監獄人員智能定位系統方案
來源：作者：日期：2018-02-05 17:38:48點擊：8418次
無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks, WSN)是一種分布式傳感網絡，它的末梢是可以感知和檢查外部世界的傳感器。WSN中的傳感器通過無線方式通信，因此網絡設置靈活，設備位置可以隨時更改，還可以跟互聯網進行有線或無線方式的連接。通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網絡。
WSN的發展得益于微機電系統(Micro-Electro-Mechanism System, MEMS)、片上系統(System on Chip, SoC)、無線通信和低功耗嵌入式技術的飛速發展。
目錄
1、監獄人員智能定位系統方案簡介
2、監獄人員智能定位系統主要指標
3、監獄人員智能定位系統功能
4、無線傳感器網絡發展歷史
監獄人員智能定位系統方案簡介：
監獄人員智能定位系統采用了目前國際上最先進的WSN傳感網技術，通過安全、準確的識別和區分監獄中的在押人員和管理人員，是將管理
系統中的個人信息與現實中的每個人一一對應的智能化監獄管理系統。該系統從真正意義上實現了監獄管理的信息化，是實現“向科技要警
力”的有效途徑。
該系統可使管理人員實時掌握監獄內各個受控區域在押人員的詳細信息及數目，有效防止在押人員的出逃，減少罪犯結黨鬧事的幾率，秘密監
控高危在押人員，追查及跟進暴力事件的發生，最大限度的保障管理人員和在押人員的人身安全。另外，系統還能實現自動點算指定區域內人
數及周邊執勤干警信息，對外出人員進行全程動態監控，大大降低監獄管理人員的工作強度，在遇到突發事件時能夠迅速定位執勤干警的所在
位置。 智能監獄管理系統還可以與虹膜智能門禁系統、視頻監控系統結合使用，可以為監獄對罪犯的各項管理工作展開提供便捷、高效的現
代化手段。
監獄人員智能定位系統主要指標：
2.1腕帶采用高強度防水耐磨ABS塑料，定義多種顏色以區分囚犯屬性。
2.2防止暴力拆卸，內置回路設計，如剪短或暴力破壞，腕帶會發送告警。
2.3防水、防靜電、使用阻燃材料。
2.4低能耗設計，腕帶電池使用壽命：大約1年（1000mA鋰電）。
2.5頻率：433MHz，DSSS通信方式 自動注冊基站，按照基站策略決定心跳周期和調節功率。
2.6心跳周期：2s-1min可調（不同敏感區域，采用不同心跳周期）。
2.7腕帶與定位器通訊距離：1-100m可調（根據腕帶密度及與定位器距離調節）。
2.8單個定位器在同周期接收腕帶個數：500（周期1min）。
2.9具有能量檢測和上報功能，電池低壓告警，電池容量低壓時主動上報低壓信息。
2.10 AES128加密。
2.11定位基站采用雙SOC工作模式，穩定可靠。
監獄人員智能定位系統功能：
3.1人員位置實時監控
3.1.1人員位置信息：在電子地圖實時顯示犯人和預警位置；
3.1.2人員移動軌跡：通過電子地圖實時顯示一個或多個人員移動軌跡；
3.1.3跟蹤指定人員：地圖隨著標簽的移動自動切換，將鼠標移到標簽上可以看到標簽的當前狀態；
3.1.4人員報警狀態信息：通過電子地圖上不同顏色和形狀顯示人員的報警狀態。
3.2報警功能
3.2.1按鈕報警：獄警腕帶有報警按鈕，一旦發生緊急狀況，可以按下報警按鈕，監控中心點定位系統將會及時收到報警信息和報警位置，并
快速找到事發現場；
3.2.2腕帶破壞報警：腕帶戴到犯人手上，犯人就無法自行脫下來，只有剪斷，如果犯人將腕帶弄斷，該標簽將會不斷地向系統發出剪斷報警
信息；
3.2.3非法區域報警：
a.越界報警：某些區域屬于禁區，未經允許的標簽進入將發出報警，或某些犯人不能離開某個區域，一旦離開將發出報警；
b.出入關口報警：在出入某些關口時，可事先設定好哪些標簽可以通過，當不符合要求的標簽出入關口時將發出報警信息；
c.與管理信息系統不符報警：犯人在系統中已經設定好了房間號，一旦犯人進錯房間，將及時發出報警信息。
3.2.4非法聚集報警：在指定位置，系統可以設置最大允許人員數量，一旦超過預設數量，將發出報警信息。
