王 璐
(鐵道警察學院公安技術系,河南鄭州,450053)
當前,鐵路作為國家重要的基礎設施,在我國現(xiàn)代交通運輸體系中發(fā)揮著越來越重要的作用,而鐵路運輸也已經成為我國交通運輸中相當重要且必不可少的一種運輸方式。相比于公路、航空等交通運輸方式而言,鐵路的運輸量是巨大的,如客運列車一次能搭乘幾千名乘客,貨運列車一次能運載數(shù)千噸的貨物。因此,鐵路運輸?shù)陌踩杂葹橹匾?。本文則針對涉及鐵路運輸安全的車站安檢進行了一些探討。
所謂安檢(即安全檢查),是指為了確保鐵路旅客運輸?shù)陌踩F路相關部門依法對旅客所攜帶的物品或所托運的行李包裹進行是否夾帶危險品的檢查。當前,車站安檢方法有手檢、X光機檢查、開包檢查等,這些方法都是為了確保旅客身上及行李中沒有攜帶危險品。然后這些方法也存在著其本身的局限性,比如遇上春運、暑運等人流高峰時,安檢人員可能無法對每一位旅客都能按照安檢程序的要求及時進行安檢。因此,這些安檢方式具有一定的局限性。
由于現(xiàn)階段車站安檢方式存在著一定程度的缺陷,因此需要考慮引入一種新的技術方式。而作為當前一大研究熱點的物聯(lián)網技術則以其技術層面的優(yōu)越性成為了研究的首選。
所謂物聯(lián)網,就是物物相連的互聯(lián)網。物聯(lián)網具有感知識別、傳輸互聯(lián)和計算處理等功能,是對新一代信息技術的高度集成和綜合應用。物聯(lián)網的最大特點就是智能化,即不需要人為的參與,僅通過智能感知識別技術就可以實現(xiàn)物與物之間的信息交換。
在車站安檢的應用上,使用物聯(lián)網技術,通過具有射頻掃描功能的特殊掃描器對進入指定區(qū)域的旅客和物品進行掃描,通過感應電流的方式接收到物品標識所返回的信息,后臺解碼器對該信息進行解碼,從而識別并獲取到該物品的名稱、性質、屬性等各種信息,根據這些信息則可以很方便的判斷出該物品是否為違禁物品。從這一過程可以看出,引入了物聯(lián)網技術,可以減輕安檢人員的工作強度,使安檢工作更加智能化,旅客經過安檢所需要的時間也有所減少,同時,若發(fā)生車站盜竊等事件時,也可通過物品的定位獲取到犯罪分子的位置信息,從而為案件的偵破與物品的追查提供條件。
在物聯(lián)網技術的應用上,涉及很多關鍵技術,本文主要針對當前應用最為廣泛的RFID技術、傳感器網絡和M2M技術進行闡述。
RFID技術又稱為無線射頻識別技術,該技術利用無線射頻的方式在電子標簽和讀寫器之間進行雙向的非接觸式數(shù)據傳輸,識別過程無需人工干預。RFID技術還可同時識別多個電子標簽,在外部環(huán)境較為特殊的場合,如高速運動的物體或者惡劣的環(huán)境下,RFID都可以正常工作。由此可以看出,RFID技術是一種非接觸式的智能識別技術。
RFID射頻識別系統(tǒng)通常由電子標簽、讀寫器、計算機網絡所組成。該系統(tǒng)以半雙工或者全雙工的方式在電子標簽和讀寫器之間進行雙向非接觸式的數(shù)據傳遞,工作在固定的諧振頻率下。從圖中可以看出,RFID射頻識別系統(tǒng)主要由電子標簽(即Tag)和讀寫器(即Reader)兩部分組成。電子標簽上攜帶有目標物品的相關信息,讀寫器通過射頻收發(fā)器(即天線)獲取到電子標簽的信息,然后將該信息通過網絡接口模塊傳到后臺進行進一步的識別處理。在具體實現(xiàn)上,電子標簽是附著在被識別物體上的(表面或者內部),當攜帶有電子標簽的被識別物品到達指定范圍內時,讀寫器便會自動地以非接觸的方式將電子標簽中的已有信息讀取出來,從而實現(xiàn)自動收集物品信息以及自動識別物品的功能。
傳感器網絡(亦即無線傳感器網絡,WSN)是由大量的微型傳感器節(jié)點所組成的,這些傳感器節(jié)點本身具備信息處理和信號傳輸?shù)墓δ?,并且彼此之間以無線自組織的形式連接構成無線自組織網絡。傳感器網絡屬于沒有相關基礎設施支持的一種網絡,其傳感器節(jié)點體積小、成本低,在使用之前需要被隨機地散布在指定的工作區(qū)域之中。
