1項目概述

　　1.1項目背景

　　監(jiān)獄是國家司法機關(guān)的重要組成部分，擔負著執(zhí)行刑罰、教育改造犯人的重要使命。目前，各監(jiān)獄單位都采用信息化技術(shù)構(gòu)造監(jiān)獄安防系統(tǒng)，逐步建立了以視頻監(jiān)控為核心并集成聯(lián)動的安防體系，實現(xiàn)了基于物理環(huán)境的監(jiān)管區(qū)域點、線、面的監(jiān)控管理。

　　按照監(jiān)獄對服刑人員這一特定管理對象的監(jiān)管安全的防范要求，需要確保服刑人員在規(guī)定的時間、規(guī)定的地點開展規(guī)定的活動(包括勞動、學(xué)習(xí)、娛樂休息)，在建立相關(guān)管理制度條例和管控流程職責規(guī)范的前提下，主要通過現(xiàn)場管教民警的監(jiān)督管理，來維持規(guī)范的監(jiān)管改造秩序，約束服刑人員個體行為活動，如劃分活動范圍和禁區(qū)、按照規(guī)定間隔定時清點人數(shù)，記錄和考核勞動或?qū)W習(xí)成果等。這些管控業(yè)務(wù)是處在一個管理區(qū)域動態(tài)化、管理目標對象個體化、管理時間連續(xù)化的管理環(huán)境下，依靠人工手段完成，因此帶來管理風(fēng)險和管控盲點，體現(xiàn)在以下方面：

　　1、管理手段缺失

　　對服刑人員個體的管理，如人數(shù)清點采用“手工”方式，容易出現(xiàn)錯點、漏點，記錄不清晰，人數(shù)清點工作耗時量大，下層數(shù)據(jù)不能實時上傳，上層監(jiān)督不能實時到位。

　　2、管理內(nèi)容缺乏

　　管理目標對象發(fā)生缺位、去向不明等情況后，無法實時全方位掌握其活動軌跡，無法進行狀況分析為后續(xù)處置提供幫助。

　　3、管理體系缺位

　　在監(jiān)獄現(xiàn)有以視頻監(jiān)控為核心的安防系統(tǒng)中，對服刑人員的個體活動管理存在弱化環(huán)節(jié)，在應(yīng)急事件下，缺乏處置機制所要求的快速有效的人員定位定性等信息支持。

　　基于以上分析，建立一套以服刑人員及其關(guān)聯(lián)物品(勞動工具等)為管理對象，以服刑人員的活動軌跡、關(guān)聯(lián)物品狀態(tài)為管控重點，基于流程化的智能識別管控體系，借助集監(jiān)管環(huán)境與監(jiān)管個體一體化的監(jiān)獄立體式安全防范管理系統(tǒng)，實現(xiàn)監(jiān)獄監(jiān)管安全的管理執(zhí)行環(huán)境，成為管理升級的迫切要求。

　　省監(jiān)獄管理局根據(jù)目前全省各監(jiān)獄的數(shù)字化建設(shè)情況，并綜合考慮各方面條件因素，決定本項目采取“先試點、后推廣”的建設(shè)原則，逐步推進應(yīng)用，在省沙洋監(jiān)獄黨委及領(lǐng)導(dǎo)的高度重視和極力支持下，選定沙洋監(jiān)獄作為應(yīng)用試點單位。

　　1.2項目目標

　　依照監(jiān)獄監(jiān)管安全體系所確定的管控目標與管理規(guī)范，針對特定管理對象--服刑人員及其關(guān)聯(lián)物品，利用智能識別技術(shù)及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立服刑人員清點定位、監(jiān)管活動區(qū)域出入記錄等活動軌跡管理及關(guān)聯(lián)物品事務(wù)管理的管控平臺系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、業(yè)務(wù)協(xié)同式的業(yè)務(wù)管控。

　　根據(jù)本項目的業(yè)務(wù)內(nèi)容及業(yè)務(wù)范圍并結(jié)合本項目使用的相關(guān)技術(shù)，本項目名稱為：監(jiān)獄RFID智能識別管理平臺，為便于描述，以下簡稱iPZBS系統(tǒng)(Intranet Prison ZigBee System)。

　　2業(yè)務(wù)解決方案

　　2.1設(shè)計原則

　　以監(jiān)獄監(jiān)管改造管理流程規(guī)范為依據(jù)，以提升監(jiān)獄管理工作信息化水平為著眼點，以低投入、高效益、重實用、可擴展為建設(shè)目標，在監(jiān)獄信息化建設(shè)總體框架內(nèi)進行本系統(tǒng)的業(yè)務(wù)設(shè)計。在下一步深化設(shè)計階段，將包含以下內(nèi)容：

