告警。监控室的报警控制器检测到现场报警信号后，立即报警，并显示出报警具体位置，同时弹出视频监控画面，确认有人入侵后，值班人员可通知保安等巡逻人员去现场处警。系统具有防剪线、防阻挡、防断电等特点，安全可靠。

2.智能识别视频监控模块

通过智能视频，实现无人值守监控，对重要物件和重要区域自动监控，发现物件丢失或者有人闯入等行为时，可实现自动报警。不同性能的摄像机具体安装位置如下：

(l)厂区主出入口安装彩色高清摄像机;

(2)楼门走道、停车场等安装超低照度摄像机;

(3)主干道又回、周界围墙等区域安装彩色带全方位云台一体化摄像机。

所有摄像图像经网络连至监控室，经视频解码器解码后显示在电视墙上。所有图像均记录在网络视频服务器中，可按日期、时间、路数等查询，资料查询方便，图像回放清晰。带云台摄像机可由监控室的三维键盘控制以接近360的扫视，对厂区进行监控，并可拉近放大监控画面，控制区域大，做到重点监控与全面监控相结合。当发生报警时，报警信号可通过联动送到多功能画面处理器，联动摄像机按预先设定的程序进行当地实时摄像，同时报警画面直接显示在报警监视器上，并进行实时录像。多功能画面处理器可将重要地点的多个图像以画面处理的形式在大屏幕监视器上同时显示。系统中除采用常规的一些监控设备(监视器、云台控制器、网络存储等)外，系统的控制部分采用智能数字图像运动跟踪报警器来实现全自动操作控制，使入侵受保护范围内的目标一个不漏地被自动记录，并切换到值班员面前，同时发出声光报警提醒值班员注意。

3.厂区信息发布系统模块

厂区管理人员通过服务器提供各种信息，员工可以从中了解到厂区的各种通知和提供的服务，并可以跟厂区员工任意交流，信息化管理也可以深化，例如可以建立BBS论坛，进行网络VOP视频点播，厂区内员工足不出户就可以进行电子购物、网上医疗诊断、参观虚拟博物馆等方便快捷的信息服务。

4.车辆出入管理系统模块

车辆出人管理，是针对建设安全文明工厂的管理需要，以实现厂区内的停车场智能化管理为目标，以达到停车用户进出方便、快捷、安全以及物业公司管理科学高效、服务优质文明的目的，对提高物业管理的管理层次和综合服务水平方面有着重要的作用。

车辆出入管理采用射频识别(RFID)方式，给每辆工厂所属车辆配备RFID卡，在厂区的进出口安装RFID门禁，对于本单位车辆，自动放行，对于非本单位车辆，通知管理人员处理。

射频识别技术(以下通称RFID技术)，是一种利用射频通信实现的非接触或自动识别技术。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长，具有高速移动物体识别、多目标识别和非接触识别等特点。RFID技术以其巨大的发展潜力与应用空间，被认为是21世纪最有发展前途的信息技术之一。它的基本应用原理是在受监控车辆上安装RFID标签，在电子标签内记录了包括车辆类别、车辆类型.颜色、型号、甚至可以记录车辆购车年代、上牌时间、车主姓名、住址、电话、身份证号等机动车防控所雳的信息，通过固定或移动的RFID读写器，可以快速准确地识别车辆的身份。

将RFID技术与视频识别技术结合，建立新一代的RFID技术与视频识别技术相结合的智能监控卡口，不仅改变了视频识别单一的识别方式，实现了车辆-卡口双向互动，更重要的是，通过发放RFID标签和带RFID读写器智能监控卡口的分布建设，能够形成及时、动态的车辆运动轨迹和准确的时间，结合视频识别的互动稽核，开辟了广阔的特种车辆治安防控空间，将极大提高打击涉车不法行为的精确度和及时性，更好地维护社会政治稳定和治安安定。

5.仓库RFID管理系统模块

对于现在的企业而言，随着企业规模的扩大，产品结构越来越复杂，随之而来的就是如何管理好库存，RFID技术不但免除了跟踪过程中的人工干预，已在节省大量人力的同时极大地提高了工作效率。这种系统可以大大简化物品的库存管理，满足信息流量不断增大和信息处理速度不断提高的需求。仓库管理系统由业务管理软件、RFID标签发行系统RFID标签识别采集系统组成，这几个系统互相联系，共同完成仓库管理的各个流程。此仓库管理系统是基于SQL大型数据库，采用组件或开发的三层结构系统，在此系统的基础上，在充分理解库存管理业务的需求后，结合RFID技术，对原有业务流程进行改造和重新设计。优化的业务流程模块包括收料管理、入库管理、移库管理、出库管理与盘点管理，并绘制了改造后的业务流程图。将整个仓库管理系统与射频识别技术相结合，能够高效地完成各种业务操作，改进仓库管理，提升效率及价值。 仓库管理系统作为工厂物联网安防的一部分，中心管理人员可通过RFID侦测，无需开箱就可以实现对出厂货物的检查，可实现从入库到出库或出厂的全程完整监控，确保货物的万无一失。

