物联网感知对象种类多样，监测数据需求较大，感知节点常被部署在空中、水下、地下等人员接触较少的环境中，应用场景复杂多变。 因此，一般需要部署大量的感知层节点才能满足全方位、立体化的感知需求；
感知层在同一感知节点上大多部署不同类型的感知终端，如稻田监测系统，一般需要部署用以感知空气温度、湿度、二氧化碳含量以及稻田水质等信息的感知终端。 这些终端的功能、接口以及控制方式不尽相同，导致感知层终端种类多样、结构各异；
从硬件上看，由于部署环境恶劣，感知层节点常面临自然或人为的损坏；从软件上看，受限于性能和成本，感知节点不具备较强的计算、存储能力，因此无法配置对计算能力要求较高的安全机制，最终造节点安全性能不高问题的出现。
从攻击方式上看，感知层的安全威胁可以分为物理攻击、身份攻击和资源攻击。
感知节点应用场景复杂多样，易于受到自然损害或人为破坏，导致节点无法正常工作。
因缺乏监管，终端设备被盗窃、破解，导致用户敏感信息泄露，影响系统安全。
攻击者非法获取用户身份信息，并冒充该用户进入系统，越权访问合法资源或享受服务。
攻击者替换原有的感知层节点设备，系统无法识别替换后的节点身份，导致信息感知异常。
攻击者恶意占用信道，导致信道被堵塞，不能正常传送数据。
攻击者通过不停向节点发送无效请求，占用节点的计算、存储资源，影响节点正常工作。
攻击者截获各种信息后重新发送给系统，诱导感知节点做出错误的决策。物联网近期颇受重视，尤其是随着阿里巴巴创立达摩院从事物联网领域研究以来，各大科技巨头纷纷聚焦物联网研究和发展，物联网也随之走上风口浪尖。那么物联网未来的发展趋势是怎样的呢？不同的人有不同的看法，有人认为是风口，也有人认为是虎口，中景元物联云平台总经理周毅认为：物联网是风口还是虎口并不重要，重要的是能够切实地满足各行各业的现实需求带来实际效益。物联网未来的发展应该更加注重安全性和合作共赢。
安全物联网 (Internet of Things in Safety)是在自然资源、交通、住建、水利、能源、文旅古建及其他存在安全隐患的领域，利用传感器、大数据、BIM、GIS及AI等技术，建立泛在安全物联网监测预警系统。
通过在目标监测区域部署多源高精度传感器，并利用无线通信方式形成自组织的网络系统，协同完成对监测目标结构安全状态的实时感知、采集和传输。
同时，借助嵌入式人工智能边缘计算和云计算技术，对监测目标进行智能分析，实现监测预警和超前预测预警，最终达到安全感知、智慧管养和平安中国的目的。
安全物联网的经济和社会价值主要体现在四个方面：
强国：灾情是中国国情日益重要的组成部分，防灾减灾能力是多灾之国综合国力的有效构成要素。
安全物联网技术和行业的发展是提升国家应对自然灾害和基础设施灾害的综合防灾减灾能力的重要支撑。
惠政：公共安全是新型智慧城市的明确诉求，安全物联网运用云计算、大数据、物联网、人工智能等信息技术，构建城市智能基础设施，实现城市管理的数字化、精确化、智能化，最终提升政府的行政效能和城市管理水平。
为民：随着城镇化和现代化进程的持续发展，人民群众日常高度依赖基础设施，同时基础设施领域灾害的发生也会造成严重的人员伤亡和经济损失。
安全物联网可以为各类基础设施提供实时安全监测预警系统，从而避免和减少重大灾害的发生，实现从救灾向减灾的战略转变。
兴业：安全物联网的应用场景还覆盖工业生产安全、基建施工安全、消防安全、环境安全等领域。 安全物联网的应用场景还覆盖工业生产安全、基建施工安全、消防安全、环境安全等领域。
百度百科-安全物联网
