电子信息工程技术与人工智能在智能安全监控物联网中的整合与优化

期刊: 环球探索 DOI: PDF下载

王琰楠

中通服和信科技有限公司 安徽合肥 230088

摘要

电子信息工程技术提供了硬件和网络基础设施,包括传感器、通信网络和数据存储等。人工智能技术则能够处理和分析大量的监控数据,包括图像、声音和文本等,识别安全事件和威胁,并进行智能决策和预警。因此,研究如何整合和优化电子信息工程技术与人工智能,以提高智能安全监控物联网系统的性能和效能,具有重要的理论和实际意义。这将推动智能安全监控领域的技术创新和应用发展,提升社会安全保障水平,为人们的生活和工作提供更安全、便捷的环境。


关键词

电子信息工程技术;人工智能;安全监控;物联网;整合与优化

正文


 

1电子信息工程技术在智能安全监控物联网中的应用

1.1传感器技术

温度传感器、湿度传感器、气体传感器等用于检测环境条件,如火灾、泄漏等。触发传感器、声音传感器、振动传感器等用于检测入侵行为和异常事件。

1.2通信技术

无线通信技术(例如,Wi-Fi、蓝牙和LoRa)用于传输传感器数据和监控视频。数据网络技术用于远程监控和实时数据传输。

1.3数据存储与处理技术

云计算和大数据技术用于存储和处理大规模监控数据,提供高性能和可扩展性。数据库技术用于存储和索引监控数据,以支持快速的查询和分析。

1.4嵌入式技术

嵌入式系统设计和开发用于构建智能安全监控设备,如智能摄像头、智能报警器等。微控制器和单片机技术用于集成传感器和执行控制任务。

2人工智能技术在智能安全监控物联网中的应用

2.1智能安全监控算法

利用机器学习算法和数据挖掘技术,对监控数据进行分类、聚类和异常检测等操作,识别安全事件和威胁。

2.2深度学习

采用卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN)等深度学习模型,实现图像和视频数据的识别和分类。

2.3图像识别与物体检测技术

利用计算机视觉技术,对监控视频进行实时分析和处理,识别疑似威胁人员和物品,并进行便捷追踪。

2.4智能数据分析和决策支持系统

构建智能预测模型,处理监控数据以预测未来可能出现的安全事件和威胁。提供智能决策支持系统,并生成高级警报和实时预警,以协助安保当局及时采取行动。

3电子信息工程技术与人工智能在智能安全监控物联网中的整合与优化

3.1数据采集和传输优化

采用高精度、低功耗、小体积的传感器,如MEMS加速度传感器、气体传感器、红外传感器、雷达传感器等。优化传感器的放置和设置策略,确保传感器覆盖范围和监测范围的一致性和全面性。针对不同的网络和通信环境,优化网络协议和数据传输方案,实现高速、可靠的数据传输。采用分布式网络结构和节点优化等方式,提高网络传输的效率和可扩展性。对采集到的数据进行预处理和简单处理,减少数据传输的数据量和带宽占用。利用压缩和编码等技术,减小数据传输的数据量和时间。利用数据质量检测技术,及时识别数据采集设备的故障和失灵情况,避免由于数据质量问题导致的误判等问题。根据数据质量检测结果,及时调整采集设备的部署和配置。

3.2数据存储与处理优化

存储架构和类型优化采用分布式存储、云存储等存储架构,提高存储系统的可扩展性和容错性。选择合适的存储介质和存储类型,如闪存、硬盘、内存数据库等,根据存储容量和性能需求,进行存储优化。数据处理方式和算法优化采用分布式计算和并行计算等方式,提高数据处理的效率和速度。结合人工智能技术的算法和模型,如机器学习、深度学习等,对数据进行分析、挖掘和决策,实现对安全事件和威胁的预测和识别。数据可视化和呈现优化利用数据可视化技术,如数据仪表盘、地理信息系统、3D可视化等,直观地呈现数据的变化和趋势,为决策提供科学依据。设计合理的数据呈现方式,便于操作和沟通,以优化数据分析和决策的效率。数据安全和隐私保护优化采用数据加密、身份验证、权限控制等技术,确保数据的安全性和隐私保护。采用去标识化、数据匿名等技术,保护个人隐私信息,避免数据被恶意利用。

