基于物联网的 RFID，是如何进行定位跟踪的？

一、概述

本系统专门针对监狱、看守所、劳教所、强制戒毒所、智障人士看护所等领域所设计，提供基于物联网 RFID 技术进行人员和物品的识别、点名、定位与跟踪的产品及解决方案。精确定位是通过原有基站方式定位的同时，又推出的定位误差更小的二级定位理念，使得系统的可靠性和实施性大为增强。

二、背景

监狱、看守所等监管场所是国家机器的重要组成部分，担负着执行法纪、教育改造的重要使命。当前中国处于社会转型期，因涉嫌经济、暴力等在押人员日益增多，也有不少累犯惯犯， 在押人员抗改手段不断翻新。

当前一个时期以来，监管场所、看守所安全严峻形势，重大、恶性监管安全事故时有发生，自 2009 年以来，从公开媒体可以看到发生了上百起监管场所在押人员逃跑、挟持干警、危害干 警人身安全的重大恶性监管事故。

近年来上级领导部门连续发文要求认真研究管理措施和技术防范手段，确保监管场所、看守所的安全稳定运行，尤其要确保干警的人身安全。

1、综合分析发生监管事故的原因，监管场所安全保障客观上存在以下几方面问题：

①监管场所警力配备普遍不足，无法实现对被监管对象全面监管。由于我国历史积累的问题，监管场所干警配置比例偏低。如对于看守所，公安部规定每 100 名在押人员需配备 12 名民警， 但是目前很多监管场所没有达到该要求。而限于条件无法大量增加警力，使得监管场所安全防范受到配置限制。

②监管场所普通民警超时、超压工作已成为常态。另外由于疲惫、疏忽等原因也容易导致执法不规范，人为的监管安全漏洞时常出现。监管场所管理者普遍感到工作强度大、执法风险大， 特别是确保安全稳定万无一失的压力大。

③监管场所现有大量的安防技术手段，包括视频监控、红外、门禁、电网、监听等系统，由于技术和投资的原因无法做到区域全覆盖，存在大量监控死角。同时现有安防技术都是被动式， 无法实现对个体的监控，需要消耗大量的警力介入监控、并进行人工分析或管理，导致监控范围小、实时性弱，事故预防性差，往往只起到事后分析的作用。

2、当前监管场所管理面临的具体挑战

①无法准确实时掌握在押人员位置和人数准确掌握监管场所在押人员的数量、位置是确保监管场所安全的首要因素。监管场所管理者需要实时了解在压人员任何时刻所在区域，是否发生在押人员脱管、非法进出特定区域、非法靠 近关键设施等行为时。而目前监管场所确认人数和位置手段非常原始，主要靠管教民警人工判断，如在押人员报数、管教民警人工清点人数。而在押人员是在不同区域间不断活动的，如从监舍到工厂、活动场地等。这就需要管教民警责任心非常高、注意力非常集中，万一管教民警注意力稍微不集中，就容易被在押人员浑水摸鱼;且没有办法避免个别监管人员的瞒报、包庇在押人员的情况。在目前的 条件下，追踪每个在押人员何时在何地、历史活动轨迹非常麻烦。夜间出于安全因素，民警不能够进入监舍房间，只凭目测，没有办法做整体点名。另外，整个监管场所总人数靠民警逐个汇报，汇总非常慢，不具有时效性。

②无法严格做到对在押人员身份的唯一识别而不出错目前监管场所的身份识别还比较原始，主要靠在押人员自报姓名或管教民警的辨认，但是每个管教管几十甚至上百个在押人员，很难保证不出错，因为人的注意力不可能长时间集中，这是 客观的生理

规律。而在押人都是光头、穿着同样的衣服，经过长时间关押，非常容易被认错，万一再出现双胞胎，同时同名同姓等情况，那就更麻烦了。个别监管场所曾经就发生过同名同姓在押人员被误释 放，同名同　姓人员在消费时被记错帐等失误。

③报告、报警手段不隐蔽，不方便目前报警主要靠按监舍房间墙上的受虐报告装置进行报告。但是在特殊情况下在押人员不敢公开按报告装置;在押人员被攻击时，也有可能没有办法去按报告装置;夜间在押人员心脏病突 发等，有可能没有办法或者来不及按墙上的报告装置。另外，对于耳目等相关人员缺少一种安全及时的报告手段，在效率和保护耳目之间很难平衡。

