RFID技術(shù)在智能監(jiān)獄管理中的應用

【摘要】本文簡單介紹了RFID技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)和特點，提出了基于RFID技術(shù)的智能監(jiān)獄管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)能解決傳統(tǒng)監(jiān)獄管理模式中存在的問題，對現(xiàn)行監(jiān)獄安全管理具有極大的借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】RFID；智能監(jiān)獄；安全管理

1.引言

隨著刑事犯罪增加，犯人數(shù)量激增的態(tài)勢，犯罪的類型和罪犯的成分也越來越復雜，罪犯也變得越來越陰險狡詐，這給傳統(tǒng)的監(jiān)獄管理模式帶來了巨大壓力。犯人暴獄、逃跑、鬧事等安全隱患隨時都有可能發(fā)生，這對監(jiān)獄工作人員和執(zhí)勤人員人身安全以及秩序的穩(wěn)定造成巨大威脅。

本文提出的RFID智能監(jiān)獄管理系統(tǒng)可使管理人員實時監(jiān)控犯人動向，掌控各監(jiān)區(qū)在押犯人詳細信息及數(shù)目，能有效的防止在押犯人暴獄、脫逃、鬧事，減小安全隱患發(fā)生的幾率，秘密監(jiān)視高危犯人，實時跟蹤和追查鬧事事件的發(fā)生，最大限度的保障工作人員和犯人的人身安全。另外，系統(tǒng)還能實時清點指定區(qū)域犯人和掌握執(zhí)勤干警信息，大大減輕監(jiān)獄管理人員負擔，在遇到突發(fā)事件時能夠迅速定位犯人及執(zhí)勤干警的所在位置，從而有效提高監(jiān)獄管理水平。

2.RFID技術(shù)概述

RFID技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過使用射頻電子設備發(fā)射射頻信號，射頻信號通過空間耦合來自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，并且可以將新的信息寫入目標對象的標識設備。RFID的工作無需人工干預，可自動工作于各種惡劣環(huán)境。

RFID電子標簽具有多種特點，體積小、重量輕、壽命長、可重復使用、支持多次讀寫、唯一標識號移動識別，無線定位跟蹤管理。RFID技術(shù)通過結(jié)合通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)使用，可實現(xiàn)跟蹤全球范圍內(nèi)物品和信息共享。在交通物流、火車調(diào)度以及軍事、建筑等方面的應用，可大幅度提高管理與運作效率，降低成本。

2.1 RFID系統(tǒng)組成

典型的RFID應用系統(tǒng)由電子標簽、讀寫器和中間件組成：

電子標簽：也稱作射頻標簽、應答器或數(shù)據(jù)載體，組成包括耦合元件和芯片。每個電子標簽具有唯一的電子編碼，高容量電子標簽有用戶可寫入的存儲空間，附著在物體上標識目標對象。讀寫器向電子標簽發(fā)射無線電射頻信號，電子標簽獲得能量，然后將儲存的信息及數(shù)據(jù)發(fā)送給讀寫器。

讀寫器：也被稱為閱讀器、接收器。讀寫器通過一個或多個天線傳送射頻能量，電子標簽的天線接收這些能量，并返回無線電射頻信號，即電子標簽數(shù)據(jù)，經(jīng)相應處理后獲取電子標簽數(shù)據(jù)信息。

中間件：是在讀寫器和主機之間運行的一組軟件，它是在標簽和讀寫器上運行的RFID系統(tǒng)軟件和在主機上運行的應用軟件之間的橋梁。

2.2 RFID技術(shù)特點

目前，RFID技術(shù)越來越廣泛的被應用在日常生活中，并且朝著高效率、低成本的方向發(fā)展。和其他技術(shù)相比，RFID技術(shù)具有以下突出特點：

（1）安全性高：可對RFID系統(tǒng)中標簽進行反復擦寫加密，并且可以防止信息的泄露；

（2）可無線識別：能夠遠距離無線定位識別標簽，并獲取相關(guān)信息數(shù)據(jù)，無需工作人員在惡劣環(huán)境中工作；

（3）存儲數(shù)據(jù)容量大：與傳統(tǒng)條形碼技術(shù)相比，RFID標簽有良好的擴展性，能提高數(shù)據(jù)存儲量，96位的RFID標簽可以提供數(shù)十億個物品的識別能力；

