1. 引言 1.1 文档说明 此解决方案目的是让阅读者更好地理解上海泓燕物联网的产品及提供的整套基于半有源rfid在看守所中人员定位管理的解决方案。本着实事求是，严谨的态度，上海泓燕撰写了此解决方案，如果在您阅读此文章的过程中，遇到任何不解和困惑，请与方案撰写者联系。上海泓燕物联网科技有限公司对本文档拥有最终解释权。
 
1.2 术语与缩写解释 此方案中术语解释
 
术语
解释
rfid射频识别
一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触
半有源rfid
集成了有源和无源rfid的通信技术
读写器读写器读卡器
射频识别即rfid的读写终端设备。它不但可以阅读射频标签，还可以檫写数据
电子标签tag标签
由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象
手持机
手持读写器，集成了wifi,gprs等模块
定位管理软件
为实现人员定位管理所开发的后台管理程序
 
 
2. 项目分析 2.1 项目背景 看守所是羁押依法被 逮捕 、 刑事拘留 的犯罪嫌疑人的机关。对于嫌疑人的管理非常重要，不能出现窜供，逃离等情况。目前的看守所人员管理现状，多数还停留在以狱警巡查加摄像机监视报警的阶段，人工作业仍占绝大比重，信息化程度比较低，而信息采集仍然只是单纯依靠手工输入，无法将信息系统和在押人员真正的关联起来。为了保证看守所的管理质量，提高对犯罪嫌疑人的改造效率，监狱的信息智能化建设变得易异常迫切。
 
2.2 需求描述 对于犯罪嫌疑人在看守所内，必须做到实时了解犯罪嫌疑人所处的位置，并且能够提供可查询的数据，同时对于犯罪嫌疑人接触的人也要做到有据可查，当犯罪嫌疑人有试图逃跑的情况时，也能够及时地发出报警，以便看守所管理人员作出处理。除了关注于犯罪嫌疑人的位置之外，也要提供给犯罪嫌疑人相应的求助功能，一旦发生紧急情况，要马上能够报警，并实现视频联动，以便干警更快更好的实施相关措施。
2.3 需求分析  
rfid技术在国内急速发展给监狱智能化建设带来新的契机，为提高监区管理工作的信息化水平，推动监狱在押人员管理工作向制度化、规范化、实时化发展，确保监区安全稳定，逐步实现监区“智能化全方位监管”奠定了坚实基础。
上海泓燕物联网科技有限公司依靠世界顶尖的射频电子技术专家，整合国际上最领先的低频触发技术、天线技术、光通信技术、嵌入式技术、工业以太网传输技术、数据库处理技术、计算机软件技术、地理信息系统技术、互联网技术等多学科的综合课题攻关，研发和建设了这套网络化监狱智能化管理及安全防范系统。此系统运用物联网rfid（radiofrequencyidentification）射频识别技术实现自动身份识别、位置跟踪、预警和自动报警、应急指挥和规范在押人员的行为，使用安全可靠的信息采集方式来监控、追踪、识别在押人员和狱警，将信息系统中的个人信息和现实中的个人真正关联起来，实现实时追踪和报警，这样才能真正意义上实现监所管理信息化、智能化、规范化，实现“向科技要警力”。
泓燕物联网监狱管理系统最终通过精确的实时信息化手段提高监狱的管理效率和水平，能使监狱的管理显著提升效率和效益。
 
