现代安全体系建设是构建立体化社会治安防控体系的重要方面，也是加强社会治安综合治理、创新立体化社会治安防控体系、依法从严防范和惩治各类违法犯罪活动的有效手段。在新时期的安全要求和发展形势下，烟草企业需要积极应对，进一步做好卷烟物流安全工作。通过现代安全系统的建设和完善，可以及时发现和消除企业内部的各种隐患，有效防止安全事故的发生，确保企业的人、财、物安全。它不仅是保证企业正常运营的前提，也是提高企业运营效率的基础，对企业的效益起着至关重要的作用。
目前的安防系统主要包括:环境监控系统、周界入侵报警系统、消防辅助系统、视频监控智能分析系统、可视对讲系统、一卡通系统、智能出入口系统、车位管理机出入引导系统等等。近年来，企业尝试将物联网技术与传统安防系统相结合，改造传统安防技术，充分利用物联网中的“物物连接”特性，逐步构建全面的智能安防系统，对于保障公共安全和监控以及提高管理和服务水平具有重要意义。此外，物联网在智能交通、智能环保、智能水务等便民方面也逐步得到应用。因此，近年来，中国将物联网作为战略性新兴产业重点发展。
物联网技术是多种技术相结合的新技术体系。其在智能安防系统中的应用主要是使智能安防系统具有更全面的识别能力、更低的误判率、更强的信息处理能力、更高的可靠性和更好的防范和抵御威胁的能力，使安防系统在监控和防范方面更加智能。烟草物流保障体系涉及多个部门。安全子系统虽然一个个智能化，但系统相对独立，多为信息孤岛，无法有效联动。因此，必须充分实现资源共享，加强安全系统各子系统之间的信息共享和协作，确保安全系统的有效运行。网格技术是近年来出现的一项重要信息技术。它的基本特征是分配和共享资源。网格技术与物联网技术的有效融合及其在烟草物流智能安防信息化建设中的应用，将使安防系统从“智能”走向“智慧”。
1烟草物流安全现状
现有的烟草物流保障体系建设有两种模式:一种是人防物防的传统管理模式，很少或没有现代化系统进行辅助管理。如果现场发生安全事故，不能及时发现、响应和处理；一种是在人防和物防模式的功能上增加现代信息技术的延伸和强化，即技防管理模式，构建一些安全系统，如视频监控系统、周界入侵报警系统、消防辅助系统等。但是，每个子系统都是独立的，因此无法整合数据信息和系统资源，它们之间也没有联动功能。管理者需要操作多个不同的平台进行管理，系统需要多个客户端进行展示，而后期的维护和管理也需要多个平台厂商进行维护。
纵观烟草企业大部分安全系统的现状，在分析总结中发现存在以下问题。
这些系统是孤立的。
安防子系统，如视频监控系统、周界入侵报警系统、消防辅助系统和一卡通系统等由各公司自行建设，各公司有各自独立的平台，无法统一显示、控制和操作，无法满足整体安防管理的需要。
缺乏普遍的协作应用
各子系统的业务数据没有打通，无法协同合作。而且系统组成方式混杂，模拟、数字、高清监控方式混合很难实现系统集成。
缺乏信息共享
各子系统相对独立，多为信息孤岛，无法有效链接。各子系统平台的数据无法共享，一个平台无法同时控制前端多厂设备，因此无法进行远程监控和集中管理。而且，目前下级部门的安全系统大多无法在互联网上进行管理，而且大多是碎片化的，因此上级部门无法实时有效地了解各分公司的安全管理情况和各种突发事件。
界面不够开放
许多子系统没有开放的二次开发接口，因此无法与相关应用处理平台连接。因此，无法应用智能分析和数据挖掘等先进技术将传统的被动监控模式转变为主动监控模式，无法根据自身的安全需求设置各种规则，对各种可疑事件和行为进行分析和报警，并联合记录行为过程，以提高安全应用水平。
综上所述，要建立统一的烟草物流智能安全集成平台，实现全方位的信息共享，必须彻底改变以安全系统为中心的设计理念，转变为以用户和管理者为中心的设计理念。实现这一转变的关键在于最新的物联网技术和网格技术与安全系统的有效结合和应用。
2物联网网格技术
2.1物联网技术
物联网是战略性新兴产业的重要组成部分，对加快转变经济发展方式具有重要作用，已成为全球新一轮经济技术发展的战略制高点之一。物联网的发展对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义。为抢抓机遇，明确方向，突出重点，加快培育壮大物联网，根据《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》和《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，工业和信息化部制定了《物联网“十二五”发展规划》，使物联网技术近年来发展迅速。它是继计算机和互联网之后的第三次信息产业革命，是一次全球性的产业化发展。
