淺談在監(jiān)獄安防信息化領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

鄧洋　徐海林

摘 要：本文探討在我國監(jiān)獄安防信息化取得不小進(jìn)步的今天，如何引入物聯(lián)網(wǎng)這個新型技術(shù)，為監(jiān)獄安防信息化新發(fā)展服務(wù)。文中大膽設(shè)想了物聯(lián)網(wǎng)在監(jiān)獄安防信息化中的應(yīng)用方向，并提出監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的思路和想法，及相關(guān)技術(shù)分析。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；安防；信息化；監(jiān)獄管理

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-1302（2014）10-00-02

0 引 言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后全球信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮，其技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)引起了世界各國政府、產(chǎn)業(yè)界與學(xué)術(shù)界的重視。我國政府也高度重視這一前所未有的歷史機遇，積極投入物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的研究和發(fā)展，迄今已有200余所大學(xué)開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)。監(jiān)獄作為國家的刑罰執(zhí)行機關(guān)，進(jìn)行有效的信息化安防系統(tǒng)建設(shè)勢在必行，隨著信息技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)這個新型名詞也將更多的和監(jiān)獄安防信息化新發(fā)展聯(lián)系在一起。如何將這項新技術(shù)的紅利確實分享到大量一線干警身上，提高他們的工作效率，降低工作強度，減少機械重復(fù)工作，創(chuàng)新管理水平，真正實現(xiàn)“向科技要警力”，將是擺在我們面前的一個重大課題。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

物聯(lián)網(wǎng)被重視起來應(yīng)該就是這幾年的事情，當(dāng)我們討論它的產(chǎn)生根源時，可能會追溯到1995年比爾·蓋茨的《未來之路》這本書。該書開頭就提出一系列很有遠(yuǎn)瞻性的問題，列舉其中的一個問題：“位于哪里的哪一家商店在明天早晨以最低價把一個測量你脈搏的手表送貨上門？”書中這些亟待解決的問題正孕育著物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)。

物聯(lián)網(wǎng)的英文表達(dá)是“Internet of Things”，它的概念正式被提出是在2005年，當(dāng)時國際電信聯(lián)盟（ITU）在信息社會世界峰會上發(fā)布了研究報告，其報告指出無所不在的物聯(lián)網(wǎng)通信時代即將到來，世界上萬事萬物，大到飛機、大橋，小到手表、手機，只要嵌入微型的傳感器芯片和RFID芯片，就能形成一個無所不在的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)的所有物體能夠?qū)崿F(xiàn)任何時間、任何地點的信息交互，從而最終實現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間的溝通連接。物聯(lián)網(wǎng)實際上是通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的延伸，它利用感知技術(shù)與智能裝置對物理世界進(jìn)行感知，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸互聯(lián)，進(jìn)行計算、處理和知識挖掘，使人類對客觀世界具有更透徹的感知能力、更全面的認(rèn)知能力、更為智慧的處理能力，實現(xiàn)信息世界和物理世界的深度融合。物聯(lián)網(wǎng)的計算模式在提高人類的生產(chǎn)力、效率、效益的同時，能進(jìn)一步改善人類社會發(fā)展與地球生態(tài)的和諧與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在監(jiān)獄安防信息化中的應(yīng)用探索

2.1 智能人員管理

由于監(jiān)獄的特殊性，出入監(jiān)獄的人員形形色色，對這些人群采取佩戴不同類型RFID標(biāo)簽的管理方式，將大大提高人員管理的智能化水平。

（1）監(jiān)獄工作人員管理。監(jiān)獄工作人員一般包括民警和職工兩種，對于其不同的分工類型和特點，在RFID標(biāo)簽上寫入各自基本信息，并授予相應(yīng)的工作提醒與權(quán)限。

（2）臨時進(jìn)出人員管理。錄入外來人員的信息、陪同人員信息、進(jìn)監(jiān)事由，并設(shè)定標(biāo)簽的活動區(qū)域及有效時限，有效時限臨近時自動提醒，離開時自動提醒交回標(biāo)簽。

