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1、对物联网及其技术在监狱管理中应用的思考摘要：在高科技飞速发展的今天，物联网技术作为新一代信息技术的重要组成部分，已成为当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一。而监狱作为国家刑罚执行机关，如何高效地应用先进技术手段，确保安全，科学地管理和教育罪犯，维护社会稳定。应用物联网技术，对监狱进行有效的信息化监督和管控势在必行。关键词：物联网 监狱管理 射频识别一、物联网的概念自2009年8月温家宝总理提出“感知中国”以来，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，被写入政府工作报告，受到了中国全社会的极大关注。物联网（Internet of Things），顾名思义，就是物物相连的互联网。第一，
2、物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。也就是说，物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。具体地说，物联网是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等和“外在使能”的，如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各
3、种无线或有线的长距离或短距离通讯网络实现互联互通、应用大集成、以及基于云计算的SaaS（Software-as-a-service软件即服务）营运等模式，在内网（LAN）、专网（Extranet）、或互联网（Internet）环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面（集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。可见，物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业中，就是把感应
4、器嵌入和装备到各种物体中，然后将物联网与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合。在整个物联网网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对网络内的人员、机器、设备和基础设施进行实时的管理和控制。在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。二、国内物联网现状由于政府和社会对物联网倾注了极大的关注，近年来在国内物联网概念被炒得沸沸扬扬，一时间“物联网概念”满天飞。就国内物联网现状而言，我国已形成基本齐全的物联网产业体系，部分领域已形成一定市场规模，网络通信相关技术和产业支持能力与国外差距相对较小，传感器
5、、RFID等感知端制造产业、高端软件和集成服务与国外差距相对较大。仪器仪表、嵌入式系统、软件与集成服务等产业虽已有较大规模，但真正与物联网相关的设备和服务尚在起步。 从事物联网的企业也在全国各地纷纷兴起。目前而言，主要的龙头企业（上市公司）有深圳市远望谷信息技术股份有限公司、福建新大陆科技集团、厦门信达股份有限公司、东信和平智能卡股份有限公司。物联网在国内不仅仅只是一个概念，它在很多领域已经有所应用。目前已经应用的案例和代表性产品主要有：（一）应用的案例1.物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用。机场防入侵系统铺设了3万多个传感节点，覆盖了地面、栅栏和低空探测，可以防止人
6、员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。上海世博会也与无锡传感网中心签下订单，购买防入侵微纳传感网1500万元产品。 2.ZigBee路灯控制系统点亮济南园博园。ZigBee无线路灯照明节能环保技术的应用是此次园博园中的一大亮点。园区所有的功能性照明都采用了ZigBee无线技术达成的无线路灯控制。 3.智能交通系统(ITS)是利用现代信息技术为核心，利用先进的通讯、计算机、自动控制、传感器技术，实现对交通的实时控制与指挥管理。交通信息采集被认为是ITS的关键子系统，是发展ITS的基础，成为交通智能化的前提。无论是交通控制还是交通违章管理系统，都涉及交通动态信息的采集，交通动态信息采集也就成为交通