　　1.確定應(yīng)用系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邊界，以及應(yīng)用系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間的邏輯關(guān)系。

　　2.分析應(yīng)用系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，確定系統(tǒng)模塊的劃分方式。

　　3.分析應(yīng)用系統(tǒng)內(nèi)部各模塊之間的邏輯關(guān)系。

　　2.2業(yè)務(wù)內(nèi)容及邊界

　　iPZBS系統(tǒng)主要針對監(jiān)管區(qū)內(nèi)服刑人員及關(guān)聯(lián)物品的清點定位與活動軌跡跟蹤管理;監(jiān)管區(qū)域指監(jiān)獄服刑人員可涉及的生活勞動學(xué)習(xí)的區(qū)域，管理目標對象未來可擴展到監(jiān)獄民警、監(jiān)獄資產(chǎn)及監(jiān)獄企業(yè)產(chǎn)品物資等。主要包含以下業(yè)務(wù)及管理方式。

　　2.2.1服刑人員清點定位管理

　　清點定位(俗稱點名)管理是指監(jiān)獄值班民警按照監(jiān)管規(guī)定在規(guī)定的時間間隔內(nèi)對服刑人員進行人數(shù)清點，快速確認當前監(jiān)管區(qū)域的實際人數(shù)并進行異常處置的管理行為。通常服刑人員必須按要求佩戴識別標識(胸卡/服裝顏色或標識)，以監(jiān)區(qū)行政組織為基本單元開展活動。

　　點名管理分類兩類：手動點名與自動點名

　　手動點名：在生產(chǎn)車間、服刑人員活動場所、監(jiān)舍等監(jiān)管場所，由值班民警持采集設(shè)備，對當前監(jiān)管區(qū)域的服刑人員逐一采集(掃描其佩戴的標識)，并將采集結(jié)果傳遞至后臺管理系統(tǒng)，由后臺管理系統(tǒng)完成點名情況記錄、比對分析、預(yù)(報)警的操作。

　　自動點名：服刑人員進入、離開各建筑物樓層通道門、建筑物入口門時，安裝在樓層通道門、建筑物入口門處采集設(shè)備自動記錄服刑人員的出入情況，并實時將數(shù)據(jù)上傳至后臺管理系統(tǒng)，實現(xiàn)實時點名。

　　監(jiān)獄服刑人員點名管理采用手動點名與自動點名結(jié)合應(yīng)用的方式，實現(xiàn)不同范圍區(qū)域的管理。手動點名主要應(yīng)用于勞動等其他場所內(nèi)規(guī)定時間間隔內(nèi)的點名，以清點服刑人員人數(shù);自動點名主要應(yīng)用于各樓層、建筑物出入口出，以記錄服刑人員出入情況，進而確定其活動軌跡。

　　手動點名業(yè)務(wù)流程：

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　　RFID監(jiān)獄系統(tǒng)智能識別管理平臺項目建議書

　　流程說明：

　　1、值班民警持采集設(shè)備對當前監(jiān)管區(qū)域內(nèi)的服刑人員逐一采集(掃描其佩戴的標識);

　　2、采集設(shè)備獲取識別標識信息，并在本地存儲;

　　3、值班民警將采集設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行數(shù)據(jù)上傳操作;

　　4、后臺應(yīng)用服務(wù)器接收采集設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)，執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯處理(如記錄本次清點人數(shù)，執(zhí)行核對比較)，對異常點名信息執(zhí)行報警提示;

　　5、后臺應(yīng)用服務(wù)器將經(jīng)過業(yè)務(wù)處理后的本次點名結(jié)果下傳至手持終端設(shè)備;

　　自動點名業(yè)務(wù)流程：

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　　RFID監(jiān)獄系統(tǒng)智能識別管理平臺項目建議書

　　流程說明：

　　1、服刑人員進出各建筑物樓層、出入口大門時，采集設(shè)備實時讀取其佩戴的標識信息，并上傳至后臺服務(wù)器;

　　2、后臺應(yīng)用服務(wù)器接收識別設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)，根據(jù)點名業(yè)務(wù)規(guī)則，并結(jié)合手工點名結(jié)果，執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯處理，對異常點名信息執(zhí)行報警提示;

　　手動點名與自動點名的區(qū)別：

　　手動點名 自動點名

　　應(yīng)用設(shè)備 移動式采集設(shè)備 固定式采集設(shè)備

　　數(shù)據(jù)讀取方式 人工操作 自動讀取

　　數(shù)據(jù)傳輸方式 離線式讀取、手動式上傳 實時在線傳輸

　　應(yīng)用位置 建筑物內(nèi) 建筑物通道門、入口門

　　2.2.2服刑人員活動軌跡管理

　　活動軌跡管理是指利用手持采集設(shè)備和安裝在各建筑物樓層出入口、建筑物大門出入口的固定采集設(shè)備自動讀取服刑人員佩戴的識別設(shè)備信息，記錄其在監(jiān)管區(qū)域內(nèi)各樓層、各建筑物的出入情況，并根據(jù)各采集設(shè)備的位置點信息，按照時序，進而形成其在監(jiān)管區(qū)內(nèi)的活動軌跡。

