RFID技術在智能監獄管理中的應用

【摘要】本文簡單介紹了RFID技術的基本結構和特點，提出了基于RFID技術的智能監獄管理系統，本系統能解決傳統監獄管理模式中存在的問題，對現行監獄安全管理具有極大的借鑒意義。

【關鍵詞】RFID；智能監獄；安全管理

1.引言

隨著刑事犯罪增加，犯人數量激增的態勢，犯罪的類型和罪犯的成分也越來越復雜，罪犯也變得越來越陰險狡詐，這給傳統的監獄管理模式帶來了巨大壓力。犯人暴獄、逃跑、鬧事等安全隱患隨時都有可能發生，這對監獄工作人員和執勤人員人身安全以及秩序的穩定造成巨大威脅。

本文提出的RFID智能監獄管理系統可使管理人員實時監控犯人動向，掌控各監區在押犯人詳細信息及數目，能有效的防止在押犯人暴獄、脫逃、鬧事，減小安全隱患發生的幾率，秘密監視高危犯人，實時跟蹤和追查鬧事事件的發生，最大限度的保障工作人員和犯人的人身安全。另外，系統還能實時清點指定區域犯人和掌握執勤干警信息，大大減輕監獄管理人員負擔，在遇到突發事件時能夠迅速定位犯人及執勤干警的所在位置，從而有效提高監獄管理水平。

2.RFID技術概述

RFID技術是一種非接觸式的自動識別技術，它通過使用射頻電子設備發射射頻信號，射頻信號通過空間耦合來自動識別目標對象并獲取相關數據，并且可以將新的信息寫入目標對象的標識設備。RFID的工作無需人工干預，可自動工作于各種惡劣環境。

RFID電子標簽具有多種特點，體積小、重量輕、壽命長、可重復使用、支持多次讀寫、唯一標識號移動識別，無線定位跟蹤管理。RFID技術通過結合通信技術、互聯網使用，可實現跟蹤全球范圍內物品和信息共享。在交通物流、火車調度以及軍事、建筑等方面的應用，可大幅度提高管理與運作效率，降低成本。

2.1 RFID系統組成

典型的RFID應用系統由電子標簽、讀寫器和中間件組成：

電子標簽：也稱作射頻標簽、應答器或數據載體，組成包括耦合元件和芯片。每個電子標簽具有唯一的電子編碼，高容量電子標簽有用戶可寫入的存儲空間，附著在物體上標識目標對象。讀寫器向電子標簽發射無線電射頻信號，電子標簽獲得能量，然后將儲存的信息及數據發送給讀寫器。

讀寫器：也被稱為閱讀器、接收器。讀寫器通過一個或多個天線傳送射頻能量，電子標簽的天線接收這些能量，并返回無線電射頻信號，即電子標簽數據，經相應處理后獲取電子標簽數據信息。

中間件：是在讀寫器和主機之間運行的一組軟件，它是在標簽和讀寫器上運行的RFID系統軟件和在主機上運行的應用軟件之間的橋梁。

2.2 RFID技術特點

目前，RFID技術越來越廣泛的被應用在日常生活中，并且朝著高效率、低成本的方向發展。和其他技術相比，RFID技術具有以下突出特點：

（1）安全性高：可對RFID系統中標簽進行反復擦寫加密，并且可以防止信息的泄露；

（2）可無線識別：能夠遠距離無線定位識別標簽，并獲取相關信息數據，無需工作人員在惡劣環境中工作；

（3）存儲數據容量大：與傳統條形碼技術相比，RFID標簽有良好的擴展性，能提高數據存儲量，96位的RFID標簽可以提供數十億個物品的識別能力；

（4）具有穿透性：標簽若被紙張、木材和塑料等非金屬或半透明的材質包裹

的話，也可以進行穿透性通信。如果是金屬材質，則需進行特殊處理。

3.RFID智能監獄管理系統設計

3.1 RFID智能監獄管理系統工作原理

由于監獄的環境特殊，因此本論文研究的RFID智能監獄管理系統使用有源電子硬件設備，設備由三部分組成，包括讀寫器、激活器和有源電子標簽。這三部分相互作用，相互聯系，共同實現定位追蹤監控功能。具體工作原理如圖1所示：

從圖中可以看到，激活器和讀寫器分別被安裝在預定位置。讀寫器讀寫范圍比較大，激活器激活范圍比較小。當帶有電子標簽的犯人進入激活器的激活范圍時，電子標簽受到激活后向讀寫器發送一個信號，讀寫器經過信號處理，就能識別出電子標簽中所儲存的犯人信息和資料。

在實際使用過程中，每一個激活器和讀寫器都分別含有一個固定的ID號和IP地址，激活器和讀寫器根據監獄具體環境安裝在各個地方。當佩戴有電子標簽的犯人或其它物件進入激活器的激活范圍時，電子標簽就會接收到能量被激活，并向讀寫器發送信息，包括激活器的ID號。當讀寫器收到此信號后經過中間件傳送到后臺網絡服務器，結合讀寫器的IP地址、激活器ID號和電子標簽ID號，經過相應的數據處理，根據監獄模擬電子地圖，就可以清楚的知道并掌握在某一時間犯人或物件在哪個地方，實現對犯人和物件的實時定位追蹤監控。

