基于有源RFID人员居家监视定位系统方案

1． 系统概述

1.1假释人员居家监视定位系统

作为假释人员居家监视系统中核心组件之一的“电子腕带”，融合了上海仁微最新的软件无线电技术、微功耗控制技术、防碰撞技术、光学检测技术、安全控制协议、局域激活的空间访问技术，“电子腕带”就如同“影子”一样时刻跟随着疑犯，无法摆脱，为法律强制监管场所内疑犯的“零逃脱”提供了超乎以往的安全监管体验。

1.2 主要应用场合

居家监视系统主要应用在如下领域：

疑犯在户外劳动作业、就医时的定位和安全监控；

社区矫正中对矫正对象的定位和安全监控；

1.3 系统建设意义

居家监视系统的使用将为法律强制监管场所提供多种效能：

依靠高科技的电子安全监管手段使得更多的犯人能在社区进行矫正，既解决了监狱、看守所人满为患的紧张局面和财政经费的短缺问题，又体现了现代社会的人权关怀，更有利于矫正对象的改造；

以技防手段实现监管范围内疑犯的“零逃脱”；

满足疑犯，假释犯户外劳动时的便携式集体跟踪监视；

减少犯人的违法行为；

增强侦查能力；

增强工作人员的安全性；

降低工作人员的工作强度和工作压力，改进法律强制监管场所的管理能力和效率；

可直接将监控对象状态信息，时时数据化的形式反映。

2. 仁微简介

2.1 公司简介

上海仁微电子科技有限公司主营射频识别领域中的2.4G远距离读写器和各类有源、半有源电子标签等。产品采用了当今最先进的 0.18uM 的微波芯片技术，使 RFID 的性能和原来的微波技术相比得到了本质的改进，彻底解决了远距离、大流量、超低功耗、高速移动的标识物的识别和数据传输难题，而且成本较以往大大降低，同时也解决了中低频电磁波技术感应距离短防冲突能力差的致命弱点。其各项技术指标在同类产品中居优，广泛应用于各类人员、车辆、资产的远距离身份识别、一卡通消费、防伪防盗、实时监控、跟踪定位等。

2.2 产品技术优势

作为国内领先的自动识别系统核心供应商，上海仁微的专用产品具有明显的优势：

1．绿色无污染的工业级长距离无线识别产品

使用国家无线电委员会许可的无线识别开放频段，电磁辐射是手机设备的百万分之一，是蓝牙设备的千分之一，等同于自然界的绿色电磁环境，得到权威检测机构认证；可在线动态控制，满足不同应用的要求。

2．99.999%的一次识别率和高可靠性

采用专利识别算法，达到10的负11次方识别误码率和同时识别超过1000张标识以上的防冲突特性，造就了工业级产品“五个九”的高可靠性保证。

3．精益求精的产品一致性保证

所有产品均通过仁微一致性平台的严格校准和检验才能出厂。

4．基于数论的SecGuard专利安全协议

仁微SecGuard 无线识别安全协议用来在低资源低功耗下阻止恶意的标识信号发现、空中窃听、标识跟踪、标识复制、信息篡改、拒绝服务攻击等安全问题。非专业的无线识别厂商通常采用明码传输标识信号，没有任何安全手段，其无线识别产品和系统就象未采用任何防护手段的计算机一样容易受到非法或恶意攻击而崩溃，尤其是极易被仿制。

5．2～5年的单电池长寿命保证

基于仁微引以为豪的独特纳瓦级超微功耗和超长寿命设计，所有产品在均采用单电池解决方案下，根据不同应用提供2～5年的一次电池长寿命质量保证。

6．仁微高速移动识别技术

仁微高速移动识别技术能充分满足对高达时速120公里的多目标准确识别。

7．完全面向工程化的设计

仁微产品采用面向工程应用化的设计理念，识别设备具有精确的定向性控制，标识采用全向性设计，这使得对无线标识的安装方式没有局限性，保证了应用中的灵活性、方便性和可靠性。

