根據(jù)民航總局于2008年修訂的《民用航空運輸機場安全保衛(wèi)設施建設標準》(編號：MH/T7003-2008)，規(guī)定了有關飛行區(qū)周界、通道、監(jiān)控和報警系統(tǒng)等民用機場安保設施的建設標準，要求機場應設立周界報警、視頻監(jiān)控系統(tǒng)，且系統(tǒng)應能對周界入侵行為作出判斷，對目標進行分類，應能在機場飛行和安全照明的環(huán)境下工作，應滿足全天候運行的要求。

      實際上，我國機場周界電子防入侵技術的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段，第一代是視頻監(jiān)控技術，但其作用只能起到事后追蹤取證的目的，沒有預警功能；第二代是防入侵技術，系統(tǒng)增加了報警功能，實現(xiàn)方式主要包括振動光纖、輻射電纜、紅外對射、張力圍欄和高壓脈沖等技術，是屬于信號驅動型的報警技術，但由于每個機場的環(huán)境都不一樣，可能出現(xiàn)的目標種類、數(shù)量和行為都存在著很大的不確定性，因此，這類技術仍然無法對目標進行分類，虛警誤警率極高。

      而早在1999年，我國就已開始了傳感器網(wǎng)絡的研究工作，可以說是與國際同步的過程。傳感器網(wǎng)絡(后文中簡稱“傳感網(wǎng)”)是一個綜合的信息系統(tǒng)，講求以感知為目的的物物互聯(lián)，對目標是什么、在哪里和干什么等綜合信息進行感知，是以目標物體為驅動，也是目前國內機場新一代的周界電子防入侵技術。

      傳感器網(wǎng)絡——“以感知為目的的物物互聯(lián)”

      傳感網(wǎng)的精髓并不是在網(wǎng)絡，也不是在傳感器，而是在于多種手段的綜合判斷，是從物體到物體的感知判斷，強調多個傳感器與與自治網(wǎng)絡相結合的綜合信息系統(tǒng)。簡單來講，傳感網(wǎng)倡導的是物物互聯(lián)，講求的是協(xié)同感知和綜合判斷。

      如果將傳感器網(wǎng)絡比喻為人的“頭部”，“五官”則是傳感器，“大腦”便是網(wǎng)絡，舉例來說，單靠人的一只眼睛也許只能看清楚杯子的形狀，而兩只眼睛協(xié)同便能精確杯子的大小以及與我之間的距離，如果再加入手的觸摸則可以更進一步的感知其硬度和溫度等。這個例子可以很形象地概括出傳感網(wǎng)的工作原理和過程，即通過多個同傳感器(眼睛)的協(xié)同和多種類傳感器(加入手)的融合對物體進行全面的感知。

      2008年6月，首屆ISO/IEC國際傳感網(wǎng)標準化大會在上海微系統(tǒng)所召開，中國、美國、韓國、英國、德國、日本、挪威等30多個成員國及ISO、IEC、ITU-T、IEEE等的120余名官方代表和技術專家參加。在其后多次國際標準化會議上，我國代表ISO/IEC傳感網(wǎng)標準化工作組做總體報告，提出的“傳感器網(wǎng)絡標準化體系”、“傳感器網(wǎng)絡體系架構”、“傳感器網(wǎng)絡協(xié)同架構”等代表該領域頂層設計和方向的技術方案，獲得成員國代表的高度認可，并納入ISO/IEC標準化技術總體方案。同時，我國作為主要成員積極參加IEEE802.15.4e傳感器網(wǎng)絡國際標準的制定。傳感器網(wǎng)絡已成為我國信息技術少有的具有國際標準主導權的領域，與國外相比具有同發(fā)優(yōu)勢、同等水平，部分領先。

      打造“三級三維”的立體機場周界

      大型機場的周界一般都有幾十公里長，需要布設上萬個傳感器節(jié)點，如何設計好端到端網(wǎng)絡對這些節(jié)點進行合理控制是實現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡防入侵系統(tǒng)的第一步，包括節(jié)點冗余設計、動態(tài)路由和分簇拓撲控制協(xié)議等。

