韓 偉

（赤峰學(xué)院 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展與人身安全

韓 偉

（赤峰學(xué)院 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

隨著科技的不斷發(fā)展，人類的生活已經(jīng)越來(lái)越趨向信息化和智能化.在人們的生活越發(fā)輕松、便捷的環(huán)境下，人身的安全問(wèn)題也愈發(fā)顯得重要.一切以人為本，所有的應(yīng)用都應(yīng)該圍繞人來(lái)提供服務(wù).物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)無(wú)疑為社會(huì)大眾提供了更加集成、智能的服務(wù).它將現(xiàn)實(shí)世界中的各個(gè)實(shí)體，通過(guò)各種通信介質(zhì)聯(lián)系在一起，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)物體的智能化識(shí)別、定位、監(jiān)控和管理.物聯(lián)網(wǎng)目前已在一些領(lǐng)域上進(jìn)行了應(yīng)用，但在人身安全方面，由于各種原因，目前尚處于一個(gè)空白的狀態(tài).面對(duì)這種空白，本文提出了兩個(gè)小型人身安全應(yīng)用解決方案，并給出了基于物聯(lián)網(wǎng)的人身安全的設(shè)計(jì)模型.

物聯(lián)網(wǎng)；危險(xiǎn)應(yīng)急躲避系統(tǒng)；車輛啟動(dòng)安全控制系統(tǒng)；傳感器

1 危險(xiǎn)應(yīng)急躲避系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)概述

“意外”無(wú)疑是最影響人們心情的一件事.有時(shí)，“意外事故”甚至?xí)＜叭藗兊纳?人畢竟是人，很多事情人們無(wú)法去預(yù)見(jiàn)其發(fā)展性和危害.即使是在意識(shí)到了危害來(lái)臨的時(shí)候還會(huì)受限于自身的反應(yīng)時(shí)間而來(lái)不及避險(xiǎn).

危險(xiǎn)應(yīng)急躲避系統(tǒng)通過(guò)在用戶的身上安裝傳感裝置，不斷的對(duì)周圍的情況進(jìn)行分析和監(jiān)測(cè)，成為了用戶的“第二雙眼”和“第二個(gè)大腦”.在危險(xiǎn)未發(fā)生時(shí)處于監(jiān)測(cè)狀態(tài)，用戶的身體由大腦本身控制；而在危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)，躲避系統(tǒng)“接替”用戶的大腦，采取強(qiáng)制躲避以避開將要發(fā)生的危險(xiǎn).用戶不再需要為意外而提心吊膽，只管放心的正常行動(dòng)，因?yàn)槎惚芟到y(tǒng)在“后臺(tái)”不斷的為用戶提供著安全的保證.

1.2 系統(tǒng)組成

危險(xiǎn)應(yīng)急躲避系統(tǒng)工作流程詳見(jiàn)圖1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要模塊包括：

（1）小型定位裝置：在用戶的身上和鞋內(nèi)各有一個(gè)，監(jiān)測(cè)測(cè)控范圍內(nèi)的事物并收集數(shù)據(jù).

（2）一個(gè)動(dòng)力裝置：在緊急時(shí)刻起到主導(dǎo)作用，強(qiáng)迫用戶離開危險(xiǎn)區(qū)域.

（3）一個(gè)警報(bào)裝置：一個(gè)腕帶或腳帶，收到警報(bào)后發(fā)出震動(dòng)警報(bào)，提示用戶注意.

（4）一個(gè)無(wú)線傳感器：接收來(lái)自服務(wù)器分析的數(shù)據(jù)并發(fā)送信息給動(dòng)力裝置和警報(bào)裝置.

1.3 工作流程

本系統(tǒng)工作流程分三部分：監(jiān)測(cè)、警告、應(yīng)急處理、恢復(fù).具體工作流程如圖3所示.

1.3.1 監(jiān)測(cè)

用戶身上的定位裝置對(duì)監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)的事物進(jìn)行定位并收集數(shù)據(jù)，如各事物的位置、與用戶的距離、用戶與該事物靠近的速度及路徑等，并向該地的無(wú)線接入訪問(wèn)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù).定位裝置繼續(xù)監(jiān)測(cè).

