2019.26科学技术创新1项目背景
安防监控领域的研究和开发在国外开始的时间比较长，也已经过成熟的市场化过程，单纯视频传输提供监控已经不能满足市场需求。所以现在国外的安防监控系统领域研究已经不仅仅是满足于图像的传递，而更加注重于分析图像所包含的信息，处理一些基本情况的功能[2]，但因其价格较为昂贵，所以不能普遍适用于各种场合，而仅适用于大型公
司和重要场所。而在国内，
随着相关技术的不断提高及各类产品的开发应用使得安防监控领域进入了高速而全面的发展时期，促进了行业内的激烈良性竞
争和相关系列产品的换代升级。随着社会经济的不断发展，
人们出于社会治安的考虑不断提高对城市安防系统方面的投入，已经开始计划投资或已经搭建城市安防监控系统，但对于小方位、小角度位置不能很好的监控，一些盲点不能做到实时监控，还是有漏洞、死角存在。根据国家统计局数据显示，2016年全国农村外出务工劳动力人数累计达16,934万人，2017年1-3季度全国农村外出务工劳动力人数累计达17,969万人[3]，这就导致留守儿童和留守老人的数量极其庞大；我国城市常住人口为66557万人，占总人口49.68%，城市工作人口比例占总城市人口的比列为49.58%。因老
人的身体状态较差，小孩安全事故防范意识较差，以及室内环境的不确定性，故存在很大的安全隐患。据相关数据统计，我国儿童死亡总量约1/4是因意外伤害造成的。为了减少安全事故的发生，提高家庭环境的安全系数，本研究设计了此款可用于家庭安防的视觉安防机器人。
感动人的mv2系统概况
本研究的家庭安防机器人是融合了无线网络技术与控制系统技术而形成的无线网络监控系统，具有可移动性好、可扩展性强和灵活性优越等特点。利用无线监控系统将监控点与监控中心连接
起来，进行视频传输；通过摄像头对外界进行全方位实时监控，
对监控到的图像进行分析；外界发生危险或对自身利益造成损害时
将触发报警系统，并持续追踪。该系统也具有监管老年人、
小孩儿，探测安全情况的功能，如检测到有异常，该系统通过发送预警信息的方式将家中情况反馈到主人及家庭成员中，让主人对发生的事件做出及时的反应和解决处理，系统整体如图1所示。
2.1视觉监控系统
OpenMV 是一款基于STM32F765VIARM Cortex M7处理器的
单片机和Ov2640图像传感器的机器视觉模块，如图2。OpenMV 上
搭载了Micro Python 解释器，使用Python 脚本语言编程来实现一
系列功能，包括IO 端口的控制、读取文件系统等基础功能，
也可以实现人脸检测和跟踪、关键点提取、颜跟踪等功能[4]。通过
OpenMV 摄像头查看及检测周边环境进行全方位实时监控，
对监控到的图像通过无线传输发送给监控中心。
2.2视觉分析系统
视觉信息的处理技术主要依赖于图像处理方法，
它包括图像增强、数据编码和传输、平滑、
边缘锐化、分割、特征抽取、图像识别与理解等内容。经过这些处理后，输出图像的质量得到相当程度的改
善，既改善了图像的视觉效果，
又便于计算机对图像进行分析、处理和识别[5]
。OpenCV 相当于开源计算机视觉库，
其内包括图像分析、结构分析、运动分析、模式识别等绝大多数现有的图像处理算
法，因此能够实现对图像的处理。
因此利用OpenCV 进行视觉处理，对所得的数字化信息用STM32f407系统进行控制，对物体的位置从状态、距离、方向上进行定位分析。
2.3视觉控制系统
通过使用Python 语言和C 语言进行程序编写对视觉分析系统得到的数据进行处理控制，其中Python 使机器视觉算法的编程变
得更加简单并且处理复杂的输出，
提高了程序的可运行性，具体情况如图3；然后运用PID 算法对数值进行运算及调整，
提高设备的稳定性，当监测到外界异常事故发生时，
家用安防机器人在最短的时间内完成接收、分析、发出指令等一系列步骤。通过其上搭载的
蓝牙模块，可实现近程遥控家用安防机器人，
通过物联网模块实现移动手机和家用服务机器人之间的相互联系。
图3
2.4视觉报警
系统
基于OpenMv3视觉家庭安防机器人
宋雷震李笑笑林翔吴士宇田艳红
（河南科技大学机电工程学院，
河南洛阳471003）摘要：为降低安全事故的发生，提高家庭环境的安全系数，特基于视觉跟踪技术而研发了一款家用视觉安防机器人。
所谓视觉跟踪，就是指对图像序列中的运动目标进行检测、提取、识别和跟踪，获得运动目标的运动参数[1]，如位置、速度等，并对信息参数进行相应的分析处理，实现对目标的行为理解。视觉跟踪解决的难题是在一段时间内对于同一个物体在复杂的场景下（如遮挡，明亮，物体扭转等）进行连续高速的跟踪，是监控、安防、自动驾驶、无人机、智能家居等应用中必须解决的关键课题。
关键词：视觉追踪；安防；
机器人中图分类号:TP242文献标识码:A 文章编号:2096-4390(2019)
26-0095-02图1图
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科学技术创新2019.26
当检测到异常情况时，利用内部特定算法处理控制系统传输
的报警指令，然后家庭安防机器人会自动发出报警信号，
同时会向移动端发出报警信号。
报警系统主要通过STM32f1进行控制，与语音合成芯片输入的报警信号进行判断匹配，将判断匹配后的信号
利用LED 硬件电路和语音模块，通过扬声器将报警指令输出。