　　RFID監(jiān)獄系統(tǒng)智能識別管理平臺項目建議書

　　業(yè)務(wù)流程：

　　1、服刑人員進出各建筑物樓層、建筑物出入大門時，安裝于出入口處的采集設(shè)備采集電子標簽數(shù)據(jù)，并上傳至后臺管理系統(tǒng);

　　2、后臺管理系統(tǒng)接收采集設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)，并根據(jù)該采集設(shè)備的安裝位置信息、識別設(shè)備與服刑人員的對應(yīng)信息，確定服刑人員的出入位置

　　3、后臺管理系統(tǒng)以服刑人員信息、采集點信息、時間(序)為要素，并根據(jù)在各建筑物的出入情況，勾畫出其在監(jiān)管區(qū)內(nèi)的活動軌跡，以地圖(圖示)或列表方式表現(xiàn)。

620)this.style.width=620;" border=0 alt=國家司法機關(guān)用RFID技術(shù)解決監(jiān)獄管理問題 src="http://images.rfidworld.com.cn/FileUpLoadSavePath/2016-02/62800177aa61b806389.jpg">

　　2.2.3服刑人員關(guān)聯(lián)物品管理

　　服刑人員關(guān)聯(lián)物品包括服刑人員所觸及或使用的勞動工具、學(xué)習(xí)用具、生活器具等，其管理內(nèi)容主要是針對關(guān)聯(lián)物品的領(lǐng)取、歸還、使用等事務(wù)處理及按照相關(guān)規(guī)定的物品應(yīng)有狀態(tài)管理和報警處置。以勞動工具為例：

　　1、工具領(lǐng)用

　　對工具的領(lǐng)用過程進行記錄，記錄其領(lǐng)用人、領(lǐng)用時間等要素。

　　業(yè)務(wù)流程：

　　1)值班民警持采集設(shè)備掃描勞動工具的電子標簽，采集數(shù)據(jù)，以標識本次領(lǐng)用的工具，并做本地存儲;

　　2)值班民警持采集設(shè)備掃描服刑人員佩戴的識別設(shè)備，采集數(shù)據(jù)，以確認領(lǐng)用人，并在本地存儲;

　　3)值班民警將采集設(shè)備接入監(jiān)獄局域網(wǎng)將采集的數(shù)據(jù)上傳至后臺管理系統(tǒng);

　　4)后臺管理系統(tǒng)對上傳的數(shù)據(jù)進行分析，生成領(lǐng)用記錄;

　　2、工具歸還

　　對已使用完的勞動工具，需解除領(lǐng)用關(guān)系，并記錄歸還時間。

　　其業(yè)務(wù)流程同領(lǐng)用過程。

　　3、工具調(diào)換

　　對于由于壞損、無法使用等原因，需要對已領(lǐng)用的工具進行調(diào)換時，需執(zhí)行工具調(diào)換操作。

　　其業(yè)務(wù)流程由“工具歸還”、“工具領(lǐng)用”兩個步驟組成，具體業(yè)務(wù)過程參見上述描述。

　　4、工具活動軌跡

　　通過安裝于各樓層出入口、各建筑物大門出入口處的采集設(shè)備記錄勞動工具在監(jiān)管區(qū)內(nèi)的活動軌跡并進行非法攜帶報警處置。

　　其流程可參見服刑人員活動軌跡管理。

　　3技術(shù)解決方案

　　3.1智能識別技術(shù)概述

　　智能識別技術(shù)是運用識別裝置，通過被識別目標對象和識別裝置之間的接近活動，自動地獲取被識別目標對象的相關(guān)信息，并提供給后臺的計算機處理系統(tǒng)來完成相關(guān)后續(xù)處理的一種技術(shù)。智能識別技術(shù)包含生物識別(如指紋識別、虹膜識別、靜脈識別等)、條形碼技術(shù)、RFID技術(shù)等多種，各種識別技術(shù)有其不同應(yīng)范圍與應(yīng)用方式，主要包括目標對象的標識、識別裝置、通訊協(xié)議、數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)邏輯處理等。下面以條形碼技術(shù)與RFID技術(shù)為例進行介紹。

　　3.1.1條形碼技術(shù)原理

　　條形碼簡稱條碼，條碼是由一組按一定編碼規(guī)則排列的條、空符號，用以表示一定的字符;條形碼技術(shù)是利用條形碼作為識別標識，利用掃描設(shè)備作為識別工具，通過條形碼的反射光來識別物體的技術(shù)。條形碼技術(shù)主要包含條碼規(guī)則、條碼識別技術(shù)。

