基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的監(jiān)獄人員定位可視化管理系統(tǒng)

引言

隨著監(jiān)獄安防信息化建設(shè)步伐的推進(jìn)，一些基于 IT 技術(shù)的安全防范系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)入監(jiān)獄行業(yè)，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了監(jiān)獄安防信息化。但這種干警巡查加攝像機(jī)視頻監(jiān)控報(bào)警模式還不能完全對(duì)服刑人員進(jìn)行有效的定位和管理，與監(jiān)獄實(shí)際工作需要相比，還存在一定的差距。干警巡查屬于主動(dòng)防御，很難做到實(shí)時(shí)巡查，尤其在夜間 ；視頻監(jiān)控屬于被動(dòng)式防御，主要用于提供視頻回放，無(wú)法做到事件與人員的關(guān)聯(lián)。

物聯(lián)網(wǎng)可以通過(guò)傳感技術(shù)，把現(xiàn)實(shí)世界的人與人、人與物、物與物進(jìn)行關(guān)聯(lián)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信號(hào)傳輸，并通過(guò)平臺(tái)軟件對(duì)這些關(guān)聯(lián)的信號(hào)進(jìn)行分析，最后得出我們所需要的信息。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到監(jiān)獄安防領(lǐng)域，打造主動(dòng)防御 + 被動(dòng)防御的新型安全防范管理模式，將有效地提高監(jiān)獄安防管控能力和管理效率。

給每個(gè)服刑人員佩戴腕帶產(chǎn)品，使腕帶發(fā)射定位信號(hào)，并利用 WLAN 將信號(hào)上報(bào)到定位管理系統(tǒng)，結(jié)合 SSSI 和TDOA 定位技術(shù)，推算出服刑人員的位置，并在地圖上標(biāo)注。由于可以獲取服刑人員的位置信息，因而可根據(jù)預(yù)先規(guī)劃的區(qū)域?qū)Ψ倘藛T進(jìn)行管理。當(dāng)發(fā)生人員越區(qū)、靠近邊界，不安規(guī)定路線行走等事件時(shí)，系統(tǒng)將提供聲光報(bào)警。這樣，利用監(jiān)獄人員定位系統(tǒng)，管理干警就可實(shí)時(shí)掌握監(jiān)所內(nèi)各個(gè)受控區(qū)域內(nèi)的服刑人員數(shù)量和信息以及周邊執(zhí)勤干警信息，從而管理各種可疑事件及各種突發(fā)事件的報(bào)警，以便在發(fā)生突發(fā)事件時(shí)能夠迅速定位相關(guān)人員和執(zhí)勤干警，并迅速查詢到人員在監(jiān)所內(nèi)的歷史行動(dòng)軌跡。

1系統(tǒng)總體方案

1.1 設(shè)計(jì)原則

監(jiān)獄人員定位系統(tǒng)建設(shè)要以提高監(jiān)獄安防信息化水平、提升管理效率、防止越獄事件的發(fā)生為目的，要結(jié)合監(jiān)獄信息化建設(shè)趨勢(shì)，以實(shí)現(xiàn)監(jiān)區(qū)管理工作的實(shí)時(shí)、高效、科學(xué)為著眼點(diǎn)，以信息系統(tǒng)推廣及全面應(yīng)用為核心，以低投入、高效益、重質(zhì)量為目標(biāo)，同時(shí)結(jié)合司法系統(tǒng)對(duì)監(jiān)獄信息化建設(shè)的要求，規(guī)劃好集成接口。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)需遵循以下原則 ：

（1）安全可靠

監(jiān)獄屬于數(shù)據(jù)敏感行業(yè)，將 WLAN 作為監(jiān)獄人員定位系統(tǒng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)，首先要確保網(wǎng)絡(luò)的安全。防止非授權(quán)用戶登錄網(wǎng)絡(luò)，防止不正當(dāng)?shù)墓簟Ｆ浯我ＷC服刑人員佩戴的標(biāo)簽產(chǎn)品安全。輻射應(yīng)滿足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、材質(zhì)不能損傷皮膚，不能出現(xiàn)易拆卸的金屬配件。再次是系統(tǒng)要工作可靠，定位精度高，不能發(fā)生虛警事件和漏警事件。

