傳感技術同計算機技術與通信技術一起被稱為信息技術的三大支柱。從仿生學觀點
，如果把計算機看成處理和識別信息的“大腦”，把通信係統看成傳遞信息的“神經係統”的話，那麼傳感器就是“感覺器官”。

隨著傳感器技術
、數據處理技術、計算機技術、網絡通訊技術
、人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)技(ji)術(shu)和(he)並(bing)行(xing)計(ji)算(suan)的(de)軟(ruan)硬(ying)件(jian)技(ji)術(shu)等(deng)相(xiang)關(guan)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)，多(duo)傳(chuan)感(gan)器(qi)信(xin)息(xi)融(rong)合(he)技(ji)術(shu)已(yi)受(shou)到(dao)了(le)廣(guang)泛(fan)關(guan)注(zhu)。隨(sui)著(zhe)科(ke)學(xue)技(ji)術(shu)的(de)進(jin)步(bu)，多(duo)傳(chuan)感(gan)器(qi)信(xin)息(xi)融(rong)合(he)至(zhi)今(jin)已(yi)形(xing)成(cheng)和(he)發(fa)展(zhan)成(cheng)為(wei)一(yi)門(men)信(xin)息(xi)綜(zong)合(he)處(chu)理(li)的(de)專(zhuan)門(men)技(ji)術(shu)，並(bing)很(hen)快(kuai)推(tui)廣(guang)應(ying)用(yong)到(dao)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)、智能檢測、自動控製、交通管理和醫療診斷等多種領域。我國從20世紀90年代也開始了多傳感器信息融合技術的研究和開發工作
，並在工程上開展了多傳感器識別
、定位等同類信息融合的應用係統的開發
，現在多傳感器信息融合技術越來越受到人們的普遍關注。

多傳感器信息融合技術的基本原理就像人的大腦綜合處理信息的過程一樣
，將各種傳感器進行多層次

、多(duo)空(kong)間(jian)的(de)信(xin)息(xi)互(hu)補(bu)和(he)優(you)化(hua)組(zu)合(he)處(chu)理(li)
，最(zui)終(zhong)產(chan)生(sheng)對(dui)觀(guan)測(ce)環(huan)境(jing)的(de)一(yi)致(zhi)性(xing)解(jie)釋(shi)。在(zai)這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)中(zhong)要(yao)充(chong)分(fen)地(di)利(li)用(yong)多(duo)源(yuan)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)合(he)理(li)支(zhi)配(pei)與(yu)使(shi)用(yong)，而(er)信(xin)息(xi)融(rong)合(he)的(de)最(zui)終(zhong)目(mu)標(biao)則(ze)是(shi)基(ji)於(yu)各(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)獲(huo)得(de)的(de)分(fen)離(li)觀(guan)測(ce)信(xin)息(xi)
，通(tong)過(guo)對(dui)信(xin)息(xi)多(duo)級(ji)別(bie)、duofangmianzuhedaochugengduoyouyongxinxi。zhebujinshiliyongleduogechuanganqixianghuxietongcaozuodeyoushi
，erqieyezonghechulileqitaxinxiyuandeshujulaitigaozhenggechuanganqixitongdezhinenghua。

多傳感器融合係統具有四個顯著的特點：

1、信息的冗餘性：對於環境的某個特征，可以通過多個傳感器(或者單個傳感器的多個不同時刻)得(de)到(dao)它(ta)的(de)多(duo)份(fen)信(xin)息(xi)，這(zhe)些(xie)信(xin)息(xi)是(shi)冗(rong)餘(yu)的(de)，並(bing)且(qie)具(ju)有(you)不(bu)同(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)，通(tong)過(guo)融(rong)合(he)處(chu)理(li)，可(ke)以(yi)從(cong)中(zhong)提(ti)取(qu)出(chu)更(geng)加(jia)準(zhun)確(que)和(he)可(ke)靠(kao)的(de)信(xin)息(xi)。此(ci)外(wai)，信(xin)息(xi)的(de)冗(rong)餘(yu)性(xing)可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)，從(cong)而(er)能(neng)夠(gou)避(bi)免(mian)因(yin)單(dan)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)失(shi)效(xiao)而(er)對(dui)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)所(suo)造(zao)成(cheng)的(de)影(ying)響(xiang)。