數(shù)據(jù)傳送至專用的應(yīng)急避險(xiǎn)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器.服務(wù)器根據(jù)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并得出結(jié)果.若存在危險(xiǎn)事物則對(duì)用戶發(fā)送警告信息并對(duì)該用戶建立應(yīng)急處理數(shù)據(jù)庫(kù)；若不存在危險(xiǎn)事物則將信息刪除以空出空間處理其他數(shù)據(jù).

1.3.2 警告

鞋內(nèi)的傳感器收到來(lái)自服務(wù)器的警告信息，啟動(dòng)鞋內(nèi)的定位系統(tǒng)，對(duì)定位范圍內(nèi)的環(huán)境不斷進(jìn)行掃描及定位，收集數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)發(fā)送到無(wú)線訪問(wèn)接入點(diǎn).傳感器向用戶身上的警報(bào)裝置發(fā)出警報(bào)信號(hào).警報(bào)裝置開始震動(dòng)以提示用戶有危險(xiǎn).用戶鞋內(nèi)的動(dòng)力裝置啟動(dòng).

1.3.3 應(yīng)急處理

數(shù)據(jù)傳送至應(yīng)急避險(xiǎn)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器中，服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將得到的避險(xiǎn)位置結(jié)果信息發(fā)送給用戶.并更新用戶的應(yīng)急處理數(shù)據(jù)庫(kù)更新.鞋內(nèi)傳感器收到避險(xiǎn)位置信息后將其存儲(chǔ)至內(nèi)存中等待執(zhí)行命令.服務(wù)器根據(jù)收集的信息判斷用戶未主動(dòng)離開危險(xiǎn)，則發(fā)送執(zhí)行命令；若判斷用戶已主動(dòng)離開危險(xiǎn)則進(jìn)入恢復(fù)流程.傳感器收到執(zhí)行命令后將避險(xiǎn)位置告知定位裝置，動(dòng)力裝置根據(jù)定位強(qiáng)制將用戶帶至避險(xiǎn)位置.

1.3.4 恢復(fù)

服務(wù)器不斷的處理定位裝置帶來(lái)的數(shù)據(jù)，分析用戶安全后將創(chuàng)建的用戶數(shù)據(jù)庫(kù)刪除，并發(fā)送安全信號(hào)給用戶.鞋內(nèi)傳感器收到安全信號(hào)后關(guān)閉鞋內(nèi)的定位裝置與動(dòng)力裝置.

2 車輛啟動(dòng)安全控制系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)概述

交通事故無(wú)疑是近年來(lái)死亡率較高的事故之一.其中，又以醉酒駕車及超載為主因.無(wú)論是醉酒駕車還是超載運(yùn)行，都是對(duì)自身及他人極不負(fù)責(zé)任的表現(xiàn).為了司機(jī)自身及乘客的安全，本系統(tǒng)將在汽車啟動(dòng)前即對(duì)車內(nèi)狀況進(jìn)行分析和控制.使得汽車在安全的情況下才可以啟動(dòng).從而從源頭上保證了車內(nèi)人員的安全.車輛啟動(dòng)安全控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示.

2.2 系統(tǒng)組成

車輛啟動(dòng)安全控制系統(tǒng)組成如圖5所示.主要模塊包括：

（1）識(shí)別器：用來(lái)識(shí)別車內(nèi)人員的電子或物理ID.

（2）計(jì)數(shù)器：內(nèi)置在識(shí)別中，用來(lái)計(jì)算車內(nèi)人員的數(shù)量.

（3）警報(bào)器：發(fā)出警報(bào)，警告車內(nèi)人員超載或司機(jī)醉酒.

（4）傳感器：在車輛的傳動(dòng)裝置上，用以控制車輛的啟動(dòng).

酒精濃度測(cè)試裝置：在每個(gè)座位上安裝，用以測(cè)試司機(jī)的酒精濃度并區(qū)別其他飲酒人員.