（2）智能化管理

搭建統(tǒng)一管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)服刑人員、干警、訪客、重要器械等資產(chǎn)的統(tǒng)一管理。做到類(lèi)別不同，控制策略不同。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能的動(dòng)態(tài)負(fù)載變化、自動(dòng)頻道管理、實(shí)時(shí)的射頻自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能，應(yīng)具有網(wǎng)絡(luò)自康復(fù)能力。

（3）易維護(hù)管理和擴(kuò)展

系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)采用分布式部署，要操作簡(jiǎn)單，便于維護(hù)。還需要遵循相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，重視開(kāi)發(fā)的延續(xù)性。監(jiān)獄信息化建設(shè)將是一個(gè)互聯(lián)互通的大集成系統(tǒng)，各個(gè)子系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)都必須考慮規(guī)范化數(shù)據(jù)接口。

1.2 總體實(shí)現(xiàn)框圖

本文提出的人員定位可視化管理系統(tǒng)如圖 1 所示。該系統(tǒng)包含標(biāo)簽、觸發(fā)器、WLAN 網(wǎng)絡(luò)和定位管理系統(tǒng)等部分。系統(tǒng)各部分獨(dú)立運(yùn)行，可借助于有線無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行通信。

其中，觸發(fā)器應(yīng)安裝在監(jiān)獄進(jìn)出口、重要崗哨和圍墻等位置。上電后要能發(fā)射 RFID 信號(hào)，用以激活在其信號(hào)覆蓋區(qū)域內(nèi)的標(biāo)簽。觸發(fā)器單向工作，發(fā)送數(shù)據(jù)包包含觸發(fā)器的 ID、信號(hào)發(fā)送時(shí)間、管理員事先定義的消息等參數(shù)。

標(biāo)簽要給服刑人員、干警、訪客和重要資產(chǎn)佩戴，工作在 Wi-Fi 和 RFID 雙模下。人員類(lèi)別不同，佩戴的標(biāo)簽也不同。干警需佩戴具備呼叫功能的標(biāo)簽，掛在胸前或卡在腰帶上 ；服刑人員佩戴具備防拆卸的標(biāo)簽，戴在手腕上或腳腕上 ；資產(chǎn)需要佩戴可吸附式的標(biāo)簽，直接吸附在設(shè)備上。WLAN 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是人員定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)，用來(lái)接收標(biāo)簽發(fā)來(lái)的定位數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)給定位管理系統(tǒng)。

定位管理系統(tǒng)主要接收由 WLAN 網(wǎng)絡(luò)傳回的數(shù)據(jù)，測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度，計(jì)算標(biāo)簽所處位置，并將標(biāo)簽位置顯示在地圖上。定位管理系統(tǒng)還需要實(shí)現(xiàn)部門(mén)管理、人員管理、事件管理、地圖管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表管理等幾大功能。

1.3 系統(tǒng)功能

結(jié)合監(jiān)獄行業(yè)應(yīng)用需求，人員定位管理系統(tǒng)主要提供以下功能 ：

（1）人員定位跟蹤功能

在地圖上實(shí)時(shí)顯示人員位置信息、可跟蹤和追溯人員位置變化。當(dāng)標(biāo)簽觸發(fā)報(bào)警事件時(shí)，系統(tǒng)具備語(yǔ)音報(bào)警功能。配備給干警的標(biāo)簽要具備按鍵報(bào)警功能。當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，系統(tǒng)能支持干警按鍵報(bào)警和取消報(bào)警。

