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國(guó)家司法機(jī)關(guān)用RFID技術(shù)解決監(jiān)獄管理問(wèn)題

作者：上海浩斌信息科技有限公司分公司

日期：2016-02-02 16:04:35

摘要：監(jiān)獄是國(guó)家司法機(jī)關(guān)的重要組成部分，擔(dān)負(fù)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(dòng)的安防體系，實(shí)現(xiàn)了基于物理環(huán)境的監(jiān)管區(qū)域點(diǎn)、線、面的監(jiān)控管理。

關(guān)鍵詞：RFID世界網(wǎng)RFID智能化RFID閱讀器RFID讀卡器RFIDRFID監(jiān)獄系統(tǒng)RFID電子標(biāo)簽RFID智能卡

　　1項(xiàng)目概述

　　1.1項(xiàng)目背景

　　監(jiān)獄是國(guó)家司法機(jī)關(guān)的重要組成部分，擔(dān)負(fù)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(dòng)的安防體系，實(shí)現(xiàn)了基于物理環(huán)境的監(jiān)管區(qū)域點(diǎn)、線、面的監(jiān)控管理。

　　按照監(jiān)獄對(duì)服刑人員這一特定管理對(duì)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(shí)間、規(guī)定的地點(diǎn)開(kāi)展規(guī)定的活動(dòng)(包括勞動(dòng)、學(xué)習(xí)、娛樂(lè)休息)，在建立相關(guān)管理制度條例和管控流程職責(zé)規(guī)范的前提下，主要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)管教民警的監(jiān)督管理，來(lái)維持規(guī)范的監(jiān)管改造秩序，約束服刑人員個(gè)體行為活動(dòng)，如劃分活動(dòng)范圍和禁區(qū)、按照規(guī)定間隔定時(shí)清點(diǎn)人數(shù)，記錄和考核勞動(dòng)或?qū)W習(xí)成果等。這些管控業(yè)務(wù)是處在一個(gè)管理區(qū)域動(dòng)態(tài)化、管理目標(biāo)對(duì)象個(gè)體化、管理時(shí)間連續(xù)化的管理環(huán)境下，依靠人工手段完成，因此帶來(lái)管理風(fēng)險(xiǎn)和管控盲點(diǎn)，體現(xiàn)在以下方面：

　　1、管理手段缺失

　　對(duì)服刑人員個(gè)體的管理，如人數(shù)清點(diǎn)采用“手工”方式，容易出現(xiàn)錯(cuò)點(diǎn)、漏點(diǎn)，記錄不清晰，人數(shù)清點(diǎn)工作耗時(shí)量大，下層數(shù)據(jù)不能實(shí)時(shí)上傳，上層監(jiān)督不能實(shí)時(shí)到位。

　　2、管理內(nèi)容缺乏

　　管理目標(biāo)對(duì)象發(fā)生缺位、去向不明等情況后，無(wú)法實(shí)時(shí)全方位掌握其活動(dòng)軌跡，無(wú)法進(jìn)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(duì)服刑人員的個(gè)體活動(dòng)管理存在弱化環(huán)節(jié)，在應(yīng)急事件下，缺乏處置機(jī)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(dòng)工具等)為管理對(duì)象，以服刑人員的活動(dòng)軌跡、關(guān)聯(lián)物品狀態(tài)為管控重點(diǎn)，基于流程化的智能識(shí)別管控體系，借助集監(jiān)管環(huán)境與監(jiān)管個(gè)體一體化的監(jiān)獄立體式安全防范管理系統(tǒng)，實(shí)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(jí)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(xiàng)目采取“先試點(diǎn)、后推廣”的建設(shè)原則，逐步推進(jìn)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(diǎn)單位。

　　1.2項(xiàng)目目標(biāo)

　　依照監(jiān)獄監(jiān)管安全體系所確定的管控目標(biāo)與管理規(guī)范，針對(duì)特定管理對(duì)象--服刑人員及其關(guān)聯(lián)物品，利用智能識(shí)別技術(shù)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立服刑人員清點(diǎn)定位、監(jiān)管活動(dòng)區(qū)域出入記錄等活動(dòng)軌跡管理及關(guān)聯(lián)物品事務(wù)管理的管控平臺(tái)系統(tǒng)，實(shí)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(xiàng)目的業(yè)務(wù)內(nèi)容及業(yè)務(wù)范圍并結(jié)合本項(xiàng)目使用的相關(guān)技術(shù)，本項(xiàng)目名稱(chēng)為：監(jiān)獄RFID智能識(shí)別管理平臺(tái)，為便于描述，以下簡(jiǎn)稱(chēng)iPZBS系統(tǒng)(Intranet Prison ZigBee System)。