物联网的定义
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，其英文名称为“Internet of Things（物联网）”。顾名思义，物联网就是万物互联的互联网。它是指射频识别（RFID）、红外传感器、全球定位系统、激光扫描仪等信息传感设备。，它们根据约定的协议连接到互联网，以实现信息交换和通信。
物联网是以感知为目标，实现人与人、人与物、物与物之间全面互联的网络。其特点是通过各种感知方法，结合互联网、移动通信网络等获取物理世界的各种信息。用于信息传输和交互，然后采用智能计算技术对信息进行分析和处理，从而增强人们对物质世界的感知并实现智能决策和控制。
物联网的主要技术
通常物联网中有几个关键应用技术:中间件、云计算、数据挖掘、异构网关和多数据处理、LPWAN、电子标签RFID和二维码，介绍如下:
中间件:中间件是一种独立的软件架构，可以隔离设备和业务，对设备和数据进行抽象和预处理，并为用户提供方便的二次开发能力，使用户可以只专注于业务流程的实现，减少应用软件开发时间，降低应用软件开发难度并增强应用软件系统的可扩展性。在物联网中，由于更多种类数据的存在，中间件的价值尤为重要。同时，专门的硬件中间件更方便用户使用。
云计算:云计算是网络计算、分布式系统、网格计算和大数据处理技术的总称。以前叫分布式计算、分布式系统，现在指大容量数据中心的处理技术。包括分布式计算、分布式存储、数据发布、数据存储等功能。物联网的数据与互联网相比将发生爆炸性的变化，因此必须有各种物联网云计算系统，并且将有许多物联网专用云计算系统和技术。
数据挖掘:数据挖掘也称为数据挖掘和数据挖掘。这是数据库知识发现的一个步骤。数据挖掘一般是指通过算法从大量数据中寻找隐藏信息的过程。就像我们从沙子里发现金子一样，大量的数据对人类来说是没有用的，因此需要分析出有意义的潜在规律，这就是数据挖掘的意义。
异构网关和多数据处理:在物联网时代，将有多种接入方式，如有线采集器、工业现场采集设备、LPWAN网关、WIFI热点等。异构网络的集合需要使用专用网关，单个网关的多功能化将是发展趋势。单个设备可以解决多个问题，接入多个网络是减少用户投资和提高系统集成度的有效方法。传统多系统由多接入异构网关解决，异构网关也将从单网专用网关向多网复合网关发展。
Lpwan: lpwan（低功耗广域网）是物联网的网络层技术，满足物联网中长距离、低功耗的通信需求。Lora、Weigthless、802.11ah和NB-IoT都是低功耗的广域网技术。LPWAN中每个信道的传输速率在0.3 kbit/s到50 kbit/s之间。
传感器:传感器是物体感知物质世界的感觉器官。它们可以从声、光、热和湿度等信号中感知，并为物联网发挥收集、分析和反馈最原始信息的作用。随着科学技术的不断发展，传统传感器正在逐步实现小型化、智能化、信息化和网络化，正在经历从传统传感器、智能传感器到嵌入式Web传感器不断丰富内涵的发展过程。传感器有多种类型，根据用途、材料、输出信号类型和制造工艺可分为热传感器、速度传感器、位置传感器、温度和湿度传感器。传感器广泛应用于安防行业，包括智慧城市、教育行业、公安部门、环境监测、气象和地质预报行业等。
电子标签RFID:RFID已经广泛应用于我们的生活中。我们的市民卡、门禁卡、工作证、停车卡等。都是RFID的应用，而且RFID已经作为一种成熟的技术被广泛应用。该标签包含一个非常小的通信芯片和一个接收天线。天线在读卡器的覆盖范围内接收到足够的能量后，芯片被激活以与读卡器进行通信，交换信息，解决对象身份的问题，标记对象的编号，并携带一些数据，例如加油卡中的钱在该区域被重复读写。在物联网后期，以二维码为代表的其他标签码将得到发展，覆盖RFID无法覆盖的大量应用场景，并实现互补。
二维码:作为RFID的补充，是一种可以承载大量数据的编码格式。广泛应用于软件、名片、网站出版等领域。这种编码有很多种，可以承载不同容量的数据，有各自的应用场景。
基于智能安防系统的物联网系统