2、信息的互補性：不(bu)同(tong)種(zhong)類(lei)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)可(ke)以(yi)為(wei)係(xi)統(tong)提(ti)供(gong)不(bu)同(tong)性(xing)質(zhi)的(de)信(xin)息(xi)，這(zhe)些(xie)信(xin)息(xi)所(suo)描(miao)述(shu)的(de)對(dui)象(xiang)是(shi)不(bu)同(tong)的(de)環(huan)境(jing)特(te)征(zheng)，它(ta)們(men)彼(bi)此(ci)之(zhi)間(jian)具(ju)有(you)互(hu)補(bu)性(xing)。如(ru)果(guo)定(ding)義(yi)一(yi)個(ge)由(you)所(suo)有(you)特(te)征(zheng)構(gou)成(cheng)的(de)坐(zuo)標(biao)空(kong)間(jian)
，那(na)麼(me)每(mei)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)所(suo)提(ti)供(gong)的(de)信(xin)息(xi)隻(zhi)屬(shu)於(yu)整(zheng)個(ge)空(kong)間(jian)的(de)一(yi)個(ge)子(zi)空(kong)間(jian)
，和(he)其(qi)他(ta)傳(chuan)感(gan)器(qi)形(xing)成(cheng)的(de)空(kong)間(jian)相(xiang)互(hu)獨(du)立(li)。

3、信息處理的及時性：gechuanganqidechuliguochengxianghuduli
，zhenggechuliguochengkeyicaiyongbingxingdaorechulijizhi，congershixitongjuyougengkuaidechulisudu

，tigonggengjiajishidechulijieguo。

4
、信息處理的低成本性：多duo個ge傳chuan感gan器qi可ke以yi花hua費fei更geng少shao的de代dai價jia來lai得de到dao相xiang當dang於yu單dan傳chuan感gan器qi所suo能neng得de到dao的de信xin息xi量liang。另ling一yi方fang麵mian，如ru果guo不bu將jiang單dan個ge傳chuan感gan器qi所suo提ti供gong的de信xin息xi用yong來lai實shi現xian其qi他ta功gong能neng，單dan個ge傳chuan感gan器qi的de成cheng本ben和he多duo傳chuan感gan器qi的de成cheng本ben之zhi和he是shi相xiang當dang的de。

信(xin)息(xi)融(rong)合(he)作(zuo)為(wei)對(dui)多(duo)傳(chuan)感(gan)器(qi)信(xin)息(xi)的(de)綜(zong)合(he)處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)，具(ju)有(you)本(ben)質(zhi)的(de)複(fu)雜(za)性(xing)。在(zai)信(xin)息(xi)融(rong)合(he)處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)中(zhong)

，根(gen)據(ju)對(dui)原(yuan)始(shi)數(shu)據(ju)處(chu)理(li)方(fang)法(fa)的(de)不(bu)同(tong)
，信(xin)息(xi)融(rong)合(he)係(xi)統(tong)的(de)體(ti)係(xi)結(jie)構(gou)主(zhu)要(yao)有(you)三(san)種(zhong)：集中式、分布式和混合式。

1、集中式：集ji中zhong式shi將jiang各ge傳chuan感gan器qi獲huo得de的de原yuan始shi數shu據ju直zhi接jie送song至zhi中zhong央yang處chu理li器qi進jin行xing融rong合he處chu理li，可ke以yi實shi現xian實shi時shi融rong合he，其qi數shu據ju處chu理li的de精jing度du高gao，算suan法fa靈ling活huo，缺que點dian是shi對dui處chu理li器qi要yao求qiu高gao，可ke靠kao性xing較jiao低di，數shu據ju量liang大da
，故gu難nan於yu實shi現xian。

2
、分布式：每個傳感器對獲得的原始數據先進行局部處理，包括對原始數據的預處理
、分fen類lei及ji提ti取qu特te征zheng信xin息xi，並bing通tong過guo各ge自zi的de決jue策ce準zhun則ze分fen別bie作zuo出chu決jue策ce，然ran後hou將jiang結jie果guo送song入ru融rong合he中zhong心xin進jin行xing融rong合he以yi獲huo得de最zui終zhong的de決jue策ce。分fen布bu式shi對dui通tong信xin帶dai寬kuan需xu求qiu低di、計算速度快
、可靠性和延續性好，但跟蹤精度沒有集中式高。

3、混合式：daduoqingkuangshibashangshuerzhejinxingbutongdezuhe，xingchengyizhonghunheshijiegou。tabaoliuleshangshuliangleixitongdeyoudian，danzaitongxinhejisuanshangyaofuchujiaoangguidedaijia。danshi，cileixitongyeyoushangshuliangleixitongnanyibinideyoushi，zaishijichanghewangwangcaiyongcileijiegou。

