1 概述

　　由于監(jiān)獄勞動工具存在被犯人用于非法用途的風(fēng)險，有必要對工具進行管理。傳統(tǒng)監(jiān)獄工具管理采用人工方法，效率不高，通過采用RFID技術(shù)實現(xiàn)對工具的有效管理，降低工具非法使用的風(fēng)險。

　　2 監(jiān)獄工具管理需求分類

　　監(jiān)獄勞動工具管理根據(jù)使用的場景不同，大致分為3類：

　　固化在工作臺面的工具管理。 此類工具，需要實時監(jiān)測其是否在工作臺面。

　　每天借還的工具管理。此類工具通常置于車間工具箱，每天上班發(fā)放，下班回收。

　　零星使用的工具管理。此類工具通常置于工具倉庫，使用時借出，用完歸還。

　　3 RFID電子標(biāo)簽技術(shù)選型分析

　　RFID電子標(biāo)簽分為無源UHF標(biāo)簽，2.45G有源電子標(biāo)簽、125K+2.45G多頻有源標(biāo)簽。其性能與用戶體驗分析如下：

　　4 RFID工具管理應(yīng)用場景與流程

　　根據(jù)前述工具管理需求以及RFID電子標(biāo)簽性能特點，不同場景采用不同的RFID技術(shù)進行工具管理。

　　4.1 固化在工作臺面的工具RFID管理

　　1) RFID電子標(biāo)簽選型

　　固化在工作臺面的工具需要實時在位監(jiān)測，采用多頻(125K+2.45G+13.56M)有源RFID標(biāo)簽，配合RFID識讀設(shè)備，實現(xiàn)在位監(jiān)測，離開信號覆蓋區(qū)域，即告警。

　　2) 設(shè)備部署

　　通過在工作臺面區(qū)域部署低頻定標(biāo)器與固定閱讀器，覆蓋如下圖所示。低頻定標(biāo)器覆蓋區(qū)域為半徑為1-4m的圓型區(qū)域，閱讀器為覆蓋半徑為80m的扇形區(qū)域。

　　3) 應(yīng)用流程

　　工具上安裝多頻有源RFID電子標(biāo)簽，采用粘貼或者掛繩方式安裝，標(biāo)簽若非法拆卸，系統(tǒng)告警。

　　低頻定標(biāo)器實時與有源RFID電子標(biāo)簽進行信息交互，監(jiān)測RFID電子標(biāo)簽是否在覆蓋區(qū)域，若離開定標(biāo)器信號覆蓋區(qū)域，則告警。

　　后臺可以實現(xiàn)顯示工具在位狀態(tài)。

　　4.2 車間工具箱工具RFID管理

　　1) RFID電子標(biāo)簽選型

　　根據(jù)車間工具箱工具的管理需求以及RFID技術(shù)特點，車間工具箱工具RFID電子標(biāo)簽采用900M UHF 無源RFID電子標(biāo)簽，捆扎或者粘貼在工具上。

　　2) 設(shè)備部署

　　在車間工具發(fā)放臺面內(nèi)置RFID閱讀器以及IC卡閱讀器。RFID閱讀器實現(xiàn)對工具RFID電子標(biāo)簽識讀，IC卡閱讀器實現(xiàn)對工具領(lǐng)用人的身份識別，實現(xiàn)工具借還與人員身份綁定。

　　工具發(fā)放臺面顯示器顯示工具借還信息。

　　3) 應(yīng)用流程

　　針對使用頻數(shù)高的工具通過熱縮管、螺絲等方式固定標(biāo)簽。針對體積小無法使用標(biāo)簽的工具(如針等)視為微型工具，選擇以盒或包等組合包裝為單位貼上標(biāo)簽。

　　在申領(lǐng)工具時，犯人刷身份識別IC卡，管理人員發(fā)放工具，放置在RFID閱讀器上讀取工具RFID電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)，系統(tǒng)通過軟件自動綁定工具和人員;

　　歸還工具時，犯人刷身份識別IC卡，管理人員收取工具，放置在RFID閱讀器上讀取工具RFID電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)，系統(tǒng)通過軟件自動解除人員與工具綁定。

　　工具發(fā)放臺面電腦顯示器自動顯示未歸還的工具信息。

　　5 系統(tǒng)架構(gòu)