2.3 工作流程

本系統(tǒng)工作流程分為酒精檢測(cè)、人數(shù)監(jiān)控、警報(bào)、安全控制、正?；謴?fù)五步，如圖5所示，具體如下：

2.3.1 酒精檢測(cè)

酒精濃度測(cè)試裝置一直處于檢測(cè)狀態(tài)，車輛開動(dòng)前對(duì)車內(nèi)所有座位周圍進(jìn)行酒精濃度檢測(cè)，并由司機(jī)座位處開始的酒精濃度數(shù)據(jù)傳送至車輛安全控制數(shù)據(jù)處理服務(wù)器.

服務(wù)器收集數(shù)據(jù)后創(chuàng)建該車的數(shù)據(jù)庫(kù)，并比對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)，若司機(jī)處的酒精濃度的起始數(shù)據(jù)即超標(biāo)，則發(fā)出警告信息給車內(nèi)傳感器；若司機(jī)處的酒精濃度的起始數(shù)據(jù)未超標(biāo)，則發(fā)送安全信息給車內(nèi)傳感器.

2.3.2 人數(shù)監(jiān)控

假設(shè)人出生時(shí)已有屬于自己的ID標(biāo)示.人們進(jìn)入車內(nèi)時(shí)識(shí)別器對(duì)ID標(biāo)示進(jìn)行掃描，掃描成功一個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器自動(dòng)加一.識(shí)別器將掃描后的結(jié)果發(fā)送至車輛安全控制數(shù)據(jù)處理服務(wù)器.服務(wù)器接收數(shù)據(jù)后創(chuàng)建該車的數(shù)據(jù)庫(kù)，并核對(duì)該型號(hào)車的出廠數(shù)據(jù)，對(duì)比人數(shù)信息.若實(shí)際數(shù)據(jù)比規(guī)定數(shù)據(jù)大則發(fā)出警告信息；若實(shí)際數(shù)據(jù)小于規(guī)定數(shù)據(jù)則發(fā)出安全信息.

2.3.3 警報(bào)

傳感器接收來(lái)自服務(wù)器的信息，若收到警告信息則發(fā)送警告信息給警報(bào)器.警報(bào)器收到警告信息后發(fā)出警報(bào)聲提示用戶該車不安全.

2.3.4 安全控制

傳感器收到服務(wù)器發(fā)送的警告信息后斷開汽車的傳動(dòng)裝置.并通知服務(wù)器車輛進(jìn)入安全控制狀態(tài).服務(wù)器收到傳感器發(fā)送的通知，將車輛標(biāo)記為安全控制狀態(tài).

2.3.5 正?；謴?fù)

服務(wù)器不斷收到來(lái)自酒精濃度測(cè)試裝置和識(shí)別器的更新信息，當(dāng)數(shù)據(jù)更新至司機(jī)處酒精濃度低于標(biāo)準(zhǔn)且實(shí)際人數(shù)少于或等于規(guī)定人數(shù)時(shí)，服務(wù)器對(duì)傳感器發(fā)送安全狀態(tài)解除信息.傳感器收到服務(wù)器發(fā)送的信息后，對(duì)警報(bào)器發(fā)送安全信息，并連接起汽車的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置.警報(bào)器收到安全信息后關(guān)閉警報(bào).傳感器向服務(wù)器發(fā)送車輛安全狀態(tài)信息.服務(wù)器收到傳感器發(fā)送的車輛安全狀態(tài)信息后刪除該車對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù).

3 總結(jié)

以上兩個(gè)小型應(yīng)用是對(duì)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)人身安全方面的應(yīng)用解決方案，相信還有其他的更好的方案需要我們?nèi)ヌ剿骱桶l(fā)現(xiàn).物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必然將與人身安全密不可分.我們要更加努力的發(fā)展并完善物聯(lián)網(wǎng)，在其基礎(chǔ)上為人類提供更好的人身安全服務(wù).

TP393

A

1673-260X（2012）01-0111-02