作者:智靈科技技術(shù)組
一、前言:
監(jiān)獄,是國(guó)家的刑罰執(zhí)行機(jī)關(guān),承擔(dān)著執(zhí)行刑罰,依法監(jiān)管、懲罰和改造罪犯的重要使命,確保監(jiān)獄場(chǎng)所安全穩(wěn)定,是維護(hù)社會(huì)安全穩(wěn)定大局的必然要求,也是維護(hù)正常的監(jiān)管改造秩序的基礎(chǔ)。隨著 “落實(shí)習(xí)總書(shū)記重要指示加強(qiáng)監(jiān)獄管理”的精神及司法部2019年1月《智慧監(jiān)獄技術(shù)規(guī)范》 的頒布,及對(duì)全國(guó)監(jiān)獄進(jìn)行的“智慧監(jiān)獄”達(dá)標(biāo)考核打分授牌的舉動(dòng),對(duì)全國(guó)監(jiān)獄信息化建設(shè)提出了更高的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及管理標(biāo)準(zhǔn)。隨著當(dāng)下的技術(shù)高速發(fā)展,監(jiān)獄信息化轉(zhuǎn)型不得不依賴(lài)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐。
(一)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將成為確保監(jiān)獄安全穩(wěn)定的首選技術(shù):監(jiān)獄日常信息、安防管理因素復(fù)雜,任務(wù)繁重而緊迫,人防、物防、技防、聯(lián)防中的不可控因素成為監(jiān)獄管理中的最大焦點(diǎn)問(wèn)題,在維護(hù)監(jiān)獄安全政治成本、經(jīng)濟(jì)成本和警力使用成本不斷推高、層層加碼的情況下,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將成為監(jiān)獄技防的中堅(jiān)與主導(dǎo)力量,雖然近年監(jiān)獄在視頻監(jiān)控及安防設(shè)備上不斷投入資金,但還是不能解決人與人、人與物、物與物相互信息有效溝通的技術(shù)問(wèn)題。在采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后,監(jiān)獄物理形態(tài)的經(jīng)絡(luò)就是物聯(lián)網(wǎng),經(jīng)絡(luò)里流淌的血液就是罪犯刑罰與矯正的信息,技術(shù)更加人性化,真正成為科技強(qiáng)警、科學(xué)用警、防控在先的智慧監(jiān)獄新技術(shù)應(yīng)用模式。
(二)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可提升依法治監(jiān)的的綜合水平:黨的十八大以來(lái),以習(xí)近平同志為核心的黨中央提出一系列全面依法治國(guó)新理念新思想新戰(zhàn)略,監(jiān)獄執(zhí)法規(guī)范化建設(shè)長(zhǎng)足進(jìn)步, 但在具體執(zhí)行中精細(xì)化及程序化還有提升空間,應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)原有監(jiān)獄信息化軟硬件設(shè)備進(jìn)行重組整合,能進(jìn)一步提升監(jiān)獄執(zhí)法規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化水平。對(duì)監(jiān)獄布局調(diào)整深化、不同戒備度區(qū)域的劃分是罪犯行刑嚴(yán)格科學(xué)分類(lèi),實(shí)施分類(lèi)處遇的基礎(chǔ),更是行刑與矯正個(gè)別化的邏輯起點(diǎn)。以人員定位技術(shù)為核心的物聯(lián)網(wǎng)突出了監(jiān)獄人員(包括干警、職工、罪犯及外來(lái)人員)的個(gè)人信息,遵循了從個(gè)別到一般的管理思路,把人作為管理的落腳點(diǎn),構(gòu)建起一張人員之間、人與物之間,包括和行刑相關(guān)的所有預(yù)設(shè)信息規(guī)則串聯(lián)起來(lái)的,把行刑程序和實(shí)體統(tǒng)一于同一技術(shù)平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)。
