構建“智慧監獄”中云計算與物聯網的融合發展

摘 要 “智慧”模式已融入各行各業。在“智慧”的大環境下，“智慧監獄”建設思路逐步脫穎而出，成為未來監獄的發展方向。“智慧監獄”所帶來的設施、管理智能化，不僅展現出在科技強警助推作用下監獄刑罰執行、監督管理、矯正改造、綜合保障的全面提升，還充分體現現代信息技術在安防、矯正、執法、政務、教育等方面所發揮的巨大作用。建設維護社會穩定的“智慧監獄”，不僅是監獄管理模式的突破，更是現代化文明監獄建設的必然要求。隨著物聯網、云計算等熱門技術的興起，“智慧監獄”建設更是激發了新活力，得到了強大動力。隨著時代發展、科技進步，物聯網和云計算又為“智慧監獄”建設帶來了新希望與新挑戰，如何更好地將這兩個新興科技在“智慧監獄”中融合發展，實現“一加一大于二”的效應，成為了一個決定“智慧監獄”發展是否持續高效的關鍵問題。正因為如此，本文從“智慧監獄”的由來及發展現狀入手，從云計算與物聯網助推“智慧監獄”建設的角度，闡述了云計算與物聯網對“智慧監獄”建設帶來的巨大作用，簡析了需要突破的關鍵環節，構建出“云計算”與“物聯網”在“智慧監獄”中融合發展的宏偉藍圖。

關鍵詞 “智慧監獄” 云計算 物聯網

作者簡介：楊懿鵬，四川司法警官職業學院。

中圖分類號：C939 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.19387/j.cnki.1009-0592.2019.06.071

一、應運而生的“智慧監獄”

“智慧監獄”，就是借助物聯網、云計算、大數據、移動互聯、人工智能等新一代信息技術，將監獄政工、獄政、獄偵、生活衛生、刑罰執行、教育改造、心理矯治、勞動改造等各項活動所應用到的信息系統進行有效整合形成大平臺，并植入智慧的理念，從而有效提升監獄各信息系統運營效率、優化資源配置進而服務管理層決策的過程。

（一）在“智慧地球”與 “智慧城市”中應運而生的“智慧監獄”

“智慧城市”的概念來源于2008年底IBM公司提出的“智慧地球”概念，“智慧地球”旨在通過對新一代信息技術、互聯網技術充分應用，使得人類能夠以更加精細和動態的方式進行生產和生活。具體而言，就是將傳感器嵌入各種物體并借助互聯網形成“物聯網”，進而通過超級計算機和云計算等處理手段實現人類社會與物理系統的整合，從而實現對海量數據的充分分析、利用，促進生產、生活方式變革與完善。

在“智慧地球”的大環境下，如何建設更加“智慧”的城市引發了人們的思考。2009年，迪比克市與IBM合作，建立了世界第一座“智慧城市”。 這座有史以來的第一座“智慧城市”將包含低流量傳感器技術的數控水電計量器等智能設備安裝在了每家每戶，進而數字化連接了包含水、電、氣、交通在內的各項公共資源。并借助有效的資源整合，搭建起能夠及時分析、整合和展示數據的綜合監測平臺，各項可視化的數據分析使得整座“智慧城市”對資源的使用變得一目了然。隨著信息技術的飛速發展，我國的“智慧城市”建設雖起步較晚，但發展迅速，并已由1.0數字城市時代、2.0無線城市時代邁入了3.0感知“智慧城市”時代，并憑借著“互聯網+”的快車道將“智慧”規模迅速擴大。

“智慧”的浪潮已勢不可擋，在這種有利條件下，監獄作為國家治理的重要工具，唯有不斷提升信息化水平，加快信息化進程，向“智慧監獄”愿景努力邁進，才能更好地承擔懲罰與改造罪犯，預防和減少犯罪，維護社會和諧穩定和國家長治久安的重任。從技術發展的角度來看，物聯網、云計算的融合發展能為“智慧監獄”建設提供更為全面的感知和更為廣泛的互聯，從而全方位提升監管執法效能。