（3）服刑人員管理。詳細(xì)錄入服刑人員各自的信息，包括姓名、年齡、犯罪信息、性格特點、身體狀況、處遇等級、改造情況等，并按具體情況劃定活動范圍和提醒事項。

（4）探監(jiān)人員管理。錄入探監(jiān)人員身份信息、探監(jiān)對象，并設(shè)定陪同探監(jiān)的民警信息，離開時自動提醒交回標(biāo)簽。

通過后臺系統(tǒng)對上述常見的人員進(jìn)行分類管理，可以隨時掌握獄內(nèi)人員的分布和構(gòu)成情況，對于超越授權(quán)范圍的人員，后臺管理軟件將自動報警，并通過RFID標(biāo)簽自動將報警信息及時發(fā)給相關(guān)人員，屆時將大大提高監(jiān)獄民警的工作效率，提升監(jiān)獄安全系數(shù)。

2.2 智能醫(yī)院管理

監(jiān)獄醫(yī)院作為保障服刑人員身體健康的重要部門，常由于資源條件的限制，往往在服刑病人遇到突發(fā)身體狀況后難以應(yīng)付。在引入監(jiān)獄智能醫(yī)院信息系統(tǒng)后，將以監(jiān)內(nèi)病人中心，以服刑患者基本信息、治療過程、醫(yī)療物資管理為主線，通過覆蓋全監(jiān)獄的醫(yī)療管理信息系統(tǒng)，同時接入獄外對口醫(yī)療單位、區(qū)域智能醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)平臺，實現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療、在線醫(yī)療咨詢與預(yù)約服務(wù)，更及時高效地為監(jiān)內(nèi)服刑人員服務(wù)。整體設(shè)想的流程是：通過監(jiān)內(nèi)服刑病人或者正常人隨身攜帶的RFID標(biāo)簽或者身體傳感器，隨時監(jiān)測這部分人體的各項生理參數(shù)（體溫、脈搏等），并將數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)實時傳送到醫(yī)院后臺服務(wù)中心，后臺系統(tǒng)將根據(jù)傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動分析比對，對可能引發(fā)的疾病危險實施自動報警，將緊急信息發(fā)送到當(dāng)天值班醫(yī)生的RFID標(biāo)簽上，并能通過自動分析結(jié)果推薦治療的藥物，值班醫(yī)生能通過RFID標(biāo)簽定位系統(tǒng)迅速定位到病人具體位置，并可攜帶后臺中心系統(tǒng)推薦的藥物迅速趕到現(xiàn)場實施最及時的救治。對于需要出監(jiān)治療的緊急情況，醫(yī)生通過后臺中心系統(tǒng)接入智能網(wǎng)絡(luò)平臺，預(yù)約專家或者申請遠(yuǎn)程醫(yī)療。監(jiān)獄智能醫(yī)院的最大優(yōu)勢就在于，能預(yù)防疾病的發(fā)生，在疾病發(fā)生的第一時間了解病情，并實施最準(zhǔn)確及時的治療。

2.3 智能設(shè)施設(shè)備管控

監(jiān)獄中有眾多設(shè)施設(shè)備，大到圍墻、電網(wǎng)、監(jiān)控、門禁等，小到錘子、剪刀等生產(chǎn)工具，這些看似獨立的個體，其實都關(guān)系到監(jiān)獄的安全。對于這些紛繁復(fù)雜的個體，我們設(shè)想通過引入大量的各種類型的傳感器，對整個相對靜態(tài)或動態(tài)的個體實施深入的環(huán)境感知，通過傳感器的參數(shù)監(jiān)控，可以準(zhǔn)確實現(xiàn)全面的在線監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)施設(shè)備可能出現(xiàn)的故障和風(fēng)險，快速處理，消除安全事故。對可能出現(xiàn)的潛在危險或突發(fā)事件，快速預(yù)判，消除安全隱患。例如：可以在監(jiān)獄內(nèi)的圍欄上安裝若干個復(fù)合類傳感器，用于檢測圍欄周界的安全。如有不法份子采用工具破壞或者試圖攀越圍欄時，圍欄上的復(fù)合傳感器會檢測到異常震動信號，經(jīng)過匹配分析，以及智能識別和定位，發(fā)出預(yù)警信息至監(jiān)獄指揮中心。監(jiān)獄指揮中心根據(jù)傳感器的預(yù)警信號提示位置，通過區(qū)域附近的視頻監(jiān)控確認(rèn)，以圍界前端燈光、喇叭發(fā)出警報，同時視情況啟動相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案。如有不法份子在圍欄附近挖掘時，地下的地理傳感器感受到異常震動，通過綜合分析，確定事件發(fā)生位置，發(fā)出預(yù)警信號至監(jiān)獄指揮中心，監(jiān)獄指揮中心也隨即啟動相應(yīng)方案。

