RFID智能監(jiān)獄管理系統(tǒng)
第一部分 RFID簡(jiǎn)介
一、RFID技術(shù)簡(jiǎn)介
RFID（Radio Frequency Identification Technology）射頻識(shí)別技術(shù)是一種通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。從概念上來講，RFID類似于條碼掃描，條碼掃描技術(shù)是將已編碼的條形碼附著于目標(biāo)物并使用專用的掃描讀寫器利用光電信號(hào)將信息由條形磁傳送到掃描讀寫器；而RFID則使用專用的RFID讀寫器及專門的可附著于目標(biāo)物的RFID單元，利用RF信號(hào)將信息由RFID單元傳送至RFID讀寫器。
二、RFID技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)
RFID是一項(xiàng)易于操控、簡(jiǎn)單實(shí)用且特別適合用于自動(dòng)化控制的靈活性應(yīng)用技術(shù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，它既可支持只讀工作模式也可支持讀寫工作模式，且無(wú)需接觸或瞄準(zhǔn)；可在各種惡劣環(huán)境下自由工作：短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，可以替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體；長(zhǎng)距射頻產(chǎn)品多用于交通上，識(shí)別距離可達(dá)幾十米，如自動(dòng)收費(fèi)或識(shí)別車輛身份等。其所具備的獨(dú)特優(yōu)越性是其它識(shí)別技術(shù)無(wú)法企及的，主要有以下幾個(gè)方面：
讀取方便快捷：數(shù)據(jù)的讀取無(wú)需光源，甚至可以透過外包裝來進(jìn)行。有效識(shí)別距離更大，有效識(shí)別距離可達(dá)到30米以上；
識(shí)別速度快：終端一進(jìn)入磁場(chǎng)，解讀器就可以即時(shí)讀取其中的信息，而且能夠同時(shí)處理多個(gè)終端，實(shí)現(xiàn)批量識(shí)別；
數(shù)據(jù)容量大：數(shù)據(jù)容量最大的二維條形碼(PDF417)，最多也只能存儲(chǔ)2725個(gè)數(shù)字；若包含字母，存儲(chǔ)量則會(huì)更少；RFID終端則可以根據(jù)用戶的需要擴(kuò)充到數(shù)十K；
使用壽命長(zhǎng)，應(yīng)用范圍廣：其無(wú)線電通信方式，使之在粉塵、油污等高污染環(huán)境和放射性環(huán)境中，工作人員不必身在其中就可進(jìn)行工作。終端的封閉式包裝使得壽命大大超過印刷的條形碼；
標(biāo)簽數(shù)據(jù)可動(dòng)態(tài)更改：利用編程器可以寫入數(shù)據(jù)，從而賦予RFID標(biāo)簽交互式便攜數(shù)據(jù)文件的功能，而且寫入時(shí)間比打印條形碼更少；
更好的安全性：不僅可以嵌入或附著在不同形狀、類型的產(chǎn)品上，而且可以為終端數(shù)據(jù)的讀寫設(shè)置密碼保護(hù)，從而具有更高的安全性；
動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)通信：終端以每秒50～100次的頻率與解讀器進(jìn)行通信，所以只要RFID終端所附著的物體出現(xiàn)在解讀器的有效識(shí)別范圍內(nèi)，就可以對(duì)其位置進(jìn)行動(dòng)態(tài)的追蹤和監(jiān)控。
第二部分 RFID智能監(jiān)獄管理系統(tǒng)的介紹及發(fā)展前景
RFID智能監(jiān)獄管理系統(tǒng)是一種安全可靠的區(qū)分、識(shí)別在押人員，將管理系統(tǒng)中每個(gè)人的信息和現(xiàn)實(shí)中的每個(gè)人一一對(duì)應(yīng)的智能化獄政管理系統(tǒng)，從真正意義上實(shí)現(xiàn)監(jiān)所管理信息化，步入“向科技要警力”的途徑。
RFID智能監(jiān)獄管理系統(tǒng)是采目前最先進(jìn)的Active (主動(dòng)/有源) 無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)，針對(duì)監(jiān)獄人員情況分區(qū)管理與監(jiān)控的需求，專門設(shè)計(jì)開發(fā)的一套軟硬件結(jié)合的應(yīng)用系統(tǒng)。RFID監(jiān)獄智能管理系統(tǒng)在美國(guó)弗吉尼亞監(jiān)獄、密執(zhí)安監(jiān)獄、加利福尼監(jiān)獄、伊利諾斯監(jiān)獄及俄亥俄監(jiān)獄、荷蘭監(jiān)獄、新加坡監(jiān)獄、馬來西亞加影監(jiān)獄等使用過程中被證明是一種非常高效可靠的管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可使管理人員實(shí)時(shí)掌握監(jiān)獄內(nèi)各個(gè)受控區(qū)域在押人員的詳細(xì)信息及數(shù)目，有效防止在押人員的出逃，減少罪犯結(jié)黨鬧事的幾率，秘密監(jiān)控高危在押人員，追查及跟進(jìn)暴力事件的發(fā)生，最大限度的保障管理人員和在押人員的人身安全。另外，系統(tǒng)還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)算指定區(qū)域內(nèi)人數(shù)及周邊執(zhí)勤干警信息，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)能夠迅速定位執(zhí)勤干警的所在位置。
RFID監(jiān)獄管理系統(tǒng)還可以與人臉識(shí)別系統(tǒng)、智能門禁系統(tǒng)、視頻采集系統(tǒng)結(jié)合使用，可以為監(jiān)獄對(duì)罪犯的各項(xiàng)管理工作展開提供便捷、高效的現(xiàn)代化手段。