基于物联网的安全技术涉及通信技术、控制技术和计算机技术的融合。基于物联网的安全系统可以理解为通过各种有线和无线通信技术连接各种终端设备或子系统，并采用XML/Web Service/SOA等开放和标准化的数据表达技术将终端设备或子系统聚合到统一的管理平台中。实现远程监控、自动报警、控制、诊断和维护，为用户提供人、设备和场景的全局管理以及一体化、智能化的安全信息服务系统。我们可以将物联网系统自下而上抽象为以下四个层次。
接入层:是物联网的神经末梢，实现各种数据资源的接入。其主要功能是通过各种类型的传感器大规模、分布式地获取和识别物质属性、环境状态和行为状况等静态/动态信息。对于特定的感知任务，通常采用协同处理来在线计算和控制各种多角度和多尺度的信息，并通过接入设备与网络中的其他单元共享和交互。该层由具有感知、计算和执行能力的各种终端设备组成，例如RFID标签和读取器、摄像头、二维码的读取、LPWAN数据的访问、工业现场总线数据的访问、各种传感器和执行器的访问、其他系统数据的访问等。以及由这些设备互连而成的现场网络。
传输层:是物联网的信息骨干网，主要由运营商提供的各种广域IP通信网络组成，包括光纤通道数据传输、LPWAN无线传输、WIFI无线传输、蓝牙传输、以太网传输、卫星数据传输、北斗数据传输以及GPRS、3G、4G等移动通信网络。在传输层中，尽管上述有线网络在底层协议中也有多种标准，但它们都可以统一在上层的TCP/IP协议族下。与有线网络相比，基于移动通信技术的物联网应用具有更大的部署灵活性，3G网络带来的无线宽带突破为物联网服务的发展提供了承载基础。
管理层:数据资源在中间层进行分类、抽象、预处理和存储，以方便上层应用层。它是将物联网技术与行业专业知识相结合的解决方案集，以实现广泛的智能应用。该层的主要功能是通过具有超算能力的中央计算机组对网络中的海量信息进行实时管理和控制，并通过具有超算能力的中央计算机组对网络中的海量信息进行实时管理和控制，为上层应用提供良好的用户界面。物联网管理平台是物联网网络架构和产业链中的关键一环，通过该平台可以实现对终端设备和资产（包括移动资产）的一体化管理。管理平台主要包括以下软件集:集成框架、物联网中间件、行业套件和行业应用解决方案。
应用层:基于处理层提供的数据进行工作，形成业务部分所需的工作流、展现、报表、自动处理逻辑等。该层的主要功能是集成系统底层的功能，为各行业构建实际应用，如生态环境和自然灾害监测、智能交通、远程监控等。
2.2网格技术
网格技术是近年来国际上兴起的一项重要信息技术。其目标是在网络虚拟环境中实现高性能的资源共享和协同工作，消除信息孤岛和资源孤岛。网格的作用是将分散在网络上的信息与信息存储和处理能力以合理的方式“粘合”起来，形成一个有机的整体，从而提供比任何单台高性能计算机都强得多的处理能力，实现信息的高度集成和共享。
网格的定义
根据福斯特和凯塞尔曼的定义:建立在互联网上的一组新兴技术，它集成了高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等。，实现了计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源和知识资源的全面共享和协同工作。网格的根本特征是资源共享，消除信息孤岛和资源孤岛，为科技人员和普通人提供更多的资源、功能和交互性。
网格体系结构
网格体系结构是一种关于如何构建网格的技术。它给出了网格的基本组件和功能，描述了网格组件之间的关系及其集成方法，并描述了支持网格有效运行的机制，这是网格技术研究的重点。目前有三种主流的网格架构:五层沙漏架构、开放网格服务架构（OGSA）和Web服务资源框架（WSRF）。
五层沙漏结构是福斯特等人早期提出的一种抽象层次结构。其影响非常广泛。它的特点是简单。它聚焦于“协议”，强调协议在网格资源共享和互操作中的地位。该结构的特点是层次清晰，而不是具体的协议定义，整体上易于理解。OGSA是在原有“五层沙漏结构”的基础上结合最新的Web服务技术提出的。其核心思想是以“服务”为中心。在这种结构中，所有的网格资源，包括各种计算资源、存储资源、网络、程序、数据库、仪器和设备都被抽象为服务，即在原有的Web Service服务概念的基础上提出了“网格服务”的概念。