(三)物聯(lián)網(wǎng)可提供監(jiān)獄更精細(xì)化的管理手段:當(dāng)前制約監(jiān)獄實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理的最大矛盾是押犯與警力不足的矛盾問(wèn)題,而解決此矛盾除了人海戰(zhàn)術(shù)、疲勞戰(zhàn)術(shù)之外,尚無(wú)更高效、有力的技術(shù)工具來(lái)將基層干警從繁重、枯燥、機(jī)械、單調(diào)的一線(xiàn)管理操作中釋放出來(lái)。在罪犯三大現(xiàn)場(chǎng),半小時(shí)的點(diǎn)名及聯(lián)號(hào)管理,要么費(fèi)事費(fèi)力,要么流于形式,失去相互監(jiān)督。 采用物聯(lián)網(wǎng)人員定位技術(shù)可按要求在一定范圍內(nèi)自動(dòng)發(fā)起全員點(diǎn)名和重要高危物品數(shù)量清點(diǎn)。三人聯(lián)號(hào)在重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)可提前預(yù)警。物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)以人員及物品為信息采集生成、交流中心,實(shí)施監(jiān)獄管理規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),并協(xié)同人、物的智能處理,并達(dá)到準(zhǔn)確可控程度。在人員定位和狀態(tài)感知技術(shù)的指引,遙控下,更能確保底線(xiàn),遵循規(guī)范,按標(biāo)準(zhǔn)、制度實(shí)施管理,達(dá)到技術(shù)可控下的精確水平。
二、目前監(jiān)獄信息化管理仍存在的問(wèn)題
目前,監(jiān)獄在基礎(chǔ)建設(shè)、安全防范及視頻監(jiān)控等技術(shù)手段上已有大量資金投入,在應(yīng)急指揮及調(diào)度上也通過(guò)更先進(jìn)的設(shè)備、技術(shù)實(shí)現(xiàn)了預(yù)警、處警、預(yù)案等技術(shù)功能。但對(duì)于監(jiān)獄場(chǎng)景內(nèi)的物理空間信息、人與物的空間關(guān)系及物理空間中的智能識(shí)別仍存在不足,具體如下:
(一)無(wú)法在有效范圍內(nèi)快速掌握罪犯位置及人數(shù):準(zhǔn)確掌握監(jiān)管現(xiàn)場(chǎng)罪犯的數(shù)量,位置是確保監(jiān)管現(xiàn)場(chǎng)安全的首要因素。一線(xiàn)干警需實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)了解罪犯所在區(qū)域,是否發(fā)生脫管、非法進(jìn)出特定區(qū)域、非法靠近獄墻及警戒區(qū)、關(guān)鍵設(shè)備等行為。目前監(jiān)管現(xiàn)場(chǎng)的人數(shù)清點(diǎn)依靠人工判斷、視頻人臉掃描、掃碼清點(diǎn)等手段,均存在耗時(shí)長(zhǎng),清點(diǎn)不靈活,盲區(qū)無(wú)法甄別的缺點(diǎn)。而追蹤每個(gè)罪犯何時(shí)在何地的歷史活動(dòng)軌跡非常麻煩。
(二)無(wú)法做到對(duì)罪犯身份唯一識(shí)別:目前監(jiān)管場(chǎng)所身份識(shí)別靠罪犯自報(bào)姓名或管教干警人工判斷,依托于人臉識(shí)別的手持終端和罪犯人像數(shù)據(jù)庫(kù)仍未大面積普及,同時(shí)人臉識(shí)別也存在雙胞胎,病理性面貌改變等問(wèn)題。普通攝像機(jī)捕捉的人臉信息,需要超強(qiáng)系統(tǒng)進(jìn)行后臺(tái)運(yùn)算,對(duì)算力及時(shí)效均要求很高。這對(duì)于甄別監(jiān)管區(qū)域的人員信息造成一定的困難。
(三)生命體征及突發(fā)預(yù)警:監(jiān)管區(qū)內(nèi)服刑的罪犯出于各種因素,會(huì)出現(xiàn)突發(fā)性疾病、自殘、自殺或群體聚集、斗毆、串號(hào)等突發(fā)行為,有些行為在夜間、監(jiān)管盲區(qū)或隱蔽性極強(qiáng)。對(duì)于一線(xiàn)干警造成極大的管理壓力。如何提前預(yù)知預(yù)判,在監(jiān)管盲區(qū)也能探知罪犯位置及行為方式,掌握重點(diǎn)罪犯的生命體征,有效減少非正常死亡及致殘時(shí)間,是目前技術(shù)上仍存在不足與無(wú)法有效解決的痛點(diǎn)問(wèn)題。