7、智能化的首要任务。（二）代表性产品物联网的代表性产品主要为传感器类产品，传感器属于物联网的神经末梢，成为人类全面感知自然的最核心元件，各类传感器的大规模部署和应用是构成物联网不可或缺的基本条件。1.人体活动监测器：采用先进严密的人体运动监测算法，整合高等数字集成电路处理技术，使用SMD布线集成电路组装，探测距离0-5米可调。当有物体接近ATM机时，可准确告警并开启录像进程。它体积小功耗低，可在烟雾、粉尘、水汽、化学气氛以及高、低温等恶劣环境下工作安装架构简便，性能稳定可靠。2. 紧急报警器：YT-303A是紧急报警触发设备，作为安防系统中的设备，它可以戴在监狱警察的手腕上，当干警遇到危险需要紧
8、急救助的时候，按下YT-303A的报警键，它立即向CIE(控制指令中心)发送出报警信息，CIE会使报警设备发出声音和灯光提醒，监控中心听到或者看到报警信号能立即提供帮助。为促进我国物联网健康发展，规范物联网发展专项资金的管理，财政部于二一一年四月六日颁发了物联网发展专项资金管理暂行办法；为加快物联网发展，培育和壮大新一代信息技术产业，工业和信息化部也于二一一年十一月二十八日发布了物联网“十二五”发展规划。规划指出：“目前，我国物联网发展与全球同处于起步阶段，初步具备了一定的技术、产业和应用基础，呈现出良好的发展态势。” “产业发展初具基础。” “技术研发和标准研制取得突破。” “应用推广初见成
9、效。”图1 物联网的全方位应用三、物联网技术在监狱管理中的应用近年来，监狱投入大量的人力物力从事信息化建设，从全国整体情况看，各省、区监狱信息化水平参差不齐，但总体上各省、区的监狱都建成了一定规模的信息安防系统，并与信息系统进行了关联，在一定程度上实现了安防信息化。但这些系统主要还是以人看、物防为基础，难以对服刑人员进行有效的定位和管理，与监狱实际工作需要还存在一定的差距。呼和浩特第二监狱越狱事件、河南豫北监狱董云海越狱脱逃事件等等，都相对体现了现有安防系统中存在的致命缺陷。由于物联网主要是通过传感技术，把现实世界的人与人、人与物、物与物进行关联，通过网络进行信号传输，通过平台软件对这些关联的
10、信号进行分析，最后得出我们所需要的信息，其智能性突出表现在整个过程不需要人的参与，因此物联网发展与应用，使得监狱对服刑人员的越界管理、定位管理、车辆进出管理、行为识别管理、工具管理以及将各个安防系统进行有机整合等成为可能。1.周界防范系统的应用周界防范系统是指在监狱围墙内5米范围的警戒区域内设置防范报警装置，当有人试图穿越该警戒区，准备翻越围墙时，系统自动报警，并与监控系统联动，使管理人员在第一时间实时掌握事发地真实情况。周界报警系统是监狱阻止服刑人员脱逃的又一道屏障。目前的周界防范系统，主要采用红外对射、微波对射、电子围栏等技术，普遍存在误报率高、受环境和自然条件限制等缺陷，使得这道屏障的安
11、全防范功能打了折扣。物联网的应用，利用光纤传感技术，可使用单根光纤作为传感传输二合一的器件，通过对直接触及光纤、通过承载物，如覆土、铁丝网、围栏、管道等，传递给光纤的各种扰动，进行持续和实时的监控。系统将采集的扰动数据，经过后端分析处理和智能识别，判断出不同的外部干扰类型，如攀爬铁丝网、按压围墙、禁行区域的奔跑或行走，以及可能威胁周界建筑物的机械施工等，实现预警或实时告警，从而达到对侵入设防区域的威胁行为进行预警监测的目的。其特点是系统可根据各种周界的不同需要采用不同的光缆敷设方式，如隐蔽地埋、围栏或围墙敷设等。其一可保证全天候实时监测。在监狱围墙的四周铺设光纤，与现有视频监控系统联动，可在光
12、纤敷设区域全程任意点全天候不间断地实时监测，一旦发现异常情况，监控中心即可立即显示异常情况的监控画面，提醒我们及时处理。其二能保证侵入点准确定位显示。在判断有威胁侵入行为发生时，系统根据光信号调制分析，可以实时对侵入行为发生点进行准确定位，在监控中心系统自动显示当前侵入点的具体位置，从而便于管理人员对目标明确地及时采取有效措施，制止侵入行为后续事件发生。其三能对入侵模式进行自动识别。对非危害性环境干扰如雷鸣、鞭炮、汽车鸣响、雨声等进行识别，做出无害判断；对走路、攀爬、触摸、挖掘等侵入行为做出有害报警。其四能对重要部位进行语音监听。对于局部高危区域，系统可实现语音监听和记录。该功能完全无需采用电
13、或金属的传感器，仅用光纤即可实现，丰富了用单一光纤实现监控系统的功能和防护等级，极大地保证了周界防范系统的可靠性。2.人员定位管理系统的应用在环境相对复杂的监管场所，单纯依靠传统的视频监控系统，不可能做到全方位、全覆盖、多功能地监管和控制服刑人员。在数字化技术高速发展的今天，利用物联网技术，建立一套能够在第一时间发现并监控异常状况、及时准确地掌握事发地点、时间、人员等信息资料、具有服刑人员实时定位、重点人员行动跟踪等功能的无线定位管理系统，为准确及时地做出正确决策、控制局势提供有效信息，是监狱信息化工作的迫切需要。利用RFID射频识别技术，给服刑人员佩带电子标签（电子腕表或电子脚表）。在监狱的