天气预报中应用到物联网（IoT）技术的一些例子包括：1 气象传感器网络：利用物联网技术，在多个地点部署气象传感器网络，实时收集气象数据，包括温度、湿度、气压、风速和风向等。这些传感器通过物联网连接到中央服务器，将数据传输到天气预报系统进行分析和预测。
2 气象数据采集和共享：物联网技术可以用于采集气象数据并将其共享给天气预报系统。例如，智能手机上的气象应用可以使用手机上的传感器来测量当前位置的温度和气压，并将这些数据上传到天气预报服务器。
3 气象监测和预警系统：物联网技术可以用于建立气象监测和预警系统。例如，利用物联网连接的气象传感器和监测设备，可以实时监测气象条件，如降雨量、风速和雷暴活动，并向用户发送预警信息，以帮助人们及时采取措施。
4 农业气象监测：物联网技术可以用于农业领域的气象监测。通过在农田中部署传感器节点，可以实时监测土壤湿度、温度和光照等参数，并将数据发送到云服务器进行分析。这样的系统可以帮助农民更好地管理灌溉和施肥，并提高农作物的产量和质量。
5 航空气象监测：物联网技术可以用于航空领域的气象监测。通过在机场和航空器上安装气象传感器，可以实时监测飞行路径上的气象条件，如温度、湿度、风速和气压等。这样的系统可以提供准确的天气信息，帮助飞行员做出安全飞行决策。
这些是物联网技术在天气预报中的一些应用示例，通过连接传感器、设备和网络，可以实现更精确和及时的气象预测和监测。
国土资应急中心函〔2013〕1号
在国土资源部地质环境司（应急办）的领导下，2012年国土资源部地质灾害应急技术指导中心(以下简称应急中心)着力贯彻落实《国务院关于加强地质灾害防治工作的决定》，强化突发地质灾害应急能力建设，组织开展应急响应，认真落实应急技术指导工作。充分发挥专家队伍作用，中心各部门密切合作，全面完成年度各项工作任务。
一、2012年工作总结
2012年应急中心以全国地质灾害应急业务支撑工作为重点，规划业务发展方向、开展预案修编等。具体完成以下几个方面的工作。
（一）全面规划应急业务指导工作。2011年国务院发布《关于加强地质灾害防治工作的决定》后，全国地质灾害应急工作迅速发展。根据应急工作发展需求，起草《全国地质灾害应急业务发展规划纲要》，编写《国土资源部地质灾害应急技术指导中心业务发展规划》。经多次内部讨论、全国专家研讨、并征求各省意见后，完成两份规划文本编写。《国土资源部地质灾害应急技术指导中心业务发展规划》已发布实施；《全国地质灾害应急业务发展规划纲要（报批稿）》报国土资源部。
（二）系统修编地质灾害应急预案。2006年国务院印发了《国家突发地质灾害应急预案》。近年来，地质灾害应急工作形势和体系发生较大的变化，预案修编工作十分迫切。受国土资源部地质灾害应急管理办公室委托，应急中心组织开展预案更新修编。通过修编并征求各省意见，完成《国家突发地质灾害应急预案（修订稿）》。
（三）统筹协调应急专家管理工作。开展2012年国土资源部地质灾害应急专家管理工作。召开应急专家年度工作会议；制定《国土资源部地质灾害应急专家组2012年工作要点》并上报部应急办；协助应急办完成地质灾害应急防治区片专家调整工作，将全国划分为西北、西南、华南、东南、华北、西部和东北7个区片；协助应急办完成第二届国土资源部地质灾害应急专家遴选工作，遴选应急专家共200名。