　　2業(yè)務(wù)解決方案

　　2.1設(shè)計(jì)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(diǎn)，以低投入、高效益、重實(shí)用、可擴(kuò)展為建設(shè)目標(biāo)，在監(jiān)獄信息化建設(shè)總體框架內(nèi)進(jìn)行本系統(tǒng)的業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)。在下一步深化設(shè)計(jì)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(duì)監(jiān)管區(qū)內(nèi)服刑人員及關(guān)聯(lián)物品的清點(diǎn)定位與活動(dòng)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(dòng)學(xué)習(xí)的區(qū)域，管理目標(biāo)對(duì)象未來(lái)可擴(kuò)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(diǎn)定位管理

　　清點(diǎn)定位(俗稱(chēng)點(diǎn)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(shí)間間隔內(nèi)對(duì)服刑人員進(jìn)行人數(shù)清點(diǎn)，快速確認(rèn)當(dāng)前監(jiān)管區(qū)域的實(shí)際人數(shù)并進(jìn)行異常處置的管理行為。通常服刑人員必須按要求佩戴識(shí)別標(biāo)識(shí)(胸卡/服裝顏色或標(biāo)識(shí))，以監(jiān)區(qū)行政組織為基本單元開(kāi)展活動(dòng)。

　　點(diǎn)名管理分類(lèi)兩類(lèi)：手動(dòng)點(diǎn)名與自動(dòng)點(diǎn)名

　　手動(dòng)點(diǎn)名：在生產(chǎn)車(chē)間、服刑人員活動(dòng)場(chǎng)所、監(jiān)舍等監(jiān)管場(chǎng)所，由值班民警持采集設(shè)備，對(duì)當(dāng)前監(jiān)管區(qū)域的服刑人員逐一采集(掃描其佩戴的標(biāo)識(shí))，并將采集結(jié)果傳遞至后臺(tái)管理系統(tǒng)，由后臺(tái)管理系統(tǒng)完成點(diǎn)名情況記錄、比對(duì)分析、預(yù)(報(bào))警的操作。

　　自動(dòng)點(diǎn)名：服刑人員進(jìn)入、離開(kāi)各建筑物樓層通道門(mén)、建筑物入口門(mén)時(shí)，安裝在樓層通道門(mén)、建筑物入口門(mén)處采集設(shè)備自動(dòng)記錄服刑人員的出入情況，并實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)點(diǎn)名。

　　監(jiān)獄服刑人員點(diǎn)名管理采用手動(dòng)點(diǎn)名與自動(dòng)點(diǎn)名結(jié)合應(yīng)用的方式，實(shí)現(xiàn)不同范圍區(qū)域的管理。手動(dòng)點(diǎn)名主要應(yīng)用于勞動(dòng)等其他場(chǎng)所內(nèi)規(guī)定時(shí)間間隔內(nèi)的點(diǎn)名，以清點(diǎn)服刑人員人數(shù);自動(dòng)點(diǎn)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(jìn)而確定其活動(dòng)軌跡。

　　手動(dòng)點(diǎn)名業(yè)務(wù)流程：

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　　RFID監(jiān)獄系統(tǒng)智能識(shí)別管理平臺(tái)項(xiàng)目建議書(shū)

　　流程說(shuō)明：

　　1、值班民警持采集設(shè)備對(duì)當(dāng)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(biāo)識(shí));

　　2、采集設(shè)備獲取識(shí)別標(biāo)識(shí)信息，并在本地存儲(chǔ);

　　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(tái)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(diǎn)人數(shù)，執(zhí)行核對(duì)比較)，對(duì)異常點(diǎn)名信息執(zhí)行報(bào)警提示;

　　5、后臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器將經(jīng)過(guò)業(yè)務(wù)處理后的本次點(diǎn)名結(jié)果下傳至手持終端設(shè)備;

