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近年国外警用安防新技术应用发展一览
2015/6/29 10:07:00      来源:《中国安防》    作者:心愉
    RFID、云计算、物联网、3D打印等是近年来国外警用安防领域重点关注的技术。各国政府机构不断加大应用力度,各大知名厂商不断推出创新产品,各方研究人员不断提出新的思路。本文汇集了近年来国外这几类技术在警用安防领域的最新应用发展情况,希图管中窥豹,见微知著。


  【关键词】RFID云计算物联网3D打印
  一、RFID技术
  1.英国警方利用基于RFID的iDAS保护枪支安全
  TAGSYS与RFIP两家公司宣布,他们设计了一个全新的基于RFID的武器追踪方案——“智能抽屉武器库系统”(iDAS)。该方案的目的是为了保护军队、执法机构的武器安全。iDAS采用了嵌入式RFID技术,可以对存储柜中的武器的发放与归还进行自动记录,防止武器被发放给未经授权的警官,并生成审计报告提交给主管人员,从而提高武器的安全性。
  目前,英国的部分警察局采用了iDAS,使用安装有RFID的存储柜来对Taser枪进行追踪。他们在Taser枪身贴上一块高频率TAGSYSArio370-SDMRFID标签,并通过TAGSYSMedioP032OEMRFID阅读机和存储柜内的天线来对其进行监控。
  RFIP的DavidArmstrong说:“TAGSYSArio370-SDMRFID标签非常小巧,它们可以很容易地附着在Taser枪上,在保证可靠的识别范围的前提下,不会影响我们对枪的使用。此外,这些标签非常结实耐用,不易脱落。”
  在此之前,Taser枪原本是由较高级别的英国警察局发放的,但是现在这种枪械部署在较低级别的警察分局,所以,地方警察局需要一种安全简便、经济实惠的方法来对其进行管理。
  iDAS的主要工作流程是:当某警官需要领取一支Taser枪时,他应首先向存储柜里的读卡机提交身份标识卡;然后,iDAS系统会判断该警官是否获得了合法的用枪许可,如果判定结果为“是”,那么iDAS系统自带的触摸屏将会指引该警官通过一系列法律及程序上的注意事项;随后,iDAS系统会通过资产管理应用程序(由JMLSoftwareSolutions公司开发)自动的将某一支Taser枪分配给该警官,命令抽屉打开存放这支枪的抽屉,并将Taser枪进行电子登记;最后,这名警官可以把枪取走,如图1所示。

  图1一名警官通过iDAS存取枪支
  iDAS系统不仅可以让管理人员知悉哪一位警官取走了哪一支Taser枪,还可以向警察局提供审计追踪报告,以便对涉及到使用Taser枪的事件或者相关的警官培训记录展开调查。
  2.英国警方用RFID/GPS管理警察引发争议
  据英国知名刊物《警察评论》载,英国大伦敦都市警察厅计划利用自动人员定位系统(APLS)来取代目前正在使用的Airwave无线系统,以便对辖区内的31000名警察进行更好的管理,如图2所示。

  图2英国警方用RFID/GPS管理警察
  据该技术的提供商Telent公司透露,APLS是全世界类似系统中最大的一个,它将RFID微型芯片放置于警察的身上,并利用GPS对警察进行精确定位(精度在几英尺以内),使管理中心的人员可以“随时了解出任何一名出勤警官身在何处,不管他在地面还是在地下”,这样,警方就可以调派离事发现场最近的警察前往处理相关事务,从而实现更加有效、迅捷的警力投送。另外,如果一名警官受伤或被绑架,那么可以通过该系统知晓他的位置,有利于展开更加得力的营救行动,从而提高了警察的人身安全性,因此,APLS可以成为一个非常有用的警务管理工具。