第三部分RFID智能監(jiān)獄管理系統(tǒng)功能說明
一、RFID智能監(jiān)獄管理系統(tǒng)硬件介紹
RFID智能監(jiān)獄管理系統(tǒng)使用有源RFID硬件設(shè)備。設(shè)備主要包括：接收器（Receiver）、激活器（Activator）和標(biāo)簽（Active Tag）。
接收器（Receiver）：讀取(有時(shí)還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式。

接收器
頻段：433 MHz
通信接口：RJ-45->10 Mbps ，RS232->19200 bps ，RS485->19200 bps
數(shù)據(jù)線通訊距離：RJ-45->100M ，RS232->15M ，RS485->1000M
適用電壓：220VAC 50HZ / 24 VDC
功耗：＜1W
環(huán)境溫度： -30℃ - +100℃
儲(chǔ)藏溫度：-60℃ - 90℃
防沖突性： 200 標(biāo)簽（手鐲）可同時(shí)識(shí)別
通訊傳輸速度:19200bps
激活器（Activator）：激活標(biāo)簽設(shè)備，還可以向標(biāo)簽寫入ID號(hào)

頻率：125 KHz
通信接口：RS232->19200 bps ，RS485->19200 bps
適用電壓：220VAC 50HZ / 24 VDC
功耗：＜24W
環(huán)境溫度： -40℃ - +85℃
儲(chǔ)藏溫度：-60℃ - 90℃
發(fā)射功率： 37 dbm
標(biāo)簽(Tag)：電子標(biāo)簽中一般保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)，在實(shí)際應(yīng)用中，電子標(biāo)簽附著在待識(shí)別物體的表面。讀寫器可無(wú)接觸地讀取并識(shí)別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別體的目的。標(biāo)簽分為被動(dòng)標(biāo)簽(Passive tags)和主動(dòng)標(biāo)簽(Active tags)兩種。主動(dòng)標(biāo)簽自身帶有電池供電，讀/寫距離較遠(yuǎn)體積較大，也稱為有源標(biāo)簽，一般具有較遠(yuǎn)的閱讀距離。無(wú)源電子標(biāo)簽在接收到閱讀器（讀出裝置）發(fā)出的微波信號(hào)后，將部分微波能量轉(zhuǎn)化為直流電供自己工作，一般可做到免維護(hù)，成本很低并具有很長(zhǎng)的使用壽命，比主動(dòng)標(biāo)簽小、輕，讀寫距離則較近，也稱為無(wú)源標(biāo)簽。
Active (主動(dòng)/有源) 技術(shù)與Passive (被動(dòng)/無(wú)源) 技術(shù)比較
Active (主動(dòng)/有源) 技術(shù) Passive (被動(dòng)/無(wú)源) 技術(shù)
遠(yuǎn)距自動(dòng)檢測(cè) 犯人近距刷卡
自動(dòng)發(fā)訊 犯人近距刷卡
自檢損壞報(bào)警 不能自檢損壞報(bào)警
獄警求援裝置 無(wú)獄警求援裝置
設(shè)警戒線,犯人越界報(bào)警 無(wú)越界報(bào)警
穿透人體同時(shí)準(zhǔn)確辨識(shí)多人 無(wú)穿透性
按照存儲(chǔ)的信息是否被改寫，終端也被分為只讀式終端（read only）和可讀寫終端（read and write）RFID監(jiān)獄管理系統(tǒng)采用可讀寫終端。只讀式終端內(nèi)的信息在集成電路生產(chǎn)時(shí)即將信息寫入，以后不能修改，只能被專門設(shè)備讀?。豢勺x寫終端將保存的信息寫入其內(nèi)部的存貯區(qū)，需要改寫時(shí)也可以采用專門的編程或?qū)懭朐O(shè)備擦寫。一般將信息寫入電子終端所花費(fèi)的時(shí)間遠(yuǎn)大于讀取電子終端信息所花費(fèi)的時(shí)間，寫入所花費(fèi)的時(shí)間為秒級(jí)，閱讀花費(fèi)的時(shí)間為毫秒級(jí)。標(biāo)簽由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象；每個(gè)終端都有一個(gè)全球唯一的ID號(hào)碼——UID，UID是在制作芯片時(shí)放在ROM中的，無(wú)法修改。用戶數(shù)據(jù)區(qū)(DATA)是供用戶存放數(shù)據(jù)的，可以進(jìn)行讀寫、覆蓋、的操作。
囚犯標(biāo)簽
頻段：433 MHz
無(wú)線數(shù)據(jù)率：256kps
使用壽命： 3年以上
環(huán)境溫度：-40℃ - +80℃
儲(chǔ)藏溫度：-60℃ - 90℃
內(nèi)置天線：全向
接收靈敏度：≮-90dBm
發(fā)射功率： 0 dbm