3.2.5信號丟失報警：標簽消失有多種因素（如電池沒電或被破壞、標簽越過信號覆蓋區域等），可以設置指定標簽的消失報警條件和報警級
別，如該標簽消失了，將會觸發相應的報警；
3.2.6電池低電壓報警：可以在系統中設置電量最低界限，一旦標簽電量低于這個界限將會發出報警信息；
3.2.7其他報警：按照需求，增加不同的報警方式
a.未按規定路線報警：指定某個標簽在某段時間的行走軌跡，一旦發現該標簽偏離指定的行走軌跡達一定的時間，發出報警信息；
b.無隨同人員報警：將犯人標簽和警察標簽綁定，一對一或多對多進行綁定，當犯人標簽的行走軌跡和警察標簽的行走軌跡不一致，并達一定
時間，發出報警信息。
3.3管理功能
3.3.1標簽管理
a.標簽發放：將指定的人員信息和其佩戴的標簽進行綁定，在系統中顯示的標簽即代表佩戴該標簽的人員。
b.標簽更換電池
c.人員更換標簽
d.標簽分組、分類：標簽可以根據實際情況進行分組和分類。
e.標簽配置：如定位方式、安全方式、啟動和停止配置。
f.報警設置：對不同標簽設置不同的報警條件。
3.3.2信息管理
a.犯人信息設置：可在系統中對在押人員的信息進行設置和管理。
b.警察信息設置：可在系統中對警察的信息進行設置和管理。
c.上下班設置：可設定一個下班位置點，一旦工作人員標簽放到該定位點達到一定的時間則認為已經下班。
3.3.3網絡管理
定位基站管理功能：可同時監控上百個定位基站的運行狀態，當定位基站網絡中斷時將會及時發出故障報警信息，并且可以對定位基站進行批
量配置。
3.3.4系統管理
a.用戶管理：可設定各種用戶權限，用戶登錄系統后根據自己的權限進行相應的操作和瀏覽符合權限的內容。
b.日志管理：提供詳細的日志生成，存儲，檢索等功能。
c.統計報表：
1）標簽警告記錄——查看所有標簽或指定標簽的所有警告記錄；
2）查看標簽報表——查看標簽的重要報警，出入區域次數及停留時間統計；
3）操作歷史記錄——查看用戶的操作歷史記錄；
4）統計各項工作的執行次數、單人的工作情況和閑置時間、每天各崗位的工作高峰期；
5）對各告警事件發生的時間和區域進行統計分析；
6）分析標簽狀態提供閑置警力名單和位置，供所領導參考用警，分析指標由用戶自行設置；
7）根據用戶自定義規則，按時間段統計民警巡邏次數、時間段和間隔時間。
無線傳感器網絡發展歷史：
中國物聯網校企聯盟認為，傳感器網絡的發展歷程分為以下三個階段：傳感器→無線傳感器→無線傳感器網絡（大量微型、低成本、低功耗的
傳感器節點組成的多跳無線網絡）
第一階段：最早可以追溯至越戰時期使用的傳統的傳感器系統。當年美越雙方在密林覆蓋的“胡志明小道”進行了一場血腥較量，“胡志明小
道”是胡志明部隊向南方游擊隊輸送物資的秘密通道，美軍對其進行了狂轟濫炸，但效果不大。后來，美軍投放了2萬多個“熱帶樹”傳感器。“熱
帶樹”實際上是由震動和聲響傳感器組成的系統，它由飛機投放，落地后插入泥土中，只露出偽裝成樹枝的無線電天線，因而被稱為“熱帶樹”。
只要對方車隊經過，傳感器探測出目標產生的震動和聲響信息，自動發送到指揮中心，美機立即展開追殺，總共炸毀或炸壞4.6萬輛卡車。
第二階段：二十世紀80年代至90年代之間。主要是美軍研制的分布式傳感器網絡系統、海軍協同交戰能力系統、遠程戰場傳感器系統等。這
種現代微型化的傳感器具備感知能力、計算能力和通信能力。 因此在1999年，商業周刊將傳感器網絡列為21世紀最具影響的21項技術之一
。
第三階段：21世紀開始至今，也就是9·11事件之后。這個階段的傳感器網絡技術特點在于網絡傳輸自組織、節點設計低功耗。除了應用于反
恐活動以外，在其它領域更是獲得了很好的應用，所以2002年美國國家重點實驗室－－橡樹嶺實驗室提出了“網絡就是傳感器”的論斷。
由于無線傳感網在國際上被認為是繼互聯網之后的第二大網絡，2003年美國《技術評論》雜志評出對人類未來生活產生深遠影響的十大新興
技術，傳感器網絡被列為第一 。
在現代意義上的無線傳感網研究及其應用方面，我國與發達國家幾乎同步啟動，它已經成為我國信息領域位居世界前列的少數方向之一。在
2006年我國發布的《國家中長期科學與技術發展規劃綱要》中，為信息技術確定了三個前沿方向，其中有兩項就與傳感器網絡直接相關，這
