一、周界安防技術(shù)演進史
1、周界安防產(chǎn)品溯源
隨著人們對周界防范的意識逐漸增加，越來越多的公司或企業(yè)會在重要區(qū)域與重要設(shè)施范圍內(nèi)周界防范產(chǎn)品。從傳統(tǒng)的紅外對射、視頻、電子圍欄到物聯(lián)網(wǎng)綜合解決方案，到目前為止，市場上還未出現(xiàn)一種周幾探測技術(shù)可以滿足任何環(huán)境應(yīng)用。單一的傳感模式、簡單的觸發(fā)判斷不能滿足日益增長的用戶需求，周界安防產(chǎn)品與其他安防系統(tǒng)(門禁、監(jiān)控等)或業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成整合能力越來越重要。
但是，周界安防產(chǎn)品對于用戶而言，“一堵墻的代替品”的觀念任然根深蒂固，很多用戶認(rèn)為周界安防產(chǎn)品只是一個代替品，不必在上面花費太多的資金，而且對產(chǎn)品隱性附加值并不了解。
2、周界安防技術(shù)演進
大體上來說，周界安防技術(shù)發(fā)展過程大致可以分為三個階段。
第一代周界安防系統(tǒng)：主要是視頻監(jiān)控為主，通過視頻畫面實時播放錄像起到周界監(jiān)控，主要的設(shè)備是模擬/數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)缺陷相對明顯，比如僅能事后取證，而且人員監(jiān)控易產(chǎn)生視覺疲勞，目前僅能作為輔助手段之一。
第二代周界安防系統(tǒng)：相對第一代周界安防系統(tǒng)，可以及時報告到監(jiān)控人員，系統(tǒng)原理是基于信號有無、大小的判讀算法。目前使用的產(chǎn)品是震動光纖、張力圍欄，不過虛警、漏警概率較高，而且沒有自主知識產(chǎn)權(quán)。
第三代周界安防系統(tǒng)：第三代周界安防系統(tǒng)是以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為支撐，系統(tǒng)原理是多傳感器協(xié)同感知，通過類似“蜘蛛網(wǎng)”布局的傳感器相互聯(lián)動，但是這種新興技術(shù)，造價相對較高，系統(tǒng)規(guī)模較大。
二、新一代防入侵技術(shù)——物聯(lián)網(wǎng)周界
物聯(lián)網(wǎng)防入侵技術(shù)可以準(zhǔn)確檢測目標(biāo)是什么、什么地方、做什么。將事后追蹤調(diào)查改為事情預(yù)警，改變傳統(tǒng)安防模式。
利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行協(xié)同感知的新一代防入侵系統(tǒng)，采用“目標(biāo)驅(qū)動”型的前端探測系統(tǒng)，實現(xiàn)對入侵目標(biāo)的探測、定位、分類識別、軌跡跟蹤等功能，并可通過前端探測設(shè)備與聲光電聯(lián)動機制，對攀爬翻越、掘地入侵、低空拋物、圍欄破壞等行為發(fā)布警報信息，準(zhǔn)確、及時報告入侵異常事件，記錄報警時間、位置、圖像等信息，并支持詳細查詢、打印，實現(xiàn)全天候、全天時的主動防護。
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物聯(lián)網(wǎng)防入侵技術(shù)的主要特點是：
（1）多手段協(xié)同感知，無漏警、低虛警;
?。?）自適應(yīng)機制抑制環(huán)境干擾;
?。?）設(shè)備狀態(tài)實時監(jiān)控，遠程維護與故障自檢;
?。?）負(fù)載均衡實現(xiàn)無故障運行;
（5）定制化開發(fā)與用戶業(yè)務(wù)的高度耦合。
1、多傳感手段協(xié)同處理
在物聯(lián)網(wǎng)安防傳感中，不僅有視頻傳感節(jié)點，還有聲音傳感節(jié)點和震動傳感節(jié)點。通過它們產(chǎn)生相關(guān)的信號波形，不僅具有環(huán)境自我學(xué)習(xí)能力，還可以通過設(shè)定的不同目標(biāo)大小、類型及行為等動態(tài)，調(diào)整特征信息提取及分析算法，實現(xiàn)目標(biāo)驅(qū)動下的特定分析與聯(lián)動(如圖3)。
?。?）前端(控制箱之前)