  虽然警察局长们纷纷表达了对这项新技术的赞许,但也有部分警察表达了忧虑。首先,该系统可能迫使警察惟管理中心之命是从,而不太倾向于对现场的其他警察做出回应,故而对社区警务机制带来消极影响;其次,它可能会侵犯警察的隐私,比如该警察花了多长时间在卫生间,花了多长时间与他人谈话等都会被管理人员知晓;再次,犯罪分子可能会非法访问这个RFID网络,一旦了解某一街区的警察人数及其所在的具体位置,他们就可以设法避开与警方发生正面冲突,除此之外,他们还可能通过系统识别出卧底警探(因为这些人身上藏有RFID标签),并通过复制、模仿RFID装置等行为来误导系统管理中心,使管理人员对真实的警察数量和位置产生误判。目前,关于这项技术的争议仍在继续。
  3.美国SantaClara县犯罪实验室利用RFID跟踪证据
  在处理犯罪事件的过程中,证据的作用是极为关键的,它有时甚至决定了某一桩案件能否被成功破获。因此,对证据进行合理的管理与跟踪是一个非常重要的问题。
  美国SantaClara县犯罪实验室与系统集成公司CIBER国际合作,开发了一个完整的集成解决方案,其中就包括一套RFID证据跟踪系统。该系统采用了源自AlienTechnology?的RFID方案,它可以在犯罪学专家或其他工作人员将证据取出储物柜并携带至各个测试实验室的过程中保持对证据的跟踪和监控。
  实验室主任DelRe说:“我们想用一种全新的、高效的方式来跟踪证据在楼内的移动情况,因为我们想知道某一证据在某个特定的时间处于哪个位置,还想了解这个证据被分配给谁使用了。在全美国范围内,我们是第一家采用RFID技术跟踪证据的实验室。”
  使用RFID系统之后,这家实验室可以通过完整的评价周期来跟踪所有证据的移动情况。首先,执法人员将证据带入实验室,并通过基于网络的系统在犯罪数据库中将该证据录入。随后,DelRe的团队会在证据上附着一张AlienRFIDSquiggle?标签和条形码(这个条形码是RFID的后备系统),然后将其送至一楼的储物室。有了这两种技术,实验室可以保证对证据进行100%的准确跟踪。
  实验室使用了两种不同大小的RFID标签,一种是较小的,用于采血瓶等证据;另一种是标准的,用于其他所有的证据。这些标签可以粘贴在各种证物(如包含有微量证据的塑料袋、采血瓶托盘甚至汽车等)上,还可以承受冷藏时低于冰点的温度。
  目前,实验室大楼中有7台AlienRFID9650读卡机,它们位于每一层的检查点,这些检查点有的在储物间内,有的在电梯附近。工作人员和证据技术员首先在检查点确认证据清单,然后将证据转移到实验室,并在测试结束后将其归还至储物间。在整个过程中,RFID跟踪系统读取识别信息,确认其离开与回到证物储物室的时间。通过使用RFID来监控“证据链”,该实验室提高了证据追踪的效率和质量。
  随着RFID技术的发展,各个执法机构都将能够访问证据数据库,从而允许不同治安管辖区域内的证据之间实现互联,对整个公安业务有极大的促进作用。
  4.澳大利亚政府采用美国HID公司的RFID方案管理武器
  澳大利亚海关与边境保护局宣布将采用美国HID公司的RFID技术,用于实时跟踪其武器与个人防护装备库。
  随着新的武器库存管理系统的使用,澳大利亚海关与边境保护局目前需要管理约6000件武器和个人防护装备,而这些装备分别位于多个武器库中。据悉,HID公司的RFID技术此前已经被澳大利亚海关用于武器库存管理系统中,这个系统中的Relegen解决方案融合了下一代软件和智能多层标签,其中,Relegen方案的资产标签组件采用了HID公司的LogiTag和INTag解决方案,以及澳大利亚DataDot公司的DataTraceDNA安全技术。
  新的Relegen方案除了提供武器和个人防护装备跟踪服务之外,还能更好地保护执法人员的人身安全,提高物品发放与收回的安全性,并提高物品管理的效率。该方案的安全特性能确保物品只被发放给有资格使用的执法人员。
  5.印度研究人员拟开发RFID设备阻止开车使用手机
  印度安娜大学的研究人员撰文称,计划开发一款RFID设备以阻止司机在驾车过程中使用手机。
  据刊载于《国际企业管理期刊》上的这篇文章称,这款设备将使用RFID技术来自动检测机动车是否在行驶以及司机是否试图使用手机。一经发现,该设备将会激发移动阻塞信号,而此信号只会影响司机而不会影响乘客。