（4）具有穿透性：標簽若被紙張、木材和塑料等非金屬或半透明的材質(zhì)包裹

的話，也可以進行穿透性通信。如果是金屬材質(zhì)，則需進行特殊處理。

3.RFID智能監(jiān)獄管理系統(tǒng)設計

3.1 RFID智能監(jiān)獄管理系統(tǒng)工作原理

由于監(jiān)獄的環(huán)境特殊，因此本論文研究的RFID智能監(jiān)獄管理系統(tǒng)使用有源電子硬件設備，設備由三部分組成，包括讀寫器、激活器和有源電子標簽。這三部分相互作用，相互聯(lián)系，共同實現(xiàn)定位追蹤監(jiān)控功能。具體工作原理如圖1所示：

從圖中可以看到，激活器和讀寫器分別被安裝在預定位置。讀寫器讀寫范圍比較大，激活器激活范圍比較小。當帶有電子標簽的犯人進入激活器的激活范圍時，電子標簽受到激活后向讀寫器發(fā)送一個信號，讀寫器經(jīng)過信號處理，就能識別出電子標簽中所儲存的犯人信息和資料。

在實際使用過程中，每一個激活器和讀寫器都分別含有一個固定的ID號和IP地址，激活器和讀寫器根據(jù)監(jiān)獄具體環(huán)境安裝在各個地方。當佩戴有電子標簽的犯人或其它物件進入激活器的激活范圍時，電子標簽就會接收到能量被激活，并向讀寫器發(fā)送信息，包括激活器的ID號。當讀寫器收到此信號后經(jīng)過中間件傳送到后臺網(wǎng)絡服務器，結(jié)合讀寫器的IP地址、激活器ID號和電子標簽ID號，經(jīng)過相應的數(shù)據(jù)處理，根據(jù)監(jiān)獄模擬電子地圖，就可以清楚的知道并掌握在某一時間犯人或物件在哪個地方，實現(xiàn)對犯人和物件的實時定位追蹤監(jiān)控。

3.2 RFID監(jiān)獄管理系統(tǒng)網(wǎng)絡連接圖

激活器含有收發(fā)天線，不需要與局域網(wǎng)相連接，接通電源就可以工作。電子標簽佩戴在犯人或其它物件上，標簽內(nèi)含有電池，也不需要連接網(wǎng)絡。接收器及讀寫器，通過以太網(wǎng)及RFID中間件與后臺網(wǎng)絡服務器相連接。

RFID智能監(jiān)獄管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡連接圖如圖2所示：

主要的追蹤定位監(jiān)控功能處理流程圖

接收器接收到電子標簽返回的數(shù)據(jù)信息，并通過以太網(wǎng)和中間件傳輸?shù)胶笈_應用服務器，應用服務器對數(shù)據(jù)信息進行相應的分析處理后，將記錄存儲到數(shù)據(jù)服務器，并將分析處理結(jié)果發(fā)送給各個監(jiān)控工作站，工作人員就能對犯人和物件進行實施監(jiān)控。

3.3 RFID監(jiān)獄管理系統(tǒng)事件處理流程

RFID智能監(jiān)獄管理系統(tǒng)主要的追蹤定位監(jiān)控功能處理流程圖如圖3所示。

接收器收到電子標簽中數(shù)據(jù)信息后，在后臺數(shù)據(jù)庫服務器中查找相關(guān)人員記錄，如果沒有相關(guān)人員記錄，就發(fā)出警報，并開啟現(xiàn)場視頻監(jiān)控；如果有相關(guān)人員記錄，就查看是否有訪問權(quán)限，若沒有權(quán)限就發(fā)出警報，并開啟現(xiàn)場視頻監(jiān)控，若有權(quán)限也可以在現(xiàn)場平面圖上顯示相關(guān)人員位置，并進行視頻監(jiān)控。

3.4 RFID智能監(jiān)獄管理系統(tǒng)功能說明

系統(tǒng)主要對相關(guān)人員和物件進行實時定位和監(jiān)控，主要功能包括人員及物件的實時定位、資料管理、歷史記錄查詢、視頻監(jiān)控等。具體功能說明如下：

