RFID智能監(jiān)獄管理系統(tǒng)
第一部分 RFID簡介
一、RFID技術(shù)簡介
RFID（Radio Frequency Identification Technology）射頻識別技術(shù)是一種通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的非接觸式自動識別技術(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
RFID是一項(xiàng)易于操控、簡單實(shí)用且特別適合用于自動化控制的靈活性應(yīng)用技術(shù)，識別工作無須人工干預(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；長距射頻產(chǎn)品多用于交通上，識別距離可達(dá)幾十米，如自動收費(fèi)或識別車輛身份等。其所具備的獨(dú)特優(yōu)越性是其它識別技術(shù)無法企及的，主要有以下幾個方面：
讀取方便快捷：數(shù)據(jù)的讀取無需光源，甚至可以透過外包裝來進(jìn)行。有效識別距離更大，有效識別距離可達(dá)到30米以上；
識別速度快：終端一進(jìn)入磁場，解讀器就可以即時讀取其中的信息，而且能夠同時處理多個終端，實(shí)現(xiàn)批量識別；
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2725個數(shù)字；若包含字母，存儲量則會更少；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，應(yīng)用范圍廣：其無線電通信方式，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；
動態(tài)實(shí)時通信：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)在解讀器的有效識別范圍內(nèi)，就可以對其位置進(jìn)行動態(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、識別在押人員，將管理系統(tǒng)中每個人的信息和現(xiàn)實(shí)中的每個人一一對應(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/有源) 無線射頻識別技術(shù)，針對監(jiān)獄人員情況分區(qū)管理與監(jiān)控的需求，專門設(shè)計開發(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)時掌握監(jiān)獄內(nèi)各個受控區(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(有時還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為手持式或固定式。

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℃
儲藏溫度：-60℃ - 90℃
防沖突性： 200 標(biāo)簽（手鐲）可同時識別
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