8．超强的设备即插即用、远程可管理性和二次开发平台支持

仁微无线识别基站具有完全的联网和远程管理功能，支持组网、自适应控制、在线下载、在线升级、自动诊断和报警等功能，让客户享受即买即用、即插即用的便利。同时，仁微免费为客户提供强大的二次开发平台和全方位的服务支持。

3. 系统介绍

3.1 系统原理

居家监视系统主要包括三部分内容：被监控人员电子防拆腕带、被监控人员随身携带的GPS定位器及GPRS信号传输器、上位机管理系统。

电子防拆腕带，佩戴在被管理人员的手腕上，工作频率为2.45G，平时不断的主动的向外界发出信号，一般为代表一个人的ID标号及一些其他参数，该腕带发射的信号会被GPS定位及GPRS信息传输器接收到，接收频率可以自动设置，如10秒钟采集一次，而GPS定位及GPRS信息传输器将接收到的信息通过GPRS上传至管理中心，GPS模块则可以通过卫星定位系统，实时定位被管理人员所在的位置。

电子腕带具备防拆，当被管理者非法拆卸腕带，腕带发出的一系列信号被管理中心接收到经过处理，管理中心会发出报警，并可查知报警的缘由；GPS随时的在定位人员所在位置，当被管理人员逃出被规定的位置（如不允许离开某经纬度），则系统发出报警；当电子腕带和GPS定位及GPRS信息传输器分离超出一定的距离，系统即发出报警。

整个系统可以安全的通过本地安装的设备终端进行访问，也可以构成不同地点的法律强制监管场所联网管理。

3.2系统原理示意图

居家监控系统示意图

3.3系统组成

系统硬件部分组成：

电子防拆腕带

GPS定位器+GPRS信号传输器

上位机中心管理系统

系统软件部分组成：

全时空RFID居家监控管理平台

3.4系统主要功能

1. 以技防手段实现监管范围内疑犯的“零逃脱”

居家监视定位管理系统是基于上海仁微已经在安全和保密领域广泛应用的RF监控技术之上而开发的一套全球领先的面向法律强制监管场所的电子监控系统。作为居家监视定位管理系统中核心组件之一的“电子腕带”，融合了上海仁微最新的软件无线电技术、微功耗控制技术、防碰撞技术、光学检测技术、安全控制协议、局域激活的空间访问技术，“电子腕带”就如同“影子”一样时刻跟随着疑犯，无法摆脱，为法律强制监管场所内疑犯的“零逃脱”提供了超乎以往的安全监管体验。

2. 满足疑犯、疑犯户外劳动时的便携式集体跟踪监视

居家监视定位管理系统同时赋予了法律强制监管对象在户外劳动时的集体跟踪监视功能，由一个便携式实时户外集体跟踪监视系统(Mobile Group 居家监视管理 )在正确设置下有效的监视大量疑犯户外作业，而不需考虑为监视系统提供固定装置。采用居家监视定位管理系统使得外出劳动更安全，有效减少负责人员的数量和工作强度，加强了警员的安全以及他们有效管理团体的能力。

3. 减少犯人的违法行为

居家监视管理系统能以多种方式减少疑犯的违法行为和暴力行为。一旦被佩戴上“电子腕带”，疑犯们变得要意识到他们的行动是被日夜监视的，因此在他们要违反一些事情前很自然的要反复衡量。

居家监视管理系统还提供了以下的积极措施：

见面报警：这个系统立即可以通报警员某些疑犯与疑犯之间的危险会面。

保存记录犯罪证据：这个系统能准确地保存记录下疑犯的位置证据。

立即响应异常事件：这个系统将告警讯息通过各种渠道（传呼机、短信、电子邮件）发送给警员，以确保迅速行动。

4. 增强侦查能力

居家监视管理系统提供相关的工作人员一系列专门的报告，这些报告提供了准确的信息使得工作人员可以建立一个完整的状况即使在一些元素确实的情况下，这些包括：

犯罪现场报告：该系统能提供全面的报告，协助分析现场，能看见谁在现场，谁是最接近犯罪现场的警员等等。

社会报告：这个系统就像是代表了一株疑犯之间交流的“社会树”。他能体现出那些疑犯花更多的时间聚在一起以及经常开会，并且在相对的孤立其他的人。

历史时间：居家监视管理系统能让监测人员把画面退回到一个特定的时间，辨别出谁在现场，他们从哪里抵达并且是和谁在一起。

5. 加强了工作人员的安全性

紧急情况时，警员只要按下紧急按钮，就可以提醒所有工作人员时间发生的确切位置。为了更完善安全体系，居家监视定位管理系统中也可以选配装有自动提醒“警员倒下”的组件，如果警员摔在地上，既是警员无法按到按钮，这个组件会自动启动警报装置。

