其向下接入分散的物联网传感层,汇集传感数据;向上则是面向应用服务提供商,提供应用开发的基础性平台和面向底层网络的统一数据接口,支持具体的基于传感数据的物联网应用。
此外,还可通过它实现对终端设备和资产的“管、控、营”一体化,并为各行各业提供通用的服务能力,如数据路由、数据处理与挖掘、仿真与优化、业务流程和应用整合、通信管理、应用开发、设备维护服务等。
物联网产业发展至今,行业应用需求逐步崛起,底层技术逐步成熟,因此发展完善的物联网云平台技术,从而刺激下游应用的部署,成为推动产业发展的关键。物联网 *** 作系统由内核、辅助外围模块(文件系统、图形用户界面、通信协议栈、各类常见设备的驱动程序等)、集成开发环境等组成,基于此,可衍生出一系列面向行业的特定应用。
物联网 *** 作系统与传统的个人计算机 *** 作系统和智能手机类 *** 作系统不同,它具备物联网应用领域内的一些独特特点,现说明如下。
物联网 *** 作系统内核的特点
1、内核尺寸伸缩性强,能够适应不同配置的硬件平台。比如,一个极端的情况下,内核尺寸必须维持在10K以内,以支撑内存和CPU性能都很受限的传感器,这时候内核具备基本的任务调度和通信功能即可。在另外一个极端的情况下,内核必须具备完善的线程调度、内存管理、本地存储、复杂的网络协议、图形用户界面等功能,以满足高配置的智能物联网终端的要求。这时候的内核尺寸,不可避免的会大大增加,可以达到几百K,甚至M级。这种内核尺寸的伸缩性,可以通过两个层面的措施来实现:重新编译和二进制模块选择加载。重新编译措施很简单,只需要根据不同的应用目标,选择所需的功能模块,然后对内核进行重新编译即可。这个措施应用于内核定制非常深入的情况下,比如要求内核的尺寸达到10K以下的场合。而二进制模块选择加载,则用在对内核定制不是很深入的情况。这时候维持一个 *** 作系统配置文件,文件里列举了 *** 作系统需要加载的所有二进制模块。在内核初始化完成后,会根据配置文件,加载所需的二进制模块。这需要终端设备要有外部存储器(比如硬盘、Flash等),以存储要加载的二进制模块;
2、内核的实时性必须足够强,以满足关键应用的需要。大多数的物联网设备,要求 *** 作系统内核要具备实时性,因为很多的关键性动作,必须在有限的时间内完成,否则将失去意义。内核的实时性包涵很多层面的意思,首先是中断响应的实时性,一旦外部中断发生, *** 作系统必须在足够短的时间内响应中断并做出处理。其次是线程或任务调度的实时性,一旦任务或线程所需的资源或进一步运行的条件准备就绪,必须能够马上得到调度。显然,基于非抢占式调度方式的内核很难满足这些实时性要求;
3、内核架构可扩展性强。物联网 *** 作系统的内核,应该设计成一个框架,这个框架定义了一些接口和规范,只要遵循这些接口和规范,就可以很容易的在 *** 作系统内核上增加新的功能的新的硬件支持。因为物联网的应用环境具备广谱特性,要求 *** 作系统必须能够扩展以适应新的应用环境。内核应该有一个基于总线或树结构的设备管理机制,可以动态加载设备驱动程序或其它核心模块。同时内核应该具备外部二进制模块或应用程序的动态加载功能,这些应用程序存储在外部介质上,这样就无需修改内核,只需要开发新的应用程序,就可满足特定的行业需求;
4、内核应足够安全和可靠。可靠性就不用说了,物联网应用环境具备自动化程度高、人为干预少的特点,这要求内核必须足够可靠,以支撑长时间的独立运行。安全对物联网来说更加关键,甚至关系到国家命脉。比如一个不安全的内核被应用到国家电网控制当中,一旦被外部侵入,造成的影响将无法估量。为了加强安全性,内核应支持内存保护(VMM等机制)、异常管理等机制,以在必要时隔离错误的代码。另外一个安全策略,就是不开放源代码,或者不开放关键部分的内核源代码。不公开源代码只是一种安全策略,并不代表不能免费适用内核;