(四)外來(lái)人員及車(chē)輛、物品管理:監(jiān)管場(chǎng)所出于工作、生產(chǎn)需要,每天都會(huì)有外來(lái)臨時(shí)人員及車(chē)輛進(jìn)入監(jiān)管區(qū),目前仍需干警一對(duì)一帶領(lǐng),而對(duì)于人員、車(chē)輛的活動(dòng)范圍、活動(dòng)軌跡及時(shí)間管理,仍未進(jìn)行有效的精細(xì)化管理,后期取證及軌跡鏈捕捉,也需要耗時(shí)耗力。外來(lái)人員、車(chē)輛每天的進(jìn)出數(shù)量統(tǒng)計(jì)、當(dāng)下位置信息,對(duì)指揮中心來(lái)說(shuō),也無(wú)法精準(zhǔn)掌握,成為監(jiān)管安全的隱患。同時(shí),對(duì)于一些高危物品及勞動(dòng)生產(chǎn)工具,也只能通過(guò)人工清點(diǎn)或機(jī)械固定方式來(lái)避免不丟失,不被罪犯利用,物品管理也是監(jiān)管安全的重要一環(huán),管理得當(dāng)會(huì)避免生產(chǎn)安全事故及消除獄內(nèi)違禁品的來(lái)源。
綜上所述,監(jiān)獄信息化、安防建設(shè)是為了具體業(yè)務(wù)服務(wù)的,要滿(mǎn)足管用、實(shí)用、好用的基本點(diǎn)。其次,在日常工作中不給現(xiàn)有工作人員增加負(fù)荷,如何通過(guò)信息技術(shù)手段對(duì)服刑罪犯、特定監(jiān)管區(qū)域進(jìn)行更有效的立體監(jiān)管,防止罪犯脫逃、自殺、猝死等意外情況發(fā)生,提升干警管理效率,降低干警工作強(qiáng)度,是在新型“智慧監(jiān)獄”信息化建設(shè)中亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。
三、監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)人員定位技術(shù)的應(yīng)用
監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)人員定位技術(shù)以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐點(diǎn),利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過(guò)安裝在監(jiān)獄物理環(huán)境上的采集基站、物品及佩戴在服刑人員、民警等身體上的各種信息傳感設(shè)備,采集感知監(jiān)獄監(jiān)管所需的相關(guān)信息,按約定的協(xié)議,通過(guò)接口與互聯(lián)網(wǎng)相連,實(shí)現(xiàn)人與物體或物體與物體之間的溝通和對(duì)話(huà),從而給物體賦予“智能”,實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控、生命體征和精細(xì)化管理。
以監(jiān)管場(chǎng)所為核心構(gòu)建一套完整的物聯(lián)網(wǎng)感知網(wǎng)絡(luò),建立起基于人、車(chē)、物的智能化管理體系,聚焦空間位置,實(shí)時(shí)記錄在押人員活動(dòng)軌跡,動(dòng)態(tài)掌握警力、外來(lái)人員和車(chē)輛分布情況,實(shí)現(xiàn)監(jiān)管場(chǎng)所內(nèi)各類(lèi)人、車(chē)、物的全程掌握。其技術(shù)架構(gòu)如下圖示:
高精度物聯(lián)網(wǎng)信息采集基站采用TDOA 算法,是一種利用時(shí)間差進(jìn)行定位的方法,通過(guò)比較信號(hào)到達(dá)多個(gè)監(jiān)測(cè)站的時(shí)間差,就能作出以監(jiān)測(cè)站為焦點(diǎn)、距離差為長(zhǎng)軸的雙曲線(xiàn),雙曲線(xiàn)的交點(diǎn)就是信號(hào)的位置。
(一)監(jiān)管現(xiàn)場(chǎng)的人數(shù)清點(diǎn)及位置判斷
根據(jù)監(jiān)管業(yè)務(wù)的需要和實(shí)際場(chǎng)所環(huán)境,將整個(gè)監(jiān)管區(qū)域劃分成不同區(qū)域,根據(jù)對(duì)服刑人員在某個(gè)監(jiān)管場(chǎng)所內(nèi)(如車(chē)間、禁閉樓)的空間位置統(tǒng)計(jì),實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)所內(nèi)服刑人員的自動(dòng)化點(diǎn)名管理。自動(dòng)點(diǎn)名功能分為兩部分內(nèi)容。一是系統(tǒng)托管自動(dòng)點(diǎn)名(半小時(shí)或1小時(shí)一次),主要用于固定時(shí)刻的點(diǎn)名,如集體出工時(shí),檢查人員是否齊全。二是執(zhí)勤警察主動(dòng)點(diǎn)名,主動(dòng)點(diǎn)名時(shí),系統(tǒng)將所有人員的狀態(tài)信息推送至執(zhí)勤警察工作終端或監(jiān)區(qū)辦公室終端上,管轄區(qū)域內(nèi)服刑人員數(shù)量信息一目了然。