3. 系统设计 3.1 系统建设原则  
系统建设以提高监区管理工作信息化水平、防止越狱事件发生为目的，以实现监区管理工作的实时、高效、科学为着眼点，以信息系统推广及全面应用为核心，以低投入、高效益、重质量为目标，严格在数字信息化监区建设的总体框架内进行系统设计和总体规划。
系统研发与建设遵循以下原则：
整体 性
在押人员智能化管控系统由在押人员基本情况管理、腕带标签管理、电子地图范围定位和在押人员考评管控4个子系统构成，它们分属于数字监区总体支撑平台的不同应用层次，其中在押人员基本情况管理和腕带标签管理属于总体平台的基础数据层，与单位管理、字典库管理、在押人员权限管理系统同属于基础平台；电子地图管理和人员考核管控系统属于总体平台的应用层。因此，要在数字监区总体支撑平台的框架内进行系统规划，作为数字监区建设的组成部分进行设计和开发。
自主性
系统建设的核心技术采用市场通用的标准2.4g及125k低频触发技术，2.4g传输效率达到了2mbps，接收端和发射端之间并不需要连续性工作，从而大大降低了功耗、延长电池续航时间。同时为了避免27mhz无线频段容易出现互相干扰的现象，2.4g还采用了自动调频技术，接收端和传输端能够找到可用频段。此外，更重要的是2.4g无线射频技术为双向传输模式，避免27mhz单向传输容易出现信号断续的情况。2.4ghz为公共频段并不需要向任何组织或者个人交纳专利费用，其成本相对其他无线网络技术（如：wifi/蓝牙等）要低廉不少。采用2.4g无线模块配合我公司自主研发设计辅助电路以及单片机加密处理程序，形成一套安全稳定的电子定位系统。
扩展性
在系统整体架构、服务设备选型、腕带标签类型、基础数据采集等方面，均充分考虑后续功能的实现，兼顾设备的兼容性、系统的扩充性、功能的扩展性和应用的多样性；
规范 性
系统开发和资源建设符合统一的技术规范和表征体系，注重开发工作的连续性和共享性，注意为后续系统的研发、推广留有规范的数据及控制接口。统一开发应用技术、数据存储格式、信号传输制式、互联接口模式等技术指标；
效益性
系统开发与建设要结合监区现有实际情况，在现有系统基础上进一步加强监区的管理工作；按照统筹规划、边建边用、逐步完善的建设思路，充分发挥建设效益。
 
3.2  系统设计原理 监狱智能化管理及安全防范系统通过rfid电子标签的应用，以电子标签作为目前*进的标识码，它具备不易破损、数据可靠、使用周期长、有效通讯距离远等特点，是替代条形码、红外线标识的*选择。将其安装在受控目标上，作为目标的唯一标识进行追踪和定位。工作时，管理人员通过联网的无线识别基站进行追踪和定位目标。、
rfid与短程通信设备组成的系统主要包含智能rfid、rfid的读写设备(read-writeunits，简称rwu)两部分，读写设备rwu和rfid之间的无线通信实现信息管理系统与rfid之间的信息交流。
读写设备rwu是rfid的读写控制器，由微处理器、安全模块和微波通讯控制器和rs232、485、tcp/ip等通讯接口等组成，以短程通讯协议和微波无线传递手段，实现rwu与rfid的之间安全可靠的信息交换目的，rwu通过rs232、485、wifi、gprs、tcp/ip等与上位机连接，从上位机接收控制命令和数据并返回数据。
 
 
图1.1
如图1.1所示，我们采用rfid半有源技术做人员区域定位管理，在每个被监控区域，如每个房间，安装半有源定位基站，也就是我们公司的低频激活器，每个低频激活器带有4路或者6路激活天线，相邻的4个或者6个房间可以共用一台低频激活器，在整个我们的定位系统中，定位基站是最小的基点，作为定位点的最近本的基点，其激活标签的距离在3-3.5 米 ，也就是每个标签在激活器3-3.5 米 的范围里被激活，其定位精度可以描述为3-3.5 米 。不同区域的激活器，都有自己唯一的地址码，当人员带着半有源低频激活标签进入定位基站被激活后，标签正常工作，向外界发送标签的id号，同时也发送出激活标签的激活器的地址码，这样，通过激活器的地址码，我们就能够定位出标签所在的位置。当标签从一个激活器拿到另一个位置时，上传上来的激活器地址码也会随之变化，这样，就形成了完整的定位体系。而标签上传的数据，被大范围内的定位基站网关接收到，将信息上传至管理中心进行处理，完成了整个定位系统。
 