（1）實時定位功能

①追蹤定位

根據(jù)接收到的IP地址和ID號，能夠追蹤定位到相關(guān)人員在哪個區(qū)域。并將定位信息顯示在監(jiān)獄模擬電子地圖上。不同的人和物件用不同的標識顯示在地圖上，點擊顯示標識就能查看相關(guān)信息和資料。

②出入控制

使用專門的讀寫器控制監(jiān)獄大門，相關(guān)人員佩戴電子標簽，只有被授權(quán)人員才能被識別并進出入大門。

③非法進入報警

不同的區(qū)域有不同的訪問權(quán)限，只有獲得相關(guān)權(quán)限才能進入相關(guān)的區(qū)域。如果未經(jīng)授權(quán)而進入非法區(qū)域?qū)⒂|動非法進入警報，工作人員便能及時對事件進行處理。

④防拆卸破壞報警腕表

有源電子標簽做成腕表形式佩戴在犯人手腕，體積小、重量輕，當電子標簽腕表遭到非法破壞和拆卸時將發(fā)出報警信號。

（2）資料管理功能

每一個電子標簽都有唯一的標識碼，電子標簽中記載著相關(guān)人員的各種信息，包括人員的姓名，年齡等資料。如果是犯人，還會包括犯人的危險程度，屬于哪個監(jiān)區(qū)以及犯罪類型等信息；如果是工作人員，就會含有人員工作職業(yè)，部門級別等信息。此外還可以為相關(guān)人員設置訪問權(quán)限，并且可以在后臺網(wǎng)絡顯示器上對人員資料信息進行改寫和統(tǒng)一操作管理。犯人的表現(xiàn)，身體狀況，以及消費記錄等信息也可以寫入標簽進行管理。

（3）歷史記錄查詢功能

通過后臺數(shù)據(jù)庫服務器和相關(guān)軟件，在終端輸入要查詢的信息，就可以查看相關(guān)人員和物件在以前某個時間的位置、狀態(tài)等信息，進行歷史記錄的查詢。

（4）視頻監(jiān)控功能

視頻監(jiān)控采取觸發(fā)式和手動相結(jié)合的方式。當有突發(fā)事件發(fā)生或有未經(jīng)授權(quán)人員進出非法監(jiān)控區(qū)域時，視頻監(jiān)控功能被觸發(fā)打開。此外，如果想要查看某個犯人在哪個區(qū)域，以及在做什么，可以隨時調(diào)出監(jiān)控區(qū)域視頻進行查看。手動式和觸發(fā)式相結(jié)合的視頻監(jiān)控，既可以有效實現(xiàn)視頻監(jiān)控功能，又可以提高突發(fā)事件處理效率。

（5）兼容其他技術(shù)

系統(tǒng)能夠與其它相關(guān)技術(shù)結(jié)合使用，如指紋識別，語音監(jiān)控及突發(fā)事件處理預案等。

4.結(jié)束語

隨著犯罪類型的的多樣化以及罪犯的激增，傳統(tǒng)監(jiān)獄管理模式的弊端越來越凸顯出來，研發(fā)RFID智能監(jiān)獄管理系統(tǒng)成必然趨勢。本系統(tǒng)能實現(xiàn)智能監(jiān)控管理、實時定位跟蹤、犯人資料管理、歷史記錄查詢、視頻監(jiān)控、越界報警等功能，對提高監(jiān)獄管理水平有著重大意義。它可以降低在押犯人逃跑，暴獄以及鬧事的幾率，大幅度提升監(jiān)獄內(nèi)部管理的安全性和管理效率，減輕監(jiān)獄管理人員負擔和執(zhí)勤人員壓力，最大限度的達到資源優(yōu)化配置。同時系統(tǒng)還可以與其它相關(guān)技術(shù)相接軌，比如與視頻語音監(jiān)控，臉型識別等技術(shù)相結(jié)合使用。另外，也可與指紋識別等安防監(jiān)控系統(tǒng)相整合，擴展整個監(jiān)獄監(jiān)控管理系統(tǒng)功能，全面提高系統(tǒng)監(jiān)控安全性。雖然目前RFID技術(shù)成本比較高，在我國發(fā)展還不是很成熟，但隨著RFID技術(shù)的不斷發(fā)展，應用的不斷推廣，其應用成本也越來越低，RFID智能監(jiān)獄管理系統(tǒng)也將會受到極大重視。

參考文獻

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