　　自動(dòng)點(diǎn)名業(yè)務(wù)流程：

　　RFID監(jiān)獄系統(tǒng)智能識(shí)別管理平臺(tái)項(xiàng)目建議書(shū)

　　流程說(shuō)明：

　　1、服刑人員進(jìn)出各建筑物樓層、出入口大門(mén)時(shí)，采集設(shè)備實(shí)時(shí)讀取其佩戴的標(biāo)識(shí)信息，并上傳至后臺(tái)服務(wù)器;

　　2、后臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器接收識(shí)別設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)，根據(jù)點(diǎn)名業(yè)務(wù)規(guī)則，并結(jié)合手工點(diǎn)名結(jié)果，執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯處理，對(duì)異常點(diǎn)名信息執(zhí)行報(bào)警提示;

　　手動(dòng)點(diǎn)名與自動(dòng)點(diǎn)名的區(qū)別：

　　手動(dòng)點(diǎn)名自動(dòng)點(diǎn)名

　　應(yīng)用設(shè)備移動(dòng)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(dòng)讀取

　　數(shù)據(jù)傳輸方式離線式讀取、手動(dòng)式上傳實(shí)時(shí)在線傳輸

　　應(yīng)用位置建筑物內(nèi) 建筑物通道門(mén)、入口門(mén)

　　2.2.2服刑人員活動(dòng)軌跡管理

　　活動(dòng)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(mén)出入口的固定采集設(shè)備自動(dòng)讀取服刑人員佩戴的識(shí)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(diǎn)信息，按照時(shí)序，進(jìn)而形成其在監(jiān)管區(qū)內(nèi)的活動(dòng)軌跡。

　　RFID監(jiān)獄系統(tǒng)智能識(shí)別管理平臺(tái)項(xiàng)目建議書(shū)

　　業(yè)務(wù)流程：

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

　　2、后臺(tái)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(shí)別設(shè)備與服刑人員的對(duì)應(yīng)信息，確定服刑人員的出入位置

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

　　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(dòng)工具、學(xué)習(xí)用具、生活器具等，其管理內(nèi)容主要是針對(duì)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(bào)警處置。以勞動(dòng)工具為例：

　　1、工具領(lǐng)用

　　對(duì)工具的領(lǐng)用過(guò)程進(jìn)行記錄，記錄其領(lǐng)用人、領(lǐng)用時(shí)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(dòng)工具的電子標(biāo)簽，采集數(shù)據(jù)，以標(biāo)識(shí)本次領(lǐng)用的工具，并做本地存儲(chǔ);

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

　　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(tái)管理系統(tǒng);

　　4)后臺(tái)管理系統(tǒng)對(duì)上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，生成領(lǐng)用記錄;

　　2、工具歸還

　　對(duì)已使用完的勞動(dòng)工具，需解除領(lǐng)用關(guān)系，并記錄歸還時(shí)間。

　　其業(yè)務(wù)流程同領(lǐng)用過(guò)程。

　　3、工具調(diào)換

　　對(duì)于由于壞損、無(wú)法使用等原因，需要對(duì)已領(lǐng)用的工具進(jìn)行調(diào)換時(shí)，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(gè)步驟組成，具體業(yè)務(wù)過(guò)程參見(jiàn)上述描述。

　　4、工具活動(dòng)軌跡

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

　　其流程可參見(jiàn)服刑人員活動(dòng)軌跡管理。

　　3技術(shù)解決方案

　　3.1智能識(shí)別技術(shù)概述

　　智能識(shí)別技術(shù)是運(yùn)用識(shí)別裝置，通過(guò)被識(shí)別目標(biāo)對(duì)象和識(shí)別裝置之間的接近活動(dòng)，自動(dòng)地獲取被識(shí)別目標(biāo)對(duì)象的相關(guān)信息，并提供給后臺(tái)的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)來(lái)完成相關(guān)后續(xù)處理的一種技術(shù)。智能識(shí)別技術(shù)包含生物識(shí)別(如指紋識(shí)別、虹膜識(shí)別、靜脈識(shí)別等)、條形碼技術(shù)、RFID技術(shù)等多種，各種識(shí)別技術(shù)有其不同應(yīng)范圍與應(yīng)用方式，主要包括目標(biāo)對(duì)象的標(biāo)識(shí)、識(shí)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(jìn)行介紹。