④对在押人员临时外出监控难度大临时外出如就医、出所辨认等，是在押人员逃脱概率最高的环节，目前主要是靠警力和械具，没有其他的技术手段做辅助。同时，在押人员一离开羁押场所，监管场所领导只能够通过一个 接一个电话来了解状况，往往得知意外发生已经很被动了。

⑤移动报警效率不高监管场所根据工作需要，需要知道干警是否在岗，需要实时了解干警所在位置。万一发生紧急情况，可以安排干警就近处置。而目前只能通过对讲和视频监控来逐个查找，效率不够高。同时，干警遇到紧急情况时，目前只能够通过对讲机进行呼救，缺少一种隐蔽的报警手段。

⑥临时工作人员进出没有精确监控监管场所会经常碰到设备或系统的安装维护工作，需请外单位人员进行处理，他们进出监管场所比较频繁，而目前对于他们的活动范围主要靠民警来监管，如果碰到民警未能实时监督，可 能出现临时工作人员出入不该出入的场所。像律师、检察院、家属等会见，管理也没有有效精确监控，没有办法全程判断是否有民警陪同，会见是否超时。

⑦消费手工记账效率低、易出错消费过程中，手工记账经常容易出错，且耗费人力。而个别监管场所上了小费一卡通，但是因为怕产生意外而不敢将卡片发给在押人员，导致系统形同虚设。

3、小结

因此，在监管场所这种非常特殊的环境中，如何通过技术手段对监管对象个人、个人特定区域进行更有效地监控，从而更精确、可控地防止在押人员脱逃、自杀、猝死等意外情况?在视频 监控探头多而监看人力有限造成监而不控的情况下，有没有可靠的技术来改善?有没有更先进高效、经济实用、主动预警，着眼于精确管理的技术解决方案?采用怎样的新技术方案才能真 正打造一项成本经济、综合效益高的科技强警工程?现实中强烈而迫切的安全保障需求，面对上述问题必须找到比较满意的答案。为有效加强监管场所安全，在安防技术方面需要做到全自动、全覆盖和主动式监控，实现对个体的管理，在异 常事件发生时，干警可以随时进行主动报警，提醒警力介入分析并采取相应措施，彻底杜绝监管场所重大恶性监管事故的发生。

4、建设目标

信息化建设是为了业务服务的，首先要满足管用、实用这两点，其次是不能够给现有人员增加太大的工作量，不管是学习、培训还是日常民警在使用过程中。另外，考虑到监管场所的特殊 情况，在施工和实际使用过程中不能够给民警和在押人员带来任何伤害或产生以外的风险!

①保证规范和制度严格执行，实现更加主动精细管理实现全监管场所甚至外出的所有干警和在押人员的实时定位，做到全自动、全覆盖和主动式监控，并能够将相关轨迹记录在案。同时通过设置相关报警规则，对一些行为进行报警提示，如 在押人员进入不该进入的区域，民警没有按照规定的路线进行巡逻等。所有这一切系统都自动记录在案，可追溯、可审计，从而确保相关规范和制度能够得到严格执行。甚至通过对个体的行为分析实现对干警和在押人员违规行为的预警及报警，化被动为主动，以防止监管场所重大恶性监管事故的发生，使得管理更加主动、更加精细、更加有效。

②由被动转向主动安防增加隐蔽的主动报告、报警功能，同时通过设置相关报警规则，对一些行为进行报警提示，如在押人员进入不该进入的区域，自动点名发现其丢失报警等，这些报警均可以跟视频联动，彻 底解决监而不控的问题，将被动安防转向主动安防。

③减轻民警负担，向科技要警力信息化建设是为了干警服务的，是为了民警能够将更多的精力放在监管工作上而不是在信息系统上。本系统所有的一切都是自动感知，并且与监管场所现有的安防、门禁一卡通系统整合， 真正将监管场所的信息化推向智能化、自动化。

5、系统优势

根据实施经验，考虑到监管场所的特殊情况，以及有源无线射频技术属于比较新的技术，为了更好地实现本系统，我们需要解决大规模数据处理等核心技术问题。这些核心技术问题是否能 够解决得好，直接影响到整个软件系统能否达到理想的应用效果。