最近，多功能集成化傳感器研究受到國內外的廣泛關注

，化學分析、生物保護等方麵的集成傳感器相繼問世。隨著MEMS技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)，人(ren)們(men)可(ke)以(yi)在(zai)同(tong)一(yi)材(cai)料(liao)上(shang)製(zhi)作(zuo)幾(ji)種(zhong)敏(min)感(gan)元(yuan)器(qi)件(jian)，製(zhi)成(cheng)能(neng)夠(gou)檢(jian)測(ce)多(duo)個(ge)參(can)量(liang)的(de)集(ji)成(cheng)化(hua)多(duo)功(gong)能(neng)傳(chuan)感(gan)器(qi)。多(duo)功(gong)能(neng)傳(chuan)感(gan)器(qi)主(zhu)要(yao)有(you)幾(ji)種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)及(ji)結(jie)構(gou)形(xing)式(shi)，其(qi)中(zhong)，由(you)於(yu)集(ji)成(cheng)度(du)高(gao)


、tijixiao
，gegeminganyuanqijiandegongzuofenweixiangtong
，rongyishixianbuchanghexiaozhengdengyoushi
，jiangjizhongbutongdeminganyuanqijianzhizuozaitongyigeguipian
，zhichengjichenghuaduogongnengchuanganqijiangshiduogongnengchuanganqifazhandeyigefangxiang。

此(ci)外(wai)
，引(yin)進(jin)中(zhong)間(jian)件(jian)技(ji)術(shu)也(ye)是(shi)實(shi)現(xian)多(duo)傳(chuan)感(gan)器(qi)集(ji)成(cheng)的(de)一(yi)個(ge)常(chang)見(jian)舉(ju)措(cuo)。由(you)於(yu)不(bu)同(tong)類(lei)型(xing)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)所(suo)提(ti)供(gong)的(de)感(gan)知(zhi)數(shu)據(ju)結(jie)構(gou)不(bu)一(yi)致(zhi)，為(wei)了(le)實(shi)現(xian)接(jie)入(ru)不(bu)同(tong)類(lei)型(xing)
、butongchangjiadechuanganqi，xitongyaojiejueyigouganzhishujudejieruhechuliwenti，yijigecengzhijianjiaohuxieyidezhuanhuanyujiexiwenti，erzhongjianjianshishixiandicengyingjianshebeiyuyingyongxitongzhijianshujuchuanshu、過濾
、數據轉換以及交互協議的轉化與解析的一種中間程序。
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中間件技術與係統的應用是順應目前安防市場發展形勢之舉。目前已有的安防係統主要由以下特點：

①安防係統軟件主要是由安防設備廠商所提供的專用C/S架jia構gou軟ruan件jian。通tong常chang情qing況kuang下xia
，這zhe種zhong軟ruan件jian隻zhi能neng識shi別bie該gai設she備bei廠chang商shang的de一yi款kuan或huo者zhe幾ji款kuan產chan品pin，無wu法fa兼jian容rong其qi他ta廠chang商shang的de產chan品pin，其qi內nei部bu通tong信xin協xie議yi與yu信xin息xi格ge式shi完wan全quan封feng閉bi
，導dao致zhi可ke擴kuo展zhan性xing差cha。並bing且qie由you於yuC/S架(jia)構(gou)軟(ruan)件(jian)自(zi)身(shen)所(suo)具(ju)有(you)的(de)使(shi)用(yong)前(qian)安(an)裝(zhuang)和(he)無(wu)法(fa)統(tong)一(yi)升(sheng)級(ji)等(deng)缺(que)點(dian)
，一(yi)旦(dan)設(she)備(bei)提(ti)供(gong)商(shang)有(you)新(xin)的(de)產(chan)品(pin)上(shang)市(shi)了(le)
，原(yuan)先(xian)的(de)軟(ruan)件(jian)也(ye)無(wu)法(fa)兼(jian)容(rong)該(gai)產(chan)品(pin)，隻(zhi)能(neng)是(shi)先(xian)對(dui)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)升(sheng)級(ji)
，然(ran)後(hou)讓(rang)所(suo)有(you)用(yong)戶(hu)都(dou)重(zhong)新(xin)安(an)裝(zhuang)一(yi)遍(bian)，極(ji)大(da)降(jiang)低(di)了(le)用(yong)戶(hu)體(ti)驗(yan)，同(tong)時(shi)對(dui)於(yu)廠(chang)商(shang)來(lai)說(shuo)，開(kai)發(fa)、維護
、升級的成本都大大提高，係統的兼容性與可擴展性差。