　　3.1.1條形碼技術(shù)原理

　　條形碼簡(jiǎn)稱(chēng)條碼，條碼是由一組按一定編碼規(guī)則排列的條、空符號(hào)，用以表示一定的字符;條形碼技術(shù)是利用條形碼作為識(shí)別標(biāo)識(shí)，利用掃描設(shè)備作為識(shí)別工具，通過(guò)條形碼的反射光來(lái)識(shí)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(shí)別技術(shù)。

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

　　條形碼識(shí)別技術(shù)：條形碼的識(shí)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(hào)，以獲取條碼信息。

　　3.1.2RFID技術(shù)原理

　　RFID技術(shù)：即無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(RFID是Radio Frequency Identification的簡(jiǎn)稱(chēng))，是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)需人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速活動(dòng)目標(biāo)對(duì)象并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)識(shí)(簽)，操作快捷方便。主要由電子標(biāo)簽、閱讀器(分為固定式、手持式)、天線等部件組成，通?？山柚鷶?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理分析和信息共享。

　　標(biāo)簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象

　　閱讀器(Reader)：讀取(有時(shí)還可以寫(xiě)入)標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式;

　　天線(Antenna)：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。

　　RFID技術(shù)的工作原理為：電子標(biāo)簽接收閱讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的信息;閱讀讀取信息并解碼后，送至后臺(tái)信息系統(tǒng)進(jìn)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(shí)別技術(shù)存在功能上存在一定的相似性，如可唯一標(biāo)識(shí)物體，快速、非接觸式識(shí)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(gè) 一次多個(gè)

　　讀取方式直視標(biāo)簽，讀取時(shí)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(yuǎn)(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(chǔ)存數(shù)據(jù)的容量大

　　讀寫(xiě)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(xiě)

　　讀取方便性讀取時(shí)須標(biāo)識(shí)可見(jiàn)才可讀標(biāo)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(jī)會(huì) 可自動(dòng)讀取數(shù)據(jù)

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

　　不正當(dāng)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(shí)別載體具備一定抗破壞能力，同時(shí)要求能同時(shí)處理多個(gè)識(shí)別對(duì)象(服刑人員)，還需考慮讀取設(shè)備能適應(yīng)不同場(chǎng)所的應(yīng)用(活動(dòng)區(qū)域、出入口)，根據(jù)這一系列管理要求并結(jié)合上述對(duì)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(xiàng)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(biāo)準(zhǔn)的不同的產(chǎn)品,而且不同頻段的RFID產(chǎn)品會(huì)有不同的特性。其中感應(yīng)器(電子標(biāo)簽)有無(wú)源和有源兩種方式，無(wú)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(guò)電場(chǎng)來(lái)傳輸能量。電場(chǎng)的能量下降的不是很快，但是讀取的區(qū)域不是很好進(jìn)行定義。該頻段讀取距離比較遠(yuǎn)，無(wú)源可達(dá)10m左右。主要是通過(guò)電容耦合的方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

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

　　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(shí)時(shí)采集處理等方式，同時(shí)移動(dòng)式識(shí)別設(shè)備(手持讀寫(xiě)器)支持WiFi、GPRS、AP無(wú)線局域網(wǎng)等接入模式。因此，本系統(tǒng)可根據(jù)監(jiān)獄實(shí)際情況，分不同場(chǎng)所，采取組合模式建立數(shù)據(jù)信息通訊機(jī)制，如民警與目標(biāo)對(duì)象同處活動(dòng)區(qū)域可采用脫網(wǎng)手持識(shí)別設(shè)備完成識(shí)別采集后，將手持識(shí)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(mén)可設(shè)置固定識(shí)別設(shè)備并連入網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)采集實(shí)時(shí)傳遞數(shù)據(jù);監(jiān)舍監(jiān)倉(cāng)等目標(biāo)對(duì)象獨(dú)處的場(chǎng)所，可采用固定識(shí)別設(shè)備自動(dòng)采集或設(shè)置無(wú)線AP點(diǎn)實(shí)時(shí)接收手持識(shí)別設(shè)備的采集數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)下載。