同時(shí),執(zhí)勤警察可以根據(jù)需求,輸入服刑人員信息(姓名或編號(hào)等),實(shí)時(shí)查詢(xún)受控區(qū)域內(nèi)任意服刑人員的當(dāng)前實(shí)時(shí)位置。執(zhí)勤警察可以在控制中心的管理平臺(tái)或者相應(yīng)的移動(dòng)APP上進(jìn)行查詢(xún)。當(dāng)管轄的監(jiān)管區(qū)內(nèi)服刑人員需要外出就診、會(huì)見(jiàn)、臨時(shí)搬運(yùn)等離開(kāi)管轄區(qū)時(shí),如流程已經(jīng)審批,信息顯示終端顯示其去向及信息內(nèi)容,如無(wú)授權(quán)托管,則管轄區(qū)報(bào)警模塊會(huì)發(fā)出警報(bào),提示干警對(duì)人員的去向進(jìn)行偵測(cè)及核查。
(二)罪犯身份信息識(shí)別及軌跡回溯
實(shí)時(shí)監(jiān)控顯示在指區(qū)域內(nèi)有多少個(gè)無(wú)線(xiàn)定位對(duì)象以及實(shí)時(shí)的分布(3D)情況,在電子地圖上(3D)可以顯示當(dāng)前的定位對(duì)象標(biāo)識(shí)及區(qū)域攝像頭標(biāo)識(shí),鼠標(biāo)移到對(duì)應(yīng)的定位標(biāo)識(shí)上要顯示其詳細(xì)信息,單擊攝像頭標(biāo)識(shí)調(diào)用對(duì)應(yīng)區(qū)域攝像頭實(shí)時(shí)畫(huà)面。
同時(shí),可以根據(jù)不同的環(huán)境,開(kāi)啟不同的地圖模式。
通過(guò)基站對(duì)監(jiān)獄人員進(jìn)行實(shí)時(shí)定位,將實(shí)時(shí)位置信息,傳遞至監(jiān)獄人員管理服務(wù)器。根據(jù)監(jiān)獄管理的需求,可以直接在指揮中心顯示大屏上打開(kāi)3D電子地圖,可以實(shí)時(shí)打開(kāi)獲取任意一個(gè)服刑人員的實(shí)時(shí)位置信息。同時(shí),系統(tǒng)以日為單位,對(duì)服刑人員的活動(dòng)軌跡進(jìn)行記錄,也可以事后調(diào)取服刑人員的活動(dòng)軌跡。以及時(shí)有效的對(duì)重點(diǎn)服刑人員,以及其他服刑人員的日常行為進(jìn)行監(jiān)管。軌跡回放根據(jù)記錄無(wú)線(xiàn)定位對(duì)象經(jīng)過(guò)的時(shí)間地點(diǎn),可對(duì)其運(yùn)動(dòng)路線(xiàn)進(jìn)行跟蹤回放,掌握其詳細(xì)活動(dòng)路線(xiàn)和時(shí)間,做到有據(jù)可依;系統(tǒng)支持3D的形式回放,如是回放時(shí)間在當(dāng)前時(shí)間一個(gè)月之外,那么系統(tǒng)需要從歷史數(shù)據(jù)集中調(diào)取相應(yīng)數(shù)據(jù)。
電子身份管理系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng),將視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用水平提升到一個(gè)更高的層次。電子身份管理系統(tǒng)與原有視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接,可實(shí)現(xiàn)調(diào)用對(duì)應(yīng)區(qū)域的攝像頭視頻圖像,并支持監(jiān)控圖像記錄查找和監(jiān)控視頻回放。
(三)互監(jiān)組管理
在重要監(jiān)管區(qū)域內(nèi),每三至五人組成一個(gè)“互監(jiān)小組”,其目的是通過(guò)服刑人員進(jìn)行互相監(jiān)督,互相幫助,互相控制,凡是其中一個(gè)人出了問(wèn)題,“互監(jiān)組”的成員就要承擔(dān)連帶責(zé)任,這就加強(qiáng)了服刑人員之間的責(zé)任心,在對(duì)防止服刑人員逃脫、違反監(jiān)規(guī)方面有著非常積極的作用。
每個(gè)“聯(lián)幫互保小組”各分配一個(gè)可移動(dòng)的電子圍欄,只要組員走出了這個(gè)圍欄就會(huì)報(bào)警,但是所有組員保持在規(guī)定距離內(nèi)一起移動(dòng),也就是處于移動(dòng)圍欄內(nèi),就不會(huì)報(bào)警。
