基于物联网和人工智能技术的智能行李安检系统研究
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作者:武希英
摘要：最近几年，在社会交通技术的应用背景下，无论是人员，还是物品，其流动性不断增强，为不法分子在公共交通中携带枪、炸药、刀具等危险物品提供了可乘之机，给公共交通造成了一系列的安全隐患。为了保证公共交通的安全性，现利用物联网和人工智能技术，针对传统行李安检系统存在的问题，探讨了系统应用关键技术，重点分析了智能行李安检系统的系统层级、系统组成以及系统功能。结果表明：基于物联网和人工智能技术的智能行李安检系统运行性能良好、安全可靠，各个功能模块实现满足设计相关要求，符合实际应用需求。
关键词：物联网;人工智能;行李安检
中图分类号：G642 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2021）36-0119-02
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
机场和车站在执行安全检查工作期间，主要以服务全体乘客为主，传统检测模式的使用无法给现代乘机人、乘车人提供良好的流动服务，严重影响了他们的乘坐体验。在这样的背景下，物联网和人工智能技术应运而生，通过利用这些技术，不仅可以最大限度地减小检验工作人员的工作量，还能提高机场行李处理的效率和效果，满足乘客多样化乘坐需求。同时，还能及时有效地分析和解决交通管理中存在的问题，提高机场或者车站交通安全管理水平。因此，在物联网和人工智能技术的应用背景下，如何科学设计和开发智能行李安检系统是相关人员必须思考和解决的问题。
1系统应用关键技术
智能行李安检系统在具体的设计和开发中，主要使用了以下两种技术：
1）物联网技术。对于物联网而言，其重要部件主要以传感器为主，通过利用该传感器，可以全面了解和把握被测量的信息数据，使得重要信息数据严格按照相关规律和标准，快速转换为电信号，以满足信息数据传输、存储和管理需求。为促进物理物体向自动化、智能化、信息化方向不断发展，提高数据采集的广度和深度，扩大数据规模具有重要作用。
2）人工智能技术。通过利用人工智能神经网络相关技术，不仅可以确保系统自动进入学习状态，实现对图像的快速、精准识别，还能取得理想的管控效果。
2系统层级、组成及功能
2.1系统层级
为了避免传统检测方式存在的一系列弊端，充分发挥和利用物联网和人工智能技术的应用优势，现设计和开发一款功能强大、通用性强的智能行李安检系统[1]。该系统层级设计示意图如图1所示。从图中可以看出，该系统主要包含以下四个层次。
2.1.1数据采集层
数据采集层主要由X光安检设备、气味传感器、易燃易爆液体检测仪等多种传感器终端设备组成，这些传感器属于物联网技术的重要组成部件，为系统增加了感官能力，使得系统具有强大的触觉、嗅觉、视觉、听觉。因此，数据传输层主要用于对行李内物品数量以及乘客数量等相关信息数据的采集和整理[2]，为用户提供了重要的数据来源。
2.1.2网络传输层
网络传输层主要包含光网专线网络设备、魇渖璞浮5G等设备和技术，该传输层对网络稳定性、数据传输速度以及数据传输时效性提出了更高的要求[3]。
2.1.3平台层
平台层作为该系统的核心组成部分，主要用于对各个区域网络连接方式的管理以及数据存储状态、运算方式以及管理状态的检测和管控。平台层主要包含连接管理平台、云设施、设备管理平台、人工智能算法平台等各种设备[4]。其中，连接管理平台主要负责对连接资费、自动化规则、应用程序接口协议等各种状态的管理。云设施主要用于对重要数据的存储、管理和计算;设备管理平台主要用于对各种子设备的注册以及重要数据的存储、处理和管理，提高数据的安全性、可靠性和完整性。人工智能算法平台主要包含以下多种模块[5]，分别是模型工具模块、认知计算模块、数据库模块和数据发掘模块，通过使用这些模块，可以提高数据整合速度和管理速度。
2.1.4应用层
应用层主要用于对人员流动情况的管理，并将最终的检测结果形象、直观地呈现在客户面前，供客户查看和调用，以起到信息展示、告警功能，便于顾客快速寻找和匹配各自的行李。应用层被划分为以下几个模块：（1）检测告警模块。该模块作为应用层的主要模块，主要用于对违禁物品的告警提醒、重要图像数据的展示以及各种人员的管理等[6]。（2）人员管理模块。该模块主要采用分级管理的方式，对运营人员进行集中化、分级化管理，以达到快速匹配不同人员操作权限的目的。（3）设备管理模块。该模块具有以下核心功能，如设置运行情况追踪和展示功能、设备升级功能、设备远程诊断功能等[7]。（4）数据管理模块。该模块主要用于对重要数据的集中化管理以及违禁品的智能化管控。
2.2系统组成及功能
在物联网和人工智能技术的应用背景下，智能行李安检系统主要由网络设备、设备管理平台、人工智能平台、液体检测设备、气味传感器等部分组成。系统组成如图2所示。
2.2.1数据采集
在数据采集环节中，智能行李安检系统通过借助X光检测设备，对行李内物品形状、材质等相关信息数据进行全面采集和整理，并使用液体检测仪器，采用静态的方式，在利用计算机断层扫描技术的基础上，对待测液体的电导率、介电常数进行测量[8]，从而科学有效地辨别出物品的易燃性和易爆性等特征。同时，还要对行李中液体、材质等信息数据进行全面采集。此外，还要借助AI摄像头，对人员图像进行全面采集，并借助人脸识别系统，对特殊人员的面部图像进行随机化、自动化抓拍，将最终抓拍的人脸信息上传到人脸系统中，便于其他人员进行身份核查。系统可以自动对已收集好的人员信息、重点人员信息进行一一对比和分析，一旦发现某些人员信息不匹配现象，系统会自动发出报警声，以引起相关人员的注意。另外，通过利用气味传感器对行李内物品相关信息数据进行全面、及时采集和整理，并连接其他传感器，对有价值的信息数据进行全方位整理，以最大限度地提高数据的安全性和完整性。
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