五层沙漏结构实现了资源共享，而OGSA实现了服务共享。从资源到服务，这种抽象统一了资源、信息和数据，有利于实现灵活、一致和动态的共享机制，使分布式系统管理具有标准的接口和行为。此外，OGSA强调服务的观点，并将互操作性问题转化为定义服务接口和识别激活特定接口的协议。OGSA的这些特点使得该结构适合应急物流不同部门之间子系统的集成，实现子系统的动态协同运行，并解决服务发现、动态服务创建和服务生命周期管理等临时服务相关问题。
3基于OGSA的智能安防物联网网格架构
安防系统中各子系统节点信息的集成面临三个问题:不同子系统之间的接口、不同通信协议的共存和不同数据库的相互访问。本文构建的基于OGSA的智能安防物联网网格体系结构是将分散在不同系统中的数据信息、技术和软件资源通过网络进行封装和集成，屏蔽资源的异构性和地理分布性，以透明的方式向用户提供安全管理服务。本文从功能角度将网络节点的信息系统抽象为逻辑模型，基于OGSA的智能安防物联网网格架构如下图所示。
图1基于OGSA的智能安防物联网网格架构
基于OGSA的物流信息网络架构最重要的部分是信息共享、资源整合和协同服务平台，即综合服务平台。综合服务平台的功能由满足松耦合特性的模块完成。通过对这些模块的分解和组合，形成满足不同安全管理需求的应用服务，通过调用分散在网络中的资源来完成平台中的所有服务。
应用层
应用层是在服务管理层定义的服务规范支持下，实现部门间协同监控、报警、响应、指挥、跟踪和记录以及各种扩展安全管理服务的应用程序。应用服务包括业务服务模块中运行的服务和流程服务模块中的基本服务。这是用户直接面对的交互界面。
服务层
服务管理层利用中间件技术屏蔽网络传输层中计算资源的分布性和异构性，并为应用层提供透明、一致的接口，以便物流服务企业开发相应的应用软件。服务管理层基于中间件技术和现有的Web service开放标准定义了一系列服务协议，包括企业的发现和识别、服务的注册、发现、认证、授权、租用和调用、企业之间信息系统连接的建立以及服务的控制和管理。交互服务利用安全服务提供的功能实现用户认证和各种操作的访问控制；流程服务使用安全服务提供的功能实现对业务流程的访问控制；信息服务使用安全服务提供的功能来保护数据的安全性和访问控制。连通性服务确保所有服务模块可以双向交互，并采用不同的通信技术和协议来实现信息传输。业务服务通过服务接口将各种信息资源封装成可由协同服务调度的模块，并根据网络的规则通过服务协议与其他信息资源协作，共同完成业务需求者提出的业务处理。
传输层
网络传输管理层负责网格节点的互联和数据的发送与接收。通过有线城域网与无线城域网、有线局域网与无线局域网、VPN虚拟专用网、LPWAN等无线传感器网络和GPRS/3G/4G移动通信网络的连接，采用基于TCP/IP的传输网络协议，采用基于HTTP、SOAP和LPWAN的设备信息交互和服务信息交互。
资源层
安防系统中的资源是分散在各个子系统网络中的各种信息系统以及各种潜在的资源和信息，包括应用系统和数据，这些都是智慧安防物联网网格集成的对象。在智慧安防物联网网格中，利用OGSA技术对现有资源进行封装，使资源通过统一的服务接口和统一的访问方式连接到综合服务平台。
4烟草物流智能安全集成平台
4.1烟草物流智能安全集成平台架构
烟草物流智能安全综合平台建立在智能安全物联网的网格架构之上。其目的是实现安防领域安防系统的电子化、数字化和智能化，在基于WEB的综合网络上完成信息的自动采集、处理、存储、传输和交换，最终实现安防系统资源的充分开发和普遍共享，降低管理成本，提高管理效率。智能安防集成平台的架构如下图所示。
图2智能安全集成平台架构
烟草物流智能安防一体化平台由全IP系统解决方案和无线/有线数据采集系统组成，核心是基于一体化数据终端的前端监控系统建设模式。
资源层
资源层接入多个厂商的环境监控设备、视频监控设备、智能分析设备、门禁设备、数据采集设备等各种数据设备，实现环境、安防、火灾报警等监控数据的采集接入，实现各种业务系统的集成和联动，为服务层提供安防系统的终端资源。
传输层
终端资源通过IP通信网络/骨干网的有线/无线传输主要由物联网网关、物联网数据工作站等相关产品支持。其中，物联网网关集成了物联网技术、智能处理技术和嵌入式开发技术，可应用于各种恶劣环境和工业环境进行短距离无线数据联网和传输。物联网数据工作站是具有嵌入式技术和物联网数据中间件技术的嵌入式设备，内置智能多数据管理平台，集成物联网主流数据标准接口，支持热插拔的采集模块预留扩展槽，支持即插即用。它具有高集约化、高可用性和高兼容性的特点，使现场数据采集和处理更加简洁、建设速度更快、可靠性更高，是物联网的核心产品。