  此前,也有类似的技术用来阻止司机在驾车时使用手机。安卓手机的SafeTexting应用程序能阻止司机收发短信,但也会波及到乘客。另外还有的设备利用车内喇叭产生蜂鸣声,如果司机在驾车时拨打手机,那么手机将会检测到这个声音,从而达到阻止的目的。
  安娜大学拟开发的设备能自动检测司机的手机信号,并主动阻止其手机的信息传输。此外,这款设备还可连接至当地执法机构,当检测到司机使用手机时,能自动将存储于车牌RFID标签中的数据向警方发送,以便于进一步处理。
  6.加拿大Terepac公司发布微型近程RFID标签
  位于加拿大安大略省滑铁卢的Terepac公司是世界上微小数字电子技术的领先者。该公司发布了近距离无线通信技术RFID标签——TereTag,可以使几乎所有的物体加入到物联网。
  这种标签悄无声息地植入到主机中,却带来了一系列能力的提升,使得用户能够更方便和安全地识别、交流和操作。
  在滑铁卢的产品发布会上,Terepac的首席执行官RicAsselstine对公司的股东和员工说:“我们可以将电子技术应用到之前从未想象到的领域,这样的产品将会重量更轻,体积更小,价格更低,并且对环境的危害也会更小。”
  在Terepac的股东和员工大会上进行展示的这种微小的设备可以植入到一个帽子或者杯垫上的公司专用标识中。简单地用手机敲击Teretag就能使标签所有人通过推特、脸谱、谷歌等分享标识的相关信息。使用者可以接触到产品的细节信息,并且可以通过社交网络与朋友分享。
  RicAsselstine补充道:“我们一直面临着不仅要制作针对某个物体的微型电子器件,而且要通过网络将之与其它设备相连接的需求。这就需要创造出相关的应用程序,使得物体能够自身成为一个应用平台,能够挖掘、管理由物体生成的数据,并使数据可视化。最后,该平台实现了社交媒体连接,为物体的表达提供了一站式服务。”
  Terepac公司拥有一个专利保护程序,从而使得公司能够将电路达到空前微小的程度。这个无源13.56兆赫兹的标签是用该公司获得专利的组装方法设计的,它比现有市场上其他NFC标签更小,更便宜。
  7.德国设计师设计自行车RFID警报器
  德国一位名叫DennisSiegel的设计师最近设计出一款射频识别式警报器(RFIDBikealarm),用户可以将其安装在自行车车座下方,当它在未开锁的状态时检测到移动,就会发出120分贝的警报声,足以吓破贼胆。RFIDBikealarm是一种非常有用的附加车锁组件,利用少数部件扩展了大规模的保护机制,具有成本低廉、坚固耐用且操作简便等特点,如图3所示。

  图3RFIDBikealarm
  据DennisSiegel透露,他在制作过程中采用了一种微功率的全方位振动传感器,可以与微型控制器相连。RFIDBikealarm通过对周围环境的感知来辨别特定事件,例如路过的有轨电车和一起真实的盗窃。
  设计师为RFIDBikealarm添加了警报模式,能够在移动过程中发出声音。之所以选择将设备安装到自行车的鞍座下方,是因为该位置比较隐蔽,看起来就像是小型修理包。
  DennisSiegel之所以摒弃了无线蓝牙技术而采用RFID无线射频识别技术,主要是考虑了成本的问题。持有RFID标签的用户可以靠近设备将其激活,直到音频应答器发出声音即可,关闭方式与之相同。
  RFIDBikealarm采用了内置电池的设计,可以通过USB接口进行充电,两小时即可充满,正常情况下可持续使用数天。由于该设备尚处于研发阶段,是否会投商业化生产还有待商榷。
  二、云计算技术
  1.美国专家认为世界上最大的云为犯罪集团所拥有
  一般人可能会以为Google、Amazon和Microsoft是世界上最大的云提供商。然而,美国有专家在2010年3月加州SantaClara县召开的“云连接(CloudConnect)会议”上指出:世界上最大规模的云是被Conficker(一种网络蠕虫)控制的计算机所构成的网络,这片云为一个庞大的犯罪集团所拥有。