6. 改进管理能力和效率

居家监视管理系统是专门为更好地管理疑犯而开发的系统。我们的主要目标是使警员能最高效的工作，同时在第一时间内确保其安全。

这个系统的功能：

自动确认人数：设定房间数和组，警员只要在需要时候按下一个按钮，就能自动确认疑犯人数。

日程管理：该系统可以让警员灵活地为每个疑犯设定日程。值班警员可根据这个日程时间监测疑犯活动，一旦有任何时间偏离就可以有所警觉。

减少疑犯逃生办法：一旦疑犯进入禁区，监测人员将立即收到讯息，使警员能够在几秒内作出回应。如果犯人打开或取下“电子腕带”，就会及时报警。 

4. 居家监视系统硬件产品介绍

4.1 电子防拆腕带

RW-T710型 电子防拆腕带

产品技术特性

识别距离 ： 0～ 150米

识别速度 ： 120公里 / 小时 

识别能力 ： 具备200张/秒的防冲突性能 

识别方式 ： 全向识别

工作频段 ： 2.4 GHz 

通讯速率 ： 250Kb/s、1Mb/s、2Mb/s

通信机制 ： 基于时分多址和码分多址同步通信机制

抗干扰性 ： 频道隔离技术，多个设备互不干扰 

安 全 性 ： 加密计算与安全认证，防止链路侦测

防拆功能 ： 可提供多达3路的防拆（报警）功能；非授权强力取下立刻发无线报警信号、；需特定设备进行物理和无线指令复位

按钮功能 ： 双按钮指令可用于求助报警、签名刷卡

功耗标准 ： 平均工作功率为微瓦级

电池配置 ： 软包锂锰电池，容量900mAh

使用寿命 ： 1~1.5 年，使用授权密钥可更换电池

封装特性 ： PA工程塑料，抗高强度跌落与振动 

环境特性 ： 工作温度－40℃ ～85℃

工作湿度＜95％

可 靠 性 ： 防浸泡防冲击，满足工业环境要求 

外 形 ： 腕带或脚镣型，可提供OEM定制服务

尺 寸 ： 58×42×19.5mm

重 量 ： 55g

安装方式 ： 螺丝锁紧

详细说明

工作方式

标签采用“主动或被动方式“进行工作，标签主动发射信号或由读写器（或低频激活器）的指令触发后发射信号。发射频次可调。

分布在各区域或门禁内外的激活器一直在主动近距离发射125KHz低频信号，经过任一激活器信号范围内的双频电子标签都能够被顺利激活，并获取到该激活器发射的数字编号、计算出RSSI场强值。标签随后将 “标签ID＋标签状态信息＋激活器编号＋RSSI值” 等数据以2.4GHz频率无线发射出去。

邻近的2.4GHz读写器在接收到该无线数据后将会以RJ45、RS485等多种标准接口上传给上位机。

进出识别

门禁或通道内外侧可各布设一台125KHz低频激活器（可通过天线位置、发射功率、天线形状和尺寸来调整有效激活距离）。通过该门禁的双频标签将依次被门内外的激活器激活，依据此先后顺序可准确实现大小门禁或通道的进出识别。