具體原理如下圖所示：

當(dāng)佩戴上電子標(biāo)簽(手鐲)的人或物件經(jīng)過激活器的激活范圍時(shí)（如圖中的紅人），人或物件佩戴的電子標(biāo)簽(手鐲)就會(huì)被激活，并向外發(fā)送信息。該信息中包括了激活器的ID。當(dāng)接收器接收到這個(gè)電子標(biāo)簽發(fā)出的信息并經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳送出來后，根據(jù)電子標(biāo)簽ID號(hào)、激活器ID號(hào)和接收器的IP地址對(duì)照現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備安放資料，就可以得出“某人/某物在某一時(shí)間經(jīng)過某個(gè)監(jiān)控區(qū)域”的記錄，實(shí)現(xiàn)對(duì)人員或物件的追蹤監(jiān)控。
二、硬件產(chǎn)品先進(jìn)特性
1、電子芯片使用壽命長(zhǎng)，能在惡劣環(huán)境下工作；
2、讀取范圍更大，在終端距離讀寫器40-50m范圍內(nèi)都可以讀寫；
3、可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)追蹤與定位，自動(dòng)監(jiān)控；
4、戶外硬件配備優(yōu)質(zhì)防雷、設(shè)備十分鐘停電后備電源
5、終端設(shè)備按需作不同外觀設(shè)計(jì)如腕式或足踝式，可選擇一次性設(shè)計(jì)或循環(huán)再用型
6、防水及可更換電池使標(biāo)簽壽命更長(zhǎng)并具有破壞報(bào)警功能；
7、在軟件上能夠提供多種不同顏色，以方便對(duì)人員進(jìn)行分類
三、系統(tǒng)基本功能
1.基本資料管理 基本資料管理功能是RFID監(jiān)控管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)。RFID監(jiān)控系統(tǒng)需要一些基本資料，為系統(tǒng)的其它功能提供信息。這些基本資料包括：人員基本信息、終端基本信息、人員與電子標(biāo)簽對(duì)應(yīng)以及人員分類分組等。如圖所示：
該操作界面主要進(jìn)行人員基本資料、電子標(biāo)簽與相應(yīng)人員的對(duì)應(yīng)及人員訪問權(quán)限的設(shè)置。

2.系統(tǒng)基本設(shè)置：

上部為設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)對(duì)應(yīng)顯示，下部為設(shè)備資料。設(shè)備資料中，只有“激活器ID”和“接收器IP地址”兩項(xiàng)可供填寫或修改?！皡^(qū)域號(hào)”、“房間描述”和“出入口描述”要在新增時(shí)從上部的現(xiàn)場(chǎng)平面圖中選擇。該操作界面中提供搜索功能，可分別按“激活器ID”或“接收器IP地址”查詢。