　　總體來(lái)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(mǎn)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(tái)，使用C#開(kāi)發(fā)語(yǔ)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)

　　3.2.3.1開(kāi)發(fā)技術(shù)

　　本軟件采用面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)技術(shù)(00A/D)來(lái)處理業(yè)務(wù)需求。OOA/D技術(shù)以看待客觀世界的方式來(lái)分析軟件問(wèn)題，將業(yè)務(wù)需求中涉及的內(nèi)容劃分為多個(gè)對(duì)象，通過(guò)對(duì)象的屬性描述其性質(zhì)，通過(guò)對(duì)象的方法描述其行為，通過(guò)對(duì)象與對(duì)象之間的關(guān)系描述業(yè)務(wù)過(guò)程。

　　1 .Net平臺(tái) .NET Framework V3.5 英文版

　　2 開(kāi)發(fā)語(yǔ)言 C# V2008

　　3 界面展現(xiàn) Asp.net V3.5

　　4 服務(wù)依賴(lài) Spring.NET V2.0

　　5 數(shù)據(jù)持久化 NHibernate V1.2

　　3.2.3.2開(kāi)發(fā)工具

　　在項(xiàng)目中，涉及眾多開(kāi)發(fā)工具，列示如下：

　　序號(hào) 類(lèi)型軟件層次應(yīng)用技術(shù)與工具版本號(hào) 語(yǔ)言版本

　　1 開(kāi)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(jì) EA V7.0 漢化版

　　4 數(shù)據(jù)庫(kù) 數(shù)據(jù)庫(kù)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(tái)管理兩部分，用于完成業(yè)務(wù)處理過(guò)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(guò)設(shè)備廠商提供的SDK編程接口，完成電子標(biāo)簽信息數(shù)據(jù)的采集并通過(guò)手動(dòng)方式將采集的數(shù)據(jù)信息上傳至后臺(tái)管理應(yīng)用程序，以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯處理。

　　后臺(tái)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(dòng)式上傳的數(shù)據(jù)信息，并對(duì)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(jì)算，并將計(jì)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(tái)管理

　　安裝位置移動(dòng)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(chǔ)存方式文件關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)(Sql Server)

　　運(yùn)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(jì)算、查詢(xún)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(shí)別、數(shù)據(jù)采集接入、數(shù)據(jù)傳輸、后臺(tái)應(yīng)用管理四部分組成，如下圖所示意：

　　前端識(shí)別：利用服刑人員佩戴的無(wú)源電子標(biāo)簽作為其身份識(shí)別標(biāo)志，接收由閱讀器發(fā)射的射頻信號(hào)，發(fā)出電子標(biāo)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(shí)別設(shè)備——電子標(biāo)簽發(fā)生的信息;

　　數(shù)據(jù)傳輸：通過(guò)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(biāo)簽信息至后臺(tái)管理系統(tǒng);

　　后臺(tái)應(yīng)用管理：接收由局域網(wǎng)傳輸?shù)碾娮訕?biāo)簽數(shù)據(jù)，根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯執(zhí)行后臺(tái)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(shí)別標(biāo)識(shí)(電子標(biāo)簽)設(shè)備、采集設(shè)備(閱讀器)、傳輸設(shè)備(無(wú)線AP，局域網(wǎng)交換機(jī)等)三部分組成，實(shí)現(xiàn)了利用采集設(shè)備采集標(biāo)識(shí)設(shè)備信息、通過(guò)傳輸設(shè)備上傳數(shù)據(jù)至后臺(tái)管理系統(tǒng)功能。

　　標(biāo)識(shí)設(shè)備(電子標(biāo)簽)：用于標(biāo)識(shí)被識(shí)別目標(biāo)對(duì)象——服刑人員。在本系統(tǒng)中人員目標(biāo)對(duì)象采用胸卡式標(biāo)識(shí)、物體目標(biāo)對(duì)象采用防金屬標(biāo)簽標(biāo)識(shí)。

　　采集設(shè)備(手持式、固定式閱讀器)：用于采集目標(biāo)對(duì)象佩戴的電子標(biāo)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(wú)線AP、交換機(jī))：提供通訊鏈路，在采集設(shè)備與后臺(tái)系統(tǒng)之間實(shí)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(duì)象，以圍繞其在監(jiān)管區(qū)域內(nèi)的活動(dòng)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：