5、节能省电,以支持足够的电源续航能力。 *** 作系统内核应该在CPU空闲的时候,降低CPU运行频率,或干脆关闭 CPU。对于周边设备,也应该实时判断其运行状态,一旦进入空闲状态,则切换到省电模式。同时, *** 作系统内核应最大程度的降低中断发生频率,比如在不影响实时性的情况下,把系统的时钟频率调到最低,以最大可能的节约电源。
物联网 *** 作系外围模块的特点
外围模块指为了适应物联网的应用特点, *** 作系统应该具备的一些功能特征,比如远程维护和升级等。同时也指为了扩展物联网 *** 作系统内核的功能范围,而开发的一些功能模块,比如文件系统、网络协议栈等。物联网 *** 作系统的外围模块(或外围功能)应该至少具备下列这些:
1、支持 *** 作系统核心、设备驱动程序或应用程序等的远程升级。远程升级是物联网 *** 作系统的最基本特征,这个特性可大大降低维护成本。远程升级完成后,原有的设备配置和数据能够得以继续使用。即使在升级失败的情况下, *** 作系统也应该能够恢复原有的运行状态。远程升级和维护是支持物联网 *** 作系统大规模部署的主要措施之一;
2、支持常用的文件系统和外部存储。比如支持FAT32/NTFS/DCFS等文件系统,支持硬盘、USB stick、Flash、ROM等常用存储设备。在网络连接中断的情况下,外部存储功能会发挥重要作用。比如可以临时存储采集到的数据,再网络恢复后再上传到数据中心。但文件系统和存储驱动的代码,要与 *** 作系统核心代码有效分离,能够做到非常容易的裁剪;
3、支持远程配置、远程诊断、远程管理等维护功能。这里不仅仅包涵常见的远程 *** 作特性,比如远程修改设备参数、远程查看运行信息等。还应该包涵更深层面的远程 *** 作,比如可以远程查看 *** 作系统内核的状态,远程调试线程或任务,异常时的远程dump内核状态等功能。这些功能不仅仅需要外围应用的支持,更需要内核的天然支持;
4、 支持完善的网络功能。物联网 *** 作系统必须支持完善的TCP/IP协议栈,包括对IPv4和IPv6的同时支持。这个协议栈要具备灵活的伸缩性,以适应裁剪需要。比如可以通过裁剪,使得协议栈只支持IP/UDP等协议功能,以降低代码尺寸。同时也支持丰富的IP协议族,比如Telnet/FTP/IPSec/SCTP等协议,以适用智能终端和高安全可靠的应用场合;
5、对物联网常用的无线通信功能要内置支持。比如支持GPRS/3G/HSPA/4G等公共网络的无线通信功能,同时要支持Zigbee/NFC/RFID等近场通信功能,支持WLAN/Ethernet等桌面网络接口功能。这些不同的协议之间,要能够相互转换,能够把从一种协议获取到的数据报文,转换成为另外一种协议的报文发送出去。除此之外,还应支持短信息的接收和发送、语音通信、视频通信等功能;
6、内置支持XML文件解析功能。物联网时代,不同行业之间,甚至相同行业的不同领域之间,会存在严重的信息共享壁垒。而XML格式的数据共享可以打破这个壁垒,因此XML标准在物联网领域会得到更广泛的应用。物联网 *** 作系统要内置对XML解析的支持,所有 *** 作系统的配置数据,统一用XML格式进行存储。同时也可对行业自行定义的XML格式进行解析,以完成行业转换功能;
7、支持完善的GUI功能。图形用户界面一般应用于物联网的智能终端中,完成用户和设备的交互。GUI应该定义一个完整的框架,以方便图形功能的扩展。同时应该实现常用的用户界面元素,比如文本框、按钮、列表等。另外,GUI模块应该与 *** 作系统核心分离,最好支持二进制的动态加载功能,即 *** 作系统核心根据应用程序需要,动态加载或卸载GUI模块。GUI模块的效率要足够高,从用户输入确认,到具体的动作开始执行之间的时间(可以叫做click-launch时间)要足够短,不能出现用户点击了确定、但任务的执行却等待很长时间的情况;
