智慧监狱物联网解决方案_徐曼

Keywords: Internet of Things; RFID tags; sensor; camera
0引言 尽管我国监狱信息化建设已取得了不小的进步，但是从
横向比较，其总体水平还比较低，与国际上监狱管理先进技术 水平还有较大差距，尤其是越狱事件还屡有发生。如何利用 信息智能化产品，防止越狱、狱内斗殴等恶性事件的发生，保 障监狱人员安全及和谐社会的建设，已成为摆在我们面前的 重大课题。我国大多数监狱管理技术存在的问题主要表现在 ：
在监狱管理中，对矫正人员和罪犯人员定位比较适宜使 用 RFID 定位方法。采用 RFID 腕带标签，使得人机不可分 离，配备人员必须随身携带，一旦与身体分离便即时报警 ；而 且 RFID 标签定位准确，价格较低，可反复使用 ；携带 RFID 腕带的人员可以通过腕带进行主动报警，也可以在紧急情况时
被动报警。
能电网分代研究起到促进作用。
参考文献
[1] US Department of Energy. Grid 2030: A national vision for electricity's second 100 years[R].USA: US Department of Energy Initiative, 2003.
智能电网分代是一个全新的课题，但是分代研究在计算 机等其他领域并不鲜见，对这些领域进行分代的目的是通过研 究“上一代是什么”来推测“下一代是什么”，因此有必要通过 分代研究来预测和引导智能电网的发展方向。与其他领域分代 研究更注重“回头看”的方法不同，智能电网尚未大规模应用， 分代更注重“向前看”，正是人类智能与人工智能的发展规律， 奠定了我们“向前看”的基础。未来，伴随智能电网的深入推 进，实践应用总结出的成果和经验，将有助于深化对智能电 网本质的认识，理论的可行性与实践的迫切要求，也必将对智
全面感知 Comprehensive Perception
就可以实现档案的借阅、归还、查找、盘点工作过程的信息 化管理。同时，系统在档案存放间出入口处安装通道式智能 安全检测门和视频监控设备，然后通过远距离与 RFID 认证， 就可以实现自动录像功能和防盗功能。
图 3 所示是一种基于物联网技术的档案管理示意图。该 系统为每一份档案 ( 或每一个档案袋 ) 安装一个电子标签，这 样，通过电子标签的微小芯片和天线，就可以方便地跟踪和 记录档案在流动过程中所经过的每一个地点，从而使系统用 户可以很方便地知道档案目前的位置和存放地点，确认档案的 取出或者存入状态。
找信息之间的相关性。 1 智慧监狱物联网解决方案
智慧监狱整体解决方案是在一种安全可靠的情况下区分 识别监狱犯人、管理人员，并将现实中的每个人和每件物与 管理系统中的每个人和每件资产的信息一一对应的智能化管理 系统。图 1 所示是一种智慧监狱解决方案的系统整体架构图。 从图中可以看到，智能化监狱的前端感知层主要由各种频段 的 RFID 标签或腕带组成，通过阅读器的接收和网络的传送， 将信息传到后台进行处理，从而监控管理在押犯人和各项资 产。当有紧急事件发生时，视频主动联动，图像感知将同时记 录事件发生过程，并在事后追查溯源。 1.1 人员定位
全面感知 Comprehensive Perception
智慧监狱物联网解决方案
徐曼
(北京时代凌宇科技有限公司，北京 100096)
摘 要：为了提高监狱信息化管理技术，实现“向科技要警力”的方针，文章将物联网技术与监狱建设相结合，运用
RFID标签、传感器、摄像头，分别从身份感知、位置感知、图像感知和状态感知等来实现监狱的智能化建设，从而提高了监
地埋泄漏电缆是一种立体的、依据地形铺设的传感器， 这种用体积测定、适应地形的探测器，能可靠地检测并精确 定位周界防范范围的步行、奔跑和爬行入侵者。泄漏电缆周 界报警系统由一个前端信号处理器单元和两根各 200 m 长的 传感器电缆组成，也就是说每个处理器的警界范围是 400 m。 泄漏电缆能够精确识别周界扰动，通过目标物体空间和时间
图 2 人员定位示意图 1.2 档案管理