6.安防系统管理软件模块 门禁报警：在厂区车间入门的门框上边中央位置安装一对门磁，厂区工作人员可用电子钥匙正常打开大门，如果发生非法撬门，门禁系统会发出报警信号，并通过防盗主机将信号传至厂区监控中心，监控中心通过平台报警系统告诉值班人员发生报警的具体位置，中心值班人员即可调度保安人员及时到现场处理。

红外报警：在容易入侵的大门或窗户的位置安装红外线探测器、玻璃破碎探测器，当可疑者撬门(开门)或破窗想进入时，监控器进入工作状态并发出声光报警信号，同时通过监控网络系统在监控中心平台显示出所报警的具体地理位置，中心值班人员根据现场情况可通知保安人员及时到场处理，并选择是否通知公安部门。

火灾自动报警：厂区的火灾防范一直都是重中之重，通过在车间、库房等重要位置设置智能型烟感探测器，智能型的烟感探测器与厂区监控中心的防盗、防灾监控网络系统相连。当火警发生时，声光警报启动，通知监控中心迅速采取措施，以确保工厂内的生命财产安全。

监控中心可录入、修改、打印厂区内的办公室、库房布局信息，统计、查询各类信息，建立信息管理档案。发生报警时可接接警、处警方法、警清性质查找统计各种警情信息，并可以用直方图的形式统计显示出各种报警及误报原因，自动计算误报率，辅助中心管理，降低误报，并可在电子地图上显示报警位置以及报警种类。

小结

该工厂物联网综合安防管理系统立足于成熟、经济、适用、先进、可靠的物联网基础技术，与各项公安业务工作紧密结合，采用开放性、模块化、智能化的体系结构，充分考虑已建系统和拟建系统在应用功能、数据结构、业务流程的高度统一，合理配置资源，依托现有的信息网络系统和监控中心管理系统，实现整个系统科学、高效、协调的管理与运行，构筑指挥高效、反应灵敏、处置快捷、防范有效、控制有力、操作方便、保障可靠的治安防控体系，实现了“实时监控，联网布控，自动报警，快速响应，信息共享，监控、威慑、防范与、打击并重”的工厂物联网安防管理的效能与目标。

(l)厂区主出入口安装彩色高清摄像机;

(2)楼门走道、停车场等安装超低照度摄像机;

(3)主干道又回、周界围墙等区域安装彩色带全方位云台一体化摄像机。

所有摄像图像经网络连至监控室，经视频解码器解码后显示在电视墙上。所有图像均记录在网络视频服务器中，可按日期、时间、路数等查询，资料查询方便，图像回放清晰。带云台摄像机可由监控室的三维键盘控制以接近360的扫视，对厂区进行监控，并可拉近放大监控画面，控制区域大，做到重点监控与全面监控相结合。当发生报警时，报警信号可通过联动送到多功能画面处理器，联动摄像机按预先设定的程序进行当地实时摄像，同时报警画面直接显示在报警监视器上，并进行实时录像。多功能画面处理器可将重要地点的多个图像以画面处理的形式在大屏幕监视器上同时显示。系统中除采用常规的一些监控设备(监视器、云台控制器、网络存储等)外，系统的控制部分采用智能数字图像运动跟踪报警器来实现全自动操作控制，使入侵受保护范围内的目标一个不漏地被自动记录，并切换到值班员面前，同时发出声光报警提醒值班员注意。

3.厂区信息发布系统模块

厂区管理人员通过服务器提供各种信息，员工可以从中了解到厂区的各种通知和提供的服务，并可以跟厂区员工任意交流，信息化管理也可以深化，例如可以建立BBS论坛，进行网络VOP视频点播，厂区内员工足不出户就可以进行电子购物、网上医疗诊断、参观虚拟博物馆等方便快捷的信息服务。

4.车辆出入管理系统模块

车辆出人管理，是针对建设安全文明工厂的管理需要，以实现厂区内的停车场智能化管理为目标，以达到停车用户进出方便、快捷、安全以及物业公司管理科学高效、服务优质文明的目的，对提高物业管理的管理层次和综合服务水平方面有着重要的作用。

车辆出入管理采用射频识别(RFID)方式，给每辆工厂所属车辆配备RFID卡，在厂区的进出口安装RFID门禁，对于本单位车辆，自动放行，对于非本单位车辆，通知管理人员处理。

