第1章 緒論

1.1 何為物聯網智慧安監技術

隨著低成本、低功耗、多功能傳感器和無線通信技術的蓬勃發展，在計算機網絡領域誕生了一種嶄新的無線網絡——物聯網（Internet of Things）[1-4]。目前，物聯網技術在國際上備受關注，是多學科高度交叉、知識高度集成的前沿熱點研究領域。它綜合了傳感器、嵌入式計算、現代網絡、無線通信、分布式信息處理等技術，是微機電系統（Micro-Electro-Mechanism System, MEMS）、嵌入式系統（Embedded System）、無線通信系統等多種相關技術結合的產物[5]。

物聯網中的傳感器結點不僅可以完成環境信息采集與處理，還可以在所搭建的無線通信網絡平臺上通過單跳或多跳的方式進行直接或間接的信息交互。結點既是信息的采集和發出者，也是信息的路由者，采集的數據通過多跳路由傳送到網關，網關一般被視為特殊的結點。若能在傳感網絡中添加一些中繼結點或網關結點完成局域信息收集或處理，然后將處理結果傳送到其他中繼結點或者Internet、移動通信網絡、衛星等地方，也可利用無人機飛越網絡上空，通過網關采集數據，傳遞給用戶終端[6-7]。物聯網系統架構如圖1-1所示。

圖1-1 物聯網系統架構

由于物聯網具有網絡自組織、廣覆蓋、容錯性高以及高精度測量和組網成本低、構建靈活、方便等優點，因此引起了學術界和工業界的高度重視，被認為是將對21世紀產生巨大影響的技術之一。物聯網在軍事和民用領域均已顯示出明顯的應用潛力，例如，防控、反恐及多元化的戰場環境監測[8]、環境監控[9]、防災、救災[10]、醫療監護[11]、工廠的管理及泄漏源監測[12]、目標源追蹤與定位[13]等。可以想象，隨著傳感網絡技術的不斷發展，人與周圍物理世界的交互方式將會得到革命性的改變[14]。

物聯網智慧安監在廣義上是指將物聯網智能信息技術集成應用于安全生產監督管理行業，將安全監管部門“防、管、控”三大業務功能融于一體，整合安全生產監督管理信息資源，建立安全生產電子政務、日常監管、應急救援等基于物聯網的信息化系統，圍繞安全生產監督管理的數字化、網絡化、智能化和可視化發展形式，提供全面感知的、有效控制的高效管理和優良服務，逐步實現安全生產監管業務與信息化的深度融合。在狹義上主要是指安全生產監督管理信息化系統，即基于寬帶多媒體信息網絡、物聯網、云計算、智能計算、空間信息系統等技術，構建一種面向安全生產監督管理、控制與服務的綜合應用基礎設施平臺，實現對感知數據的集中管理、海量信息的智能化處理，及企業監管信息的互聯共享。基本包括以下幾個方面內容。

（1）實現安全生產元素全面地感知。安全生產中布設大量的多源感知終端，通過傳感器網絡，在運行、服務中捕獲到安全生產、運輸、存儲及其環境的多種信息元數據。

（2）進行海量的數據處理。實現海量的跨部門、跨行業異構數據的存儲能力，對海量異構數據進行高效分析、計算和處理，構建基于數據分析和知識管理的智能應用能力。

（3）提供智能的管理服務。在形成支撐安全生產監督管理的行業智能應用的基礎上，建立面向服務的智慧安監物聯網信息化綜合應用的統一管理平臺，為公眾、企業、政府部門等提供普適的、智能的應用與服務。