　　條形碼編碼規(guī)則：條形碼的編碼由國際物品編碼協(xié)會統(tǒng)一制定，具有唯一性、永久性的特點。

　　條形碼識別技術(shù)：條形碼的識別利用條碼掃描器完成，掃描器利用自身光源照射條形碼，再利用光電轉(zhuǎn)換器接受反射的光線，將反射光線的明暗轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，以獲取條碼信息。

　　3.1.2RFID技術(shù)原理

　　RFID技術(shù)：即無線射頻識別技術(shù)(RFID是Radio Frequency Identification的簡稱)，是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無需人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速活動目標對象并可同時識別多個標識(簽)，操作快捷方便。主要由電子標簽、閱讀器(分為固定式、手持式)、天線等部件組成，通常可借助數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時處理分析和信息共享。

　　標簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象

　　閱讀器(Reader)：讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為手持式或固定式;

　　天線(Antenna)：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。

　　RFID技術(shù)的工作原理為：電子標簽接收閱讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的信息;閱讀讀取信息并解碼后，送至后臺信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

　　3.1.3條形碼技術(shù)與RFID技術(shù)比較

　　條形碼技術(shù)與RFID技術(shù)作為一種識別技術(shù)存在功能上存在一定的相似性，如可唯一標識物體，快速、非接觸式識別等，但這兩種技術(shù)又存在很大的差異：

　　條形碼技術(shù) RFID技術(shù)

　　讀取數(shù)量 一次一個 一次多個

　　讀取方式 直視標簽，讀取時需要光線 不需特定方向與光線

　　讀取距離 約10至50厘米 1至10米甚至更遠(依頻率與功率而定)

　　數(shù)據(jù)容量 容量小，只能使用數(shù)字表示 儲存數(shù)據(jù)的容量大

　　讀寫能力 條碼數(shù)據(jù)不可更新 電子數(shù)據(jù)可以反復(fù)被覆寫

　　讀取方便性 讀取時須標識可見才可讀 標簽隱藏于包裝內(nèi)同樣可讀

　　數(shù)據(jù)正確性 人工讀取，增加疏失機會 可自動讀取數(shù)據(jù)

　　抗污性 條形碼污染，則無法讀取信息 表面污損不影響數(shù)據(jù)讀取

　　不正當復(fù)制 方便容易 非常困難

　　3.2技術(shù)路線

　　3.2.1設(shè)備技術(shù)路線

　　監(jiān)獄管理工作的特殊性要求識別載體具備一定抗破壞能力，同時要求能同時處理多個識別對象(服刑人員)，還需考慮讀取設(shè)備能適應(yīng)不同場所的應(yīng)用(活動區(qū)域、出入口)，根據(jù)這一系列管理要求并結(jié)合上述對條形碼技術(shù)與RFID的比較分析情況，我們選用RFID技術(shù)作為本項目的設(shè)備技術(shù)路線。

　　目前定義RFID產(chǎn)品的工作頻率有低頻、高頻和超高頻的頻率范圍內(nèi)的符合不同標準的不同的產(chǎn)品,而且不同頻段的RFID產(chǎn)品會有不同的特性。其中感應(yīng)器(電子標簽)有無源和有源兩種方式，無源的感應(yīng)器在不同工作頻率產(chǎn)品的特性以及主要的應(yīng)用有不同。

　　超高頻系統(tǒng)(工作頻率為860MHz到960MHz之間)，通過電場來傳輸能量。電場的能量下降的不是很快，但是讀取的區(qū)域不是很好進行定義。該頻段讀取距離比較遠，無源可達10m左右。主要是通過電容耦合的方式進行實現(xiàn)。

　　本系統(tǒng)采用超高頻系統(tǒng)，應(yīng)用部署方式如圖。

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　　3.2.2通信技術(shù)路線

　　iPZBS系統(tǒng)采集傳輸與交換數(shù)據(jù)信息，可采取先脫網(wǎng)采集、后接入上傳下載處理和聯(lián)網(wǎng)實時采集處理等方式，同時移動式識別設(shè)備(手持讀寫器)支持WiFi、GPRS、AP無線局域網(wǎng)等接入模式。因此，本系統(tǒng)可根據(jù)監(jiān)獄實際情況，分不同場所，采取組合模式建立數(shù)據(jù)信息通訊機制，如民警與目標對象同處活動區(qū)域可采用脫網(wǎng)手持識別設(shè)備完成識別采集后，將手持識別設(shè)備接入就近聯(lián)網(wǎng)電腦上傳和下載數(shù)據(jù);通道和門可設(shè)置固定識別設(shè)備并連入網(wǎng)絡(luò)實時采集實時傳遞數(shù)據(jù);監(jiān)舍監(jiān)倉等目標對象獨處的場所，可采用固定識別設(shè)備自動采集或設(shè)置無線AP點實時接收手持識別設(shè)備的采集數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)下載。