(四)生命體征(心率)偵測(cè)及預(yù)警
根據(jù)服刑人員實(shí)際的身體狀況,對(duì)部分有需要重點(diǎn)監(jiān)管的服刑人員佩帶帶心率監(jiān)測(cè)的智能腕帶。系統(tǒng)不僅能夠?qū)Ψ倘藛T的心率跳動(dòng)的頻率進(jìn)行采集,還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)心率的跳動(dòng)的幅度進(jìn)行監(jiān)測(cè),并且能夠根據(jù)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,結(jié)合服刑人員的實(shí)際情況,給出服刑人員關(guān)于身體健康的建議,同時(shí)對(duì)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)。
對(duì)服刑人員的異常行為能及時(shí)報(bào)警,如自殺、自殘、打架斗毆等異常情況出現(xiàn)時(shí),服刑人員心率會(huì)處于異常波動(dòng)的狀態(tài),后臺(tái)采集到數(shù)據(jù)后經(jīng)過(guò)研判向警察發(fā)出報(bào)警,提醒警察及時(shí)關(guān)注并處理異常情況。
可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)重點(diǎn)監(jiān)管服刑人員的心率狀態(tài),以不同的顏色顯示服刑人員心率值,來(lái)區(qū)分正常與異常心率,以及不同背景顏色區(qū)分健康服刑人員與病殘服刑人員,異常的心率會(huì)自動(dòng)顯示在前列。當(dāng)點(diǎn)擊某個(gè)服刑人員可以查看歷史心率數(shù)據(jù)、服刑人員詳情信息、所處區(qū)域攝像視頻。
(五)外來(lái)人員及車(chē)輛
通過(guò)給外來(lái)人員和車(chē)輛發(fā)放帶定位功能的臨時(shí)標(biāo)簽,可以動(dòng)態(tài)掌握外來(lái)人員和車(chē)輛的位置信息和活動(dòng)軌跡,并劃定外來(lái)人員和車(chē)輛不能進(jìn)入的禁區(qū),從而能有效管理外來(lái)人員和車(chē)輛。同時(shí),在AB門(mén)及重要通道、獄墻周界安裝的物聯(lián)網(wǎng)信息采集基站,收集外來(lái)人員、車(chē)輛的物理移動(dòng)空間,形成大范圍軌跡回溯及及時(shí)預(yù)警。可在指揮中心通過(guò)電子地圖一覽外來(lái)人員及車(chē)輛的分布位置、移動(dòng)軌跡和實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)信息。
(六)重要物品及勞動(dòng)工具
重要物品及高危勞動(dòng)工具通過(guò)部署在監(jiān)管勞動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的采集基站接受物品定位標(biāo)簽上的物聯(lián)網(wǎng)信號(hào),快速統(tǒng)計(jì)出監(jiān)管場(chǎng)所內(nèi)的物品數(shù)量、種類(lèi)、位置。如有物品移動(dòng)及搬離現(xiàn)場(chǎng),在審批流程上合規(guī)批準(zhǔn)的,系統(tǒng)顯示其去向及時(shí)間軸。如異常移動(dòng),系統(tǒng)觸發(fā)后臺(tái)報(bào)警模塊,提示干警進(jìn)行核查及了解。當(dāng)天收工后,系統(tǒng)對(duì)勞動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)的物品、工具進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì),與臺(tái)賬進(jìn)行比對(duì)。此應(yīng)用使干警能隨時(shí)了解這些重要物品被違規(guī)帶出相應(yīng)區(qū)域,實(shí)現(xiàn)對(duì)勞動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)清理,防止危險(xiǎn)品進(jìn)入監(jiān)舍等非管控區(qū)域,應(yīng)急處置時(shí)迅速找到裝備位置,規(guī)范資產(chǎn)等級(jí)劃分提升信息系統(tǒng)的擴(kuò)展性及融合性。
(七)擴(kuò)展應(yīng)用