此外，管控系統(tǒng)還可引入物聯(lián)網(wǎng)多模塊集成技術(shù)和云計算理念，實現(xiàn)周界報警、視頻監(jiān)控、門禁管理、勞動工具等信息在一個平臺上集中管理維護(hù)，從而形成管控一體化的智能設(shè)施設(shè)備防范系統(tǒng)，改變個體之間孤立運行的局面，使得各項信息能夠全面有效進(jìn)行交互，方便管理人員通過數(shù)據(jù)挖掘與智能信息處理，從大量的云計算平臺數(shù)據(jù)中提取有效信息，對整個監(jiān)獄所有設(shè)施設(shè)備實施統(tǒng)一管控。

3 監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成

3.1 監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)感知層

監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)感知層是監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)，是監(jiān)獄物理世界和信息世界的重要紐帶。它由大量具有感知、通信、識別能力的智能物體與感知網(wǎng)絡(luò)組成。在服刑人員手腕上的每一個RFID手環(huán)，在勞動工具上貼的每一個RFID標(biāo)簽，在圍墻、護(hù)欄周圍分布的每一個震動傳感器，在監(jiān)內(nèi)服刑病人身上攜帶的檢測身體參數(shù)的身體傳感器，在大門、圍墻周界安裝的每一個光學(xué)傳感器——視頻攝像頭等，這些都作為一個個感知節(jié)點，隨時監(jiān)控監(jiān)獄物理世界里的一舉一動。為了保證感知層獲取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，建設(shè)過程中應(yīng)考慮盡可能增加感知節(jié)點的覆蓋范圍，通過若干感知節(jié)點信息的分析比對，得到盡可能準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。而其中無線傳感器節(jié)點與RFID標(biāo)簽節(jié)點都屬于微小型的嵌入式系統(tǒng)，其單體生存能力的強弱，以及體積的大小、功耗的多少、造價低廉與否等都是作為選擇感知節(jié)點的必備條件，作為監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)感知層，生存能力強、體積小、功耗少、造價低的感知節(jié)點必定更受歡迎。

3.2 監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層

監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層是連接感知層和應(yīng)用層的中間層，它的作用是要正確、快速、安全地傳輸感知數(shù)據(jù)和控制指令，實現(xiàn)廣泛的可靠的互聯(lián)互通。作為在計算機網(wǎng)絡(luò)和移動通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上衍生出來的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層，采用異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)是監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的一個重要特點，但它依舊要遵循通信協(xié)議中規(guī)定的數(shù)據(jù)編碼方式、包格式與信息交互過程。對于前端感知層節(jié)點獲取的數(shù)據(jù)信息，大部分通過移動網(wǎng)絡(luò)，將信息及時發(fā)送專用的網(wǎng)關(guān)（gateway），通過網(wǎng)關(guān)的協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，轉(zhuǎn)換成計算機網(wǎng)絡(luò)上能識別的數(shù)據(jù)信息，從而方便中心服務(wù)器綜合分析處理。這里的網(wǎng)關(guān)連接的兩端，一端是IP網(wǎng)，一端可稱為非IP網(wǎng)，網(wǎng)關(guān)的作用就是完成兩種不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)之間數(shù)據(jù)信息的格式變換，實現(xiàn)感知層和應(yīng)用層信息的順暢互通。當(dāng)然在設(shè)計監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的同時，一個不容忽視的問題就是通信安全性。在一端的IP網(wǎng)，可以考慮通過設(shè)計專門的監(jiān)獄IP專網(wǎng)，使其專供監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)使用，和其他外部網(wǎng)絡(luò)線路實現(xiàn)完全意義上的物理隔離，可最大程度降低泄密風(fēng)險；在另一端非IP網(wǎng)絡(luò)（主要是移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和無線通信網(wǎng)），傳輸途徑主要是通過空中信道傳輸，這里可以通過虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（Virtual Private Network ，VPN）和密碼加密等方法，盡可能保證數(shù)據(jù)信息的安全。當(dāng)然新型的監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層最好直接使用IPv6地址，可大大增加地址空間，保證每個物聯(lián)網(wǎng)感知節(jié)點都有其唯一的IPv6地址。