　　本管理系統(tǒng)由前臺(tái)應(yīng)用(信息采集與傳遞)、后臺(tái)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中不同的業(yè)務(wù)功能。

　　3.3.2.1前臺(tái)應(yīng)用

　　前端應(yīng)用主要部署于手持式移動(dòng)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(biāo)簽，并將結(jié)果在前端設(shè)備做本地存儲(chǔ)。

　　2、數(shù)據(jù)上傳

　　通過(guò)監(jiān)獄局域網(wǎng)將在本地存儲(chǔ)的點(diǎn)名數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)管理服務(wù)器。

　　3、數(shù)據(jù)下載

　　將服務(wù)器上經(jīng)過(guò)計(jì)算的點(diǎn)名數(shù)據(jù)下載到本地閱讀器。

　　3.3.2.2后臺(tái)管理

　　后臺(tái)管理軟件主要執(zhí)行數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)計(jì)算、檔案數(shù)據(jù)維護(hù)、系統(tǒng)配置等操作。

　　1、基礎(chǔ)檔案

　　對(duì)系統(tǒng)涉及的基礎(chǔ)檔案數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)：

　　電子標(biāo)簽檔案：描述其唯一編號(hào)、當(dāng)前持有人、狀態(tài)等信息

　　閱讀器檔案：描述其編號(hào)、安裝位置等信息

　　2、系統(tǒng)設(shè)置

　　對(duì)點(diǎn)名時(shí)間間隔、各監(jiān)管區(qū)應(yīng)用人數(shù)等進(jìn)行設(shè)置。

　　3、工具管理

　　對(duì)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(jìn)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(biāo)簽管理

　　實(shí)現(xiàn)對(duì)電子標(biāo)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(guò)程跟蹤記錄。

　　5、點(diǎn)名管理

　　實(shí)現(xiàn)對(duì)前端閱讀器上傳的點(diǎn)名數(shù)據(jù)的采集，并對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，形成本次點(diǎn)名結(jié)果，并做持久化保存。

　　6、活動(dòng)軌跡管理

　　根據(jù)對(duì)固定式閱讀器上傳的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)服刑人員在監(jiān)管區(qū)內(nèi)多個(gè)建筑物的活動(dòng)軌跡、勞動(dòng)工具在監(jiān)管區(qū)內(nèi)的運(yùn)行軌跡跟蹤，形成基于電子點(diǎn)圖的可視化活動(dòng)軌跡展現(xiàn)。

　　7、查詢(xún)統(tǒng)計(jì)

　　對(duì)系統(tǒng)中形成的各項(xiàng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)提供表格式的查詢(xún)統(tǒng)計(jì)。

　　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(diǎn)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(jì)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(duì)象的超類(lèi)定義、系統(tǒng)權(quán)限管理等部分。

　　1.Session管理

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

　　2.事務(wù)管理

　　采用AOP實(shí)現(xiàn)原理，基于數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)的ACID機(jī)制，保證涉及數(shù)據(jù)庫(kù)正確操作的正常寫(xiě)入，異常操作下的數(shù)據(jù)回滾，以保證數(shù)據(jù)庫(kù)中業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的一致性。

　　3.樹(shù)模式

　　基于繼承、多態(tài)的設(shè)計(jì)思想，實(shí)現(xiàn)分類(lèi)樹(shù)模式下得業(yè)務(wù)對(duì)象的超類(lèi)定義、樹(shù)節(jié)點(diǎn)的增、刪、改、查業(yè)務(wù)功能的實(shí)現(xiàn)。

　　4.表單模式

　　基于繼承、多態(tài)的設(shè)計(jì)思想，實(shí)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(lèi)型業(yè)務(wù)對(duì)象的超類(lèi)定義及增、刪、改、查業(yè)務(wù)功能的實(shí)現(xiàn)。

　　5.菜單管理

　　基于自定義的原則，實(shí)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(chēng)、界面標(biāo)題名稱(chēng)、菜單顯示順序等。

　　6.權(quán)限管理

　　結(jié)合菜單定義功能，實(shí)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(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全。