　　總體來講，通信組網(wǎng)方式可以靈活部署，也可以根據(jù)情況調(diào)整，軟件系統(tǒng)將滿足不同通信方式下的數(shù)據(jù)邏輯處理。

　　3.2.3軟件技術(shù)路線

　　以.NET為平臺，使用C#開發(fā)語言，應(yīng)用中間件技術(shù)和統(tǒng)一資源模型，采用Asp.Net技術(shù)，以C/S、B/S混合模式為展現(xiàn)風(fēng)格，構(gòu)建iPZBS系統(tǒng)

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　　3.2.3.1開發(fā)技術(shù)

　　本軟件采用面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計技術(shù)(00A/D)來處理業(yè)務(wù)需求。OOA/D技術(shù)以看待客觀世界的方式來分析軟件問題，將業(yè)務(wù)需求中涉及的內(nèi)容劃分為多個對象，通過對象的屬性描述其性質(zhì)，通過對象的方法描述其行為，通過對象與對象之間的關(guān)系描述業(yè)務(wù)過程。

　　1 .Net平臺 .NET Framework V3.5 英文版

　　2 開發(fā)語言 C# V2008

　　3 界面展現(xiàn) Asp.net V3.5

　　4 服務(wù)依賴 Spring.NET V2.0

　　5 數(shù)據(jù)持久化 NHibernate V1.2

　　3.2.3.2開發(fā)工具

　　在項目中，涉及眾多開發(fā)工具，列示如下：

　　序號 類型 軟件層次 應(yīng)用技術(shù)與工具 版本號 語言版本

　　1 開發(fā)工具 代碼編輯 Visual Studio V2008

　　2 版本控制 Visual SourceSafe V2005

　　3 業(yè)務(wù)設(shè)計 EA V7.0 漢化版

　　4 數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) SQL Server V2000 中文版

　　5 第三方控件 界面展現(xiàn) RadControl V2010 英文版

　　3.2.3.3軟件模式

　　iPZBS系統(tǒng)分為前端應(yīng)用與后臺管理兩部分，用于完成業(yè)務(wù)處理過程不同的邏輯功能。

　　前端應(yīng)用：部署在手持式閱讀器、固定式閱讀器等前端設(shè)備，通過設(shè)備廠商提供的SDK編程接口，完成電子標簽信息數(shù)據(jù)的采集并通過手動方式將采集的數(shù)據(jù)信息上傳至后臺管理應(yīng)用程序，以實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯處理。

　　后臺管理：部署在監(jiān)獄內(nèi)網(wǎng)的應(yīng)用服務(wù)器上，用于接收固定閱讀器在線式上傳的數(shù)據(jù)信息與手持式閱讀器手動式上傳的數(shù)據(jù)信息，并對接收到數(shù)據(jù)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置與業(yè)務(wù)處理邏輯執(zhí)行業(yè)務(wù)計算，并將計算結(jié)果作持久化處理，保存在應(yīng)用服務(wù)器中。

　　前端應(yīng)用 后臺管理

　　安裝位置 移動式閱讀器 應(yīng)用服務(wù)器

　　操作系統(tǒng)環(huán)境 WinCE5.0嵌入式操作系統(tǒng) Win2003 Enterprise Server

　　數(shù)據(jù)儲存方式 文件 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(Sql Server)

　　運行環(huán)境 .Net .Net

　　主要功能 數(shù)據(jù)采集、上傳 參數(shù)設(shè)置、業(yè)務(wù)邏輯計算、查詢功能

　　3.3管理系統(tǒng)組成

　　監(jiān)獄RFID管理系統(tǒng)主要由前端識別、數(shù)據(jù)采集接入、數(shù)據(jù)傳輸、后臺應(yīng)用管理四部分組成，如下圖所示意：

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　　前端識別：利用服刑人員佩戴的無源電子標簽作為其身份識別標志，接收由閱讀器發(fā)射的射頻信號，發(fā)出電子標簽信息;

　　數(shù)據(jù)采集：利用手持式、固定式閱讀器接收由前端識別設(shè)備——電子標簽發(fā)生的信息;

　　數(shù)據(jù)傳輸：通過監(jiān)獄局域網(wǎng)絡(luò)傳輸由數(shù)據(jù)采集設(shè)備——閱讀器采集的電子標簽信息至后臺管理系統(tǒng);