（2）實(shí)時(shí)點(diǎn)名功能

點(diǎn)名是監(jiān)獄很重要的一項(xiàng)任務(wù)。系統(tǒng)可根據(jù)管理員設(shè)置的區(qū)域和時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)點(diǎn)名，并上報(bào)點(diǎn)名結(jié)果。當(dāng)然，也需要支持隨機(jī)點(diǎn)名。

(3) 歷史軌跡查詢功能

系統(tǒng)能支持按人員名稱、時(shí)間范圍查看標(biāo)簽的位置變化、規(guī)律路線、報(bào)警事件等。

(4) 重點(diǎn)區(qū)域防范功能

在監(jiān)獄圍墻、AB 門(mén)、哨崗、警戒區(qū)、器械存放處等位置應(yīng)安裝觸發(fā)器，當(dāng)非授權(quán)人員接近該區(qū)域時(shí)，觸發(fā)器將激活標(biāo)簽并立即上報(bào)位置信息，觸發(fā)報(bào)警事件。與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)后，在報(bào)警事件發(fā)生時(shí)，監(jiān)獄視頻監(jiān)控系統(tǒng)將立即切換監(jiān)控界面到報(bào)警地點(diǎn)。

(5) 報(bào)表統(tǒng)計(jì)功能

系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)人員信息、位置變化、所屬部門(mén)、所屬區(qū)域、當(dāng)前狀態(tài)等內(nèi)容的統(tǒng)計(jì)報(bào)表。報(bào)表格式支持pdf、excel、word等。

(6) 維護(hù)管理功能系統(tǒng)能

對(duì)標(biāo)簽、資產(chǎn)、地圖、事件、用戶等進(jìn)行管理，并包含添加、刪除、激活、分配等操作。

(7) 集成接口功能

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，要能提供標(biāo)準(zhǔn)的 API 接口。

2 WLAN 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)部署

本系統(tǒng) 通過(guò) WLAN 實(shí)現(xiàn)數(shù) 據(jù)傳輸。相比于 RFID 和ZigBee 技術(shù)，WLAN 系統(tǒng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用較廣，它支持?jǐn)?shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻業(yè)務(wù)，將來(lái)還可擴(kuò)展用于監(jiān)獄移動(dòng)監(jiān)管、無(wú)線視頻監(jiān)控等，能避免基礎(chǔ)設(shè)施重建。系統(tǒng)工作在 2.4 GHz 的 Wi-Fi 信號(hào)在室內(nèi)可傳輸 30~50 m，在室外可傳輸 150~300 m，覆蓋半徑較大，可減少系統(tǒng)的施工量。

WLAN AP 一般工作在 FIT AP 模式下，由 AC 統(tǒng)一管理和認(rèn)證。AC 根據(jù)用戶接入情況自動(dòng)分配 AP 的負(fù)載，調(diào)整 AP的射頻參數(shù) ；當(dāng) AP 發(fā)生故障時(shí)，重新啟動(dòng) AP，恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)。圖 2 給出了系統(tǒng)實(shí)施過(guò)程中的 WLAN 網(wǎng)絡(luò)部署拓?fù)鋱D。

根據(jù) RSSI 和 TDOA 定位原理，每個(gè)區(qū)域至少應(yīng)安裝 3 個(gè)AP，3 個(gè) AP 的幾何位置呈銳角三角形 。當(dāng)該區(qū)域安裝 AP 數(shù)量多于 3 個(gè)時(shí)，則要求相鄰的 3 個(gè) AP 安裝的幾何位置呈銳角三角形。Exciter 用于區(qū)域管理。每當(dāng)標(biāo)簽靠近 Exciter 時(shí)，將觸發(fā)一條消息，通知標(biāo)簽的位置。Exciter 應(yīng)安裝在監(jiān)舍1層進(jìn)出口、各樓層進(jìn)出口、圍墻、操場(chǎng)、AB 門(mén)等警戒區(qū)。