一卡通模塊集成:通過(guò)相應(yīng)的接口開(kāi)發(fā),監(jiān)獄的人員定位標(biāo)簽內(nèi)置了非接觸式一卡通芯片,警察標(biāo)簽可以實(shí)現(xiàn)門(mén)禁、電子門(mén)鎖、巡檢、考勤和內(nèi)部消費(fèi)功能,服刑人員電子腕帶可以實(shí)現(xiàn)個(gè)人消費(fèi)記賬、生產(chǎn)勞動(dòng)統(tǒng)計(jì)、醫(yī)療檔案管理等功能。
無(wú)線(xiàn)應(yīng)急報(bào)警:在監(jiān)獄重要區(qū)域內(nèi)固定安裝帶無(wú)線(xiàn)通訊功能的報(bào)警終端,發(fā)生緊急情況,報(bào)警人員按下報(bào)警按鈕時(shí),可將報(bào)警求助信號(hào)通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信方式傳送給指揮中心的報(bào)警管理系統(tǒng),后臺(tái)接警處置系統(tǒng)接收到報(bào)警信號(hào),并對(duì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)的報(bào)警終端實(shí)現(xiàn)電子地圖的精確位置定位。系統(tǒng)可與視頻安防監(jiān)控系統(tǒng),人員定位監(jiān)管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng),可實(shí)時(shí)顯示報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控圖像,并核實(shí)報(bào)警人員身份信息。
實(shí)時(shí)警力調(diào)度:傳統(tǒng)的應(yīng)急指揮中心無(wú)法顯示警察的實(shí)時(shí)位置,基于警察標(biāo)簽的定位功能,可以將在崗警察的位置顯示在指揮中心的三維地圖上,遇到緊急情況時(shí),指揮中心可方便的進(jìn)行警力調(diào)度,大大提高了調(diào)度效率。
移動(dòng)輕應(yīng)用拓展 (擴(kuò)展移動(dòng)端APP):人員動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)通過(guò)定位服務(wù)移動(dòng)端,對(duì)來(lái)自于超寬帶射頻信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的射頻信息進(jìn)行分析、處理,在移動(dòng)終端上輸出檢測(cè)目標(biāo)實(shí)時(shí)位置與各類(lèi)報(bào)警信息。
四、技術(shù)比對(duì)及技術(shù)發(fā)展
(一)技術(shù)比對(duì)
物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用范疇,國(guó)際上對(duì)定位技術(shù)的研究與應(yīng)用從初期的無(wú)線(xiàn)電波傳播信號(hào)到射頻識(shí)別(RFID)、ZiBee技術(shù)、超寬帶(UWB)、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WiFi)、藍(lán)牙等定位技術(shù)。目前,物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)已日趨成熟,目前適用于監(jiān)獄的物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)分為四類(lèi):無(wú)線(xiàn)射頻(RFID)技術(shù):超寬帶(UWB)技術(shù):無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)(WiFi)技術(shù):ZigBee技術(shù):
其各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)比如下表:
技術(shù) | 優(yōu)勢(shì) | 劣勢(shì) | 精度 | 使用范圍 |
無(wú)線(xiàn)射頻(RFID)技術(shù) | n 無(wú)源RFID標(biāo)簽成本低 n 有源RFID發(fā)射范圍大 | n 無(wú)源基站采集器價(jià)格貴; n 部署的采集器都; n 難以大規(guī)模部署; | n 標(biāo)簽和部 n 署方式不同,定位精度變化較大; n 精度不準(zhǔn)確 | n 工業(yè)生產(chǎn) n 商品物流 n 人員定位 |