　　6 系統(tǒng)軟件邏輯結(jié)構(gòu)圖與平臺功能

　　系統(tǒng)軟件邏輯結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：

　　系統(tǒng)軟件采用分層、分模塊的框架設(shè)計，表現(xiàn)層與用戶進行交換，用于界面顯示，數(shù)據(jù)錄入、顯示等，業(yè)務(wù)邏輯層負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)流程處理，數(shù)據(jù)訪問層提供數(shù)據(jù)訪問的統(tǒng)一接口,采用純B/S三層結(jié)構(gòu)，基于WEB應(yīng)用的多層次業(yè)務(wù)軟件系統(tǒng)。使用中間件技術(shù)將中心數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用程序分離，提供了一個易于擴展的業(yè)務(wù)架構(gòu)，可以更好的、更合理的規(guī)劃業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流，提高系統(tǒng)的安全性和可靠性，數(shù)據(jù)實時性能優(yōu)越，可維護性強。

　　平臺功能如下：

　　系統(tǒng)管理：實現(xiàn)系統(tǒng)配置管理，包括權(quán)限管理、角色管理、用戶管理等。

　　設(shè)備管理：實現(xiàn)對所有設(shè)備的配置管理與實時狀態(tài)監(jiān)控

　　區(qū)域管理：實現(xiàn)區(qū)域數(shù)據(jù)以及區(qū)域權(quán)限管理，可實現(xiàn)分級分權(quán)限管理。

　　人員管理：實現(xiàn)人員信息同步以及人員信息管理

　　標(biāo)簽管理：實現(xiàn)標(biāo)簽入庫管理、標(biāo)簽與人員綁定、標(biāo)簽掛失、補卡注銷管理等。

　　工具管理：工具基本信息管理以及與RFID電子標(biāo)簽的綁定。

　　工具借還管理：工具借還以及工具借還狀態(tài)、告警管理。

　　工具在位監(jiān)測管理：實現(xiàn)顯示在位監(jiān)測工具狀態(tài)以及告警管理。

　　多頻有源RFID電子標(biāo)簽

　　工作頻率 125KHz / 2.45GHz ~ 2.5GHz / 13.56MHz

　　卡片編號 ID / IC模式

　　工作模式 125K低頻觸發(fā) / 2.45G信號傳輸

　　觸發(fā)距離 0 ~3.5m可調(diào)

　　電池 鋰錳軟包電池，容量500mA，電池壽命 > 5年

　　功耗 工作電流 4uA

　　防護等級 IP65

　　尺寸 23x40x9mm

　　防拆告警 掛繩式

　　工作溫度 -40℃ ~ +60℃

　　定標(biāo)器

　　工作頻率 2.45GHz~2.5GHz/125KHz

　　低頻觸發(fā)半徑 0~3.5m

　　電源 DC12V/1A

　　防護等級 IP65

　　工作溫度 -30℃~+60℃

　　保存溫度 -40℃~+80℃

　　7 設(shè)備規(guī)格

　　900M UHF無源電子標(biāo)簽

　　協(xié) 議：ISO18000-6C

　　芯 片：Impinj Monza4QT

　　存儲空間：EPC 96bit, User memory 512bit

　　頻 率：902-928MHZ

　　基片材料：采用工程塑料作為tag載體

　　讀寫距離：4-7米左右(固定機1W,6DB)3米左右(手持機)

　　重 量:6克

　　適用溫度：-40-80度

　　桌面型RFID閱讀器

　　工作頻段：840-960MHz

　　標(biāo)簽協(xié)議：EPC C1G2/ISO18000-6C

　　跳頻速度：<2s

　　額定功率：30dBm

　　輸出功率：5-30 dBm 可調(diào)

　　通道：4通道

　　工作溫度：-35℃~+65℃

　　存儲溫度：-45℃~+85℃

　　數(shù)據(jù)接口： RS232/RS485/接口

　　以太(100M)接口

　　外部I/O： 2路繼電器輸出，2路I/O輸出(可配置成韋根26)，2路I/O輸入，1路12v電源輸出

　　工作電壓：12v

　　天線規(guī)格如下：

　　頻率范圍 902-928MHz

　　極化形式 圓極化

　　增益 5dBi

　　波辨寬度 60°/18°

　　特性阻抗 50Ω

　　駐波比 ≤1.3

　　前后比 ≥20dB