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)簽附著在待識別物體的表面。讀寫器可無接觸地讀取并識別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達(dá)到自動識別體的目的。標(biāo)簽分為被動標(biāo)簽(Passive tags)和主動標(biāo)簽(Active tags)兩種。主動標(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的使用壽命，比主動標(biāo)簽小、輕，讀寫距離則較近，也稱為無源標(biāo)簽。
Active (主動/有源) 技術(shù)與Passive (被動/無源) 技術(shù)比較
Active (主動/有源) 技術(shù) Passive (被動/無源) 技術(shù)
遠(yuǎn)距自動檢測 犯人近距刷卡
自動發(fā)訊 犯人近距刷卡
自檢損壞報警 不能自檢損壞報警
獄警求援裝置 無獄警求援裝置
設(shè)警戒線,犯人越界報警 無越界報警
穿透人體同時準(zhǔn)確辨識多人 無穿透性
按照存儲的信息是否被改寫，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)的時間遠(yuǎn)大于讀取電子終端信息所花費(fèi)的時間，寫入所花費(fèi)的時間為秒級，閱讀花費(fèi)的時間為毫秒級。標(biāo)簽由耦合元件及芯片組成，每個標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象；每個終端都有一個全球唯一的ID號碼——UID，UID是在制作芯片時放在ROM中的，無法修改。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
無線數(shù)據(jù)率：256kps
使用壽命： 3年以上
環(huán)境溫度：-40℃ - +80℃
儲藏溫度：-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（如圖中的紅人），人或物件佩戴的電子標(biāo)簽(手鐲)就會被激活，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、激活器ID號和接收器的IP地址對照現(xiàn)場的設(shè)備安放資料，就可以得出“某人/某物在某一時間經(jīng)過某個監(jiān)控區(qū)域”的記錄，實(shí)現(xiàn)對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，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)時追蹤與定位，自動監(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)計如腕式或足踝式，可選擇一次性設(shè)計或循環(huán)再用型
6、防水及可更換電池使標(biāo)簽壽命更長并具有破壞報警功能；
7、在軟件上能夠提供多種不同顏色，以方便對人員進(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)場對應(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”、“房間描述”和“出入口描述”要在新增時從上部的現(xiàn)場平面圖中選擇。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)控警報功能
3.1非法進(jìn)入警報：每個監(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，回彈闖入人員的詳細(xì)資料，并啟動視頻對報警區(qū)域進(jìn)行抓拍。
3.2終端破壞警報：當(dāng)犯人的終端被破壞時，系統(tǒng)會馬上發(fā)出警報并突出顯示位置。
3.3干警求援警報：當(dāng)干警按動所佩終端按鈕，系統(tǒng)會馬上發(fā)出警報并突出顯示位置。
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接收器。當(dāng)系統(tǒng)使用多個接收器時，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)器對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理后，將記錄存儲到數(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)的終端編號資料庫輸入犯人資料，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，如：定時人數(shù)點(diǎn)算、限制行動區(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保護(hù)佩戴的電子標(biāo)簽，也可減少在押人員間由于錢財而引起的紛爭。
5.干警緊急求助：干警按下終端上按鈕，則觸發(fā)警報。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，可在平面圖上動態(tài)顯示該人員活動情況。
7.緊急事故應(yīng)變程序：由獄方預(yù)先設(shè)計并輸入應(yīng)變執(zhí)行程序表，警報發(fā)生時，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，并于完成每項(xiàng)程序后向系統(tǒng)確認(rèn)，系統(tǒng)自動登記操作員身份及操作時間，確認(rèn)責(zé)任。
例: 監(jiān)控人員編號 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．上報事故 確認(rèn)
4．匯報最高領(lǐng)導(dǎo) 確認(rèn)
8.系統(tǒng)自檢防破環(huán)：系統(tǒng)定時檢測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)自動發(fā)出警報并顯示故障儀器位置
9.系統(tǒng)升級及擴(kuò)展：連接視頻監(jiān)控、簡易程序增設(shè)監(jiān)控點(diǎn)至全面覆蓋監(jiān)獄、生物識別、電子錢包、操作員終端對應(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：只有系統(tǒng)管理員可操作系統(tǒng)主數(shù)據(jù)庫，如數(shù)據(jù)備份，但不能修改己存儲之?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)生時按系統(tǒng)彈出應(yīng)變程序操作，系統(tǒng)自動登記監(jiān)控員身份及操作時間。
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。如勞動表現(xiàn)、刑期、健康、獎罰、功過、資金等,系統(tǒng)自動登記操作員身份及操作時間。
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、休眠監(jiān)控功能。系統(tǒng)自動登記操作員身份及操作時間。
e、客戶端軟件：客戶端可隨時登入系統(tǒng)查看實(shí)時監(jiān)控狀況，查詢各部門所有操作記錄、回放資料屬干部級權(quán)限。


第五部分 應(yīng)用案例
一、歐美監(jiān)獄應(yīng)用了RFID主動Active (主動/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)工程合同價值60萬美元。合同條款正在談判中，預(yù)計年底前會達(dá)成協(xié)議，然后很快就會施工。
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)。這個系統(tǒng)將用于有230個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RFID跟蹤性能和好處進(jìn)行評估，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個關(guān)押犯人的改造設(shè)施，共關(guān)押34000個犯人。
這種系統(tǒng)能跟蹤犯人和警官的位置和運(yùn)動，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)和室外對犯人和警官進(jìn)行實(shí)時識別、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/無源)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個囚犯袖口配備13.56 兆赫RFID手鐲標(biāo)，每個手鐲標(biāo)包含被編成密碼的數(shù)據(jù)，包括犯人的名字、標(biāo)識號和安全級別。當(dāng)犯人于正?；顒踊蜣D(zhuǎn)移需要進(jìn)出防點(diǎn)時，伸出袖口對準(zhǔn)閱讀器，閱讀器將自動辨認(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)時檢查和點(diǎn)名。如果犯人在指定的時間未能被系統(tǒng)記錄出現(xiàn)于指定地點(diǎn)，警報會指出哪個囚犯未報到。衛(wèi)兵收到警報，可迅速找出缺席犯人和該犯人最后報到點(diǎn)。