（四）严格执行灾情险情值守速报制度。坚持领导带班、信息上报、首办责任制和责任追究制等四项制度，采取日常值班、集中值守和现场值守三种方式，开展24小时地质灾害应急值守。1-4月，实行日常值班，每天1名值班人员和1名带班领导；5-11月中旬，执行汛期值班制度，每天2名值班人员、1名处级干部和1名局级领导；11月下旬至年底，执行日常值班。值班工作的合理部署，保障了值守信息报送的准确性和时效性。应急中心全年参加值守800余人次，协助完成报送灾情险情报告153期并全部在地质环境信息网发布，短信息1000余条，报送国土资源部值班信息48期，报送部内要情200余条，参加国务院视频点名24次。利用新技术新方法，开通网信功能，快速便捷地发送灾险情信息和应急指令；短信问候前方应急人员，营造严肃温馨的应急氛围。
（五）持续认真开展地质灾害气象预警与趋势预测。认真开展地质灾害气象预警工作，深化与中国气象局的业务联系，拓展与广电总局的业务合作，深入研究改进预警预报模型和技术方法，提高突发地质灾害气象预警准确性和实效性。5月1日—9月30日，与中国气象局公共气象服务中心密切合作开展汛期地质灾害预警，制作预警产品156份，在中国地质环境信息网发布预警信息141次，在中央电视台发布90次。开展了2次应急预警，在云南省昭通市彝良县地震抗震救灾和强台风“海葵”登陆期间，主动提供地质灾害应急气象预警信息服务。
开展地质灾害灾情分析与趋势预测，收集、整理和入库了2012年全国地质灾害动态数据10258条；开展2012年度全国地质灾害趋势预测并召开趋势预测会商会；编写2012年全国地质灾害灾情分析及趋势预测月报12期；编写第一季度、汛期各月和2012年度全国地质灾害灾情通报共7期，为部应急办及时发布灾情信息与防灾部署提供支撑。完成地质灾害灾情统计月报网上直报系统的设计、开发和推广，推进了地质灾害灾情统计工作标准化、规范化和信息化水平的提升。
（六）及时响应开展地质灾害应急技术指导。把“守护生命”作为地质灾害应急技术指导工作的最高价值准则，及时响应部应急指令，开展技术支持与服务。一是工作部署周密及时。分别召开汛前、汛中和汛末地质灾害灾情会商交流会，分析形势，判断趋势，确定防范重点，总结各阶段应急防治经验与教训，为提升汛期应急能力打下坚实基础。二是巡查指导突出重点。充分发挥应急专家的作用，完善巡查指导会商制度，巡查指导和重点地区现场指导相结合。2012年7月19日-8月20日，部应急中心组成视频巡查会商组，赴云南、贵州、重庆、四川、湖南、湖北、江西、安徽等8省（市）地质灾害重点防范区开展地质灾害巡查指导工作。三是应急处置科学有效。派出20个技术专家组，赴甘肃岷县“5·10”特大冰雹山洪泥石流、四川宁南县“6·28”泥石流、北京“7·21”特大暴雨、新疆新源县“7·31”大型滑坡、四川凉山锦屏水电站“8·30”大型滑坡泥石流、云南彝良“9·7”地震、云南彝良田头小学“10·4”滑坡等大型、特大型突发地质灾害及隐患现场，开展应急调查及技术指导，协助地方政府和有关部门开展重大地质灾害应急处置和抢险救灾工作，其中启动二级应急响应4次。四是认真总结评估年度工作。及时编报6期重大地质灾害应急调查简报，起草《2012全国突发地质灾害应对工作总结评估报告》，编写《地质灾害防治这一年2012》、《2012年度重大地质灾害事件与应急避险典型案例汇编》、《滑坡监测预警与应急防治技术研究》和《全国地质灾害通报》等。
（七）积极开展应急防治科普宣传和培训演练。制作地质灾害防治知识宣传材料，制作滑坡崩塌泥石流灾害减灾科普影像，广泛开展地质灾害防治知识科普宣传。编制完成《地质灾害“临灾避险”五步法动画宣传片》，动画片共分5集，每集时长60秒。从“勤观察、早发现”，“多监测、知险情”，“常演练、会应对”，“接警报、快逃生”，“听指挥、保平安”5个角度开展临灾避险科普宣传工作。