家庭安防机器人中主要包含集成的摄像头、温湿度检测以及烟雾火焰报警等各种传感器，可以对外界进行实时监测和做出相应的反应，
一旦发生什么突发情况，
便可以及时发出警报。2.5视觉追踪系统
家用安防机器人侦测到物体之后，
根据物体的运动情况，自动向控制系统发送PTZ 控制指令，opencv 实时获取摄像头PTZ 数据
并显示图像。在监控范围内，当异常情况出现时，
自动锁定目标，自动控制摄像机的云台进行全方位旋转，针对被锁定的运动目标进
行视觉导向的自动跟踪。
通过家庭安防机器人stm32f1控制系统向自动追踪装置发出指令，移动的追踪不断运动的物体，
在物体超出监控范围之后，自动向移动端发出自身位置信息，
以确保物体位置信息的实时性，所用主要函数如图4。
3结论
本研究的创新点是与国内同类型产品相比价格较低且适用范
围广，可应用于家庭内部安防、户外防盗监控，
以及周边环境的监控，更大程度的使人工智能技术惠及广大众。本产品轻便简洁，
体型娇小，占用空间小；结构简洁、
低耗能，技术相对成熟；实现了无线网络控制，适用场所广泛，实时性好。该产品的程序为基于
Python 语言和C 语言编写，大大简化了程序的编写，
其中Python 使机器视觉算法的编程变得更加简单且处理复杂的输出，提高了程序的可运行性；运用PID 算法对产品运动控制数值进行运算及不
断调整，以提高产品的实用性、
稳定性。参考文献
[1]Anonymous.Research and Markets Offers Report:Broadcast/Pro Video Monitors Report[J].Wireless News,2011:19-22.
[2]伏亚文.结合模糊理论的视觉识别与跟踪技术研究[D].江苏：南京理工大学,2009.
[3]张赛宜.农村异地务工人员子女心理问题及对策[J].法制与社会,2018,(14):147-148.
[4]庄琼云.基于OpenMV 的智能寻迹小车设计与实现[J].黎明职业大学学报,2018,(4):80-84.
[5]陈丹.计算机视觉技术的发展及应用[J].电脑知识与技术,2008,4(35):2449-2450,2452.
项目资助：河南科技大学2018年度大学生研究训练计划（SRTP ）项目编号：2018011
。
一种基于大数据的网络安全防御系统研究与设计探讨
刘昕林
（深圳供电局有限公司，
广东深圳518026）大数据时代的到来给人们的生活、生产带来了便利，并广泛的
应用在社会的各个领域。为了保证网络安全性，
积极面对大数据的网络安全防御系统发展过程中存在的问题，根据当前网络信息发
展的实际情况注重网络数据采集模块、
大数据分析和处理模块、网络安全防御模块以及网络安全防御效果评估模块的设计工作，
加强相关技术研究人员的专业知识技能培训工作，使之保证网络信息的安全性。
1大数据的网络安全防御系统发展现状
随着现代化科学信息技术的不断发展，网络安全问题逐渐突
出并对社会的健康运行造成一定的影响，
计算机病毒、木马的攻击对社会大众的个人隐私以及生命财产安全产生影响。大数据的网
络安全威胁呈现智能化的趋势，计算机的大范围普及，
不法分子对病毒的控制力度更强，对网络安全的破坏力度较大，
不利于网络信息系统安全运行。近几年，网络用户呈现上升的趋势，
大量的碎片化信息扑面而来，网络中用户的信息较多，
网络数据信息在网络的推动下数据传输的速度较快，但是智能技术的出现扩宽了黑客侵入网络的范围，对网络安全造成更大的威胁。当前的网络安全防御系统主要包括防火墙、杀毒软件、访问控制列表、深度包过滤、自制
网络等，防火墙可以对病毒信息进行过滤处理，
并充分发挥枚举功能的优势将病毒进行有效的防御。当前的杀毒软件的杀毒技术水平较高，可以快速的将病毒出，将病毒片段与数据信息进行整合，是网络安全防御效果最为明显的一种防御方式。
2基于大数据的网络安全防御系统研究2.1网络安全防御模型设计过程
基于大数据的网络安全防御系统研究中的网络安全防御模型
设计过程主要包括数据采集、安全风险分析、
安全评估及安全防御。在数据采集中的数据包抓取步骤进行时，可以对大量的数据信息进行整合，并根据网络传输数据的实际情况抓取有效的数据包，保证设备运行数据的准确性，数据预处理的环节中可以对数据包抓取的相关数据信息进行分析，为后续深度学习算法奠定基础。安全风险分析在大数据的背景下可以及时发现网络数据中存在的病毒信息，一定程度上可以提升网络安全防御水平。安全评估涉及的方
面具有多样性，安全评估的技术水平较高，
可以将不同的数据进行有效的划分，并与相关的网络安全防御工具进行有机的摘要：随着现代化科学信息技术的不断发展，大数据时代的到来为网络安全造成一定的影响，
安全防御系统的构建是保证网络信息数据安全性的关键。本文将围绕大数据的安全发展现状进行阐述，
加强对基于大数据的网络安全防御系统的研究与设计工作，要求相关的技术人员依托现代化科学信息技术的优势，注重网络安全防御模型的设计过程，
旨在提升大数据的网络安全防御系统的运行水平。
关键词：大数据；网络安全；防御系统中图分类号:TP393.08,TP311.13文献标识码:A 文章编号:2096-4390(2019)26-0096-02（转下页）图4
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