3.2 RFID監獄管理系統網絡連接圖

激活器含有收發天線，不需要與局域網相連接，接通電源就可以工作。電子標簽佩戴在犯人或其它物件上，標簽內含有電池，也不需要連接網絡。接收器及讀寫器，通過以太網及RFID中間件與后臺網絡服務器相連接。

RFID智能監獄管理系統的網絡連接圖如圖2所示：

主要的追蹤定位監控功能處理流程圖

接收器接收到電子標簽返回的數據信息，并通過以太網和中間件傳輸到后臺應用服務器，應用服務器對數據信息進行相應的分析處理后，將記錄存儲到數據服務器，并將分析處理結果發送給各個監控工作站，工作人員就能對犯人和物件進行實施監控。

3.3 RFID監獄管理系統事件處理流程

RFID智能監獄管理系統主要的追蹤定位監控功能處理流程圖如圖3所示。

接收器收到電子標簽中數據信息后，在后臺數據庫服務器中查找相關人員記錄，如果沒有相關人員記錄，就發出警報，并開啟現場視頻監控；如果有相關人員記錄，就查看是否有訪問權限，若沒有權限就發出警報，并開啟現場視頻監控，若有權限也可以在現場平面圖上顯示相關人員位置，并進行視頻監控。

3.4 RFID智能監獄管理系統功能說明

系統主要對相關人員和物件進行實時定位和監控，主要功能包括人員及物件的實時定位、資料管理、歷史記錄查詢、視頻監控等。具體功能說明如下：

（1）實時定位功能

①追蹤定位

根據接收到的IP地址和ID號，能夠追蹤定位到相關人員在哪個區域。并將定位信息顯示在監獄模擬電子地圖上。不同的人和物件用不同的標識顯示在地圖上，點擊顯示標識就能查看相關信息和資料。

②出入控制

使用專門的讀寫器控制監獄大門，相關人員佩戴電子標簽，只有被授權人員才能被識別并進出入大門。

③非法進入報警

不同的區域有不同的訪問權限，只有獲得相關權限才能進入相關的區域。如果未經授權而進入非法區域將觸動非法進入警報，工作人員便能及時對事件進行處理。

④防拆卸破壞報警腕表

有源電子標簽做成腕表形式佩戴在犯人手腕，體積小、重量輕，當電子標簽腕表遭到非法破壞和拆卸時將發出報警信號。

（2）資料管理功能

每一個電子標簽都有唯一的標識碼，電子標簽中記載著相關人員的各種信息，包括人員的姓名，年齡等資料。如果是犯人，還會包括犯人的危險程度，屬于哪個監區以及犯罪類型等信息；如果是工作人員，就會含有人員工作職業，部門級別等信息。此外還可以為相關人員設置訪問權限，并且可以在后臺網絡顯示器上對人員資料信息進行改寫和統一操作管理。犯人的表現，身體狀況，以及消費記錄等信息也可以寫入標簽進行管理。

（3）歷史記錄查詢功能

通過后臺數據庫服務器和相關軟件，在終端輸入要查詢的信息，就可以查看相關人員和物件在以前某個時間的位置、狀態等信息，進行歷史記錄的查詢。

（4）視頻監控功能

視頻監控采取觸發式和手動相結合的方式。當有突發事件發生或有未經授權人員進出非法監控區域時，視頻監控功能被觸發打開。此外，如果想要查看某個犯人在哪個區域，以及在做什么，可以隨時調出監控區域視頻進行查看。手動式和觸發式相結合的視頻監控，既可以有效實現視頻監控功能，又可以提高突發事件處理效率。

（5）兼容其他技術

系統能夠與其它相關技術結合使用，如指紋識別，語音監控及突發事件處理預案等。

4.結束語

隨著犯罪類型的的多樣化以及罪犯的激增，傳統監獄管理模式的弊端越來越凸顯出來，研發RFID智能監獄管理系統成必然趨勢。本系統能實現智能監控管理、實時定位跟蹤、犯人資料管理、歷史記錄查詢、視頻監控、越界報警等功能，對提高監獄管理水平有著重大意義。它可以降低在押犯人逃跑，暴獄以及鬧事的幾率，大幅度提升監獄內部管理的安全性和管理效率，減輕監獄管理人員負擔和執勤人員壓力，最大限度的達到資源優化配置。同時系統還可以與其它相關技術相接軌，比如與視頻語音監控，臉型識別等技術相結合使用。另外，也可與指紋識別等安防監控系統相整合，擴展整個監獄監控管理系統功能，全面提高系統監控安全性。雖然目前RFID技術成本比較高，在我國發展還不是很成熟，但隨著RFID技術的不斷發展，應用的不斷推廣，其應用成本也越來越低，RFID智能監獄管理系統也將會受到極大重視。

參考文獻

[1]張品秀，任守華，等.RFID技術在監獄綜合管理系統中的應用[J].科研發展，2010.

[2]劉禹，等.RFID相關技術和應用標準簡介[OL].RFID世界網，2005，7.

[3]郭艷麗，等.RFID相關標準總攬[J].RFID射頻快報， 2005，11.