②youxieanfangxitongshijinzhenduimouyileixinganfangshebeidedanyixitong，huozheshijichengleduogezixitong


，dangegezixitongzhijianduligongzuo。meiyigezixitongdouyaodandujiankongdehua，jianghaofeidaliangderenliwuli;並(bing)且(qie)同(tong)一(yi)事(shi)件(jian)引(yin)起(qi)各(ge)個(ge)係(xi)統(tong)獨(du)立(li)報(bao)警(jing)，導(dao)致(zhi)監(jian)控(kong)人(ren)員(yuan)認(ren)為(wei)是(shi)兩(liang)次(ci)不(bu)相(xiang)關(guan)的(de)報(bao)警(jing)，這(zhe)也(ye)將(jiang)給(gei)監(jian)控(kong)人(ren)員(yuan)帶(dai)來(lai)許(xu)多(duo)不(bu)便(bian)
，造(zao)成(cheng)人(ren)力(li)資(zi)源(yuan)的(de)浪(lang)費(fei)。

而我們的實際項目需求是：可以接入不同類型、不同廠家的傳感器設備，包括紅外傳感器
、溫度傳感器和攝像頭;用戶體驗性好，不需要在使用軟件前先進行安裝
，隻要在可以聯網的環境下，通過瀏覽器即可查看實時的警情信息;可維護性好，如果係統進行更新升級，隻需要對服務器端的代碼進行更新即可
，而不是對所有客戶端的軟件進行升級;形成一個整體的安防係統，而不是各個子係統單一工作;不同類型的傳感器之間可以協同報警
，從而提供更為全麵的報警信息;智能化程度高，監控人員不用再7*24時間監視著視頻牆，一旦有異常情況出現
，係統會自動進行分析，並以圖像、聲音、短duan信xin的de方fang式shi通tong知zhi監jian控kong人ren員yuan
，同tong時shi會hui對dui報bao警jing時shi段duan進jin行xing錄lu像xiang，這zhe樣yang就jiu無wu需xu事shi後hou從cong大da量liang監jian控kong視shi頻pin中zhong尋xun找zhao異yi常chang畫hua麵mian。針zhen對dui這zhe些xie需xu求qiu
，利li用yong中zhong間jian件jian技ji術shu實shi現xian多duo傳chuan感gan器qi集ji成cheng功gong能neng的de安an防fang係xi統tong應ying運yun而er生sheng，此ci處chu以yi基ji於yuweb技術的多傳感器協同報警安防係統設計為例

，簡要闡述係統設計應用相關要素。

本係統體係架構包含感知層、傳輸層與應用層。

感知層：由多種不同類型傳感器組成：主要用於集采異常信息，這些傳感器的類型和功能可以有很大的差異
，它們可以使不同廠家的、不同型號的、不同用途的
、擁有不同數據格式和通信協議的。在本係統中，我們使用紅外探測器
、溫度傳感器和攝像頭三種來做示範研究。紅外探測器可以檢測某一空間內是否有人經過，適用於倉庫類型的場所，以檢測是否有人闖入;溫度傳感器可以檢測某一場所內的溫度信息，可用以檢測環境是否有異常;攝像頭則用於探測畫麵中是否有異常情況出現，包括人員的運動檢測、畫麵丟失檢測、物體丟失檢測等，同時還可以利用攝像頭進行錄像。

傳輸層：由(you)網(wang)關(guan)節(jie)點(dian)組(zu)成(cheng)。傳(chuan)輸(shu)層(ceng)在(zai)應(ying)用(yong)層(ceng)與(yu)感(gan)知(zhi)層(ceng)之(zhi)間(jian)起(qi)到(dao)一(yi)個(ge)傳(chuan)遞(di)信(xin)息(xi)的(de)功(gong)能(neng)。網(wang)關(guan)節(jie)點(dian)通(tong)過(guo)數(shu)據(ju)適(shi)配(pei)中(zhong)間(jian)件(jian)和(he)網(wang)關(guan)中(zhong)間(jian)件(jian)來(lai)實(shi)現(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)感(gan)知(zhi)數(shu)據(ju)的(de)信(xin)息(xi)獲(huo)取(qu)和(he)下(xia)發(fa)控(kong)製(zhi)命(ming)令(ling)功(gong)能(neng)。