超寬帶(UWB)技術(shù) | n 精度高(30厘米), n 穩(wěn)定可靠, n 超低功耗; n 系統(tǒng)布設(shè)簡(jiǎn)單 | n 造價(jià)高: n 軟件部署要求高
| 精度10-30厘米;
| n 監(jiān)管場(chǎng)所; n 人員密集區(qū); n 工業(yè)隧道; |
無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)(WiFi)技術(shù) | n 網(wǎng)絡(luò)廣泛部署,產(chǎn)品成熟,價(jià)格低廉; n 成本低; | n 抗干擾性差; n 具有較強(qiáng)的時(shí)變特征; n 訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集工作量大 | 在多個(gè)AP同時(shí)部署的室內(nèi)環(huán)境定位精度5m左右 | n 辦公室 n 市區(qū) |
ZigBee技術(shù) | n 低功耗; n 帶寬不足 | n 通信范圍小; n 數(shù)據(jù)傳輸速度低 | 精度約6米左右 | n 野外作業(yè) n 空曠場(chǎng)所 |
(二)技術(shù)前景
近年來(lái),隨著物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)定位技術(shù)的迅猛發(fā)展及日趨成熟,以及國(guó)家、司法部、各地司法廳、監(jiān)獄局、監(jiān)獄對(duì)監(jiān)獄信息化建設(shè)重視程度不斷提高,物聯(lián)網(wǎng)人員定位技術(shù)將越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于監(jiān)獄管理。
目前,RFID、UWB、WiFi、ZigBee四種定位技術(shù)是監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)人員實(shí)時(shí)定位的主流發(fā)展方向, 其技術(shù)對(duì)比各有優(yōu)劣。RFID, WiFi,ZigBee三種技術(shù)實(shí)質(zhì)上屬于區(qū)域定位,其得到的定位結(jié)果是基于二維環(huán)境下的點(diǎn),均無(wú)法實(shí)現(xiàn)三維模式下的精確定位。但造價(jià)較低,適合在小范圍區(qū)域部署。
采用UWB技術(shù)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)人員定位可依滿(mǎn)足未來(lái)監(jiān)獄的需求,在眾多的無(wú)線(xiàn)定位技術(shù)中有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì),目前研究表明,超寬帶定位的精度在實(shí)測(cè)環(huán)境已經(jīng)達(dá)到十幾厘米。此外,
UWB無(wú)線(xiàn)技術(shù)能容易的將定位技術(shù)與通信結(jié)合,短距離超寬帶通信帶寬達(dá)到1G以上,滿(mǎn)足各種信息傳遞的帶寬要求。隨著UWB超寬帶技術(shù)的價(jià)格下降,精確的超寬帶人員定位技術(shù)勢(shì)必會(huì)在監(jiān)獄管理中得到廣泛應(yīng)用,使得無(wú)線(xiàn)定位更有效地滿(mǎn)足監(jiān)獄對(duì)無(wú)線(xiàn)定位的需求。
五、需求與建設(shè)方式
物聯(lián)網(wǎng)人員定位技術(shù)作為新興的一種定位傳輸技術(shù),因其特有的性能,能夠提供精確的室內(nèi)位置信息,非常適用于監(jiān)獄室內(nèi)定位系統(tǒng)的應(yīng)用。下面為定位基站的布置原則
一、室外設(shè)計(jì)參考二維定位技術(shù),約每隔50-100米布置一個(gè)定位基站,形成四個(gè)基站為一組,使得任意時(shí)刻都有四個(gè)基站能接受到標(biāo)簽發(fā)出的脈沖信號(hào)。
二、室內(nèi)設(shè)計(jì)參考二維定位技術(shù),在一個(gè)矩形的室內(nèi)空間內(nèi),在屋子的四個(gè)角分別安裝上一個(gè)定位基站,基站安裝的長(zhǎng)寬比控制在一:三以?xún)?nèi)。
基站點(diǎn)位部署;保證受控區(qū)域中,無(wú)信號(hào)死角,使得監(jiān)獄人員實(shí)際的移動(dòng)位置,都能夠在電子地圖上顯示出來(lái)。并且能夠?qū)Σ煌膮^(qū)域進(jìn)行布防與撤防。