      同時，為了達到對目標的綜合感知，還需要利用多種類型的傳感器提供的多參數(shù)、多視角的測量信息，通過多級融合的策略，來綜合判斷目標的屬性。
      針對以上需求，采用傳感網(wǎng)綜合系統(tǒng)，利用其目標驅動型報警的特點，從而為機場打造出一套“三級三維”的立體防入侵系統(tǒng)。

      “三級”是指我們在機場周界分為了預警區(qū)、報警區(qū)和出警區(qū)。預警區(qū)：在周界外部設置范圍可調預警區(qū)域，畫地為牢，排除外界干擾，友善提醒無意靠近圍欄的行為。報警區(qū)：對目標的入侵過程進行報警。出警區(qū)：非法入侵成功后的緊急報警，立即出動警力。

      “三維”是指低空、地面、地下三維立體報警。低空探測：對拋物、翻越和低空飛行器等入侵行為進行報警。地面柵欄：對攀爬、破壞等入侵行為進行報警。地下：對掘地入侵行為進行報警。

      一般情況下，根據(jù)各機場的環(huán)境和實際需求，我們可以做到在圍欄以外一到十米設置預警區(qū)，可對低空30-50米以及地下20米進行全方位的封鎖。同時根據(jù)多傳感器的協(xié)同，對目標進行全方位判斷，徹底改變以前周界“有動靜就報警”的情況，而是確定其為入侵行為后才報警，這是與二代產品完全不同的地方，也是它的優(yōu)勢所在。

      傳感網(wǎng)的具體報警手段有很多，目前在浦東機場應用的便有十多種，如聲響、振動、紅外、視頻、氣象......單一手段一定有判斷不準確的時候，多種手段的綜合更能增加系統(tǒng)的高度智能化。

      此外，機場周界環(huán)境中經(jīng)常會有車輛、人員、飛機和動物等事件混雜出現(xiàn)，必須依靠多種以及多個傳感器節(jié)點的信息來實現(xiàn)混雜目標的盲源分離，而且，在復雜環(huán)境下，目標信號容易湮沒在噪聲中，信噪比極低。針對這些情況，基于多個傳感器信息的微弱信號檢測算法能有效提高入侵目標的檢測概率，并且對機場周界環(huán)境復雜、目標混雜和氣候惡劣的特點，該系統(tǒng)下的信號與信息處理算法可同時從時域、空域和頻域三方面進行分析處理，且三個域之間實現(xiàn)關聯(lián)，為目標的正確檢測提供了可靠的依據(jù)。

      與以往的周界防范不一樣，傳感網(wǎng)的重心在前端，所有判斷和處理的過程都在前端已經(jīng)完成，后臺只是一個顯示的作用。所以，系統(tǒng)對后臺的要求并不高，這也是傳感網(wǎng)周界在整體造價上也極具競爭力的原因。另一方面，由于前端的點位非常多，即使損壞幾個也不會對系統(tǒng)造成非常大的影響，抗打擊能力也很強。

      從產品形態(tài)來看，傳感網(wǎng)的產品形態(tài)是外形不一的節(jié)點，有立體式、外掛式、埋地式等等，目前已經(jīng)在向模組化邁進。

      目前，除了在機場、監(jiān)獄、石化油田等場所被應用之外，傳感網(wǎng)在上海世博會的周界范防中也有被應用到。通過在這些大型活動和重要領域中的應用，傳感網(wǎng)技術的先進性和穩(wěn)定性得到了進一步的證明，同時也贏得了更多用戶的信任。

      最近以中科院為代表制定的國家科技產業(yè)發(fā)展“2050路線圖”信息篇已公開出版，路線圖將未來網(wǎng)絡的發(fā)展分為三部分：有線網(wǎng)絡、無線網(wǎng)絡和傳感器網(wǎng)絡。由此可見，傳感器網(wǎng)絡將帶來未來廣大的產業(yè)空間；與此同時，傳感器網(wǎng)絡還被稱為改變人類未來生活方式的十大技術之首，將遠遠超過手機通信產業(yè)，從而推動信息領域進入第三次浪潮。