8、支持从外部存储介质中动态加载应用程序。物联网 *** 作系统应提供一组API,供不同应用程序调用,而且这一组 API应该根据 *** 作系统所加载的外围模块实时变化。比如在加载了GUI模块的情况下,需要提供GUI *** 作的系统调用,但是在没有GUI模块的情况下,就不应该提供GUI功能调用。同时 *** 作系统、GUI等外围模块、应用程序模块应该二进制分离, *** 作系统能够动态的从外部存储介质上按需加载应用程序。这样的一种结构,就使得整个 *** 作系统具备强大的扩展能力。 *** 作系统内核和外围模块(GUI、网络等)提供基础支持,而各种各样的行业应用,通过应用程序来实现。最后在软件发布的时候,只发布 *** 作系统内核、所需的外围模块、应用程序模块即可。
物联网 *** 作系统集成开发环境的特点
集成开发环境是构筑行业应用的关键工具,物联网 *** 作系统必须提供方便灵活的开发工具,以开发出适合行业应用的应用程序。开发环境必须足够成熟并得到广泛适用,以降低应用程序的上市时间(GTMT)。集成开发环境必须具备如下特点:
1、 物联网 *** 作系统要提供丰富灵活的API,供程序员调用,这组API应该能够支持多种语言,比如既支持C/C++,也支持Java、Basic等程序设计语言;
2、 最好充分利用已有的集成开发环境。比如可以利用Eclipse、Visual Studio等集成开发环境,这些集成开发工具具备广泛的应用基础,可以在Internet上直接获得良好的技术支持;
3、 除配套的集成开发环境外,还应定义和实现一种紧凑的应用程序格式(类似Windows的PE格式),以适用物联网的特殊需要。通过对集成开发环境进行定制,使得集成开发环境生成的代码,可以遵循这种格式;
4、 要提供一组工具,方便应用程序的开发和调试。比如提供应用程序下载工具、远程调试工具等,支撑整个开发过程。
可以看出,上述物联网 *** 作系统内核、外围模块、应用开发环境等,都是支撑平台,支撑更上一层的行业应用。行业应用才是最终产生生产力的软件,但是物联网 *** 作系统是行业应用得以茁壮生长和长期有效生存的基础,只有具备了强大灵活的物联网 *** 作系统,物联网这棵大树才能结出丰硕的果实。
物联网系统构成:
1、东西(设备):这些被定义为唯一可识别的节点,主要是传感器,它们通过网络进行通信,无需人工干预。
2、网关:它们充当东西和云之间的中介,以提供所需的网络连接、安全性和可管理性。
3、网络基础设施:它由路由器、聚合器、网关、中继器和其他控制数据流的设备组成。
4、云基础架构:云基础架构包含联网的大型虚拟化服务器和存储池。
简介。
物联网系统的出现被称为第三次信息革命。该系统通过射频自动识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描仪、图像感知器等信息设备,按约定的协议,把各种物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。实际上它也是一种微型计算机控制系统,只不过更庞大而已。
为全面做好全区消防安全工作,郑州结合当前开展的冬季火灾防控工作,扎实推进消防工作“网格化”管理,通过采取有效措施,确保火灾防控力量整合到位、火灾防控监管责任落实到位,全力构建社会化火灾防控体系,有效地提高了整体火灾防控能力,创造了良好的消防安全环境。
为深入贯彻落实中央政法委和公安部党委关于提升政法及公安工作现代化水平的部署要求,加速推进现代科技与消防工作的深度融合,全面提高消防工作科技化、信息化、智能化水平,实现信息化条件下火灾防控和灭火应急救援工作转型升级,现提出如下智慧消防落实方案:
一、基本原则
1、突出精准防控
按照“纵向贯通、横向交换、条块融合”的原则,统一数据标准、规范数据来源,对消防内部、外部数据资源进行汇聚和挖掘分析,为火灾风险研判、灭火救援指挥、队伍管理分析、消防宣传服务和领导指挥决策等提供信息支撑。
