物聯(lián)網(wǎng)及無線定位技術(shù)在物證管理中的應(yīng)用

(福州外語外貿(mào)學(xué)院公共基礎(chǔ)部，福建福州350202;

福建警察學(xué)院計算機(jī)與信息安全管理系，福建福州350007)

(福州外語外貿(mào)學(xué)院公共基礎(chǔ)部，福建福州350202;

福建警察學(xué)院計算機(jī)與信息安全管理系，福建福州350007)

物證監(jiān)控信息化管理系統(tǒng)發(fā)展大趨勢是智能化，綜合利用物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)可對物證進(jìn)行智能化識別、登記、使用、監(jiān)控以及生命周期管理等;應(yīng)用RFID與ZigBee相結(jié)合的室內(nèi)無線定位技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)自動獲取、管理物證實(shí)時可控的狀態(tài)信息，防止物證被盜或丟失，提高管理和維護(hù)效率。

摘 要:物聯(lián)網(wǎng);物證管理;RFID;Zigbee;無線定位

信息化是公安工作的重要基礎(chǔ)，對于刑事科學(xué)技術(shù)工作尤為重要。物證管理是刑事科技工作中一項(xiàng)非常重要的基礎(chǔ)工作。隨著證物處理、查看、保存等工作量的不斷遞增，使用現(xiàn)代化信息技術(shù)提高管理工作的質(zhì)量和效率，成為物證管理工作革新的必由之路。

物證的規(guī)范化管理是確保證據(jù)完好無損的有效措施，對于刑事技術(shù)鑒定、刑事偵查、審查起訴和法庭審判有著十分重要的意義。所以需要高度重視物證和事實(shí)的關(guān)聯(lián)性，規(guī)范管理方式，充分利用信息技術(shù)提升物證的保全和監(jiān)管能力，為偵破案件、司法訴訟提供有力的證據(jù)。

一、物證監(jiān)控需要信息化管理系統(tǒng)

物證保管規(guī)范的不斷完善，要求我們不斷提升物證保管水平。各地都在加強(qiáng)物證保管技術(shù)規(guī)范、專用器材設(shè)備、配套環(huán)境設(shè)施等方面的建設(shè)工作，建立相應(yīng)的政策保障機(jī)制，使物證管理體系更加完善，這為物證監(jiān)控管理自動化系統(tǒng)建設(shè)提供了基礎(chǔ)。建立一個規(guī)范化的公安物證管理信息系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)案件登記、物證登記、物證照片即拍即導(dǎo)、物證流轉(zhuǎn)登記、物證查詢、歸還提醒、盤庫查詢、物證分類統(tǒng)計等業(yè)務(wù)流程的計算機(jī)化。結(jié)合相關(guān)部門物證管理的經(jīng)驗(yàn)，綜合利用攝像、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，可以構(gòu)建集物證追蹤、監(jiān)控、案件和物證信息錄入、物證照片采集保存、查詢、自動盤庫、統(tǒng)計分析等功能于一體的綜合物證信息管理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)物證管理系統(tǒng)自動化，應(yīng)該集中關(guān)注以下幾個方面的問題。

第一，實(shí)現(xiàn)物證入庫檢驗(yàn)到入庫后綜合管理的鏈?zhǔn)綐I(yè)務(wù)流程管理。物證的登記管理、分檢管理、專業(yè)檢驗(yàn)流程管理等形成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)全部要記錄在數(shù)據(jù)庫中，這樣才有利于實(shí)現(xiàn)物證查詢、借閱、移交、銷毀、盤庫等管理的自動化，能夠使該系統(tǒng)具有報表統(tǒng)計、數(shù)據(jù)分析等自動處理功能。

第二，角色控制管理。應(yīng)用角色控制(RBAC)技術(shù)，對各個工作環(huán)節(jié)進(jìn)行分解定義，將管理和使用職責(zé)進(jìn)行細(xì)致的分級分組，然后把它們定義成不同的角色權(quán)利。每個工作人員被授予對應(yīng)的角色權(quán)利，這樣有利于為不用等級的用戶配置訪問權(quán)限。具有不同的訪問權(quán)限的用戶查看到的信息不同，便于權(quán)限管理和用戶控制。配置良好的任務(wù)、角色、規(guī)則和對應(yīng)業(yè)務(wù)流程，有利于執(zhí)行和監(jiān)管，達(dá)到提高管理水平和工作效率的目的。其具體包括工作流規(guī)則設(shè)置、工作流定制、工作流節(jié)點(diǎn)設(shè)置、角色設(shè)定、角色控制、用戶賬戶管理等。