服务层
在服务层和传输层之间，以及传输层和资源层之间，数据由物联网的中间件协议栈支持。物联网中间件协议栈是实现物联网信息网络动态互联和资源共享的一组核心协议。在此基础上，物联网信息网络可以开发出符合业务要求的物联网应用系统。物联网中间件还具有系统配置和管理、设备集中统一管理、智能数据分析和挖掘处理、设备计费管理和配置以及视频、报警、门禁、环境和电力等多数据融合、智能多系统联动和报警管理等功能。实现系统管理和数据服务，为第三方业务系统提供开发接口，并提供完整的管理数据平台与其他核心业务数据层对接，或与应用级物联网级联数据中间件对接。
应用层
应用层通过物联网的数据中间件在平台上展示各类业务数据，并提供全面的前端数据信息服务。它可以实现远程监控，实时接收网关上报的各类数据、视频天津烟草在线订单监控、电力/环境数据、门禁系统数据、仪器/仪表、物流设备等设备，并将数据整合在一起，通过统一管理和分析使其发挥作用，帮助企业管理者实时了解企业安全的各个方面并及时响应和处理。同样，基于中间件的业务应用突破了现阶段各种专业安全子系统指挥中心的限制，实现了企业跨部门、跨区域、跨不同工作人员的统一指挥、协调、快速响应和联合行动，从而实现了企业常态化安全管理和突发事件的全生命周期指挥。
根据对烟草物流安全综合平台架构的探索和研究，模拟设计了如下图所示的烟草物流智能安全综合平台的拓扑结构。
图3烟草物流智能安全集成平台拓扑结构
烟草物流智能安全综合平台部署在物联网级联数据中间件和基层数据中间件上，实现自上而下的多级分布式管理、集中部署和统一管理，实现集成功能和多系统联动，是应用级业务功能，不是原系统的独立子系统功能。它可以为用户和运营商提供更直观的体验和更高的业务效率。
4.2烟草物流智能集成平台的建设原则
烟草物流智能安全综合平台的建设需要遵循以下建设原则:
适应性和稳定性
资源访问层涉及多制造商设备访问，它是完全中立的，是为了支持多制造商设备访问而开发的，不受制造商平台和系统的限制。需要支持多厂商设备接入和更换，对于主流设备可以直连；对于符合国际标准的设备，可以直接连接。对于非标准协议的设备，还应能在不影响其他接入模块稳定性的情况下实现快速接入或升级更换。
开放性和标准化
传输服务层的中间件平台是一个开放的分布式系统，可以提供不同层次和需求的信息服务。因此，有必要采用符合国家（或国际）标准的标准化数据接口和通信协议。同时还要对通用应用逻辑进行建模，提供智能告警、复杂联动逻辑等配置规则，对数据进行抽象和预处理，对外提供数据云服务。同时还要完成二次开发接口，统一接口标准，屏蔽异构数据的差异。
系统平台集成
应用表示层和业务应用系统平台的中间件需要打破不同系统之间的限制，实现视频监控、电力环境、安防、消防、环境监测、报警等业务系统的集成和联动，实现多数据集成、系统集成和平台集成，解决多个系统之间的“信息孤岛”问题，实现统一接入和相互联动。
先进性和发展性
集成平台需要在兼容现有信息技术的基础上，把握技术发展趋势，采用最新技术成果，不断完善平台建设。同时，平台需要随着技术的发展和安全要求的增加而更新。因此，平台应该具有扩展能力。
可靠性和安全性
集成平台应安全可靠，确保各种主要设备不停止工作和数据不丢失，并采用模块化设计以确保模块之间的独立性。
可行性
集成平台的操作旨在方便、简洁、高效和易于维护。整体设计和统一操作不仅可以实现快速响应，还可以方便管理人员开展业务和提高工作效率。
5结论
在分析烟草物流智能安全现状和特点的基础上，结合物联网技术和OGSA的“网格服务“思想，提出了由资源层、服务层、业务层和应用层组成的四层智能安全网格架构，并基于该架构构建了智能安全集成平台，探索和设计了平台的架构模型，探讨了集成平台的构建原则。本文通过对智能安防物联网网格架构的研究，构建智能安防集成平台，可以有效实现异构烟草物流安防系统之间的信息、资源和服务的共享和协作，实现一个平台下各子系统的统一管理，并实现它们之间的联动，使整个安防系统真正实现“一体化”管理，满足企业级安防用户的要求，加强企业的安全管理效果，推动企业安防系统从“一体化”、“数字化”和“一体化”