3、監(jiān)控警報(bào)功能
3.1非法進(jìn)入警報(bào)：每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)都有一定的訪問權(quán)限，只有獲得授權(quán)的人員才能進(jìn)入。如非授權(quán)人員進(jìn)入監(jiān)控點(diǎn)(禁區(qū))，則觸發(fā)非法進(jìn)入警報(bào)，回彈闖入人員的詳細(xì)資料，并啟動(dòng)視頻對(duì)報(bào)警區(qū)域進(jìn)行抓拍。
3.2終端破壞警報(bào)：當(dāng)犯人的終端被破壞時(shí)，系統(tǒng)會(huì)馬上發(fā)出警報(bào)并突出顯示位置。
3.3干警求援警報(bào)：當(dāng)干警按動(dòng)所佩終端按鈕，系統(tǒng)會(huì)馬上發(fā)出警報(bào)并突出顯示位置。
五、網(wǎng)絡(luò)連接圖
系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接圖如下圖所示（RFID智能監(jiān)獄管理系統(tǒng)版軟件不限制使用多少個(gè)接收器。當(dāng)系統(tǒng)使用多個(gè)接收器時(shí)，下圖可作參考）：

接收器將接收到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綉?yīng)用服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理后，將記錄存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)服務(wù)器，并向各工作終端提供所需數(shù)據(jù)。

第四部分 RFID智能監(jiān)獄管理系統(tǒng)使用說明
一、RFID智能監(jiān)獄管理系統(tǒng)使用
1.人員資料輸入：在相應(yīng)的終端編號(hào)資料庫(kù)輸入犯人資料，如所犯罪行、刑期、照片等。
人員資料管理功能應(yīng)因監(jiān)獄特殊需求對(duì)人員類別作多層次細(xì)分：
干警、囚犯（一類、二類、三類…）
犯人資料、照片、所犯罪行、刑期、所屬團(tuán)伙（幫派）、考勤、功過表現(xiàn)記錄、個(gè)人禁區(qū)、日程考查、囚房分配、轉(zhuǎn)移紀(jì)錄
2.重犯區(qū)人數(shù)監(jiān)察：重點(diǎn)監(jiān)察重犯區(qū)內(nèi)囚犯行動(dòng)，如：定時(shí)人數(shù)點(diǎn)算、限制行動(dòng)區(qū)、區(qū)大門或圍墻警戒線。
3.區(qū)人數(shù)監(jiān)察及控制進(jìn)出：醫(yī)療 (院)區(qū)人數(shù)監(jiān)察、會(huì)客區(qū)管制、生產(chǎn)區(qū)管制、主要進(jìn)出口管制
4.獄中消費(fèi)電子化管理：將電子消費(fèi)卡與電子標(biāo)簽兩者結(jié)合，讓在押人員佩戴，此舉可讓在押人員有意識(shí)保護(hù)佩戴的電子標(biāo)簽，也可減少在押人員間由于錢財(cái)而引起的紛爭(zhēng)。
5.干警緊急求助：干警按下終端上按鈕，則觸發(fā)警報(bào)。并突出顯示人員資料及位置。
6.歷史回放：可以按照人員或按照監(jiān)控點(diǎn)兩種方式進(jìn)行歷史訪問記錄查詢。填寫查詢條件，點(diǎn)擊“查詢”按鈕，即可獲取歷史記錄列表。使用“回放”功能，可在平面圖上動(dòng)態(tài)顯示該人員活動(dòng)情況。
7.緊急事故應(yīng)變程序：由獄方預(yù)先設(shè)計(jì)并輸入應(yīng)變執(zhí)行程序表，警報(bào)發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)向監(jiān)控終端顯示屏彈出應(yīng)變程序，操作員必須按預(yù)設(shè)程序采取行動(dòng)，并于完成每項(xiàng)程序后向系統(tǒng)確認(rèn)，系統(tǒng)自動(dòng)登記操作員身份及操作時(shí)間，確認(rèn)責(zé)任。
例: 監(jiān)控人員編號(hào) 1347869
1．通知門衛(wèi)關(guān)閉所有出入口 確認(rèn)
2．通知前線干警事故地點(diǎn) 確認(rèn)
3．上報(bào)事故 確認(rèn)
4．匯報(bào)最高領(lǐng)導(dǎo) 確認(rèn)
8.系統(tǒng)自檢防破環(huán)：系統(tǒng)定時(shí)檢測(cè)各閱讀器及激活器狀態(tài)，確保系統(tǒng)運(yùn)作正常，如某儀器故障，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)并顯示故障儀器位置
9.系統(tǒng)升級(jí)及擴(kuò)展：連接視頻監(jiān)控、簡(jiǎn)易程序增設(shè)監(jiān)控點(diǎn)至全面覆蓋監(jiān)獄、生物識(shí)別、電子錢包、操作員終端對(duì)應(yīng)密碼確認(rèn)身份、遠(yuǎn)程訪問
10.軟件清單及權(quán)限
a、主數(shù)據(jù)庫(kù)：只有系統(tǒng)管理員可操作系統(tǒng)主數(shù)據(jù)庫(kù)，如數(shù)據(jù)備份，但不能修改己存儲(chǔ)之?dāng)?shù)據(jù)。
b、監(jiān)控中心：負(fù)責(zé)日常監(jiān)控操作屬純操作模式，事故發(fā)生時(shí)按系統(tǒng)彈出應(yīng)變程序操作，系統(tǒng)自動(dòng)登記監(jiān)控員身份及操作時(shí)間。
c、資料中心：負(fù)責(zé)輸入人員基本資料，按規(guī)定程序及周期更新犯人資料。如勞動(dòng)表現(xiàn)、刑期、健康、獎(jiǎng)罰、功過、資金等,系統(tǒng)自動(dòng)登記操作員身份及操作時(shí)間。
d、獄政發(fā)放/回收中心：犯人所配帶用戶終端必須由獄政辦公室分配、回收及啟動(dòng)、休眠監(jiān)控功能。系統(tǒng)自動(dòng)登記操作員身份及操作時(shí)間。
e、客戶端軟件：客戶端可隨時(shí)登入系統(tǒng)查看實(shí)時(shí)監(jiān)控狀況，查詢各部門所有操作記錄、回放資料屬干部級(jí)權(quán)限。