（二）“智慧監獄”發展現狀

就國外而言，英、美等發達國家在監獄信息化方面正逐步應用、推廣先進信息技術，實現全天時、全區域的跟蹤和監視罪犯，有效改進工作效率，同時營造出相對寬松的監管環境，降低罪犯心理抵觸情緒，便于開展心理矯治，同時降低運營成本。

就國內而言，2001年司法部印發《全國司法行政系統信息化建設規劃》標志著司法系統信息化建設正式起步;2007年司法部召開全國監獄信息化建設工作會議并發布《全國監獄信息化建設規劃》，標志監獄信息化建設步入正軌;2017年司法部印發《“十三五”全國司法行政信息化發展規劃》為“十三五”期間的監獄信息化建設指明方向。公開數據顯示：目前全國基本實現部、省、市三級司法行政網絡及監獄、戒毒系統的聯通。數字化監獄率先突破;監獄安防系統持續加強;應急指揮體系初步形成。

二、“智慧監獄”中的物聯網與云計算

“智慧監獄”作為監獄信息化的高級形態，只有加快推進“智慧監獄”建設，才能真正實現“科技強警”帶來的變革。“智慧監獄”要求做到智能防控、精細管理、科學決策、智慧矯正，強調對監獄的全面感知、協同聯動。“智慧監獄”的建設，信息技術的支撐顯得尤為重要。以物聯網、云計算等為代表的新一代信息技術，必將作為利器大大助推“智慧監獄”建設進程。

（一）監獄物聯網

監獄物聯網是實現“智慧監獄”的一大利器。監獄物聯網利用物聯網技術將所采集到的各項感知信息匯總，并經過傳輸和數據處理整合為有效的決策依據。

監獄作為國家刑罰執行機關，有其特有的職能與功能。正因如此，監獄環境下的感知既要考慮監獄日常管理過程中所涉及到的人、財、物又必須綜合考慮人防、物防、技防等各方面。

就人員而言，一方面，結合獄內干警、職工、罪犯在日常監獄管理過程中登記的指紋、人臉、虹膜、聲音信息進一步豐富監獄管理信息庫、警察信息庫、罪犯信息庫，同時對外來人員做好類似登記;一方面，通過RFID射頻識別技術、傳感器技術將監獄民警、職工等的一卡通、門禁卡、智能手持終端，罪犯的防拆卸智能腕帶、防拆卸定位器等利用加密無線網絡進行連接。 通過信息庫和上述設備所攜帶的定位芯片，對在監獄范圍內活動的各類人員標識唯一身份、實現精準定位并在電子地圖上予以呈現。另一方面，通過防拆卸智能腕帶、防拆卸定位器所攜帶的溫度傳感器、光學傳感器、生物電傳感器等傳感器，對在監獄范圍內的各類人員的生命體征進行時時監測，確保各項工作有序開展。

就監獄安防而言，將門禁系統、車輛安檢、人員安檢、視頻分析、報警聯動、周界探測等植入嵌入式系統并通過統一的監獄云平臺進行資源調配，既實現各系統的獨立運行又實現綜合協調與聯動。

就各類物體而言，按照重要物資著重管理的原則，將生產現場勞動工具等重要物品植入定位芯片，并進行周界劃分和權限限定。當被定位的物體未經授權離開周界區域或未授權人擅自越權移動物體時，立即觸發報警設備。

（二）監獄云計算

相比將人與物進行“聯網”，監獄系統各級管理者更為關心的是：從“監獄物聯網”中所得到的海量數據和信息，經過綜合分析，能夠得到什么結論，能為決策提供什么參考依據。而基于云計算的監獄云，恰為智能分析的實現提供了技術支撐和強大動力。