14、重要场所如生产区的劳动现场、监舍、卫生间、干警办公室、放风场所、医院、会见室、监狱门口、围墙周界等重要部位，安放RFID读写器，配合现有安防网络中的摄像机、喇叭、对讲等设备，当出现信号消失、私自跨区域、拆卸或剪断电子标签等行为时，中央控制室（监狱监控中心）声光报警提示，摄像机立即捕捉并记录现场情况；服刑人员佩带的电子标签，通过接收器可以将佩带人员的移动速度、方位、高度、生命体征（温度、脉搏）等信息通过网络发送给计算机，通过对信息整合、分析实现对服刑人员实时地、全程地、主动式地监控，对异常状况及时报警，提高管理效率，有效避免极端事情发作。警察佩戴腕带，能够防攻击，在紧急状况下自动或手动发出报警求
15、救信号，及时对警察进行实时救援。一是对劳动现场的管理。服刑人员在车间劳动，可以对其进行位置固定，对车间信号进行监控，针对不可跨区域的特定人员进行自动识别，对跨区域人员采取相应的措施。同时可对服刑人员进行人数清点，可设定一定的时间间隔，定期由系统向警察发出特定区域内服刑人员人数的多少，避免了由人去清点的麻烦。二是对监舍、卫生间的管理。对每个房间的信号进行监控。针对卫生间进行时间监控，防止服刑人员在里面的异常行为造成人员伤害，尤其是夜间警力减少时，在楼道中布设的RFID读写器和摄像机可对人员行走路径进行简单的路径描述，或对服刑人员的速度、高度进行限定，防止晚上出现聚众斗殴、或通过卫生间的漏水管进行
16、上吊自杀，防止犯人借助下水道、楼房间的管道、电线、烟筒等方式逃脱。只要出现信号消失、不在设定的读写器读取范围（或被其他读写器读到）、剪断、拆卸等异常行为信号，监控中心可马上出现声光报警，并在监控屏幕显示该区域的监控画面，方便管理人员及时阻止事态的进一步发展。三是对警察办公室的管理。在警察办公室安装RFID读卡器，并设置一定的时间规则，对在超出这个时间段进入警察办公室的服刑人员进行预警管理，通过现在安防网络中的设备给以警示，并将实时图像联动到监控中心，并对此作出相应的预警处理。四是对医院的管理。对服刑人员由于生病而对其生命体征（温度、脉搏）等信息的监控，可以使医护人员及时地处理生命特征处于不正常
17、的人员，有效地防止服刑人员在监狱死亡的后果；可在医院的门口内外和室内安放读写器、摄像机和喇叭，方便对服刑人员进出医院的门禁时间和行动进行管理。五是对会见中心的管理。在会见中心的门口内外安装读写器、摄像机和喇叭，用于进出门时的门禁时间管理。发现任何异常信号，管理人员可马上提醒现场人员。六是对监狱大门的管理。当服刑人员试图化妆、隐蔽、强行通过监狱门口时，读写器读取到非法进入该区域的电子标签信号，向后台监控中心发出报警提示，同时摄像机主动拍摄现场情况，便于管理人员对该区域及时采取相应处理措施。七是警察遇袭的管理。当服刑人员挟持或伤害警察时，警察可迅速按下电子标签上的按键报警。当事态紧急来不及按电子标
18、签报警时，通过身体的跑动或激烈抖动促使携带在警察身上的电子标签发出震动报警信号，该区域的读写器读取到震动或按键报警信号后，后台监控中心发出声光报警，显示器同时自动弹出该区域摄像机拍摄的画面。3.工具管理系统的应用由于物联网的特点是可以实现物与物之间的信息交换和通信，所以通过对生产场所的工具贴上标签，在可以进出的地方安装RFID读写器，避免服刑人员将工具私自带出生产劳动场所，有效实现监狱对劳动工具的管理。4.监控系统的应用监控系统主要包括视频监控和报警系统。视频监控主要是对犯人的监舍、活动区域、劳动车间及监狱的重要位置，例如监狱的大门，会见中心等进行监控，这些视频数据要实时传输到后台处理系统，视
19、频画面实时的传输到监控中心，后台系统根据获取的图像进行图像识别，并且根据分析结果进行相应的操作。该系统由监控中心值班人员24小时进行监视，当监区遇到突发情况按下紧急报警按钮时，报警画面切掉到监控中心大屏幕显示器上，监控中心值班人员启动相应的应急预案。 告警系统主要是后台系统对采集到的数据进行分析，针对异常情况进行告警处理，其中包括监管区域、生产车间、会见中心、干警办公区域在人数过多或过少时告警，非法侵入或逗留时告警，异常情况时告警等。四、结束语随着社会转型期内类矛盾的不断激化，现阶段贫富差距的不断扩大，监狱作为国家的刑罚执行机关，担负着维护社会稳定、预防和减少犯罪的重要职能。在监狱管理中广泛应用物联网技术，可以实现监狱的智能化管理，可以大幅提升监狱的安全、和谐、稳定，降低管理人员的工作量，最大限度地实现资源优化配置，促进监狱管理事业的不断发展。物联网技术渗透到监狱，以它与生俱来的优势在现代监狱管理实践中大行其道，并迅速蔓延开来。这将是监狱事业发展的必然。参考资料：1.信息化建设杂志2.中国物联网发展四大趋势