定位管理服務(wù)器通過(guò)測(cè)量標(biāo)簽到 3 個(gè) AP 的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)值(RSSI) 來(lái)計(jì)算標(biāo)簽的位置坐標(biāo)。理論上，區(qū)域中 AP 部署越密集，標(biāo)簽定位精度越高，但實(shí)際上，考慮到干擾因素，一個(gè)定位區(qū)域不宜部署過(guò)多的 AP。經(jīng)驗(yàn)值是 ：標(biāo)簽在某一位置可與 3~4 顆 AP 通訊為宜，且與這 3 顆 AP 的信號(hào)強(qiáng)度不低于 -75 dBm，最好在 -70 dBm 以上?？紤]到 2.4 GHz WLAN信號(hào)的衰減速度，室外環(huán)境下，相鄰兩個(gè) AP 的距離應(yīng)控制在100~200 m ；室內(nèi)環(huán)境下，兩個(gè) AP 的距離應(yīng)控制在 30~50 m。由于 2.4 GHz 和 5.8 GHz 兩個(gè)頻段信號(hào)的衰減速度不同，因此，本系統(tǒng)將 AP 的射頻工作頻段設(shè)定為 2.4 GHz。

網(wǎng)絡(luò)安全包括用戶認(rèn)證、權(quán)限控制管理、數(shù)據(jù)加密、物理隔離等幾個(gè)方面。為了保障監(jiān)獄 WLAN 網(wǎng)絡(luò)的安全性，以下幾個(gè)安全措施需要同時(shí)設(shè)置：

關(guān)閉 AP 的數(shù)據(jù)傳輸功能，隱藏 SSID ；綁定 MAC 地址，啟動(dòng) 802.1x 認(rèn)證和 EAP、WAP、WPA2

訪問(wèn)控制 ；

標(biāo)簽 -AP-AC 之間的數(shù)據(jù)加密傳輸應(yīng)采用WAPI 認(rèn)證機(jī)制；WLAN 網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)獄內(nèi)網(wǎng)之間應(yīng)當(dāng)設(shè)置防火墻。另 外， 進(jìn) 一 步 集 成 H3C 的 EAD(End user AdmissionDomination) 終端準(zhǔn)入控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽用戶的身份認(rèn)證、網(wǎng)絡(luò)安全認(rèn)證和終端高效管理。

3 標(biāo) 簽

3.1 硬件設(shè)計(jì)

標(biāo)簽工作在 Wi-Fi 和 RFID 兩種無(wú)線制式下。圖 3 給出了標(biāo)簽硬件實(shí)現(xiàn)框圖。為了省電，標(biāo)簽可采用集成芯片方式實(shí)現(xiàn)。標(biāo)簽 RFID 模塊被 Exciter 激活后與其通信，并將通信內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)給 CPU 系統(tǒng)。WLAN 模塊完成 Wi-Fi 信號(hào)的發(fā)送。Wi-Fi 信號(hào)的消息內(nèi)容由 CPU 系統(tǒng)提供。CPU 系統(tǒng)指揮標(biāo)簽工作，完成狀態(tài)切換和任務(wù)調(diào)度。

經(jīng)過(guò)芯片選型對(duì)比，WLAN 模塊芯片選擇 Atheros 的AR5006X，這是一款單芯片 WLAN 方案，集成有 RF、BP 和MAC。RFID 模塊選擇 PKE 芯片 AS3931，這是一款低功耗喚醒接收機(jī)，利用兩個(gè)正交放置的線圈作為低頻接收天線，由低功耗低頻喚醒芯片AS3931接收RFID信號(hào)，同時(shí)與CPU通信。CPU 則選用 AVR 單片機(jī) ATMEGA8，這是一款高檔單片機(jī)。

標(biāo)簽外殼設(shè)計(jì)需要考慮防水防塵和安全問(wèn)題。防水防塵做到 IP67；鎖扣螺釘不外露，材質(zhì)柔軟舒適，不傷皮膚，對(duì)WLAN 信號(hào)的穿透性影響不大。按鍵 I/O 外接按鍵，用以緊急報(bào)警使用 ( 目前已經(jīng)預(yù)留 2 個(gè) )。當(dāng)標(biāo)簽向 AP 發(fā)送信號(hào)時(shí)，LED指示燈點(diǎn)亮。拆卸I/O主要用于腕帶類(lèi)標(biāo)簽的防拆卸功能。