第三，數(shù)據(jù)安全管控。物證管理作為刑偵工作的重要組成部分，對系統(tǒng)的安全性、數(shù)據(jù)的真實(shí)性要求較高，因此我們要充分考慮到數(shù)據(jù)的保密、安全和可靠性問題。系統(tǒng)中數(shù)據(jù)訪問、修改都需要有統(tǒng)一授權(quán)和身份認(rèn)證，保證數(shù)據(jù)的安全。對于特殊數(shù)據(jù)、文件流轉(zhuǎn)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸要進(jìn)行數(shù)據(jù)加密，特殊數(shù)據(jù)的存儲也可以進(jìn)行局部顆粒加密，對一般用戶進(jìn)行屏蔽，以確保保密數(shù)據(jù)在控制范圍內(nèi)傳輸使用。要通過嚴(yán)格的權(quán)限管理和用戶使用權(quán)限的分級限制，保證數(shù)據(jù)的存儲和使用安全。

二、無線射頻識別技術(shù)催生物證管理的智能化

物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)終端延伸和擴(kuò)展到任何物品內(nèi)部，最大特點(diǎn)是可以進(jìn)行物與物的信息交換和通信。其本質(zhì)是利用無線射頻識別技術(shù)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品接入互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)信息交換和通信，以及智能化的識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等。其中無線射頻識別技術(shù)(RFID:Radio Frequency IDentification)又稱電子標(biāo)簽，在使用過程中通過無線的方式識別特定目標(biāo)(電子標(biāo)簽或稱為識別卡)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，整個過程無需觸碰到目標(biāo)［1］。RFID電子標(biāo)簽的閱讀器(讀寫器)通過天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信，可以實(shí)現(xiàn)對標(biāo)簽識別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮鳌＿@種非接觸式的自動識別技術(shù)增強(qiáng)，為自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)提供了方便，而且識別工作無需人工干預(yù)，還可識別快速運(yùn)動中的標(biāo)簽或者同時識別多個標(biāo)簽，可工作于室外各種惡劣環(huán)境。

RFID技術(shù)發(fā)展迅猛，其功能不斷增強(qiáng)和完善，而且其特性也符合我們的需求，因此將RFID技術(shù)與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用于物證管理領(lǐng)域是最新的應(yīng)用發(fā)展方向。當(dāng)前犯罪案件種類越來越多，物證也越來越多、越來越復(fù)雜，這就迫切需要研究和利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行信息采集、傳輸和數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)對犯罪物證的智能化識別和監(jiān)控管理，包括物證登記管理、使用管理、監(jiān)控管理等一系列物證信息生命周期管理，提供更詳細(xì)可控的狀態(tài)信息，防止物證被盜或丟失，提高管理和維護(hù)的工作效率。

研究和應(yīng)用RFlD的無線識別技術(shù)，以及分析其網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模型，實(shí)現(xiàn)對人和物的準(zhǔn)確認(rèn)定、對案件對應(yīng)物證的精確判定，拓展了物證附屬信息的信息量。結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對物證信息的共享，提高綜合應(yīng)用水平與打擊犯罪的快速反應(yīng)能力，也便于領(lǐng)導(dǎo)隨時掌控各個實(shí)驗(yàn)室情況。

構(gòu)建基于RFID的物證管理系統(tǒng)模型，需要詳細(xì)分析其中RFID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集過程和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，以及RFID中間件的作用，然后形成管理系統(tǒng)方案，主要包括系統(tǒng)軟硬件的構(gòu)成、功能劃分等。業(yè)務(wù)應(yīng)用上要實(shí)現(xiàn)對多個物證保管室中的物證、檢材信息和介質(zhì)的保管、流轉(zhuǎn)、存檔、封存等業(yè)務(wù)的規(guī)范化、統(tǒng)一化、信息化處理。同時還可以研究利用低成本、低功耗的ZigBee技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)提供互聯(lián)互通的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，利用它還可以開發(fā)出無線定位的功能。