根据《国土资源部重大突发地质灾害应急响应工作程序》，精心组织各类应急技术培训演练。6月在大连举办今年第一期地质灾害远程会商技术培训班。11月份，在云南昆明组织开展特大型地质灾害技术型演练，突出实时、实战、实景，锻炼应急队伍，提高应急演练的水平。2012年部应急中心对省、市、县的地质灾害演练进行了10余次技术指导。地质灾害应急防治科普知识宣传、培训和演练工作有效提高各级地质灾害防治人员的防灾意识和应急处置能力。
（八）加强应急技术研究提升科技水平。围绕年度突发地质灾害应急技术支撑工作，圆满完成“国家级地质灾害应急防治2012”、“地质灾害应急能力建设与示范”等项目工作，在系统总结地质灾害应急工作的基础上，开展应急调查、监测、处置新技术新方法研究。滑坡预测预警研究项目成果在多次重大地质灾害应急响应与决策中得到了应用，取得了显著的应用效果；利用物联网技术建立3处高清视频监控点，实现了对地质灾害监测点的实时高清视频监控；物联网、卫星数据传输、无人飞行器调查监测等新技术应用，进一步提高地质灾害应急支撑能力。
积极申报2013年应急工作项目，完成“国家级地质灾害应急防治2013”、“地质灾害应急物联网技术应用示范”和“汶川地震区重大地质灾害成生规律研究”等项目申报工作。
二、2013年度工作要点
2013年国土资源部地质灾害应急技术指导中心继续以《国务院关于加强地质灾害防治工作的决定》精神为指导，根据部地质环境司（应急办）和中国地质环境监测院（应急中心）2013年工作部署，着力做好如下工作。
（一）执行速报制度做好应急值守工作。认真完成国土资源部地质灾害应急值守工作，非汛期日常值班、汛期集中值守、紧急状况现场值守三种方式相结合；严格执行领导带班、信息上报、首办责任制和责任追究制等四项制度，确保应急信息上报的时效性和准确性。
（二）组织专家开展应急技术指导工作。指导全国重大地质灾害应急防治工作，协助地方政府开展重大地质灾害应急调查处置和抢险救灾工作，为政府管理部门做好技术支撑服务；开展应急专家工作经验交流，加强对省级应急机构的指导，开展技术支持与服务。
（三）开展地质灾害气象预警预报与灾情分析预测。继续开展汛期地质灾害气象预警工作，及时发布预警信息。遇极端降雨、地震、重大地质灾害灾等事件，启动应急预警。完善预警技术方法，不断提高预警能力和水平；开展2013年度地质灾害灾情分析与趋势预测，编制月报、通报及趋势预测报告等，为部局决策服务。
（四）开展应急防治及培训演练工作。完善应急远程会商系统，保证应急通讯传输链路畅通；根据国土资源部重大地质灾害应急响应流程，组织应急技术培训3次、应急演练2次。
（五）建立完善应急技术指导工作标准。逐步建立完善应急技术指导工作标准体系。2013年主要开展《滑坡防治技术指南》完善工作和《应急演练技术指南》的编写工作。
（六）开展应急新技术、新方法研究工作。结合课题工作，研究探索物联网、无人飞行器、三维激光扫描仪、卫星数据传输等高新技术方法与装备在应急工作中的应用。
（七）做好年度工作总结及文献汇编。总结评估年度突发地质灾害应对工作，完成《全国突发地质灾害应对工作总结评估报告》、《地质灾害防治这一年》、《年度重大地质灾害事件与应急避险典型案例汇编》、《全国地质灾害通报》、《地质灾害应急演练实例汇编》和《地质灾害防治知识100问》等成果。