就是智能感知和自組網技術。當然，傳感器網絡的發展也是符合計算設備的演化規律。
WSN的發展得益于微機電系統(Micro-Electro-Mechanism System, MEMS)、片上系統(System on Chip, SoC)、無線通信和低功耗嵌入式技術的飛速發展。
| 中文名 | 技術 | 功能 | 特點 |
| 監獄人員智能定位系統 | WSN傳感網技術 | 人員位置實時監控、報警功能、管理功能 | 防止在押人員的出逃，減少罪犯結黨鬧事的幾率，秘密監控高危在押人員，追查及跟進暴力事件的發生，降低監獄管理人員的工作強度等 |
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1、監獄人員智能定位系統方案簡介
2、監獄人員智能定位系統主要指標
3、監獄人員智能定位系統功能
4、無線傳感器網絡發展歷史
監獄人員智能定位系統方案簡介：
監獄人員智能定位系統采用了目前國際上最先進的WSN傳感網技術，通過安全、準確的識別和區分監獄中的在押人員和管理人員，是將管理
系統中的個人信息與現實中的每個人一一對應的智能化監獄管理系統。該系統從真正意義上實現了監獄管理的信息化，是實現“向科技要警
力”的有效途徑。
該系統可使管理人員實時掌握監獄內各個受控區域在押人員的詳細信息及數目，有效防止在押人員的出逃，減少罪犯結黨鬧事的幾率，秘密監
控高危在押人員，追查及跟進暴力事件的發生，最大限度的保障管理人員和在押人員的人身安全。另外，系統還能實現自動點算指定區域內人
數及周邊執勤干警信息，對外出人員進行全程動態監控，大大降低監獄管理人員的工作強度，在遇到突發事件時能夠迅速定位執勤干警的所在
位置。 智能監獄管理系統還可以與虹膜智能門禁系統、視頻監控系統結合使用，可以為監獄對罪犯的各項管理工作展開提供便捷、高效的現
代化手段。
監獄人員智能定位系統主要指標：
2.1腕帶采用高強度防水耐磨ABS塑料，定義多種顏色以區分囚犯屬性。
2.2防止暴力拆卸，內置回路設計，如剪短或暴力破壞，腕帶會發送告警。
2.3防水、防靜電、使用阻燃材料。
2.4低能耗設計，腕帶電池使用壽命：大約1年（1000mA鋰電）。
2.5頻率：433MHz，DSSS通信方式 自動注冊基站，按照基站策略決定心跳周期和調節功率。
2.6心跳周期：2s-1min可調（不同敏感區域，采用不同心跳周期）。
2.7腕帶與定位器通訊距離：1-100m可調（根據腕帶密度及與定位器距離調節）。
2.8單個定位器在同周期接收腕帶個數：500（周期1min）。
2.9具有能量檢測和上報功能，電池低壓告警，電池容量低壓時主動上報低壓信息。
2.10 AES128加密。
2.11定位基站采用雙SOC工作模式，穩定可靠。
監獄人員智能定位系統功能：
3.1人員位置實時監控
3.1.1人員位置信息：在電子地圖實時顯示犯人和預警位置；
3.1.2人員移動軌跡：通過電子地圖實時顯示一個或多個人員移動軌跡；
3.1.3跟蹤指定人員：地圖隨著標簽的移動自動切換，將鼠標移到標簽上可以看到標簽的當前狀態；
3.1.4人員報警狀態信息：通過電子地圖上不同顏色和形狀顯示人員的報警狀態。
3.2報警功能
3.2.1按鈕報警：獄警腕帶有報警按鈕，一旦發生緊急狀況，可以按下報警按鈕，監控中心點定位系統將會及時收到報警信息和報警位置，并
快速找到事發現場；
3.2.2腕帶破壞報警：腕帶戴到犯人手上，犯人就無法自行脫下來，只有剪斷，如果犯人將腕帶弄斷，該標簽將會不斷地向系統發出剪斷報警
信息；
3.2.3非法區域報警：
a.越界報警：某些區域屬于禁區，未經允許的標簽進入將發出報警，或某些犯人不能離開某個區域，一旦離開將發出報警；
b.出入關口報警：在出入某些關口時，可事先設定好哪些標簽可以通過，當不符合要求的標簽出入關口時將發出報警信息；
c.與管理信息系統不符報警：犯人在系統中已經設定好了房間號，一旦犯人進錯房間，將及時發出報警信息。
3.2.4非法聚集報警：在指定位置，系統可以設置最大允許人員數量，一旦超過預設數量，將發出報警信息。
3.2.5信號丟失報警：標簽消失有多種因素（如電池沒電或被破壞、標簽越過信號覆蓋區域等），可以設置指定標簽的消失報警條件和報警級