2、突出协同共治
建设消防安全治理工作平台,推进面向政府部门、社会单位、中介组织和社会公众的消防社会化发展进程,创新社会消防安全治理新模式,形成多元共治、齐抓共管、全民参与、全社会共享的社会消防安全治理新格局。
3、突出服务实战
按照“信息互通、快速便捷、辅助指挥”的原则,建立覆盖全国的应急通信系统,提升应急通信网络覆盖能力,搭建“一张图”的实战指挥平台,整合灭火应急救援基础信息和社会资源,做到灭火救援预案随机调阅查询、作战全程评估和灾害事故发展趋势预判,确保部队指挥作战响应迅捷、决策科学、处置高效。
4、突出服务民生
全面提升消防移动业务工作效能和移动信息化服务水平,为消防基层基础工作向深度、广度延伸提供保障,为社会公众个性化消防安全需求提供服务,做到让数据多跑路、群众少跑腿。
5、突出警地融合
牢固树立“警力有限、民力无穷、科技力无尽”的理念,坚持走“军民联合、警地融合”的道路,充分发挥天津、上海、沈阳、四川消防研究所的作用,加强与龙头企业、高等院校、科研机构等深度合作,借助社会优势资源,借助“外力”联合开展项目攻关和关键技术研究,充分运用先进实用的消防科技成果。
二、工作目标
按照《消防信息化“十三五”总体规划》要求,综合运用物联网、云计算、大数据、移动互联网等新兴信息技术,加快推进“智慧消防”建设,全面促进信息化与消防业务工作的深度融合,为构建立体化、全覆盖的社会火灾防控体系,打造符合实战要求的现代消防警务勤务机制提供有力支撑,全面提升社会火灾防控能力、部队灭火应急救援能力和队伍管理水平,实现“传统消防”向“现代消防”的转变。
三、智慧消防重点任务
在全面推进“智慧消防”建设的基础上,按照“急需先建、内外共建”的方式,近两年重点抓好“五大项目”建设,实现动态感知、智能研判、精准防控,为消防工作和部队建设提供信息化支撑。
1、建设城市物联网消防远程监控系统
<1>、打造城市消防远程监控系统“升级版”,综合利用RFID(射频识别)、无线传感、云计算、大数据等技术,依托有线、无线、移动互联网等现代通信手段,整合已有的各数据中心,扩大监控系统的联网用户数量,完善系统报警联动、设施巡检、单位管理、消防监督等功能。在传统监测火灾自动报警系统的运行状态及故障、报警信号基础上,利用图像模式识别技术对火光及燃烧烟雾进行图像分析报警;监测室内消火栓和自动喷淋系统水压、高位消防水箱和消防水池水位、消防供水管道阀门启闭状态、防火门开关状态,利用单位视频监控系统监控安全出口和疏散通道、消防控制室值班情况;接入电气火灾监控系统或装置,实时监测漏电电流、线缆温度等情况;研发手机APP系统,动态监控、立体呈现联网单位消防安全状态,全面提升社会单位消防安全管理水平和消防监督执法效能。
<2>、依托“智慧城市”建设,调整城市物联网消防远程监控系统运营现有的“中介模式”,推行由政府投资运营或政府委托有关机构运营的“政府模式”。各级公安消防部门主动向当地政府报告,申请专项经费投资建设,单位免费接入,每年安排运行经费预算,不向单位收取运行管理费,不增加单位经济负担,确保系统有序建设、规范运营、健康发展。
<3>、在直辖市、省会市、首府市以及计划单列市基本建成的基础上,逐步向有条件的城市推开物联网消防远程监控系统,2018年底地级以上城市建成并投入使用。目前已建成系统的城市,2017年底70%以上的火灾高危单位和设有自动消防设施的高层建筑接入系统,2018年底全部接入。新建系统的城市,2018上半年30%以上的火灾高危单位和设有自动消防设施的高层建筑接入系统,2018年底全部接入。
二、建设基于大数据的实战指挥平台