射频识别技术(以下通称RFID技术)，是一种利用射频通信实现的非接触或自动识别技术。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长，具有高速移动物体识别、多目标识别和非接触识别等特点。RFID技术以其巨大的发展潜力与应用空间，被认为是21世纪最有发展前途的信息技术之一。它的基本应用原理是在受监控车辆上安装RFID标签，在电子标签内记录了包括车辆类别、车辆类型.颜色、型号、甚至可以记录车辆购车年代、上牌时间、车主姓名、住址、电话、身份证号等机动车防控所雳的信息，通过固定或移动的RFID读写器，可以快速准确地识别车辆的身份。

将RFID技术与视频识别技术结合，建立新一代的RFID技术与视频识别技术相结合的智能监控卡口，不仅改变了视频识别单一的识别方式，实现了车辆-卡口双向互动，更重要的是，通过发放RFID标签和带RFID读写器智能监控卡口的分布建设，能够形成及时、动态的车辆运动轨迹和准确的时间，结合视频识别的互动稽核，开辟了广阔的特种车辆治安防控空间，将极大提高打击涉车不法行为的精确度和及时性，更好地维护社会政治稳定和治安安定。

5.仓库RFID管理系统模块

对于现在的企业而言，随着企业规模的扩大，产品结构越来越复杂，随之而来的就是如何管理好库存，RFID技术不但免除了跟踪过程中的人工干预，已在节省大量人力的同时极大地提高了工作效率。这种系统可以大大简化物品的库存管理，满足信息流量不断增大和信息处理速度不断提高的需求。仓库管理系统由业务管理软件、RFID标签发行系统RFID标签识别采集系统组成，这几个系统互相联系，共同完成仓库管理的各个流程。此仓库管理系统是基于SQL大型数据库，采用组件或开发的三层结构系统，在此系统的基础上，在充分理解库存管理业务的需求后，结合RFID技术，对原有业务流程进行改造和重新设计。优化的业务流程模块包括收料管理、入库管理、移库管理、出库管理与盘点管理，并绘制了改造后的业务流程图。将整个仓库管理系统与射频识别技术相结合，能够高效地完成各种业务操作，改进仓库管理，提升效率及价值。 仓库管理系统作为工厂物联网安防的一部分，中心管理人员可通过RFID侦测，无需开箱就可以实现对出厂货物的检查，可实现从入库到出库或出厂的全程完整监控，确保货物的万无一失。

6.安防系统管理软件模块 门禁报警：在厂区车间入门的门框上边中央位置安装一对门磁，厂区工作人员可用电子钥匙正常打开大门，如果发生非法撬门，门禁系统会发出报警信号，并通过防盗主机将信号传至厂区监控中心，监控中心通过平台报警系统告诉值班人员发生报警的具体位置，中心值班人员即可调度保安人员及时到现场处理。

红外报警：在容易入侵的大门或窗户的位置安装红外线探测器、玻璃破碎探测器，当可疑者撬门(开门)或破窗想进入时，监控器进入工作状态并发出声光报警信号，同时通过监控网络系统在监控中心平台显示出所报警的具体地理位置，中心值班人员根据现场情况可通知保安人员及时到场处理，并选择是否通知公安部门。

火灾自动报警：厂区的火灾防范一直都是重中之重，通过在车间、库房等重要位置设置智能型烟感探测器，智能型的烟感探测器与厂区监控中心的防盗、防灾监控网络系统相连。当火警发生时，声光警报启动，通知监控中心迅速采取措施，以确保工厂内的生命财产安全。

监控中心可录入、修改、打印厂区内的办公室、库房布局信息，统计、查询各类信息，建立信息管理档案。发生报警时可接接警、处警方法、警清性质查找统计各种警情信息，并可以用直方图的形式统计显示出各种报警及误报原因，自动计算误报率，辅助中心管理，降低误报，并可在电子地图上显示报警位置以及报警种类。

小结

该工厂物联网综合安防管理系统立足于成熟、经济、适用、先进、可靠的物联网基础技术，与各项公安业务工作紧密结合，采用开放性、模块化、智能化的体系结构，充分考虑已建系统和拟建系统在应用功能、数据结构、业务流程的高度统一，合理配置资源，依托现有的信息网络系统和监控中心管理系统，实现整个系统科学、高效、协调的管理与运行，构筑指挥高效、反应灵敏、处置快捷、防范有效、控制有力、操作方便、保障可靠的治安防控体系，实现了“实时监控，联网布控，自动报警，快速响应，信息共享，监控、威慑、防范与、打击并重”的工厂物联网安防管理的效能与目标。