  在全球范围内,Conficker控制了230个国家、230个顶级域名的6400000个计算机系统,超过18000000个CPU和每秒28太比特的带宽。美国Neustar公司的高级副总裁、高级技术专家RodneyJoffe说:“犯罪分子利用Conficker蠕虫传播僵尸网络,并以此来发送垃圾邮件、对计算机实施黑客攻击、散布恶意软件并窃取他人的个人信息和金钱,因此,可以说这个星球上最大的云被一个庞大的犯罪集团控制了。”
  Conficker云无处不在,而且可以被出租。犯罪分子可以选择他们想要的带宽、操作系统等,并有充裕的服务选择余地,从而可以实现他们的不法企图,例如发动拒绝服务攻击(DoS)、散布垃圾邮件或泄漏私密数据等。同时,通过Conflicker云,可以很容易地制造垃圾评论来使博客系统瘫痪。
  RodneyJoffe还认为:“虽然Conficker不如以前一样活跃了,但它仍然具有很大的威胁。英国曼彻斯特警察局在2010年2月曾经遭受过它的攻击。”
  相比之下,合法的云提供商要逊色不少。全球最大的合法云提供商是Google,它有500000个系统,1000000个CPU和每秒1500千兆比特的带宽;其次是Amazon,它有160000个系统,320000个CPU和每秒400千兆比特的带宽;而Rackspace则有65000个系统,130000个CPU和每秒30千兆比特的带宽。
  Conficker云几乎没有成本,也不受道德、伦理和法律的约束。归根结底,犯罪分子从其他人那里窃取了计算能力。
  2.智能软件公司为美国中央司令部开发云技术信息共享系统
  据防务系统网站报道,根据美国空军一份价值4990万美元的订单,智能软件解决方案公司(ISS)将为美国国防部提供专用软件。该合同是美国空军研究实验室授予的,要求ISS公司为美国中央司令部提供支持,改善态势感知能力。
  根据公司发布的声明称,这项工作还将涉及创建一个基于云技术的信息共享系统,将有助于在各个组织之间建立桥梁,解决数据隔阂问题。根据合同条款,ISS公司将扩展中央司令部全球情报监视侦察(ISR)的业务支持。ISS公司的专用软件又称为Web时序分析系统,将在ISR任务规划和执行期间收集并分析情报信息,以判定并改善任务态势感知能力。该技术也将评估ISR对中央司令部的支持情况以及指挥官的作战意图。
  这份为期一年的最新合同是美空军根据2009年与ISS公司签订的5亿美元合同授予的。该项目的目标是提供软件工具和服务,让用户可以对大量多种非连接的情报资源进行快速处理、分析和可视化。该项目还将建立一个基于云技术的系统,融合共享情报信息,支持空军战略项目,并最终建立美军之间的信息桥梁。
  3.NASA预发布NebulaIaaS云计算平台
  美国宇航局(NASA)预发布了NebulaIaaS云计算平台,该平台服务于NASA的所有员工,而且已经通过了超过200个NASABeta测试社区成员的测试,并准备在《运行准备审查(OperationalReadinessReview)》完成之后无缝过渡至正式使用阶段。
  Nebula在拉丁语中是“云”的意思,由NASA的阿姆斯研究中心研制,它是一个开源的云计算项目与服务平台,目前由阿姆斯研究中心与戈达德航天中心的员工和基础设施来提供技术支持。NASA开发这个平台的目的是:在NASA的科学家或者工程师需要额外的数据处理能力的时候,可以提供一种替代方案,使得NASA无需耗费巨资建设额外的数据中心就可以满足这些需求。Nebula还能为NASA科学家和研究人员提供与外部合作者、普通民众分享大量复杂数据集的简捷途径。