通信設(shè)計(jì);本系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為2級(jí)架構(gòu)。一級(jí)網(wǎng)絡(luò)為接入網(wǎng)絡(luò),通過(guò)6類(lèi)線(xiàn)纜,將基站與交換機(jī)相連接。二級(jí)網(wǎng)絡(luò)為匯聚網(wǎng)絡(luò),將所有接入交換機(jī)匯聚于指揮中心。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可以單獨(dú)建設(shè)局域網(wǎng)或者并于安防網(wǎng)或辦公網(wǎng)。
數(shù)據(jù)服務(wù)設(shè)計(jì);分控中心數(shù)據(jù)設(shè)計(jì):每個(gè)大型區(qū)域,監(jiān)獄人員較多的場(chǎng)所,需布置一臺(tái)數(shù)據(jù)計(jì)算引擎(LE),對(duì)當(dāng)前區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與區(qū)域劃分、計(jì)算。
指揮中心數(shù)據(jù)設(shè)計(jì):指揮中心是所有數(shù)據(jù)的匯聚點(diǎn),是所有服務(wù)的提供者。中心建設(shè)一臺(tái)數(shù)據(jù)管理服務(wù)器,對(duì)所有引擎的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)與處理,設(shè)置一臺(tái)WEB服務(wù)器,負(fù)責(zé)所有工作站資源的調(diào)取,設(shè)置一臺(tái)3D電子地圖服務(wù)器,為所有的工作站提供電子地圖服務(wù)。電子地圖服務(wù)器可與WEB服務(wù)器布置于同一臺(tái)服務(wù)器。
供電設(shè)計(jì);基站供電設(shè)計(jì):基站供電可以采用POE供電或者直流電源供電。由于基站功耗較低,可以采取POE供電的方式,有利于項(xiàng)目施工難度的降低。交換機(jī)供電采取就近取電的方式。
防區(qū)設(shè)計(jì);防區(qū)設(shè)計(jì),根據(jù)實(shí)際需求,對(duì)受控區(qū)域進(jìn)行
六、結(jié)論
監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)人員技術(shù)能及時(shí)、準(zhǔn)確的將各個(gè)區(qū)域被監(jiān)管人員的位置情況反映到指揮中心系統(tǒng),使指揮中心管理人員能夠隨時(shí)掌握布控區(qū)域被監(jiān)管人員的分布狀況,以便于進(jìn)行更加合理的調(diào)度管理。以便指揮中心管理人員及時(shí)采取相應(yīng)的控制措施,提高安全和應(yīng)急工作的效率。
技術(shù)可使管理人員實(shí)時(shí)掌握監(jiān)獄內(nèi)各個(gè)受控區(qū)域被監(jiān)管人員的詳細(xì)信息及數(shù)目,最大限度的保障管理人員和被監(jiān)管人員的人身安全??蓪?shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)點(diǎn)算指定區(qū)域內(nèi)人數(shù),大大降低監(jiān)獄管理人員的工作強(qiáng)度,在遇到突發(fā)事件時(shí)可高效調(diào)動(dòng)警力??蓪?duì)在押老病殘犯人的生命體征進(jìn)行有效監(jiān)控,有效減低犯人非正常死亡率,提升監(jiān)獄醫(yī)院,監(jiān)區(qū)干警的第一救護(hù)時(shí)間。具有強(qiáng)大的拓展功能,可補(bǔ)充現(xiàn)有巡更系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)、周界防范的不足,提升整個(gè)監(jiān)獄智慧化應(yīng)用水平,節(jié)約相關(guān)資金。三維建模技術(shù),通過(guò)可視化直觀反饋,指揮中心及監(jiān)區(qū)分控能直接、迅速、快捷的查詢(xún)監(jiān)獄整體情況及本監(jiān)區(qū)狀態(tài),解放警力,并可以通過(guò) 拓展后的APP功能,在移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)勤務(wù)勤務(wù)指揮及日常管理。
本技術(shù)符合司法部《智慧監(jiān)獄技術(shù)規(guī)范》及相關(guān)國(guó)標(biāo)、部標(biāo)的若干物聯(lián)網(wǎng)及及智慧應(yīng)用要求。
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