　　后臺應(yīng)用管理：接收由局域網(wǎng)傳輸?shù)碾娮訕撕灁?shù)據(jù)，根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯執(zhí)行后臺業(yè)務(wù)處理;

　　3.3.1管理系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成

　　本系統(tǒng)設(shè)備由識別標識(電子標簽)設(shè)備、采集設(shè)備(閱讀器)、傳輸設(shè)備(無線AP，局域網(wǎng)交換機等)三部分組成，實現(xiàn)了利用采集設(shè)備采集標識設(shè)備信息、通過傳輸設(shè)備上傳數(shù)據(jù)至后臺管理系統(tǒng)功能。

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　　標識設(shè)備(電子標簽)：用于標識被識別目標對象——服刑人員。在本系統(tǒng)中人員目標對象采用胸卡式標識、物體目標對象采用防金屬標簽標識。

　　采集設(shè)備(手持式、固定式閱讀器)：用于采集目標對象佩戴的電子標簽中的信息。在本系統(tǒng)中，采用手持式和固定式混合配備。

　　傳輸設(shè)備(無線AP、交換機)：提供通訊鏈路，在采集設(shè)備與后臺系統(tǒng)之間實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)上傳和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)下載。

　　3.3.2管理系統(tǒng)軟件構(gòu)成

　　iPZBS系統(tǒng)建立在統(tǒng)一、成熟的基礎(chǔ)構(gòu)件上，以服刑人員及關(guān)聯(lián)物品為管理對象，以圍繞其在監(jiān)管區(qū)域內(nèi)的活動為環(huán)節(jié)，建立基于業(yè)務(wù)流程的業(yè)務(wù)管理信息系統(tǒng)。

　　總體軟件結(jié)構(gòu)圖如下所示：

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　　本管理系統(tǒng)由前臺應(yīng)用(信息采集與傳遞)、后臺管理(業(yè)務(wù)邏輯)及底層事務(wù)處理(基礎(chǔ)構(gòu)件、資源定義、數(shù)據(jù)接口)等部分組成，分別實現(xiàn)系統(tǒng)中不同的業(yè)務(wù)功能。

　　3.3.2.1前臺應(yīng)用

　　前端應(yīng)用主要部署于手持式移動閱讀器、固定式閱讀器上，主要用于數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)上傳等操作。

　　1、數(shù)據(jù)采集

　　讀取服刑人員佩戴的電子標簽，并將結(jié)果在前端設(shè)備做本地存儲。

　　2、數(shù)據(jù)上傳

　　通過監(jiān)獄局域網(wǎng)將在本地存儲的點名數(shù)據(jù)上傳至后臺管理服務(wù)器。

　　3、數(shù)據(jù)下載

　　將服務(wù)器上經(jīng)過計算的點名數(shù)據(jù)下載到本地閱讀器。

　　3.3.2.2后臺管理

　　后臺管理軟件主要執(zhí)行數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)計算、檔案數(shù)據(jù)維護、系統(tǒng)配置等操作。

　　1、基礎(chǔ)檔案

　　對系統(tǒng)涉及的基礎(chǔ)檔案數(shù)據(jù)進行維護：

　　電子標簽檔案：描述其唯一編號、當前持有人、狀態(tài)等信息

　　閱讀器檔案：描述其編號、安裝位置等信息

　　2、系統(tǒng)設(shè)置

　　對點名時間間隔、各監(jiān)管區(qū)應(yīng)用人數(shù)等進行設(shè)置。

　　3、工具管理

　　對涉及資源定義中的生產(chǎn)工具的相關(guān)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)進行流程化管理。具體涉及以下業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)：

　　工具領(lǐng)用

　　工具歸還

　　工具調(diào)換

　　工具保管

　　4、電子標簽管理

　　實現(xiàn)對電子標簽的發(fā)放、回收、更換等狀態(tài)變化的管理，并將狀態(tài)變化過程跟蹤記錄。

　　5、點名管理

　　實現(xiàn)對前端閱讀器上傳的點名數(shù)據(jù)的采集，并對采集的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析，形成本次點名結(jié)果，并做持久化保存。

　　6、活動軌跡管理

　　根據(jù)對固定式閱讀器上傳的采集數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，實現(xiàn)對服刑人員在監(jiān)管區(qū)內(nèi)多個建筑物的活動軌跡、勞動工具在監(jiān)管區(qū)內(nèi)的運行軌跡跟蹤，形成基于電子點圖的可視化活動軌跡展現(xiàn)。

　　7、查詢統(tǒng)計

　　對系統(tǒng)中形成的各項業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)提供表格式的查詢統(tǒng)計。

　　10、數(shù)據(jù)分析

　　提供以月、按季、按年等為維度，以服刑人員點名情況、生產(chǎn)工具的領(lǐng)用、歸還等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源的柱狀圖、餅圖等展現(xiàn)方式的圖形化數(shù)據(jù)分析