一般標(biāo)簽在使用之前都需要激活。標(biāo)簽激活后，即工作在 Wi-Fi 模式下，CPU 系統(tǒng)控制 WLAN 模塊定期發(fā)送 Wi-Fi定位信號(hào)。定位信號(hào)包含標(biāo)簽基本信息、發(fā)送時(shí)間、Exciter ID等參數(shù)信息。當(dāng)標(biāo)簽靠近 Exciter 時(shí)，標(biāo)簽 RFID 模塊再次被激活，之后，觸發(fā) CPU 系統(tǒng)控制 WLAN 模塊立即發(fā)送一個(gè)Wi-Fi 信號(hào)。

3.2 軟件設(shè)計(jì)

根據(jù)標(biāo)簽的工作狀態(tài)，CPU 軟件系統(tǒng)包含 INITIAL、CONFIG、IDLE、TRAFFIC 等 4 種狀態(tài)。圖 4 給出了標(biāo)簽軟件系統(tǒng)狀態(tài)切換圖。

從圖 4 可見(jiàn)，標(biāo)簽上電后，直接由 INTIAL 狀態(tài)進(jìn)入IDLE 狀態(tài)。如果標(biāo)簽不被激活，則標(biāo)簽一直處于節(jié)電模式的IDLE 狀態(tài)。當(dāng)標(biāo)簽被激活后，標(biāo)簽進(jìn)入CONFIG 狀態(tài)，用戶可對(duì)標(biāo)簽參數(shù)進(jìn)行修改配置。標(biāo)簽參數(shù)配置修改后，若標(biāo)簽運(yùn)行模式為 Enable，則標(biāo)簽進(jìn)入 TRAFFIC 狀態(tài)，周期性發(fā)送Wi-Fi 信號(hào)，并檢測(cè) I/O電平。當(dāng)標(biāo)簽處于TRAFFIC 狀態(tài)時(shí)，用戶也可以利用 RFID 設(shè)備再次激活標(biāo)簽，進(jìn)行 CONFIG 狀態(tài)并修改參數(shù)。根據(jù)圖 4 所示的軟件狀態(tài)切換過(guò)程，圖 5 給出了 CPU 系統(tǒng)的主程序流程框圖。

由圖 5 可見(jiàn)，標(biāo)簽激活后，標(biāo)簽一直處于 TRAFFIC 狀態(tài)，定時(shí)器每中斷 1 次，CPU 系統(tǒng)就向 Wi-Fi 轉(zhuǎn)發(fā) 1 個(gè)消息包發(fā)送。消息包含有標(biāo)簽 MAC 地址、按鍵 I/O 狀態(tài)、拆卸 I/O 狀態(tài)、觸發(fā)器 ID 等字段。4 定位管理系統(tǒng)

定位管理系統(tǒng)運(yùn)行在 Windows Server 服務(wù)器上。為了便于集中管理和遠(yuǎn)程控制，本系統(tǒng)基于瀏覽器方式開(kāi)發(fā)，并支持遠(yuǎn)程 web 訪問(wèn)。圖 6 給出了該定位管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)框圖，整個(gè)系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)庫(kù)、定位網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)關(guān)服務(wù)、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)應(yīng)用統(tǒng)、集成接口等 6 個(gè)模塊。