近年來基于位置的無線定位需求越來越多，特別是在軍事、醫(yī)療、警務(wù)等工作中，過去經(jīng)常使用的全球定位(GPS)和蜂窩無線定位兩種系統(tǒng)都無法滿足室內(nèi)定位的需求，所以需要研究室內(nèi)無線定位系統(tǒng)。常用的室內(nèi)定位技術(shù)有基于超聲波、基于紅外線、基于超寬帶、基于射頻識別的定位技術(shù)。紅外及超聲波技術(shù)易受到環(huán)境阻隔和干擾發(fā)生能量損耗，而超寬帶技術(shù)花費(fèi)相對較高。射頻識別技術(shù)用在室內(nèi)定位系統(tǒng)中較為適合，實(shí)現(xiàn)起來比較方便，定位精度也能夠讓人滿意，且造價較低。RFID定位系統(tǒng)具有自組織性，無需衛(wèi)星或者手機(jī)網(wǎng)絡(luò)的配合，而基于IEEE802．15．4的 ZigBee技術(shù)尤其適合與 RFID技術(shù)結(jié)合應(yīng)用于室內(nèi)定位系統(tǒng)［2］。

應(yīng)用ZigBee技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)的原理是:接收信號強(qiáng)度會隨距離增加而衰減，可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式分析接收信號強(qiáng)度變化來計算出與信號源的距離。通過在傳感器網(wǎng)絡(luò)中布置參考節(jié)點(diǎn)、移動節(jié)點(diǎn)來構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的，參考節(jié)點(diǎn)為靜態(tài)固定節(jié)點(diǎn)，在各節(jié)點(diǎn)間可以傳輸測距信號和節(jié)點(diǎn)位置信息，然后結(jié)合各參考節(jié)點(diǎn)位置信息，定位模塊計算出待測點(diǎn)的位置。該技術(shù)應(yīng)用于對物證的監(jiān)管和無線定位，可以實(shí)現(xiàn)對特定區(qū)域內(nèi)的物證、物資、工作人員的追蹤定位、監(jiān)控，實(shí)施保護(hù)措施，提高監(jiān)管力度，節(jié)約警力。

另外，電子證據(jù)作為特殊的一類物證，由于其特殊性，易于被復(fù)制、竊取、破壞，所以更需要借用物聯(lián)網(wǎng)等各種技術(shù)來加強(qiáng)監(jiān)管控制。特別是多數(shù)電子證據(jù)是以程序、文本、音像等電子形式存在的，這些數(shù)據(jù)的載體一般是易失、易被破壞的磁性介質(zhì)，所以需要利用RFID技術(shù)對U盤等電子證據(jù)的讀取、復(fù)制等使用操作進(jìn)行跟蹤、監(jiān)管和日志備案。

三、物證系統(tǒng)智能化識別和監(jiān)控管理應(yīng)用研究

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)與物證管理工作相結(jié)合，運(yùn)用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行物證登記管理、使用管理、監(jiān)控管理、物證信息生命周期管理等，可提供更詳細(xì)可控的物證狀態(tài)信息，提高管理和維護(hù)效率。

系統(tǒng)利用無線射頻識別卡來標(biāo)注物證，保證每件物證既有唯一的身份證，又能長期標(biāo)識保存。射頻識別卡為這些物證提供了一把智能的枷鎖，便于實(shí)現(xiàn)全方位自動化監(jiān)管，并可大大縮短查找的時間，提高管理效率和物證使用率，還可以制作電子定位地圖，用來快速查找定位物證所在的區(qū)域或具體位置。監(jiān)控區(qū)域內(nèi)可以通過無線定位技術(shù)對物證實(shí)現(xiàn)定位跟蹤，實(shí)時查看物證的移動使用軌跡，確保物證在監(jiān)管的范圍內(nèi)。

同時可以將讀卡器、電子標(biāo)簽、解碼器、拍照及短信群發(fā)等功能模塊進(jìn)行有機(jī)整合，實(shí)現(xiàn)物證登記、錄入、管理自動化、智能化。物證出入庫時，系統(tǒng)會自動短信告知分管領(lǐng)導(dǎo)，起到監(jiān)管作用，防止發(fā)生疏忽、漏送、錯送等情況。針對各種管理流程還可以進(jìn)行智能化控制和監(jiān)管，比如在某物證保管期滿的前幾天系統(tǒng)就主動提醒管理員要及時掌握證物處置變化情況。

要實(shí)現(xiàn)上述的智能化管理系統(tǒng)，需要研究和綜合利用RFID、ZigBee、傳感器等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)，結(jié)合物證管理的業(yè)務(wù)需求，構(gòu)建軟硬件結(jié)合的高效、智能、網(wǎng)絡(luò)化的物證管理平臺，提高工作效率和管理的精確性，并推進(jìn)公安信息化建設(shè)。