1、充分运用大数据、云计算、移动互联网、地理信息等技术,依托公安网(消防信息网及指挥调度网)、边界接入平台和公安PGIS地图,实现灭火救援的一张图指挥、一张图调度、一张图分析、一张图决策。灾情信息实时化,通过城市重大事故及地质性灾害事故救援两大应急通信系统,实时获取灾害现场图像、语音和数据,掌握灾情动态及发展态势;作战对象精准化,逐级汇聚一体化消防业务信息系统等数据,关联作战对象的地理位置、概况、结构、消防设施和数字化预案,以及周边道路、水源、重大危险源等信息,为分析研判作战对象提供立体式支撑;力量信息精确化,优化基础信息采集维护手段,实现辖区消防队站、多种形式消防队伍、装备器材、保障物资等信息上图展示,为科学指挥和力量调度提供准确信息参考;作战指挥可视化,应用位置定位、物联网、移动指挥终端等设备,掌握调动力量所在位置、数量和状态,实现移动式信息推送、一键式力量调度和前后方信息交互;通过共享对接政府应急联动部门、社会应急联动单位、联勤保障单位等信息资源,提高接警出动、联合处置、联动协同效能。在深度整合信息资源的基础上,实现灭火救援信息要素的“一张图”展示和“大数据”分析,为各级指挥员提供辅助决策支撑,不断提升部队灭火救援科学化、智能化水平。
2、各级平台按照“统一数据标准、统一关键技术、属地组织建设、体现层级差异”的原则建设,确保在指挥体系上的完整和数据的共享互通。部消防局平台突出全国信息资源共享查询分析、国家级应急联动指挥、宏观态势研判和跨省指挥调度;总队平台发挥承上启下作用,突出对属地灾情处置和作战指挥的精确管控;支队平台在拓展现有消防接处警系统功能的基础上,建设个性化研判分析工具和辅助指挥应用,突出各类信息收集、上报、精细化指挥和全过程科学战评。
3、各总队、支队按照《城市重大事故及地质性灾害事故救援应急通信系统建设技术方案》,完成全国10支应急通信保障分队和两大应急通信系统示范建设;按照《实战指挥平台建设技术指导意见》,完成本级实战指挥平台建设或升级改造项目方案编制立项,实现10类基础信息采集、上报,并在本级地图上加载,满足部消防局实战指挥平台调用需要。
三、建设高层住宅智能消防预警系统
1、结合当地智慧用电、用气、用水系统建设,整合高层住宅建筑各类监控系统和视频资源,建立智能消防预警系统。在新建高层住宅应用城市物联网消防远程监控系统,对消防设施、电气线路、燃气管线、疏散楼梯等进行实时监测。在老旧高层住宅建筑加装应用独立式火灾探测报警器、简易喷淋装置、火灾应急广播以及独立式可燃气体探测器、无线手动报警、无线声光警报等设施。
2、研发手机APP系统,利用移动互联网技术将各类监测信息与手机互联互通,消防监督员、公安派出所民警、社区网格员、物业管理人员、微型消防站队员以及楼栋居民,可实时接收火灾报警信号,查看消防设施、安全疏散、电气燃气等各项监测数据,实现高层住宅消防安全信息化管理。
3、结合城市物联网消防远程监控系统,同步建设高层住宅智能消防预警系统。目前已建成城市物联网消防远程监控系统的城市,2017年底70%以上设有自动消防设施的高层住宅接入系统、应用APP平台。
四、建设数字化预案编制和管理应用平台
1、充分利用物联网、移动互联网及各类传感器技术,采集作战对象的基础数据和部队基础信息,制作满足部队日常熟悉演练、作战指挥需要的数字化预案;预案能够通过全景、三维建模等方式展示灭火救援要素,动态展现灾情演变或作战效能;预案管理应用平台与119接警调度系统、“六熟悉”管理系统和实战指挥平台进行融合、双向互通,在现场可实现力量查询、地理信息测量、作战部署标绘、辅助单兵定位等功能,辅助指挥员开展计划指挥和临机指挥;在室内开展熟悉演练、战例复盘、作战指挥推演、三维场景展示,辅助指战员开展业务学习。
2、部消防局研发数字化预案管理应用平台,规范预案输出和数据交换格式,研发“六熟悉”管理系统,自动采集重点单位基础信息和动态信息数据,同步导入一体化信息系统基础信息,实现“一张图”可视化管理;各地根据预案等级和作战指挥需求,采取基于地理信息系统的二维、全景照片、三维立体建模、无人机倾斜摄影等技术编制数字化预案。