考慮到將來(lái)大容量運(yùn)行和分布式部署。可將圖 6 所示的系統(tǒng)分成 3 個(gè)子系統(tǒng)。這 3 個(gè)子系統(tǒng)可以獨(dú)立設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，各子系統(tǒng)間利用標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行通信。數(shù)據(jù)庫(kù)選擇 Windows SQL2005 標(biāo)準(zhǔn)版，無(wú)需開(kāi)發(fā)，直接安裝即可；定位網(wǎng)關(guān)按子系統(tǒng)模式設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā) ；網(wǎng)關(guān)服務(wù)模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、數(shù)據(jù)應(yīng)用模塊和集成接口模塊可按 1 個(gè)子系統(tǒng)模式設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。這種架構(gòu)的最大優(yōu)勢(shì)是便于系統(tǒng)將來(lái)靈活部署?？梢詫?3 個(gè)子系統(tǒng)安裝到3 臺(tái)服務(wù)器上運(yùn)行，也可以將 3 個(gè)子系統(tǒng)安裝到 1臺(tái)服務(wù)器上運(yùn)行。具體安裝主要取決于系統(tǒng)需要管轄的標(biāo)簽數(shù)量和規(guī)模。

定位網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)接收由 AP 轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的標(biāo)簽定位信號(hào)，調(diào)用RSSI/TDOA 定位算法計(jì)算出標(biāo)簽位置，將標(biāo)簽信息、位置信息、地圖信息等存入數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)管理模塊提供管理界面，與用戶接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)地圖、部門(mén)、人員、事件等內(nèi)容的設(shè)置。數(shù)據(jù)應(yīng)用模塊提供應(yīng)用界面，與用戶交互，完成人員定位檢索、歷史軌跡追溯、報(bào)警、統(tǒng)計(jì)等操作。

從使用角度看，定位管理系統(tǒng)提供管理和應(yīng)用功能，具體包含定位、報(bào)警、統(tǒng)計(jì)、管理和集成接口等功能。

(1) 定位與跟蹤

定位與跟蹤包含人員定位檢索和歷史位置追溯。系統(tǒng)接收 AP 轉(zhuǎn)發(fā)的標(biāo)簽定位信號(hào)，即可完成定位解算，以可視化方式向用戶展示每個(gè)資產(chǎn)在地圖上的位置。借助于數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)可以記錄每個(gè)標(biāo)簽的基本信息、位置信息、地圖信息等，以便于將來(lái)查詢使用。根據(jù)人員名字、時(shí)間范圍查詢數(shù)據(jù)庫(kù)，可以獲得標(biāo)簽在指定時(shí)間范圍內(nèi)的行徑路線，以可視化方式向用戶展示，并在地圖上繪制行徑路線。

(2) 實(shí)時(shí)報(bào)警

實(shí)時(shí)報(bào)警能以列表方式記錄標(biāo)簽報(bào)警事件。一個(gè)報(bào)警事件要求包含人員信息、標(biāo)簽信息、觸發(fā)時(shí)間、觸發(fā)地點(diǎn)等。支持用戶按時(shí)間、按人員、按地點(diǎn)等字段進(jìn)行查詢。

(3) 統(tǒng)計(jì)報(bào)表

本系統(tǒng)可以支持根據(jù)標(biāo)簽名稱、人員名稱、部門(mén)名稱、時(shí)間范圍、報(bào)警事件類(lèi)別等字段，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并輸出 excel、word、pdf 等格式報(bào)表。

(4) 管理

本系統(tǒng)包含標(biāo)簽管理、人員管理、事件管理、地圖管理、權(quán)限管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表管理等模塊功能。其中標(biāo)簽管理主要是標(biāo)簽的錄入和刪除，系統(tǒng)只監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中處于使能狀態(tài)的標(biāo)簽 ；人員管理主要完成人員名單的錄入和刪除，將人員與標(biāo)簽關(guān)聯(lián)，同時(shí)對(duì)人員活動(dòng)分區(qū)、活動(dòng)時(shí)間范圍進(jìn)行約束 ；事件管理用于設(shè)置報(bào)警事件，每個(gè)報(bào)警事件的設(shè)置要求具體到人員名稱、區(qū)域名稱、時(shí)間范圍和優(yōu)先級(jí) ；地圖管理主要是導(dǎo)入地圖和刪除地圖，并對(duì)地圖進(jìn)行分區(qū)和標(biāo)注 ；權(quán)限管理主要是設(shè)置系統(tǒng)管理員登錄賬號(hào)。