 
3.3 硬件系统设计 硬件框架图
 
 
硬件系统组成
硬件组成分别有2.4g阅读器，125k低频触发器，电子标签，手持机。
 
2.4g 阅读器
定向阅读器
主要应用于监狱围墙被激活腕带标签的信号接收及空旷区域信号的大范围覆盖和大区域的定位。
全向阅读器：
主要应用于监狱生产区、生活区、餐厅等区域的定位，同时也接收监狱室内被激活标签的信号。
 
125k 低频触发器
门禁触发器
主要运用于监狱各监区在押人员出入门禁方向判断，通过该门禁激活器可实现在押人员、狱警的远距离开放式考勤并实时记录出入时间，也可通过门禁激活器实现大区域的精确定位；
周界触发器
主要运用于监狱围墙的控制及较宽门禁人员进出的判断，通过周界触发器，可以防止监狱在押人员从大门、围墙逃窜，防止越狱时间的发生。
 
电子标签
防拆卸监狱腕带标签（防拆卸、防水、防冲击、可更换电池）
该腕带融合了 125k&2.4g 两个频段，若客户有需要可再复合一张 ic 卡以实现门禁考勤、食堂就餐、超市购物的功能；该腕带主要功能是给监狱在押人员佩戴，防止或者杜绝监狱在押人员通过围墙、门禁逃狱；
狱警电子标签（具有求助、报警功能）
狱警电子标签 ： 狱警电子标签有监狱狱警佩戴，主要起到保护自身生命安全的作用，当狱警遇到监狱在押人员围攻或者有发现有在押人员聚众斗殴、逃狱等发生时，可通过狱警标签按钮及防拆卸挂链实现求助报警，避免严重事故的发生；
 
手持式阅读器
手持式阅读器主要作用：狱警对保外就医的在押人员监控（在押人员离开狱警一定区域，手持机及时报警并通过手持机 gprs 远传功能将手持机 gps 或者警车 gps 坐标信息及特殊求助信号信息发回到后台的指挥中心，以方便指挥中心采取应急处置措施，避免事故发生；
 
3.4 软件系统设计 软件框架图
软件系统组成
软件系统分别由实时定位，人员管理，报警管理，系统管理，统计报表，视频联动等六大模块组成，
3.5          系统优势 目前市场上较常见的监狱定位管理技术有以下几种，我们以表格的形式来阐述他们各自的优劣势
 
rfid
zigbee
wifi
uwb
成本
低
中等
高
很高
电池寿命
长（三年以上）
长（三到五年）
短（几个月）
 
短（几小时）
测量距离（m）
>200
10-75
100
30
定位精度（m）
10 -30 (纯2.4g)
3-5(双频2.4g+125k)
10 - 75
10
 
0.15 - 0.30
抗干扰/阻挡能力
很强
弱
一般
差
通讯频道
125khz/13.54mhz/
850-910mhz/
2.45ghz
868mhz/915mhz/2.4ghz
2.4ghz
3.1 - 10.6ghz
  
4     功能实现 4.1 档案管理 犯人资料管理
警员资料管理
管理人员添加权限
人员行程安排
 
4.2 设备管理 物品管理
监管设备管理
摄像头管理
腕带资料标签管理
 
 
4.3 区域管理 电子地图管理
区域管理
重要区域白名单管理
 
4.4 告警管理 告警信息
告警筛选
接受告警短信手机管理
 
 
4.5 查询统计 犯人资料管理
监管设备统计
报警类型统计
 
4.6 系统管理 管理员用户管理
系统日志管理
 
 
 
 
5 项目实施（这部分由项目实施部门或者技术具体完成）  
5.1 设备部署 根据具体的项目，在相关的图纸上部署出整个读写器以及激活器的数量，并标注出具体的位置
 
5.2 网络设计（这部分应该是固定的，请技术部帮忙完成） 我们的设备如何组网，如何与服务器通信，涉及到视频联动的部分，如何实现等等
 
5.3 实施计划（这部分也是不确定的，根据具体项目而定） 拿出大致需要多少时间实施完整个项目，系统调试多少天，何时项目验收，等等，一个大致的计划要拿出来
 

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