  Nebula集成了一系列已有的和新开发的开源组件,以此来为NASA的研究团体提供高性能的、可即时部署的计算能力、存储容量和网络资源。该平台使用了虚拟化技术,并通过栈结构配置来支持高可扩展性,从而可以大大的节省成本并降低能量消耗。目前,Nebula的基础设施服务向科学应用程序提供了可扩展的计算、存储能力,这项服务允许NASA的用户在按需服务的基础上,通过网络接口或一系列命令行工具来单方面地提供、管理和释放计算与存储资源。“Nebula平台服务”计划于2011年发布,届时它将会提供一个一致的框架、代码库和网络服务,从而使NASA的开发者能够部署安全的、符合政策的网络应用程序,这些程序可以自动的扩展以满足用户不断变化的需求。
  Nebula的紧凑型结构可以显著减少数据中心的占地面积,每一个集装箱数据中心(如图4所示)可以容纳15000个CPU核心或15拍字节的容量,相对于传统的数据中心而言,它还可以将能耗降低50%。此外,这种“绿色”的结构可以实现灵活性和效率的最大化,因为这些模块化的集装箱数据中心可以被重建、升级和扩展,并在物理上进行重新分配,随着NASA的计算需求不断的发展,它还可以迁往其他地方。

  三、物联网技术
  1.美国CIA意图利用物联网进行窃听
  随着物联网技术的不断发展,智能家电可以通过远程控制进行遥控,从而使生活更加方便,但也很可能使自己的私密空间暴露在监听之下。美国CIA局长彼得雷乌斯日前坦言,CIA特工在将来无需进屋安装窃听装置,只需利用物联网技术即可全程监听民众的一举一动。
  据报道,彼得雷乌斯近日在CIA重要合作伙伴In-Q-Tel公司举办的峰会上指出,随着智能家居概念的普及和智能电器的不断推广,很多家用电器,如冰箱、微波炉和照明系统等,都可以通过遥控程序和芯片来控制,这样一来,情报人员可以通过“阅读”这些设备来监视某些人在家里的所作所为,以此来识别潜在的恐怖分子,从而预防恐怖犯罪行为的发生。
  与此同时,美国国家安全局已暗中为这种新的监听方法作好硬件准备,目前正耗资20亿美元在犹他州兴建大型超级计算机,预计2013年9月就可以为CIA等情报机构处理“海量”的数据资料提供方便。另外,全球最大芯片制造商ARM日前展示了最新研发的专供智能电器使用的处理器,这些新的处理器较以往的更小巧、更省电、更便宜,使智能家电成为事实上的“窃听装置”。
  2.英国ARMHoldings公司发布面向物联网的超节能计算机芯片
  英国芯片设计公司ARMHoldings已经生产出一种低能耗的计算机芯片——Flycatcher,可以将交通指示灯、停车计时器、桥梁甚至森林等各类物体连接到互联网,从而推动物联网的发展。该芯片的正式名称为Cortex-M0+,形状为长宽约1毫米的正方形,由微型电池提供能源。它使用32位指令集架构,比目前8位或16位指令集芯片节能30%,同时提供更高的性能,可谓世界上最节能的微处理器。
  目前几乎所有的智能手机和平板电脑都采用ARM的芯片,Flycatcher则是ARM将其芯片从智能手机和平板电脑扩展至物联网领域的一项举措。目前全球约有125亿个(平均每人约2个)与互联网连接的设备,其中绝大多数为手机或计算机。而根据Cisco公司的预测,到2025年,这些设备将达1万亿个。
  但是物联网需要低能耗、低成本且拥有良好性能的处理器。目前的大多数8位和16位指令集微处理器缺乏物联网所需的智能和功能来提供能源使用控制、健康状况监测等应用程序,而Flycatcher则适用于广泛的工业和消费者应用。
  在原有的Cortex-M0处理器基础上,Flycatcher增加了一些新的性能,包括单循环IO、改进调试和追踪能力、减少每指令循环(IPC)数量和改进Flash访问的两级流水线等。它可以附着于安装于树上的传感器中以监测降雨量,或附着于灌溉管中以减少水的浪费。听诊器、血压计等医疗设备能利用Flycatcher将信息传输至医生。
  Freescale和NXPSemiconductor公司已获得此项技术的授权,将在其最新产品上使用Flycatcher。
  3.思科工程师认为物联网设备是新的互联网安全威胁
  腐败的食物可能不是你冰箱中唯一的垃圾。大约在一个月前,一款智能冰箱被确认为垃圾邮件的源头,而这仅仅是“物联网”时代的一个例子而已。在于美国旧金山召开的RSA安全会议上,思科公司知名工程师埃里克?维恩克提出了一个新的互联网安全威胁:物联网设备。