首先在硬件上給每個物證配備一個唯一的RFID識別標(biāo)簽，使用RFID標(biāo)簽可以實(shí)現(xiàn)無線快速讀寫，減少手工記錄樣本的時間，以及避免搬運(yùn)移動物證的麻煩。制作生成的RFID標(biāo)簽是固定封存的，可以防止他人篡改標(biāo)簽內(nèi)容，保證每件物證有唯一的身份證，同時物證的身份標(biāo)示又能長期保存，不會因污染、磨損等導(dǎo)致無法識別?，F(xiàn)在的無線射頻技術(shù)已經(jīng)很成熟可靠，完全可代替條碼、二維碼來標(biāo)識和識別物證，還能夠確保物證流轉(zhuǎn)過程中被高效、自動地識別，防止物證存放錯亂、丟失等。

然后構(gòu)建基于無線射頻技術(shù)和傳感器的物證智能管理系統(tǒng)，硬件除了作為物證身份標(biāo)識的RFID電子標(biāo)簽外，還有門禁系統(tǒng)、讀卡器和網(wǎng)絡(luò)硬件輔助設(shè)備等。電子標(biāo)簽是每個物證的身份標(biāo)示，包括重要崗位的工作人員也可以佩戴對應(yīng)的RFID電子標(biāo)簽接受門禁的監(jiān)控;門禁系統(tǒng)包括RFID監(jiān)控設(shè)備、各類傳感器、RFID網(wǎng)絡(luò)，配合讀寫器和無線手持讀卡器等一起使用;網(wǎng)絡(luò)硬件輔助設(shè)備包括服務(wù)器、交換機(jī)、有線局域網(wǎng)絡(luò)、無線局域網(wǎng)點(diǎn)、聲光報警設(shè)備。

每個易丟失的重要物證都配置RFID識別卡或者環(huán)帶，把它和物證捆綁固定在一起。RFID識別卡可以提供與之唯一對應(yīng)的編碼作為系統(tǒng)識別的標(biāo)志和識別信號，物證在監(jiān)管范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)無線定位，方便查找查詢。相關(guān)管理人員也可以佩戴RFID識別卡，作為進(jìn)出重要物證室或庫房的出入證。這樣確保使用人員和物證在進(jìn)出監(jiān)控區(qū)的時候，在進(jìn)出口處設(shè)置門禁系統(tǒng)里都有記錄數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對人員、物證的全方位追蹤。如圖1所示。

根據(jù)業(yè)務(wù)和管理的需要開發(fā)的物證電子分布監(jiān)控地圖，可以實(shí)時查看資產(chǎn)的分布情況及資產(chǎn)移動軌跡，在監(jiān)控的區(qū)域內(nèi)對物證實(shí)現(xiàn)定位跟蹤，快速查找到隱藏的物證。如果重要物證的捆綁標(biāo)簽發(fā)生外殼損壞、強(qiáng)行拆除等異常情況，則系統(tǒng)彈出報警信息或者發(fā)送短信給管理員。RFID監(jiān)控設(shè)備實(shí)時采集標(biāo)簽信息，如發(fā)現(xiàn)資產(chǎn)被帶出限制區(qū)域監(jiān)控范圍，則系統(tǒng)報警。

最后是建立完整的物證數(shù)據(jù)庫監(jiān)控系統(tǒng)，從物證的動態(tài)流轉(zhuǎn)中準(zhǔn)確把握物證狀態(tài)，切實(shí)保障物證的安全性和可控性。系統(tǒng)產(chǎn)生的工作記錄和監(jiān)控提供了對物證存儲、使用的查詢和統(tǒng)計功能，實(shí)現(xiàn)了物證管理的自動化、現(xiàn)代化和規(guī)范化，提高了工作效率，也可用于內(nèi)部監(jiān)督管理。物證數(shù)據(jù)庫監(jiān)控系統(tǒng)還可以加強(qiáng)證據(jù)的周期管理，包括取證、固定證據(jù)和舉證的規(guī)范化管理。從數(shù)據(jù)錄入開始進(jìn)行合法性、規(guī)范性校驗(yàn)，確保數(shù)據(jù)的完整性、規(guī)范性、可用性，為實(shí)現(xiàn)刑事技術(shù)研判和串并案分析做好數(shù)據(jù)管理準(zhǔn)備工作。對電子證據(jù)載體捆綁上RFID有源標(biāo)簽，控制它們不被帶出監(jiān)控區(qū)域，確保取證、鑒定、固定證據(jù)、舉證各個環(huán)節(jié)得到監(jiān)控，體現(xiàn)了操作的合法性和規(guī)范化。在對物證信息進(jìn)行添加/修改/刪除/查看，以及物證借出/歸還，物證轉(zhuǎn)移、歸還給物主等工作流程中，確保每條物證信息變化都記錄清晰，對每個物證的合法操作、物證轉(zhuǎn)移去向都有跡可查，對每個物證的非法操作都能夠被監(jiān)控記錄和及時報警。