第五部分 應(yīng)用案例
一、歐美監(jiān)獄應(yīng)用了RFID主動(dòng)Active (主動(dòng)/有源) 技術(shù)
Alanco Technology公司是TSI PRISM RFID監(jiān)獄跟蹤系統(tǒng)的開發(fā)商，近日弗吉尼亞監(jiān)獄管理局（VDOC）宣布已選擇該公司開發(fā)的TRSI RRISM系統(tǒng)，準(zhǔn)備安裝在犯人改造治療中心。這項(xiàng)工程合同價(jià)值60萬(wàn)美元。合同條款正在談判中，預(yù)計(jì)年底前會(huì)達(dá)成協(xié)議，然后很快就會(huì)施工。
2005年4月，在弗吉尼亞監(jiān)獄管理局宣布征求RFID跟蹤系統(tǒng)方案后，Alanco很快作出了響應(yīng)。這個(gè)系統(tǒng)將用于有230個(gè)床位的男犯人精神病治療設(shè)施----Marion中心。管理局的這項(xiàng)試點(diǎn)工程的主要目的之一是對(duì)RFID跟蹤性能和好處進(jìn)行評(píng)估，以便將來在該局的大型監(jiān)獄中使用。這項(xiàng)通過征求方案獲得的合同為期8年，每年重新簽訂一次。它將促進(jìn)該局其他監(jiān)獄采用快速跟蹤系統(tǒng)。該局下面有42個(gè)關(guān)押犯人的改造設(shè)施，共關(guān)押34000個(gè)犯人。
這種系統(tǒng)能跟蹤犯人和警官的位置和運(yùn)動(dòng)，大大降低監(jiān)獄的管理成本，提高警官和設(shè)施的安全。利用RFID技術(shù)及相關(guān)軟件、專利硬件，系統(tǒng)能在室內(nèi)和室外對(duì)犯人和警官進(jìn)行實(shí)時(shí)識(shí)別、定位及跟蹤。該系統(tǒng)已在密執(zhí)安、加利福尼亞、伊利諾斯及俄亥州得到應(yīng)用。
二、江蘇省某監(jiān)獄引用Passive(被動(dòng)/無(wú)源)技術(shù)
江蘇省某監(jiān)獄為提升安全性在囚犯管理工作中使用智能管理系統(tǒng)，給超過6,000個(gè)囚犯袖口配備13.56 兆赫RFID手鐲標(biāo)，每個(gè)手鐲標(biāo)包含被編成密碼的數(shù)據(jù)，包括犯人的名字、標(biāo)識(shí)號(hào)和安全級(jí)別。當(dāng)犯人于正?；顒?dòng)或轉(zhuǎn)移需要進(jìn)出防點(diǎn)時(shí)，伸出袖口對(duì)準(zhǔn)閱讀器，閱讀器將自動(dòng)辨認(rèn)其身份并記錄進(jìn)入或退出該區(qū)域設(shè)施的日期和時(shí)間。閱讀器分為固定式和手持式，手持式由衛(wèi)兵使用，進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查和點(diǎn)名。如果犯人在指定的時(shí)間未能被系統(tǒng)記錄出現(xiàn)于指定地點(diǎn)，警報(bào)會(huì)指出哪個(gè)囚犯未報(bào)到。衛(wèi)兵收到警報(bào)，可迅速找出缺席犯人和該犯人最后報(bào)到點(diǎn)。