進行“自動復(fù)核” ，以鏈?zhǔn)焦?jié)點探測作為前 端值守手段 ，當(dāng)其檢測到異常時 ，將觸發(fā)智能視頻等輔助探測手段的啟動 ，在前端完成多種傳感手段的綜合決策 ;組合氣象信息作為閾值分段自適應(yīng)調(diào)節(jié)的輸入 ，抑制惡劣天氣帶來的影響
（2）后端(指控中心)
得到的將是更具可靠性的探測結(jié)果 ，如有必要 ，再經(jīng)過人工復(fù)核 ，進入最終的報警分級處理流程。
2、組合氣象融合
工作原理：氣象站系統(tǒng)通過風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器和雨量傳感器采集并上傳現(xiàn)場氣象數(shù)據(jù)至中控單元，經(jīng)過時間窗口融合后，對干擾水平評級并跳轉(zhuǎn)到對應(yīng)閾值水平，以過濾由強風(fēng)、暴雨等自然因素引起的圍界報警探測器虛報。
3、與其他設(shè)備的兼容與結(jié)合
對于一些重點區(qū)域、關(guān)口可采用一些征對象強的輔助探測手段，比如激光掃描、紅外幕簾、微博雷達或激光雷達等設(shè)備。
激光入侵探測器具備范圍廣、靈敏度高、性價比高的優(yōu)點。激光入侵探測器在發(fā)射激光脈沖碰到測量對象物后，測定接受反射光束所需時間，由此換算成距離的方式，因為是通過GHz單位的晶體時鐘計算時間，因此能夠得到準(zhǔn)確的測量結(jié)果。根據(jù)物體的大小、移動速度、移動距離這三個參數(shù)，通過獨特的算法探測人體和車輛。能夠排除因小動物、職務(wù)搖曳等因素引起的誤報，并且在雨、雪、霧等室外自然環(huán)境中也能穩(wěn)定使用。
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三、6大核心關(guān)鍵技術(shù)
1、多源異構(gòu)信息的融合處理
由于前端采用大量不同類型的探測器，所產(chǎn)生不同的信號數(shù)據(jù)，就會導(dǎo)致傳感網(wǎng)絡(luò)系網(wǎng)絡(luò)的一些問題，例如感知節(jié)點數(shù)量多、節(jié)點數(shù)據(jù)復(fù)雜多樣、信息數(shù)據(jù)冗余龐雜。在這種情況下，就得標(biāo)準(zhǔn)化方式傳輸數(shù)據(jù)，把“孤島”信息數(shù)據(jù)整合、共享，提高信息綜合使用效率，增強系統(tǒng)對入侵行為判斷的智能化能力。
2、樣本庫建設(shè)與數(shù)據(jù)挖掘研究
大量樣本庫與算法庫的積累使得系統(tǒng)對于各種環(huán)境與各種入侵行為有豬狗的判斷依據(jù)積累。
3、自學(xué)習(xí)機制的設(shè)計應(yīng)用
根據(jù)前端探測器收集到的入侵信號或干擾信號進行信號特性分析，并與樣本庫內(nèi)的入侵行為識別中的信號進行融合，再根據(jù)用戶決定是否輸入入侵行為，歸納到樣本庫中。為之后探測器探測到的數(shù)據(jù)進行對比，分析是否輸入入侵。這個過程是就是自適應(yīng)學(xué)習(xí)機制。
4、魯棒性入侵行為檢測算法研究
根據(jù)探測節(jié)點多方位感知的信息進行入侵檢測 ，一旦檢測到有入侵目標(biāo)出現(xiàn) ，即可對入侵目標(biāo)精確的探測識別、定位和分類(如圖4)。
5、報警分級及并發(fā)處理設(shè)計
系統(tǒng)綜合考慮入侵行為、周界類型、防護等級對報警分級處理。并可以同時響應(yīng)并處理多個報警，并對報警進行優(yōu)先級比較處理。
6、防入侵應(yīng)用重構(gòu)研究
系統(tǒng)可以在特定環(huán)境下的進行測試和特性分析，根據(jù)不通的周圍環(huán)境進行不同的布局方案、組網(wǎng)方式和融合算法。
四、物聯(lián)網(wǎng)周界引領(lǐng)入侵防范
目前基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的周界安防系統(tǒng)已經(jīng)走出實驗室，在關(guān)乎公共安全的多個應(yīng)用領(lǐng)域獲得用戶的認(rèn)可，特別是機場、監(jiān)獄等場所的應(yīng)用尤為引人注目。物聯(lián)網(wǎng)周界系統(tǒng)憑借著其對技術(shù)和市場的巨大影響力，必將引領(lǐng)入侵防范進入新紀(jì)元。
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