整個系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了物證從提取到保全、鑒定及出入庫的全程自動追蹤。物證資料記錄既包括文字，也包括圖片、視頻，都需要確保資料翔實(shí)可靠;物證在各個流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)能自動追蹤，無需手工刷碼即可自動記錄各流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)的時間，保存相應(yīng)流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)的圖片、視頻資料，保證物證在各流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)有真實(shí)記錄;流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)發(fā)生領(lǐng)取與登記不符的情況，系統(tǒng)自動報警提醒、避免出入庫發(fā)生差錯。系統(tǒng)對物證實(shí)物流程化管理，使承辦人能夠清楚地查詢到物證的詳細(xì)內(nèi)容和處理情況，做到出庫的及時記錄和未登記報警，并在接收物證后的實(shí)效規(guī)定期內(nèi)具有自動提醒的功能，以便有效地預(yù)防和控制漏送、錯送情況的發(fā)生。

四、總結(jié)與展望

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有信息采集、傳輸和處理的能力，可實(shí)現(xiàn)智能化識別和管理，從而提高資源利用率和管理效率。研究和利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的射頻識別技術(shù)(RFID)，結(jié)合犯罪物證管理，對重要物證進(jìn)行捆綁或者嵌入RFID標(biāo)簽，然后進(jìn)行物證信息采集、登記和管理，實(shí)現(xiàn)對犯罪物證的智能化識別和監(jiān)控管理，可以防止物證被盜或丟失，實(shí)現(xiàn)高效、智能、網(wǎng)絡(luò)化的物證管理系統(tǒng)，提高工作效率和管理的精確性。

該系統(tǒng)可以推廣應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室管理、犯罪現(xiàn)場監(jiān)控、證物追蹤定位、槍械及其他特殊物品管理等領(lǐng)域。系統(tǒng)的無線定位功能也可以用于對特定區(qū)域人員、物資、車輛的追蹤定位、監(jiān)控，以及對犯罪現(xiàn)場、森林保護(hù)區(qū)、重大活動現(xiàn)場以及其他特殊場所等實(shí)施監(jiān)管、安保等防護(hù)措施。這樣可以提高工作效率，緩解警力不足的壓力，提升公安信息化應(yīng)用水平。

［1］單承贛，單玉鳳，姚磊．射頻識別(RFID)原理與應(yīng)用［M］．北京:電子工業(yè)出版社，2008．105．

［2］呂治安．Zigbee網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用開發(fā)［M］．北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2008．86．

責(zé)任編輯:賈永生

物聯(lián)網(wǎng)及無線定位技術(shù)在物證管理中的應(yīng)用

林麗芝，許發(fā)見，丁 強(qiáng)

The Application of Internet of Things and Wireless Location Technology in the Management of Material Evidence

Lin Lizhi，Xu Fajian＆ Ding Qiang
(Department of Basic Courses，F(xiàn)uzhou College of Foreign Studies and Trade，F(xiàn)uzhou 350202，China;Department of Computer and Information Security Management，F(xiàn)uzhou Police College，F(xiàn)uzhou 350007，China)

The intelligent development of the information－based management system is a trend．To use the RFID technology of the Internet of things in a comprehensive way can identify，register，use，monitor and manage material evidence intelligently．To apply the indoors wireless location technology combining RFID and Zigbee can realize controllable information about the material evidence when it is obtained automatically and managed so that it can be prevented from being lost or stolen．As a result，the management and maintenance of material evidence will be improved．

Internet of things;management of material evidence;RFID;Zigbee;wireless location

D915．13

B

1009－3192(2013)03－0033－04

2013－03－18

林麗芝，女，碩研，福州外語外貿(mào)學(xué)院公共基礎(chǔ)部助教，研究方向?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù);許發(fā)見，男，福建警察學(xué)院信息安全與管理教研室主任，副教授，主要研究方向?yàn)橛嬎銠C(jī)犯罪取證技術(shù);丁強(qiáng)，男，福建警察學(xué)院網(wǎng)控室主任，講師，研究方向?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。

本文為2012年福建省教育廳JK類科技項(xiàng)目“基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開放式實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)研究(JK2012062)”和2012年國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項(xiàng)目“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物證管理中的應(yīng)用(201211495008)”的階段性成果。