　　3.3.2.3基礎(chǔ)構(gòu)件

　　基礎(chǔ)構(gòu)件包含系統(tǒng)框架中的通用設(shè)計部分，包含應(yīng)用于數(shù)據(jù)持久化化的事務(wù)管理、業(yè)務(wù)對象的超類定義、系統(tǒng)權(quán)限管理等部分。

　　1.Session管理

　　采用AOP實現(xiàn)原理，基于第三方持久化組件，采用數(shù)據(jù)庫連接池機制，用于管理與數(shù)據(jù)庫的連接，保證任何一次的數(shù)據(jù)庫交互操作都能正常的打開、關(guān)閉，并在連接異常時將異常信息反饋給前臺。

　　2.事務(wù)管理

　　采用AOP實現(xiàn)原理，基于數(shù)據(jù)庫事務(wù)的ACID機制，保證涉及數(shù)據(jù)庫正確操作的正常寫入，異常操作下的數(shù)據(jù)回滾，以保證數(shù)據(jù)庫中業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的一致性。

　　3.樹模式

　　基于繼承、多態(tài)的設(shè)計思想，實現(xiàn)分類樹模式下得業(yè)務(wù)對象的超類定義、樹節(jié)點的增、刪、改、查業(yè)務(wù)功能的實現(xiàn)。

　　4.表單模式

　　基于繼承、多態(tài)的設(shè)計思想，實現(xiàn)單表表單、主從表單、批量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等不同業(yè)務(wù)類型業(yè)務(wù)對象的超類定義及增、刪、改、查業(yè)務(wù)功能的實現(xiàn)。

　　5.菜單管理

　　基于自定義的原則，實現(xiàn)軟件系統(tǒng)功能模塊、操作界面的自定義設(shè)置，如定義模塊顯示名稱、界面標題名稱、菜單顯示順序等。

　　6.權(quán)限管理

　　結(jié)合菜單定義功能，實現(xiàn)基于業(yè)務(wù)組織與業(yè)務(wù)角色的權(quán)限自定義配置，以保護系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全。

　　綜上描述，基礎(chǔ)構(gòu)件實現(xiàn)了軟件系統(tǒng)中通用的業(yè)務(wù)邏輯及處理過程，實現(xiàn)了代碼的高度可復(fù)用，并大量減輕了具體應(yīng)用開發(fā)時的編碼量。

　　3.3.2.4資源定義

　　資源定義實現(xiàn)系統(tǒng)中采用統(tǒng)一資源管理的思想，對軟件中涉及人、物、環(huán)境相關(guān)資源進行統(tǒng)一描述，為業(yè)務(wù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。

　　1.人員與組織

　　行政組織：對監(jiān)獄現(xiàn)有科層化的塔式組織機構(gòu)進行描述，用于確定人員行政歸屬。

　　業(yè)務(wù)組織：以業(yè)務(wù)執(zhí)行過程為約束，定義業(yè)務(wù)過程中的承擔具體業(yè)務(wù)內(nèi)容的執(zhí)行組織。

　　業(yè)務(wù)崗位：定義業(yè)務(wù)執(zhí)行過程中，在虛擬的業(yè)務(wù)組織下執(zhí)行具體事項的崗位。

　　人員檔案：定義歸屬于行政組織下監(jiān)獄單位現(xiàn)有的在職民警的相關(guān)信息。

　　押犯組織：定義用于執(zhí)行服刑人員關(guān)押的行政組織。

　　囚犯檔案：定義歸屬于押犯組織下的監(jiān)獄現(xiàn)有在押服刑人員的相關(guān)信息。

　　2.生產(chǎn)資源

　　對生產(chǎn)勞動過程中涉及的生產(chǎn)工具、機器設(shè)備進行定義，與電子標簽結(jié)合匹配，以標識相關(guān)資源。

　　3.環(huán)境資源

　　對監(jiān)獄監(jiān)管區(qū)的各棟建筑物、樓層分布進行定義，用于與固定讀卡器結(jié)合匹配，確定服刑人員的活動軌跡。

　　3.4系統(tǒng)接口

　　3.4.1接口原則

　　本系統(tǒng)的應(yīng)用建立在前端硬件設(shè)備、服刑人員基礎(chǔ)檔案庫等軟硬件環(huán)境上，涉及與前端設(shè)備、第三方軟件產(chǎn)品相關(guān)接口，同時，可考慮與監(jiān)獄已有綜合安防管理平臺對接，實現(xiàn)聯(lián)動。涉及到相關(guān)接口實現(xiàn)遵循以下原則。