3、2017年底前,总队、支队和中队完成数字化预案模版;2018年,完成预案管理应用平台研发,与实战指挥平台、熟悉演练平台、移动指挥终端的无缝联接;2018年底,各地完成总队、支队级预案编制,实现案例复盘、模拟演练培训,各中队级预案完成50%,实现移动终端远程查询,作战指挥中心远程推送。
五、建设“智慧”社会消防安全管理系统
1、各地特别是国家“智慧城市”试点地区,要主动争取当地政府支持,协调综治、科技、工信、住建等部门,将“智慧消防”纳入“智慧城市”建设总体规划,在汇聚整合消防部门数据资源、强化“纵向贯通”基础上,重点强化与政府有关部门数据的“横向交换”,形成外部数据“为我所用”、输送数据“共治共享”的工作格局。
2、提请当地政府将“智慧消防”嵌入“智慧城市”管理,重点将监管部门、行业部门消防管理责任纳入城市综合管理服务“一张网”,各司其职、各负其责,在各自行业领域同步落实消防管理,建立起政府统一领导下的监管部门、行业部门、基层组织、社会单位齐抓共管的消防安全责任体系。
3、积极创新社会消防管理,引导社会单位利用移动互联网技术建立单位内部消防安全管理系统,实现消防安全信息网上录入、巡查流程网上管理、检查活动网上监督、整改质量网上考评、安全工作网上研判,强化落实主体责任。引导消防产品生产企业提供产品终身服务,鼓励企业的远程服务系统免费接收联网用户信息。结合社会信用信息平台建设,建立消防安全诚信信息系统,完善消防安全不良行为“黑名单”制度,建立消防诚信信息与相关部门的互通互认机制。
4、拓展社会公众消防安全服务平台功能,完善“统一受理、协同办理、按需发布”的服务模式,丰富信息服务资源,创新信息服务手段,增加执法透明度、简化优化服务流程、提高办事效率、提升群众满意度。
六、工作要求
1、强化组织领导
各总队要成立由主官负总责的“智慧消防”建设工作领导小组,建立实体化运行机制,统筹“智慧消防”建设规划、项目把关、指挥决策和对外协调。要针对“五大项目”逐项制定具体实施方案和工作计划,建立完善保障奖惩机制,统一规划、统一部署、协调推进,确保项目有效推进,取得实效。
2、强化顶层设计
按照部消防局《消防信息化“十三五”总体规划》要求,坚持以块为主、条块结合,部消防局负责制定下发相关指导意见、消防大数据平台建设技术方案,总队负责本地“五大项目”统筹规划与协调建设,支队负责本地“五大项目”的业务支撑与实战应用。
3、强化建设保障
要充分利用“智慧城市”试点建设的契机,积极争取地方政府和有关部门多层次、多渠道立项,加大建设投入,落实资金预算,纳入重点保障。要在政府的统一领导下,引导鼓励社会资本参与“五大项目”建设,按照政府购买服务或外包租赁等方式,落实有关建设经费。
4、强化考核评估
要将“五大项目”建设纳入年度重点工作任务,按照项目化管理的方式,对目标任务推进落实情况实施过程评估、督导、考核。对工作成绩突出的单位和个人给予表彰奖励,对任务推进缓慢、工作成效不明显的要及时约谈。
一张网,“网”罗社会万象;众多格,“格”除死角盲区。开展消防网格化管理工作以来,郑州市在进行夏季和冬季火灾预防工作中,通过综治系统指派,群发指令到网格员的社管通手机上,即可完成指派、统计、监督等作用,不仅大大提高了消防工作的信息化水平,从而也夯实了消防安全的基层基础工作。
在推动消防网格化管理过程中,郑州市把政府为民办实事项目——微型消防站建设、居民楼安装简易消防设施等职责任务落实到每个网格,由网格员负责推动。同时,网格员通过日常巡查,对发现的火情隐患信息通过社管通手机及时上传上报,请求街道和辖区消防大队处理,对上级交办的各类消防问题进行实地督办。群众也可以通过街道办设的微信服务公众号掌握消防安全防范知识,并通过微信直接把身边的消防安全隐患上传到公众号,在社区形成 “人人关注消防、人人参与消防”的氛围,确保了全市火灾形势的持续平稳。
金鹏信息智慧消防解决方案
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
评论列表(0条)