（八）其他应急支撑工作。协助国土资源部地质环境司（应急办）做好“全国地质灾害应急工作会议”、“全国群测群防员经验交流会议”等会议的组织协调工作；配合部应急办完成《国家突发地质灾害应急预案》修编审报工作；完成部、局领导交办的其他工作。
中国地质环境监测院（应急中心）在全年的工作部署中，人员、装备、经费等方面统筹安排，保障各项工作要点顺利实施。
国土资源部地质灾害应急技术指导中心
2013年2月28日
随着对物联网的概念、内涵、技术、应用研究的不断深入，在环境、电力、物流、公共安全等领域和行业都涌现出众多物联网应用的典型案例。其中，公共安全领域作为物联网应用的重点领域，具有与其它物联网应用不同的特点和特殊的地位，有必要将公共安全领域的物联网应用（以下简称安全物联网）作为一个独立的概念进行深入研究。1 、安全物联网的背景及其内涵
当前，中国正处于工业化、城镇化快速发展时期，各种传统的和非传统的、自然的和社会的风险及矛盾交织并存，公共安全和应急管理工作面临的形势更加严峻。主要有以下三个方面的问题：1）自然灾害处于多发频发期，近年来，极端气候事件频发，中强地震呈活跃态势，自然灾害及其衍生、次生灾害的突发性和危害性进一步加重加大；2）安全生产形势严峻，我国安全生产基础薄弱，一些地方和企业责任不落实、监管不到位，生产安全事故总量居高不下，重特大事故时有发生，预防事故发生和实施有效救援的任务繁重而艰巨；3）社会安全面临新的挑战，我国改革发展进入关键阶段，各种利益关系错综复杂，维护社会稳定的任务艰巨。
面对频发的造成大量人员伤亡和财产损失的公共安全事故，亟需构建公共安全监测物联网来感知公共安全隐患，以及解决突发事件发生后各部门之间如何互联互通等问题。
公共安全监测物联网是针对公共安全监测领域覆盖范围广、监测指标多、连续性要求高、所处环境不适合人工监测、感知的信息内容与人民群众的生活密切相关等特点，应用物联网技术尤其是传感器网络技术，构建的一个由感知层、网络层、应用层共同构成的信息系统工程。对公共安全的监测主要包含保障各类生产场景安全的监测、对生产者安全的监测、对特定物品安全的监测、对人员密集场所监控、对重要设备设施监控以及事故应急处理时对场景、人员、物品的信息搜集等。
2 、安全物联网在物联网发展中的地位
公共安全是国家安全和社会稳定的基石。为有效抵御各类人为或自然灾害的威胁，中国将加强公共安全保障措施作为政府工作的重点。公共安全监测物联网为解决我国面临的公共安全问题提供了一种新的思路，符合我国促进科技创新、走创新型国家发展道路的战略要求。
建立完善的公共安全监测物联网将为我国现在面临的桥梁隧道坍塌、危险物泄漏等安全问题提供切实有效的预防机制，全国范围内的公共安全监测物联网的互联更使得重大安全事件得以及时、有力、透明的解决。因此公共安全监测物联网作为与日常生活联系最密切、国家和人民最关注的公共安全领域的物联网应用，应该得到整个社会的重视和优先发展，坚持“政府主导、企业参与、社会支持、群众受益”的方针，通过公共安全监测物联网的发展来带动物联网在技术、应用、产业、标准方面的进步，使整个社会切身感受到公共安全监测物联网带来的公共安全隐患可靠预防和突发事件应急处理的优势，加强人们对物联网价值的认知程度。
3 、安全物联网的体系结构及关键技术
图1描述了公共安全监测物联网的网络架构，它的整体架构与物联网的整体架构相似，由感知层、网络层、应用层三部分组成。但由于公共安全监测物联网应用场景的特殊性，它具有一些其它物联网应用不具备的技术特点，总结如下：