(5) 集成接口

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了API 和 EVENT 兩種接口模式。其中 API以 Lib 庫(kù)的方式提供，可集成到第 3 方軟件中，調(diào)用 API 即可訪問(wèn)人員定位管理系統(tǒng)中的資源，Lib 庫(kù)包含針對(duì)資產(chǎn)管理、標(biāo)簽管理、事件管理、區(qū)域管理、權(quán)限管理等類(lèi)別的 API 函數(shù)；EVENT 則主動(dòng)向第 3 方軟件平臺(tái)發(fā)送消息包以實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，可支持基于標(biāo)準(zhǔn)的 HTTP Post、Web Service 和 Mail 三種模式。

5 測(cè)試驗(yàn)證

5.1 測(cè)試環(huán)境

為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)，可以搭建測(cè)試環(huán)境用以模擬監(jiān)獄環(huán)境對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。圖 7 給出了測(cè)試環(huán)境中 AP 的安裝位置。AP的安裝原則和 WLAN 的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置上面已經(jīng)論述，這里不再贅述。測(cè)試環(huán)境使用 WLAN，設(shè)備選用 H3C 的 AP 和 AC。AP型號(hào)為 WA2220-AG，AC 的型號(hào)為 WX3024。

5.2 測(cè)試結(jié)果

基于圖 7 的 WLAN 網(wǎng)絡(luò)部署架構(gòu)，采用專(zhuān)用 WLAN 信號(hào)強(qiáng)度分析工具 Inssider 對(duì) 4 個(gè) AP 的覆蓋區(qū)域進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)分析，圖 8 給出了場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試結(jié)果。從信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)覆蓋來(lái)看，在定位區(qū)域，AP 的信號(hào)強(qiáng)度大于 -75 dBm，可以滿足定位需求。

圖 9 給出在定位管理系統(tǒng)上查看標(biāo)簽的位置情況?？梢?jiàn)，標(biāo)簽處于定位區(qū)域內(nèi)。標(biāo)準(zhǔn)定位位置與實(shí)際位置相比，誤差在3~5 m 范圍內(nèi)，可以滿足人員定位的要求。

6 結(jié) 語(yǔ)

結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，本文提出了一種基于 WLAN 網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)獄人員定位系統(tǒng)的時(shí)間和實(shí)現(xiàn)方法，并從技防角度為監(jiān)獄安防系統(tǒng)提供了一種新的實(shí)現(xiàn)方案。本人員定位系統(tǒng)基于 WLANRTLS 技術(shù)實(shí)現(xiàn)，文章詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)過(guò)程，并對(duì)開(kāi)發(fā)成果進(jìn)行了測(cè)試驗(yàn)證。2011 年 11月，本文提出的監(jiān)獄人員定位系統(tǒng)在 XXX 監(jiān)獄進(jìn)行了試點(diǎn)應(yīng)用。試點(diǎn)期間，平臺(tái)運(yùn)行穩(wěn)定，定位精度高，報(bào)警及時(shí)，沒(méi)有發(fā)生虛警和漏警事件，得到了干警們的好評(píng)。本系統(tǒng)與監(jiān)獄獄政管理系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)等平臺(tái)聯(lián)動(dòng)，可以提供主動(dòng)防御 + 被動(dòng)防御的立體式安防管理體系，從而大大提高了監(jiān)獄安防管理效率和水平。

本文提出的監(jiān)獄人員定位管理系統(tǒng)不但可以滿足監(jiān)獄的應(yīng)用需求，在對(duì)軟件做定制修改后，也可拓展應(yīng)用到醫(yī)院、博物館、礦業(yè)等領(lǐng)域，解決資產(chǎn)和人員的定位管理問(wèn)題。

20210911_613c77cb06485__基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的監(jiān)獄人員定位可視化管理系統(tǒng)