实时定位

依据125KHz低频的一些特性（如场强RSSI值、穿透力强、边界较清晰、信号范围易调节等），利用多台激活器可进行较精确的RTLS区域实时定位。

周界探测

可以设定在距离围墙等边界距离2～3米左右，检测到特定的周界激活信号并迅速发送给读写器。

通讯安全

有源电子标签与配套的读写器进行通讯时，使用特殊通讯协议，对设备的合法性进行校验，为防数据破解而研发了缜密的加密算法，确保通讯过程数据安全。

可靠工作

产品充分考虑了防雷、防水、防冲击等工业环境应用要求；生产过程严格依照ISO9001质量标准进行多环节质量检测。

典型应用

人员管理

监狱犯人实时定位监管系统

精神病院、传染病医院等特殊行业人员监护管理系统

机要单位外来访客管理系统

监控区域、展区、游乐场所人员实时定位系统

重要会议和活动的特殊人员安全管理系统 

4.2 GPS定位器及GPRS信号传输器

定位器携带在被监控人员身上，和电子防拆腕带“心心相惜”；

360度无盲区监测，有效作用半径20米范围；

内含GPS定位模块，可以很轻松的利用卫星定位系统显示当前被管理人员所在位置；

内含GPRS信号上传模块，随时随地将人员信息上传至管理中心软件；

支持工作状态的自动侦测和自动模式切换；

先进的防碰撞技术，支持多目标激活；

独特的整体低功耗设计；

场强可测量，且作用距离可控；

抗干扰和防雷设计，满足工业环境要求。 

4.3 上位机管理中心系统

上位机管理系统主机，安装在管理主办单位的监控中心，主要包含管理系统应用软件，报表打印机等。

5. 假释人员居家监视定位管理系统软件介绍

5.1 前台登陆界面

通过专用的用户名和密码，可进入前台管理界面，进行系统运行；

5.2 软件界面导航图

5.3 追踪定位监控整体流程

软件应用的整体流程图示

5.4 后台管理登陆界面

后台管理登入界面，对系统数据库，人员信息，设备信息，区域管理等做控制。

5.5 人员档案模块

建立每个人员的数字档案，详细记录每个人员各种信息，并且建立多维的查询系统，可以简单快捷查询各种信息。可以整合原来的人员信息系统，实现信息共享。记录被管理人员的日常行为，可以全面分析其行为模式。

管理员资料：包括标签ID，人员编号，姓名，性别，证件名称，证件号码，证件地址，邮政编码，联系电话，人员级别，人员类别，状态，备注，照片，简历，特征；

可对人员资料进行新增、修改、删除、查询。

人员资料包括：人员唯一系统ID、电子标签ID号、人员编号、姓名、性别、证件名称、证件号码、证件地址、证件地址邮政编码、联系地址、联系地址邮政编码、联系电话号码、身份级别、权限组ID、实际权限字符串、受控对象状态。

比如可以在管理终端输入人员ID或姓名，对人员进行快速定位。

包括五部分：人员资料管理，管理员资料管理，监控设备管理，电子地图管理，监控区域管理。

5.6 人员实时位置监控

可在地图上查看某一区域所在人员的信息

人员快速定位

5.7 人员快速查找

也可以精确搜索某一人员的情况，如目前所在位置，某时段经过的路径等。

5.8 标签资料管理

对腕带标签进行维护管理，增加，删除及修改。可设置腕带标签的启用与终止。

5.9 电子图管理

对电子地图进行维护管理，增加，删除及修改，细化至具体地址。

注：电子地图部分需另行探讨需求。

5.10 告警策略设置

可以实现整体现场监控及局部现场监控，并且实现告警连动接口功能，可以实现连动功能。

告警策略有以下5种方式：

当授权人员外出时间超过预定时间未返回时；

超出容积报警：当指定区域总人数大于区域最大容纳人数，系统接受后报警； 

标签损坏报警：当人员佩带的腕带标签被破坏时，由接收器连续发送断开信息，系统接受后马上告警

边界报警：当腕带标签闯入非授权区域时，由接收器连续发送非法闯入信息，系统接受后报警。

消失报警：当腕带标签在指定接收器，超过时限无信号接收，系统接受后报警

5.11 统计查询报表

可按人员分类、按区域、按时间段查询历史访问记录；

可按人员分类、按区域、 按时间段查询告警日志；

可按人员、按区域、按时间段查询出入记录。

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