（1） 在感知层，被感知信息的类型多样，实时性要求高，大多数信息的感知（如桥梁建筑物的安全状况，危险物品的监测等）要求精度高且很难通过人工手段检测。由于安全隐患的信息类型不确定性很高，在人员密集场所或高危生产场所应长时间部署大量不同类型的传感器，对感知层的组网策略、能源管理、传输效率、QoS、传感器的编码、地址、频率与电磁干扰等问题提出了更高的要求，这些问题也是公共安全监测物联网能否成熟应用的关键。
（2） 在网络层，由于公共安全监测物联网感知到的信息的涉及国家重点行业以及群众的日常生活，这些信息一旦泄漏或不正当使用都有可能危及国家安全、社会稳定以及人民群众的隐私；因此，公共安全监测物联网的信息内容有必要通过专用网络或者对3G移动网络采取安全防范措施后进行传输，保证信息的安全性、真实性和完整性。（3） 在应用层，针对海量的数据信息和安全隐患可能带来的严重危害，需要建立专有的不同级别的公共安全物联网服务平台。服务平台不仅应具有强大的信息处理及融合能力，还须具有安全隐患的识别以及预警能力，同时当突发公共安全事故时，及时联动相关的职能部门进行应急处理，争取将损失和影响减到最小。另外，将不同级别的公共安全物联网平台互联有利于根据安全事故的危害程度最大限度的调配资源，便于公共安全事件的及时、有效、透明解决。
图1 公共安全监测物联网架构针对公共安全监测物联网体系结构的特点，其涉及到的关键技术主要有：
a 针对公共安全监测领域的专用传感器的研发，包括增加传感器的监测信息类型、提高监测精度、减小体积、抗破坏、增强感知信息的抗干扰能力和保密能力等。
b 大规模传感器节点的自组织网络、协作感知技术、安全接入技术等感知层网络技术。
c 大规模传感器节点的编码、地址、频率分配与电磁干扰等问题。
d 网络层公共安全监测专用网络的结构、通信协议、异构的网络接入技术及网络安全技术等。
e 应用层主要涉及海量信息的智能处理、分析、综合技术以及统一的公共安全监测物联网服务平台的架构等技术。
图2描述了公共安全监测物联网服务平台的总体结构，系统平台将接收到的海量信息处理分析后由相应的服务模块进行处理，服务平台可以根据不同的公共安全监测应用添加不同的服务模块。公共安全事件应急处理部门联动系统负责当突发安全事件发生时及时调动资源进行应急管理，以减少损失和影响。
图2 公共安全监测物联网服务平台的总体结构4 、安全物联网的应用现状
在国内外，公共安全监测物联网已经存在众多应用案例，在公共安全领域发挥了明显的作用，例如：
美国MaterialTechnologies公司开发了一套裂缝诊断传感器系统，已经在宾夕法尼亚州检查了三座桥梁以及马萨诸塞州一座桥梁的裂缝，其传感器能够检测以每分钟几个分子的速度扩大的裂缝，从而提前几年发现可能对安全构成危害的裂缝。此外，早期诊断意味着道路修补人员执行的修补更为经济，因为当裂缝还小的时候，修补起来更加容易。
在韩国，为了保护市民的生命和财产，遏制犯罪、恐怖袭击、火灾，开始在城市内安全隐患区域安装感应系统，为保障市民安全，建立安全的城市做出很多尝试，如图3所示。
图3 公共安全物联网在城市安全方面的应用目前国内全长约266公里的玄武湖隧道是我国最大的城市浅埋明挖湖底隧道，其中湖底段长约166公里。由于地质条件、应力条件、环境影响复杂，隧道很可能受温度、荷载、地下水等因素影响，产生不均匀的沉降、横向开裂、渗水等问题。
南京大学光电传感工程监测中心将特殊的连续分布式光纤“植入”混凝土层中。从施工开始，直至通车运行至今，这些光纤一直对隧道“健康”进行着实时监测。
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