別，如該標簽消失了，將會觸發相應的報警；
3.2.6電池低電壓報警：可以在系統中設置電量最低界限，一旦標簽電量低于這個界限將會發出報警信息；
3.2.7其他報警：按照需求，增加不同的報警方式
a.未按規定路線報警：指定某個標簽在某段時間的行走軌跡，一旦發現該標簽偏離指定的行走軌跡達一定的時間，發出報警信息；
b.無隨同人員報警：將犯人標簽和警察標簽綁定，一對一或多對多進行綁定，當犯人標簽的行走軌跡和警察標簽的行走軌跡不一致，并達一定
時間，發出報警信息。
3.3管理功能
3.3.1標簽管理
a.標簽發放：將指定的人員信息和其佩戴的標簽進行綁定，在系統中顯示的標簽即代表佩戴該標簽的人員。
b.標簽更換電池
c.人員更換標簽
d.標簽分組、分類：標簽可以根據實際情況進行分組和分類。
e.標簽配置：如定位方式、安全方式、啟動和停止配置。
f.報警設置：對不同標簽設置不同的報警條件。
3.3.2信息管理
a.犯人信息設置：可在系統中對在押人員的信息進行設置和管理。
b.警察信息設置：可在系統中對警察的信息進行設置和管理。
c.上下班設置：可設定一個下班位置點，一旦工作人員標簽放到該定位點達到一定的時間則認為已經下班。
3.3.3網絡管理
定位基站管理功能：可同時監控上百個定位基站的運行狀態，當定位基站網絡中斷時將會及時發出故障報警信息，并且可以對定位基站進行批
量配置。
3.3.4系統管理
a.用戶管理：可設定各種用戶權限，用戶登錄系統后根據自己的權限進行相應的操作和瀏覽符合權限的內容。
b.日志管理：提供詳細的日志生成，存儲，檢索等功能。
c.統計報表：
1）標簽警告記錄——查看所有標簽或指定標簽的所有警告記錄；
2）查看標簽報表——查看標簽的重要報警，出入區域次數及停留時間統計；
3）操作歷史記錄——查看用戶的操作歷史記錄；
4）統計各項工作的執行次數、單人的工作情況和閑置時間、每天各崗位的工作高峰期；
5）對各告警事件發生的時間和區域進行統計分析；
6）分析標簽狀態提供閑置警力名單和位置，供所領導參考用警，分析指標由用戶自行設置；
7）根據用戶自定義規則，按時間段統計民警巡邏次數、時間段和間隔時間。
無線傳感器網絡發展歷史：
中國物聯網校企聯盟認為，傳感器網絡的發展歷程分為以下三個階段：傳感器→無線傳感器→無線傳感器網絡（大量微型、低成本、低功耗的
傳感器節點組成的多跳無線網絡）
第一階段：最早可以追溯至越戰時期使用的傳統的傳感器系統。當年美越雙方在密林覆蓋的“胡志明小道”進行了一場血腥較量，“胡志明小
道”是胡志明部隊向南方游擊隊輸送物資的秘密通道，美軍對其進行了狂轟濫炸，但效果不大。后來，美軍投放了2萬多個“熱帶樹”傳感器。“熱
帶樹”實際上是由震動和聲響傳感器組成的系統，它由飛機投放，落地后插入泥土中，只露出偽裝成樹枝的無線電天線，因而被稱為“熱帶樹”。
只要對方車隊經過，傳感器探測出目標產生的震動和聲響信息，自動發送到指揮中心，美機立即展開追殺，總共炸毀或炸壞4.6萬輛卡車。
第二階段：二十世紀80年代至90年代之間。主要是美軍研制的分布式傳感器網絡系統、海軍協同交戰能力系統、遠程戰場傳感器系統等。這
種現代微型化的傳感器具備感知能力、計算能力和通信能力。 因此在1999年，商業周刊將傳感器網絡列為21世紀最具影響的21項技術之一
。
第三階段：21世紀開始至今，也就是9·11事件之后。這個階段的傳感器網絡技術特點在于網絡傳輸自組織、節點設計低功耗。除了應用于反
恐活動以外，在其它領域更是獲得了很好的應用，所以2002年美國國家重點實驗室－－橡樹嶺實驗室提出了“網絡就是傳感器”的論斷。
由于無線傳感網在國際上被認為是繼互聯網之后的第二大網絡，2003年美國《技術評論》雜志評出對人類未來生活產生深遠影響的十大新興
技術，傳感器網絡被列為第一 。
在現代意義上的無線傳感網研究及其應用方面，我國與發達國家幾乎同步啟動，它已經成為我國信息領域位居世界前列的少數方向之一。在
2006年我國發布的《國家中長期科學與技術發展規劃綱要》中，為信息技術確定了三個前沿方向，其中有兩項就與傳感器網絡直接相關，這
就是智能感知和自組網技術。當然，傳感器網絡的發展也是符合計算設備的演化規律。