3.3 監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層

監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層作為三層結(jié)構(gòu)里的最高層，是保證人與人、人與物、物與物之間信息有條不紊交換的關(guān)鍵。由于監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)感知節(jié)點數(shù)量廣，數(shù)據(jù)形式多樣，數(shù)據(jù)信息也實時變化，所以在設(shè)計監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層時，得著重考慮這些龐大數(shù)據(jù)的存儲以及各種數(shù)據(jù)形式的融合處理問題。因此監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)是否能夠發(fā)揮作用，將取決于是否有一個龐大的能夠完成超級運算的數(shù)據(jù)中心。一切都預(yù)示了監(jiān)獄超級數(shù)據(jù)中心的建設(shè)不可避免，但考慮到成本太過昂貴，更不可能每個監(jiān)獄都各自建立一個龐大的數(shù)據(jù)中心，這時“云計算”理念的提出恰恰解決了這個難題。用一句比較通俗易懂的比喻來形容“云計算”在物聯(lián)網(wǎng)里的運用：“讓未來的計算資源能像公共設(shè)施（如水、電）一樣被使用”。它使得我們可以直接借用強大的互聯(lián)網(wǎng)資源，租用龐大的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（Internet Data Center，IDC）。這樣我們只需要支付小部分租金，而不需要花費巨額的建設(shè)成本。我們還可以設(shè)想其中的“私有云”是專門為我們監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，它不但能夠提供海量的存儲空間和高速的計算處理能力，關(guān)鍵還有較高的安全保密性能。監(jiān)獄管理者可在“私有云”的幫助下，全面及時的掌控監(jiān)獄內(nèi)所有人與物的一舉一動，以智慧方式處理一切事務(wù)。

4 結(jié) 語

在監(jiān)獄領(lǐng)域內(nèi)廣泛應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以有效實現(xiàn)監(jiān)獄的智能化管理，尤其在監(jiān)獄智能人員管理、智能醫(yī)院管理、智能設(shè)施設(shè)備管控等方面，大大提高了監(jiān)獄管控的安全性，提升了信息化系統(tǒng)智能水平和自動化水平，最大限度地實現(xiàn)資源優(yōu)化配置，減輕一線民警的工作強度。有利于實現(xiàn)從傳統(tǒng)指揮向智能化指揮的轉(zhuǎn)變、從事后取證向事前防范的轉(zhuǎn)變、從孤立應(yīng)用向綜合集成的轉(zhuǎn)變；有利于推動相關(guān)司法部門間的工作協(xié)同，提升人民群眾對監(jiān)獄機關(guān)執(zhí)法工作的滿意度，更好地服務(wù)于社會。隨著監(jiān)獄信息化發(fā)展的不斷深入，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對監(jiān)獄機關(guān)來說，既是機遇，也是挑戰(zhàn)。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提升監(jiān)獄安全防范能力將是監(jiān)獄安全管理模式的一場深刻變革，將有力的推動監(jiān)獄事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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