  显然,“物联网”是一种逐渐流行的技术趋势。冰箱、洗衣机、恒温器、汽车、手表、眼镜,几乎一切我们日常生活中的常用工具,都能够成为互联网的一部分,让用户通过智能手机方便地互联互通。但是,在这种巨大的潜力下,用户的信息安全也备受威胁。
  里克?维恩克解释说,曾经仅限于个人电脑与移动设备领域的木马、蠕虫和远程控制,现在已经蔓延到智能家电或家庭安全系统领域。新一代的入门级黑客,并不需要具体的目的和对象,只要在互联网中发现任意可攻击对象,就会展开攻击,能够通过不安全的家庭监控摄像头窃取内容、调节你的恒温器温度、打开电视内置的摄像头甚至是关掉你的灯。
  即便是一些无需使用IP地址的设备如健身手环,也同样存在风险,因为设备会收集用户的信息并同步至互联网服务器中,此过程极有可能遭到黑客攻击或破坏。事实上,此类事件已经发生。此前一个美国家庭购买了Foscam公司的监控摄像头,由于系统固件陈旧,遭到黑客入侵,对其两岁大的女儿进行谩骂侮辱,令人心有余悸。
  真正令人担忧的则是日渐盛行的“网络恐怖主义”行为。物联网给专业黑客和恶意软件开发者非法获取知识产权、监视及破坏的能力,甚至可能影响一些基础设施的安全,如电网、石油、核电站、铁路系统等。而对普通消费者而言,则意味着一些安全隐患。
  里克?维恩克认为,目前,物联网标准不统一,无疑加大了对所有设备进行安全分析和风险评估的困难。开发者和IT公司应该开始关注通用性,逐步确立统一标准,执行安全性评估等行为,减少安全隐患。对于一些已经开始使用物联网产品的用户来说,积极检查固件版本升级,或许是目前最有效的防入侵行为。
  四、3D打印技术
  1.澳大利亚利用3D打印技术制造无人机
  澳大利亚CyberTechnology公司最近推出了一款利用3D打印技术制造的无人机监视设备——CyberQuad。
  CyberTechnology公司以往使用传统的制造方法制造无人飞行器,但是现在发现3D打印技术可以让制造变得效率更高而且更便宜。CyberQuad四旋翼无人机的许多部件都是由3D打印技术制造的,目前有“mini版”和“maxi版”两款型号。
  “mini版”的尺寸为420×420×200毫米,最高时速为每小时27公里,空中停留时间仅为20分钟左右。“maxi版”则更大一些,其尺寸为690×560×200毫米,最高时速为每小时37公里,空中停留时间达到25分钟。CyberTechnology公司声称这些飞行器工作时十分安静,噪音大约65分贝,和普通谈话差不多,并且机身能根据要求涂成各种颜色。“maxi版”可以搭载分辨率为1080i的高清摄像机,而“mini版”只能搭载VGA制式的摄像机。
  2.欧洲海岸警卫队将获得3D打印的无人机
  欧洲海岸警卫队将在他们的打击毒品走私工作中获得一款新武器——3D打印的无人机2Seas。
  2Seas无人机长1.5米,利用燃气驱动,由南安普顿大学航空学工程师JimScalan和AndyKeane设计。2Seas以世界上第一架全3D打印的飞行器——南安普顿大学激光烧熔飞行器(SULSA)为基础,但与翼展1米的SULSA不同,2Seas的翼展为4米,其机翼、油箱以及发动机均采用了3D打印技术。
  2Seas利用高效的燃气发动机,可以只消耗7升燃料而完成5小时的巡逻监视任务,其最高时速可达100公里/小时。2Seas将在英国北海和英吉利海峡水域上空巡逻,用来搜索沿英国、荷兰、比利时和法国海岸流窜作案的贩毒分子。
  目前,2Seas已经过了很多严格的飞行测试,包括各种恶劣天气环境的测试。下一步,2Seas将主要经受加载有效载荷的测试。据称如果这些测试顺利的话,2Seas将在2015年投入到实战中。
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编辑:侯雨婷
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