3.3多模态数据融合和分析

针对不同传感器采集的数据,需要进行时间对齐和同步,确保数据的时序一致性。采用时间戳对数据进行标定,并根据传感器特性进行数据融合。从不同传感器采集的数据中提取关键特征,对数据进行抽象和表示,以便于后续的分析和决策。结合传统的信号处理方法和机器学习技术,选择适当的特征提取算法,并优化特征表示方式。结合人工智能技术的融合方法和模型,实现多模态数据的融合与分析。可以采用融合方法,如特征级融合、决策级融合等,将不同传感器数据融合为统一的特征表示。利用深度学习等技术,设计适应多模态数据融合的模型,提高对复杂场景的分析和决策能力。通过增强算法和模型,剔除传感器中的异常或噪声数据,提高数据质量。结合其他监测手段或数据修复算法,对可能出现的数据缺失情况进行处理,保证多模态数据的完整性和准确性。

3.4实时监控和响应优化

建立实时监控系统设计高效、可靠的实时监控系统,包括传感器网络、数据采集设备、通信系统、数据处理平台等。监控系统需具备快速响应能力,能够对复杂、多变的安全事件进行实时检测和识别。自适应算法和模型采用自适应算法和模型,随着数据的动态变化和场景的变化调整模型参数,提高机器学习算法的适应性和准确性。融合传统的安全监控算法和模型,对不同的安全场景进行监测和响应,形成全面的安全防御架构。实时通知和预警建立实时通知和预警机制,及时响应安全事件和威胁。推送实时报警信息和预警信息给相关工作人员,提高安全事件处理的效率和准确性。自动化决策和响应利用人工智能技术,自动化决策和响应安全事件和威胁。设计自动化响应策略,触发自动化响应机制,并执行相应操作来应对识别到的安全威胁。数据隐私保护加强数据隐私保护,保障敏感数据的安全,避免数据被恶意利用。采用数据加密技术、身份验证等手段保障数据的完整性和机密性,保护用户隐私信息。

3.5系统性能与可靠性优化:

硬件平台优化选择高性能、可靠性的硬件设备,包括传感器、服务器、网络设备等,以提供稳定的硬件基础。对硬件设备进行定期的维护和更新,确保其处于最佳工作状态。网络优化设计高带宽、低延迟的网络架构,确保实时数据的传输和处理。使用负载均衡、故障转移等网络技术,提高系统的可靠性和可用性。数据处理优化采用分布式计算和并行计算等技术,加快数据的处理速度和响应时间。使用缓存技术、压缩算法等优化数据的访问和存储效率。软件算法优化优化算法和模型,提高安全事件和威胁的检测和识别准确性。优化算法的复杂度和计算量,提高算法的执行效率。容错与备份设计容错机制和备份策略,防止单点故障,提高系统的可靠性和容错性。定期备份数据,以防数据丢失或损坏,以便快速恢复系统功能。异常监测与自愈设计异常监测机制,实时检测系统的运行状态和性能指标,及时发现潜在问题。引入自愈机制,自动修复系统中的异常和故障,保证系统的连续运行和可靠性。性能测试和优化进行系统性能测试和优化,通过模拟高负载和异常场景,评估系统的性能和可靠性,并对其进行调整和优化。

 

结语:

通过电子信息工程技术和人工智能技术的整合,可以提高智能安全监控物联网的监测和响应能力,从而实现对安全事件和威胁的快速检测和识别。同时,还可以提高数据采集质量和数据处理效率,优化硬件和网络设备等基础设施,提高系统的可靠性和安全性。因此,电子信息工程技术和人工智能技术的整合对智能安全监控物联网来说具有重要的意义。

 

参考文献:

[1] 王佳.嵌入式 Internet 互联网技术的应用[J].电子技术与软件工程,201 9(9):7.

[2] 晏然.基于物联网的智能家居网关设计[J].科学技术创新,201 9(1 3):73-75.

 

 

 

 


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