監獄云的應用，既可以增加原有的視頻監控系統、應急指揮系統、AB門外來人員審批系統、會見管理系統、巡更系統、報警系統、門禁系統等應用系統的效率與精度，又可以借助獄內計算機、監獄專網、服務器、存儲設備等IT基礎設施對各系統進行有效的整合，做到數據共享和平臺的互聯互通。并能借助于虛擬化技術，將所有系統整合到云平臺，實現集中呈現。

就技術層面而言，監獄云計算應有獨立的專用云存儲用以存儲通過物聯網技術感知到的海量信息，同時通過云服務器實現對海量數據的快速運算和綜合分析，進一步形成生命體征監測、精確定位、決策支持、網絡輿情監測等多個功能模塊。 在此基礎上，作為云計算重要支撐技術之一的虛擬化，能夠更為有效的提高資源利用率，快捷實現數據遷移，便利實現多點分布，并能在系統故障時進行快速恢復，同時能有效防止各種環境下對底層環境和數據的損壞。

借助監獄云在編程模型、分布存儲、虛擬化、數據管理等方面所帶來的優勢，通過云計算與云分析，監獄云計算能夠以量化的方式為各項決策提供出可行的參考方案。

三、“云”、“物”的深度融合——監獄態勢感知

（一）借助“物聯網”和“云計算”的模型建立

運用物聯網技術的“感知”，為監獄范圍內的人與物都打上了“電子標簽”，使得在監獄范圍內的任何人與物都能被唯一識別。而監獄干警、職工的工作崗位;罪犯遵守的一日生活規范;獄內干警使用的各項警用裝備;罪犯勞動生產使用的勞動工具等的相對固定，又決定了監獄內的各項“電子標簽”都有相對固定的運動軌跡或使用軌跡。對“電子標簽”進行行為統計，就能在云平臺的電子地圖上呈現出以時間和地點為坐標軸的一條條軌跡圖形。同時，由于同一干警在一段時間內會帶押固定的數名罪犯;罪犯勞動崗位相對固定導致所用勞動工具的固定，又在干警和罪犯間、罪犯和勞動工具間建立起在某一時間、同一地點應同時出現等內在聯系。正是這些內在聯系，使得云平臺上的軌跡圖形相互關聯。通過對人員軌跡和工具軌跡連續數日的統計分析，排除偶然因素和個例的干擾，就得到了相互關聯并符合監獄日常管理和運行規律的活動軌跡模型。監獄活動軌跡模型的建立，結合已有的監獄管理信息庫、警察信息庫、罪犯信息庫和由“監獄物聯網”終端所采集到的生命體征信息共同在監獄云存儲中構成了供監獄各種信息系統所使用的基礎數據。

（二）基于活動軌跡模型的監獄態勢感知

活動軌跡模型建立后，監獄一線工作人員根據自身工作實際為所在工作崗位的活動軌跡設定閾值，獄政干事為所在監區的罪犯活動軌跡設定閾值，獄內各科室結合部門工作各項事務的緊急程度為閾值設定不同等級。閾值及閾值等級設定后，報經監區長、相關責任科室、分管監獄領導、監獄長層層審批后，予以試運行和正式執行。就干警而言，一線民警在值帶班或巡邏過程中，若活動范圍超過閾值便立即觸發云平臺顯示異常信息并對其本人進行提醒，同時根據閾值等級的不同逐級進行上報;就罪犯而言，若罪犯超出活動范圍或生命體征異常時，立即通過手持終端提醒相關當班民警，并根據閾值等級的不同逐級進行上報。如：民警出現脫崗，云平臺在自動通過智能終端予以提醒的同時，根據閾值等級要求立即報其部門、監區負責人進行情況核實，并同步將脫崗情況上報政工部門;罪犯進入勞動區域過程中落單，云平臺觸發報警并立即通知相關值帶班民警和特警隊隊員立即前往;罪犯使用勞動工具超出了勞動工具使用區域，則立即觸發報警，通知當班民警和特警隊隊員立即前往。若同一名民警多次脫離工作崗位、同一名罪犯多次出現活動軌跡異常、勞動工具使用異常或生命體征異常，則云平臺通過云計算將收集到的異常數據匯總為處置建議供相關科室、監區負責人進行情況判斷，并形成簡易報表供監獄領導決策。各項日常數據和異常情況在云平臺上予以呈現，從而進一步防范突發事件，進行態勢感知。