①安全第一

信息安全保障到位考虑到监管场所比较敏感，信息安全非常重要，整个系统采用专用的无线射频协议和专门的加密算法，避免采用 WIFI 等通用协议的无线方案，从而大大降低了通过无线射频通讯网络接入监 管场所内部数据网络的可能性。

对人体安全：

射频信号接收基站本身只接受本频段信号，不发出任何其他信号，而射频电子腕带定位标签所产生的射频信号对人体影响完全符合国家电磁辐射防护规定(GB9175-88、GB8702-88)，同时 ，身份电子身份采用了特殊的防皮肤过敏材料，并通过国家的相关检测，确保了佩戴不会产生皮肤过敏的情况。

②保证系统可靠性

稳定性、可靠性是最大的挑战，经常出现漏报和误报等情况都是绝对不允许的。基站部署冗余设计为提高可靠性，在进行射频信号接收基站部署时，尽量考虑冗余，确保任意一个射频电子腕带定位标签发出的信号都能够被多个射频信号接收基站同时接收。从而保证在发生个别射频信号 接收基站故障的情况下，依然可以保证射频电子腕带标签发出的一切信号如心跳、定位、报警、电量不足信号能够可靠传输。对大量人员的点名、定位不遗漏主通信频率采用特殊超高频通信频率，绕射和穿透能力比较强，保证了射频电子腕带定位标签不管是放在人的任何位置、任何方向、或者被在押人员有意识用身体挡住，都能够被可靠地读取。同时，我们很好地解决了彻底解决了远距离、大流量、超低功耗的难题，从根本上提升了产品的性能。从而保证系统可以在高密度定位射频电子腕带定位标签聚集情况下，有效降低射频定 位信号在空中的冲突率，大大降低了射频信号接收丢失情况发生的概率。在大量射频电子腕带标签聚集的情况下，可以实现可靠接收每个电子腕带定位标签的信号，确保干警、在押人员点名和报警等关键信号传输的可靠性，充分满足监管场所安全的关键需求。

③精确定位

特有的两级定位模式，大大增强了定位精度。通道管理模组能够准确地判断进出方向，有效避免误判，防止假进假出情况的发生。电子身份进行科学结构设计和一次性塑封来实现防雷、防水、防霉、防冲击，满足工业环境要求。独特的卡扣式设计使拆装非常方便，需特殊工具才能给拆卸，同时腕带定位标签内部电 流回路设计可以保证当身份受到破坏(如剪断、扣子破坏等)，身份能够向系统发信号报警。

④高度兼容可扩展性

未来更多应用如资产管理、车辆管理、 械具管理等可在现有平台上直接快速部署。与安防、办公，应用业务等系统预留好接口，可快速整合、形成合力。

⑤与其他系统的整合

多卡合一，系统是采用 rfid 射频技术来实现识别、定位、追踪，因此可以无缝的与监管场所其它 rfid 射频设备进行集成，我们提供的射频电子腕带标签可集成 13.56M 的频段，可以实现以下功能：在押人员的电子身份也能同时集成在押人员一卡通，这样可实现与在押人员亲属会见、零花钱消费等系统的集成，让在押人员可以直接通过电子身份进行会见登记刷卡和监管场所日常消费 刷卡，使电子身份成为在押人员服刑过程中需日常使用的部件，降低在押人员佩戴的抵触情绪，避免在押人员故意损坏电子身份。干警的射频定位标识卡可以与干警一卡通门禁、巡检等射 频系统集成，实现多卡合一，干警只用携带射频定位标识卡便能实现定位、巡检、门禁等其它功能。与监管业务平台无缝连接，系统与监管场所管理信息系统的接口，可以根据规定的数据接口标准，基于 SOA 架构，以 WEB 服务的方式提供数据获取和数据服务双向接口。与监管场所现有的各种监管场所管理信息系统进行接口，主要包括从现有监管场所管理信息系统获取射频定位标识卡和电子身份关联的干警、在押人员的姓名、性别、像片等基本信息数据 ，在押人员的等级处遇等管理数据。在本系统中可以随时调阅在押人员、干警的信息资料。维护便利，系统对电子身份、定位设备均应提供自动维护功能，对别射频信号接收基站应该提供故障检测和软件网络升级等维护功能，以降低系统的维护成本。