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

　　3.3.2.4資源定義

　　資源定義實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中采用統(tǒng)一資源管理的思想，對(duì)軟件中涉及人、物、環(huán)境相關(guān)資源進(jìn)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(duì)監(jiān)獄現(xiàn)有科層化的塔式組織機(jī)構(gòu)進(jìn)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(guò)程為約束，定義業(yè)務(wù)過(guò)程中的承擔(dān)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(guò)程中，在虛擬的業(yè)務(wù)組織下執(zhí)行具體事項(xiàng)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(duì)生產(chǎn)勞動(dòng)過(guò)程中涉及的生產(chǎn)工具、機(jī)器設(shè)備進(jìn)行定義，與電子標(biāo)簽結(jié)合匹配，以標(biāo)識(shí)相關(guān)資源。

　　3.環(huán)境資源

　　對(duì)監(jiān)獄監(jiān)管區(qū)的各棟建筑物、樓層分布進(jìn)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(dòng)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(kù)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(shí)，可考慮與監(jiān)獄已有綜合安防管理平臺(tái)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。涉及到相關(guān)接口實(shí)現(xiàn)遵循以下原則。

　　與硬件相關(guān)的接口實(shí)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(shí)現(xiàn)的功能與應(yīng)用的設(shè)備，相關(guān)接口涉及以下兩類(lèi)：

　　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(shí)別設(shè)備(閱讀器)廠商提供用于讀取電子標(biāo)簽的SDK包和相關(guān)驅(qū)動(dòng)程序。

　　2、獄務(wù)公開(kāi)平臺(tái)提供的服刑人員基礎(chǔ)檔案庫(kù)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(tái)提供目標(biāo)對(duì)象清點(diǎn)事件異常報(bào)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(biāo)簽信息服刑人員信息報(bào)警信息

　　讀取方式調(diào)用SKD讀取基于數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的數(shù)據(jù)交換基于數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的數(shù)據(jù)交換

　　數(shù)據(jù)內(nèi)容電子標(biāo)簽信息服刑人員檔案、監(jiān)區(qū)調(diào)動(dòng) 點(diǎn)名報(bào)警信息

　　相關(guān)接口內(nèi)容及數(shù)據(jù)示意圖如下：

　　3.5系統(tǒng)清單

　　本清單以試點(diǎn)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(shí)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(chē)間為部署對(duì)象進(jìn)行配置。擴(kuò)展應(yīng)用的建筑物或監(jiān)管區(qū)域以此類(lèi)推。

　　3.5.1配置原則：

　　1、電子標(biāo)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(tái)/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(mén)出入口各配置1臺(tái)

　　4、固定式天線：每固定式閱讀器配2只

　　5、無(wú)線AP：可選

　　6、管理軟件：前端軟件在每一個(gè)手持式閱讀器安裝一套

　　后臺(tái)管理軟件在中心機(jī)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(shí)際情況

　　1、服刑人員人數(shù)：按2000計(jì)

　　2、勞動(dòng)工具個(gè)數(shù)：按8000計(jì)

　　3、生產(chǎn)車(chē)間樓層：每生產(chǎn)車(chē)間共4層

　　4、生產(chǎn)車(chē)間樓層出入口及大門(mén)出入口：每生產(chǎn)車(chē)間10個(gè)(1樓4個(gè)，2、3、4樓各2個(gè))

　　4實(shí)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(guò)閱讀器采取電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)，并將采集的數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)管理應(yīng)用服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)管理功能。因此，系統(tǒng)部署涉及兩大類(lèi)：

　　設(shè)備部署

　　應(yīng)用軟件部署

　　4.1.1設(shè)備部署

　　前端設(shè)備部署包含電子標(biāo)簽、手持移動(dòng)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(biāo)簽

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

　　2、移動(dòng)式閱讀器

　　在各監(jiān)舍、醫(yī)院、禁閉室、入監(jiān)隊(duì)、習(xí)藝樓、生產(chǎn)車(chē)間、服刑人員食堂的每層樓配置移動(dòng)式閱讀器，用于活動(dòng)場(chǎng)所內(nèi)點(diǎn)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(duì)、習(xí)藝樓、生產(chǎn)車(chē)間、服刑人員、接見(jiàn)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(dòng)軌跡。