采用先进的 RFID 技术和计算机软件技术来进行智能化 档案管理，是社会发展的未来趋势。以 RFID 电子标签作为信 息存储媒介并粘贴在档案 ( 档案袋 ) 上，可在芯片中存储该档 案的基本信息和领用归还状态。而利用档案工作站、台式读 写设备、手持式 RFID 设备，与后台数据库管理系统相配合，
(1) 目前监狱警力资源配置不合理，大多数监狱以人防为 主，警囚比例低，难以达到司法部规定的 18% 的要求，因而 增加了不稳定因素 ；
(2) 大部分监狱监控设备落后，管理现状停留在以狱警 巡查加摄像机监视报警的阶段，人工作业仍占绝大比重，信 息采集仍然只是单纯依靠手工输入，信息化程度比较低，无法 将信息系统和在押人员真正地关联起来 ；
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图 4 枪支管理示意图 1.4 劳动工具资产管理
给监狱的劳动工具贴上 RFID 标签，工具的发放和收回 ( 下转第 36 页 )
2013年 / 第1期 物联网技术 31
图 1 智慧监狱解决方案整体架构图 RFID 与短程通信设备组成的系统主要包含智能 RFID 以 及 RFID 的读写设备两部分，读写设备和 RFID 之间的无线通 信可实现信息管理系统与 RFID 之间的信息交流。 这里采用的电子腕带是一种综合了 2.4 GHz、125 kHz、 13.56 MHz 三个频段的射频芯片的多功能复合标签。这种电子 腕带可以实现人员定位、人员身份识别两大基础功能，从而 利用该特性进一步实现在押人员越界报警、跨区域报警、指 定路线监控、突发事件调查、接近报警、紧急呼叫和监区一卡 通管理等多种监狱管理功能。 图 2 所示是利用该系统实现人员定位的示意图。
(3) 现有的监狱监控系统各成体系，没有统一的标准和接 口，一旦出现紧急事件，各系统之间无法及时联动，监控图像 和其他安防资源不能共享，安全隐患不能凸显，无法快速高
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30 物联网技术 2013年 / 第1期
效地发挥预警和防范的作用 ； (4) 恶性事件发生后，追查溯源效果差，难以核对和查
[2] European Commission. European technology platform smartgrids: vision and strategy for Europe's electricity networks of the future[EB/OL]. [2012-09-20]. http://ec.europa.eu/research/energy/ pdf/smartgrids_en.pdf.
( 上接第 31 页 )
就可以得到很好的控制，避免犯人私藏劳动工具制造不必要 的混乱。RFID 标签也具有防拆功能，一旦被强行拆卸，后台 控制中心就会收到前端返回的报警信号。另外，由于所有的劳 动工具都使用了电子标签进行标识，清点资产数据也将变得 方便快捷。 1.5 监舍管理
监狱的智能化建设也不能缺少监舍的智能化。由于前端 采用 RFID 技术和传感器，所以在监舍的建设中，每个出入口、 走廊和房间内都会安装一定数量的定位器、RFID 读写器、红 外摄像机和喇叭，针对正常时间内无进入权限的腕式标签携 带者进行识别，当出现异常进入时，摄像机开始拍摄并由中 央控制室人员向此区域人员对讲喊话。 1.6 周界管理
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图 3 档案管理示意图 1.3 枪支管理
对于监狱狱警的枪支管理，可在狱警枪支上安装主动式 电子金属标签，并在狱警枪支所存放的柜子或仓库都安装电 子锁。该电子标签具有防拆功能，一旦标签被强行从枪支上 取下，电子标签将即时发送一个特殊的 ID 给接收器，接收器 收到信号后会输出 5 V 的开关量信号来驱动报警器报警。对 于未经领导授权的枪械，被强行带出哨岗监控区域时，将会 立刻触发报警器进行报警；同时，视频系统会自动弹出视频框， 管理人员借助监控软件可清晰在线察看出事现场情况。另外， 在仓库安装的电子锁的开关量也需要手持机或者刷卡机进行 授权才能打开。图 4 所示是本智慧监狱的枪支管理示意图。