傳感器網絡由無線傳感器節(jié)點、收發(fā)器匯聚節(jié)點、通信網絡和任務管理節(jié)點所組成。大量的微型傳感器節(jié)點被隨機的散布到指定的區(qū)域時,這些節(jié)點便能夠通過自組織方式構成自組織網絡,從而開始進行指定區(qū)域內的監(jiān)控工作。當其中某一個傳感器節(jié)點監(jiān)控到所需數(shù)據后,就會通過其余傳感器節(jié)點逐跳地進行信息的傳輸,經過多跳的路由傳輸再到達匯聚節(jié)點,然后通過通信網絡進而將信息發(fā)送到達任務管理節(jié)點。這里,傳感器節(jié)點本身就是一個微型的嵌入式系統(tǒng),需要攜帶有電池對其進行供電,從而為其信息的存儲、處理和通信提供能量。
M2M(即Machine to Machine)技術是一方或雙方是機器,且機器要在相關程序的控制下能夠自動完成整個通信過程的一種通信形式。M2M將機器之間的信息通信、人機交互的信息通信以及移動互聯(lián)通信等多種不同的通信技術形式有機地結合起來,其并不是簡單意義上的數(shù)據在機器之間的傳輸,而是機器和機器之間的一種智能化、交互式通信。在某種應用環(huán)境下,即使沒有人為的信號指令,機器也會在本身已有程序的控制下主動進行通信,然后根據所獲取到的數(shù)據信息做出智能化的選擇判斷,從而便于對其余相關的設備發(fā)出指令。M2M的最主要特征就是交互式和智能化。
基于物聯(lián)網的車站安檢是一種即時性的安檢方法,在引入了物聯(lián)網技術后,車站的安檢模式也將煥然一新。安檢人員可以在第一時間確認旅客的身份信息,并識別出旅客的行李物品,還可以通過車站內多個傳感器的信息交互對旅客行李物品的變動進行及時確認和分析。
在具體實現(xiàn)上,使用具有射頻識別功能的掃描儀器,對進入指定區(qū)域的所有旅客和物品進行掃描,接收到返回的信號信息后,通過特定的運算公式對信息進行識別運算并關聯(lián)到旅客,最后將結果通過某種特定的形式(如表格)呈現(xiàn)到安檢人員的顯示設備上,安檢人員根據智能識別出來的結果信息做出相應的反應。這種方式可以對車站內所有的物品進行及時的掃描,并且可以跟蹤該物品,以實現(xiàn)對車站內任何位置都能進行智能化安檢的目的。如果旅客所攜帶的物品發(fā)生變化,安檢人員也能根據所提供的智能檢測結果進行及時迅速的事件處理,比如,旅客攜帶了某些化學質物品在車站內某一場所進行危險品(如毒品、易燃易爆品等)的配置,智能安檢系統(tǒng)就能立即識別出該旅客所攜帶的化學質物品數(shù)量的不正常變化,通過相關的智能運算,計算出這些化學質物品可能發(fā)生的化學反應以及所生成的新的化學物品,并在確定該新化學物品屬于危險品時,及時向鐵路警方進行報警;旅客所攜帶的金屬物品發(fā)生改變的時候,智能安檢系統(tǒng)可根據物品形狀和物品數(shù)量的變化情況判斷是否會出現(xiàn)對車站內其余旅客造成人身財產威脅的新物品(如不同零件組裝成手槍),在存在安全隱患時,及時提醒鐵路警方加以密切關注。
通過基于物聯(lián)網的安檢系統(tǒng)可以為鐵路警方的相關涉案行動提供充分的技術支持和響應速度的保障。如圖所示為模擬物聯(lián)網智能安檢方法后所獲取到的旅客及所攜帶物品的信息。
圖1 模擬安檢識別出的結果信息
基于物聯(lián)網的車站安檢技術可以在旅客進入車站的第一時間對旅客及其所攜帶的物品進行智能識別,并將所識別出的結果信息返回給安檢人員,從而極大地提高了安檢人員的工作效率。同時,這些信息也能夠為鐵路警方對車站相關盜竊、搶劫案件的偵破以及網絡追逃、通緝犯的抓捕提供可靠而有力的證據,減少應對突發(fā)案件響應時間,有效地提高了案件偵破的工作效率,從而為旅客的出行提供了更安全可靠的保障。
然而,基于物聯(lián)網的車站安檢也有著需要完善和改進之處。物聯(lián)網是一種物與物互聯(lián)的網絡,因此,物聯(lián)網技術若要在在車站安檢上的成功部署,需要在被掃描的物品上事先打上標簽,以便能被智能識別。在客流量如此之大的各地車站,每一被掃描的物品都要實現(xiàn)這種需求,明顯是一大挑戰(zhàn)。另外,在旅客進入車站后,其所有信息便會在不知曉的情況下被車站方所獲取到,這對旅客的隱私也構成了一定的威脅。因此,基于以上考慮,物聯(lián)網技術在車站安檢中的應用,還面臨著很多問題亟待解決,如技術的進一步改善和車站工作人員職業(yè)素養(yǎng)的進一步提高等等。
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