　　與硬件相關(guān)的接口實現(xiàn)采取直接調(diào)用廠房提供的SDK的方式。

　　與第三方軟件產(chǎn)品相關(guān)的接口采取基于中間數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)交換方式。

　　3.4.2接口內(nèi)容

　　根據(jù)本軟件實現(xiàn)的功能與應(yīng)用的設(shè)備，相關(guān)接口涉及以下兩類：

　　他方為我方提供的接口

　　我方為他方提供的接口

　　就目前監(jiān)獄系統(tǒng)已有或即將安裝部署的應(yīng)用系統(tǒng)而言，具有以下接口：

　　他方為我方提供的接口：

　　1、識別設(shè)備(閱讀器)廠商提供用于讀取電子標簽的SDK包和相關(guān)驅(qū)動程序。

　　2、獄務(wù)公開平臺提供的服刑人員基礎(chǔ)檔案庫信息，包含服刑人員檔案信息。

　　我方為他方提供的接口：

　　為監(jiān)獄綜合安防管理平臺提供目標對象清點事件異常報警信息。

　　他方為我方提供的接口 我方為他方提供的接口

　　電子標簽信息 服刑人員信息 報警信息

　　讀取方式 調(diào)用SKD讀取 基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)的數(shù)據(jù)交換 基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)的數(shù)據(jù)交換

　　數(shù)據(jù)內(nèi)容 電子標簽信息 服刑人員檔案、監(jiān)區(qū)調(diào)動 點名報警信息

　　相關(guān)接口內(nèi)容及數(shù)據(jù)示意圖如下：

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　　3.5系統(tǒng)清單

　　本清單以試點單位——監(jiān)獄的監(jiān)管區(qū)環(huán)境及建筑物構(gòu)成情況為前提條件，并遵循“總體統(tǒng)籌，分布實施”原則，以監(jiān)管區(qū)內(nèi)服刑人員、相關(guān)生產(chǎn)工具、兩棟生產(chǎn)車間為部署對象進行配置。擴展應(yīng)用的建筑物或監(jiān)管區(qū)域以此類推。

　　3.5.1配置原則：

　　1、電子標簽：服刑人員人手1張、關(guān)聯(lián)物品(生產(chǎn)工具)各1張

　　2、手持式閱讀器：每建筑物每樓層配置2臺/或按照監(jiān)區(qū)組織配置

　　3、固定式閱讀器：每建筑物各樓層出入口、大門出入口各配置1臺

　　4、固定式天線：每固定式閱讀器配2只

　　5、無線AP：可選

　　6、管理軟件：前端軟件在每一個手持式閱讀器安裝一套

　　后臺管理軟件在中心機房服務(wù)器上安裝一套

　　除管理軟件外，其他設(shè)備均需考慮備用情況。

　　3.5.2監(jiān)獄實際情況

　　1、服刑人員人數(shù)：按2000計

　　2、勞動工具個數(shù)：按8000計

　　3、生產(chǎn)車間樓層：每生產(chǎn)車間共4層

　　4、生產(chǎn)車間樓層出入口及大門出入口：每生產(chǎn)車間10個(1樓4個，2、3、4樓各2個)

　　4實施解決方案

　　4.1系統(tǒng)總體部署

　　本系統(tǒng)基本原理是應(yīng)用RFID技術(shù)，通過閱讀器采取電子標簽數(shù)據(jù)，并將采集的數(shù)據(jù)上傳至后臺管理應(yīng)用服務(wù)器，實現(xiàn)業(yè)務(wù)管理功能。因此，系統(tǒng)部署涉及兩大類：

　　設(shè)備部署

　　應(yīng)用軟件部署

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　　4.1.1設(shè)備部署

　　前端設(shè)備部署包含電子標簽、手持移動式閱讀器、固定式閱讀器(含天線)三種設(shè)備的部署。

　　1、電子標簽

　　為監(jiān)獄所有在押服刑人員人手發(fā)放一張電子標簽，采用胸卡的方式佩戴與左前胸，通過管理軟件的功能設(shè)置電子標簽與服刑人員的對應(yīng)關(guān)系，實現(xiàn)服刑人員身份標識。

　　2、移動式閱讀器

　　在各監(jiān)舍、醫(yī)院、禁閉室、入監(jiān)隊、習(xí)藝樓、生產(chǎn)車間、服刑人員食堂的每層樓配置移動式閱讀器，用于活動場所內(nèi)點名管理。

　　3、固定式閱讀器

　　在各監(jiān)舍、醫(yī)院、禁閉室、入監(jiān)隊、習(xí)藝樓、生產(chǎn)車間、服刑人員、接見樓、食堂的建筑物出入口出、層樓的出入口處、配置固定式閱讀器，用于跟蹤記錄服刑人員在監(jiān)管區(qū)內(nèi)的活動軌跡。