（三）基于監獄云平臺的監獄態勢感知擴展

當監獄云平臺建立并良好運行后，可實現監獄管理局與監獄、監獄與監獄間的遠程加密對接，從而實現監獄各項活動向監獄管理局的及時上報，便于監獄管理局及時了解監獄動態進行統籌規劃。與此同時，可將監獄云平臺與公安局、檢察院、法院等的同類云平臺進行加密對接，共享底層數據，提高工作效能。

四、“云”“物”融合需要突破的關鍵環節

“物聯網”與“云計算”的融合發展，為“智慧監獄”建設提供了強勁的動力和技術支撐。但與此同時，關鍵環節是否取得突破，也成為了“云”、“物”是否能夠深度融合的關鍵所在。

（一）兼容性問題的解決

監獄各項信息系統并非均在同一時間完成，同時隨著技術的發展和進步，不同信息系統往往采用了不同的技術標準和不同的實施方法。對于不同技術標準和不同實施方法的信息系統，如何進行有效整合，成為了構建“云”、“物”融合的難點和關鍵點。

在“智慧監獄”引入云計算概念的過程中，云計算所依托的虛擬化也成為了解決兼容性問題的絕佳方案之一。一方面，通過將不同信息系統的數據存儲遷移至云存儲，將不同信息系統遷移至進行虛擬化的服務器進行部署，從而實現不同信息系統間的有效互聯互通以及底層數據的使用和共享。并通過桌面虛擬化等技術，將不同信息系統的后臺管理通過遠程桌面的方式進行發布，便于系統的管理維護人員僅使用少量終端設備，就能夠對大量信息系統進行統一管理，既提高了效率又提高了精度。

（二）安全性問題的解決

海量的數據不僅帶來了對數據本身的精確性、容錯性要求，還帶來了確保數據安全的巨大挑戰。就數據精確性而言，錯誤的數據不僅對管理決策造成干擾，還會對人力、財力、物力造成浪費。因此在“物聯網”和“云計算”的過程中，應該對存儲的數據進行備份并建立相應的校驗機制，并在發現數據準確性降低時，及時聯系運維人員對程序進行修正、更新和升級。就數據安全而言，應采用監獄專網等內部網絡或加密網絡進行數據傳遞，完善防火墻并建立完善的病毒查殺機制。同時從制度層面對相關人員進行保密要求，多措并舉確保數據安全。

（三）隱私保護問題的解決

“監獄云計算”與“監獄互聯網”所帶來的便利也使得在監獄范圍內活動的人員處在開放的信息環境中。除了崗位的相關要求，涉及個人日常習慣和個人隱私的數據也在“物聯網”的過程中被收集。對于這部分數據，所有相關人員應提高責任意識和保密意識，確保不人為外泄數據。同時在云平臺中應按照“必須知道”原則設置相應權限，符合權限要求者才能查閱相關數據信息。

五、結語

“智慧”的建設從不是一蹴而就的過程。在“智慧監獄”的建設過程中，所涉及到的方方面面并非“云計算”和“物聯網”融合發展就可以解決的。同時，“云計算”與“物聯網”是否能在“智慧監獄”中融合發展并起到推動作用，又受影響于“智慧監獄”建設的方方面面。“智慧監獄”如何更好、更快的建成，還需要我們勤加思考和不懈努力。

注釋：

貝文馨.“智慧城市”核心內涵研究[D].上海師范大學，2017.

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