應用層：由安防係統和web應用組成。Web應用包括PC端和移動終端上的應用。安防係統通過平台中間件實現數據資源的開放，同時也實現了安防係統對傳輸層設備、感知層設備的向下尋址功能。

感知層與傳輸層之間通過數據適配中間件接口進行通信;傳輸層與應用層之間通過網關中間件接口進行通信;而應用層中的安防係統與web應用之間通過平台中間件接口進行通信。
係統中設計三種中間件：數(shu)據(ju)適(shi)配(pei)中(zhong)間(jian)件(jian)，網(wang)關(guan)中(zhong)間(jian)件(jian)和(he)平(ping)台(tai)中(zhong)間(jian)件(jian)。從(cong)功(gong)能(neng)上(shang)說(shuo)，它(ta)們(men)向(xiang)下(xia)為(wei)多(duo)種(zhong)設(she)備(bei)的(de)異(yi)構(gou)感(gan)知(zhi)數(shu)據(ju)提(ti)供(gong)統(tong)一(yi)的(de)接(jie)入(ru)格(ge)式(shi)和(he)能(neng)力(li)，並(bing)進(jin)行(xing)數(shu)據(ju)的(de)存(cun)儲(chu)和(he)整(zheng)合(he);向上以統一接口的方式開放設備資源的能力
，提供對感知層設備數據的一致性訪問，同時為各層之間的交互協議提供了轉換和解析。

數據適配中間件：為使不同廠家、不同型號、不同用途
、yongyoubutongshujugeshidechuanganqidoukeyijierudaoxitongzhong，xitongyinrushujushipeizhongjianjian。zhenduibutongdechuanganqishebeitigongxiangyingdeshujuhuoquyuchulimokuai，jianghuoqudaodegezhongyigoushujuanzhaotongyidegeshijinxingfengzhuang;數據適配中間件也可以按照一定的規則解析安防係統的控製命令
，進而根據傳感器的唯一標識分發給各感知層設備。

網關中間層：網關中間件在係統中具有唯一標識
，它的作用包括：負責感知層與應用層之間的信息傳遞
，將數據適配中間件封裝好的數據發送給平台中間件;按照事先規定好的規則解析安防係統的控製命令;負責感知層與傳輸層之間的交互協議的轉換與解析。它使用socket連接進行向上和向下的消息傳遞。

平台中間層：安防係統通過平台中間件實現對感知數據的接收和處理功能
，以及對網關、感知層設備的向下尋址功能。同時還負責傳輸層與應用層之間交互協議的轉換與解析。
本ben係xi統tong通tong過guo多duo傳chuan感gan器qi中zhong間jian件jian的de運yun用yong，以yi及ji對dui消xiao息xi交jiao互hu方fang式shi和he消xiao息xi格ge式shi自zi定ding義yi等deng配pei套tao措cuo施shi，為wei設she備bei提ti供gong方fang和he資zi源yuan使shi用yong方fang提ti供gong了le一yi種zhong新xin型xing的de安an防fang軟ruan件jian架jia構gou，助zhu力li實shi現xian智zhi能neng安an防fang。

目前流行的組合傳感設備，在安防也很受青睞。傳感設備封裝中加入加速度傳感設備、陀(tuo)螺(luo)儀(yi)或(huo)電(dian)子(zi)羅(luo)盤(pan)所(suo)形(xing)成(cheng)的(de)不(bu)同(tong)組(zu)合(he)產(chan)品(pin)，通(tong)過(guo)在(zai)各(ge)單(dan)一(yi)封(feng)裝(zhuang)中(zhong)整(zheng)合(he)能(neng)夠(gou)增(zeng)加(jia)更(geng)多(duo)的(de)應(ying)用(yong)功(gong)能(neng)，並(bing)且(qie)盡(jin)可(ke)能(neng)的(de)節(jie)約(yue)了(le)空(kong)間(jian)及(ji)成(cheng)本(ben)。在(zai)這(zhe)些(xie)應(ying)用(yong)愈(yu)來(lai)愈(yu)廣(guang)泛(fan)的(de)領(ling)域(yu)推(tui)動(dong)下(xia)，這(zhe)兩(liang)年(nian)來(lai)組(zu)合(he)傳(chuan)感(gan)設(she)備(bei)市(shi)場(chang)的(de)銷(xiao)售(shou)額(e)一(yi)直(zhi)處(chu)於(yu)不(bu)斷(duan)上(shang)升(sheng)的(de)狀(zhuang)態(tai)
，市(shi)場(chang)潛(qian)力(li)巨(ju)大(da)。

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