■ 文/浙江宏森科技有限公司 吳菊龍

關(guān)鍵字：UWB定位技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng)RFID識別技術(shù) 視頻技術(shù)

1 引言

2016年9月，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于深化公安執(zhí)法規(guī)范化建設(shè)的意見》，提出構(gòu)建完備的執(zhí)法制度體系、規(guī)范的執(zhí)法辦案體系、系統(tǒng)的執(zhí)法管理體系、實戰(zhàn)的執(zhí)法培訓(xùn)體系、有力的執(zhí)法保障體系，實現(xiàn)執(zhí)法隊伍專業(yè)化、執(zhí)法行為標(biāo)準(zhǔn)化、執(zhí)法管理系統(tǒng)化、執(zhí)法流程信息化，保障執(zhí)法質(zhì)量和執(zhí)法公信力不斷提高，全面建設(shè)法治公安，努力讓人民群眾在每一項執(zhí)法活動、每一起案件辦理中都能感受到社會公平正義。

2 建設(shè)目標(biāo)

以“科技強警，智慧公安”為支點，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，信息化技術(shù)，實現(xiàn)七個點要素“人、案、物、證、裝備、檔案、場所”和四個層面“管理、監(jiān)督、保障、訓(xùn)練”，努力構(gòu)建“頂層+基層、硬件+軟件”，做到一體化解決存在多年的不規(guī)范、不標(biāo)準(zhǔn)、不統(tǒng)一的現(xiàn)狀，真正達到基層民警減負增效，規(guī)范執(zhí)法。實現(xiàn)公安機關(guān)緊緊抓住執(zhí)法質(zhì)量“生命線”和人民群眾的“期盼值”，促進執(zhí)法辦案工作向標(biāo)準(zhǔn)化、流程化、精細化、實戰(zhàn)化和智慧化方向發(fā)展。

3 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1 UWB定位技術(shù)

平臺管控系統(tǒng)，采用UWB(Ultra-Wideband)超寬帶技術(shù)。UWB（UltraWideband）是一種無載波通信技術(shù)，利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)。通過在較寬的頻譜上傳送極低功率的信號，UWB能在10米左右的范圍內(nèi)實現(xiàn)數(shù)百Mbit/s至數(shù)Gbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，時間間隔極短(小于1ns)的脈沖進行通信的方式。

其性能特點為：

（1）抗干擾性能強、穩(wěn)定。UWB采用跳時擴頻信號，系統(tǒng)具有較大的處理增益，在發(fā)射時將微弱的無線電脈沖信號分散在寬闊的頻帶中，輸出功率甚至低于普通設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。接收時將信號能量還原出來，在解擴過程中產(chǎn)生擴頻增益，與IEEE802.11a、IEEE802.11b和藍牙相比，在同等碼速條件下，UWB具有更強的抗干擾性，傳輸速率高。UWB的數(shù)據(jù)速率可以達到幾十Mbit/s到幾百Mbit/s，高于藍牙100倍，也可以高于IEEE802.11a和IEEE802.11b。

（2）帶寬非常寬。UWB使用的帶寬在1GHz以上，高達幾個GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大，并且可以和窄帶通信系統(tǒng)同時工作而互不干擾。

（3）電能消耗小。通常情況下，無線通信系統(tǒng)在通信時需要連續(xù)發(fā)射載波，因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波，只是發(fā)出瞬間脈沖電波，也就是直接按0和1發(fā)送出去，并且在需要時才發(fā)送脈沖電波，所以消耗電能小。

（4）安全保密性好。UWB保密性表現(xiàn)在兩方面。一方面是采用跳時擴頻，接收機只有已知發(fā)送端擴頻碼時才能解出發(fā)射數(shù)據(jù)；另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低，用傳統(tǒng)的接收機無法接收。

該技術(shù)應(yīng)用是在室內(nèi)安裝定位基站，并且在每個嫌疑人手上佩戴有源電子腕帶。實現(xiàn)目的是嫌疑人被押入所內(nèi)，警員錄入基本信息并和電子腕帶綁定，警員佩戴警員卡，嫌疑人手戴電子腕帶，基站通過UWB定位算法和腕帶、警員卡實時交互。

3.2 RFID技術(shù)

案卷/物證/裝備流轉(zhuǎn)管理建設(shè)采用RFID超高頻識別技術(shù)，射頻識別（RFID）是一種無線通信技術(shù)，可以通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)最重要的優(yōu)點是非接觸識別，它能穿透雪、霧、冰、涂料、塵垢的惡劣環(huán)境閱讀標(biāo)簽，并且閱讀速度極快，大多數(shù)情況下不到100毫秒。

其性能特點為：

（1）掃描快速。可同時辨識讀取多個RFID標(biāo)簽，在讀取上不受尺寸大小與形狀限制，不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。

（2）抗污染能力和耐久性。由于標(biāo)簽是附于案卷袋或警用裝備上，所以特別容易受到折損，RFID卷標(biāo)是將數(shù)據(jù)存在芯片中，因此可以免受污損。

（3）可重復(fù)使用。RFID標(biāo)簽可以重復(fù)地新增、修改、刪除RFID卷標(biāo)內(nèi)儲存的數(shù)據(jù)，方便信息的更新，重復(fù)使用。

（4）穿透性和無屏障閱讀。RFID能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)，并能夠進行穿透性通信，用在被覆蓋的情況下效果非常好。

（5）數(shù)據(jù)的記憶容量大。傳統(tǒng)的一維條形碼的容量是50Bytes，二維條形碼最大的容量可儲存2至3000字符，RFID最大的容量則有數(shù)MegaBytes，可讀取更大的數(shù)據(jù)容量。

（6）安全性。由于RFID承載的是電子式信息，其數(shù)據(jù)內(nèi)容可經(jīng)由密碼保護，使其內(nèi)容不易被偽造及變造。

技術(shù)原理：案卷/物證/裝備流轉(zhuǎn)管理建設(shè)采用RFID超高頻識別技術(shù)，是由閱讀器、電子標(biāo)簽、RFID天線及應(yīng)用軟件系統(tǒng)四個部分所組成。其原理是Reader發(fā)射一特定頻率的無線電波能量，用以驅(qū)動電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時Reader便依序接收解讀數(shù)據(jù)，送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。當(dāng)RFID標(biāo)簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息，由耦合模塊、收發(fā)模塊、控制模塊和接口單元組成工作單元。閱讀器和應(yīng)答器之間采用半雙工通信方式進行信息交換，同時閱讀器通過耦合給無源應(yīng)答器提供能量和時序。應(yīng)答器是RFID系統(tǒng)的信息載體，應(yīng)答器由耦合原件（線圈、微帶天線等）和微芯片組成無源單元工作。

3.3 信息融合技術(shù)

（1）SOA信息平臺統(tǒng)一管理。系統(tǒng)全站采用B/S和C/S兩種架構(gòu)同時進行開發(fā)設(shè)計,其中數(shù)據(jù)庫支持采用MYSQL或者ORACLE的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，功能模塊的開發(fā)基于SOA的J2EE技術(shù)，采用開源技術(shù)的實現(xiàn)方式。

系統(tǒng)平臺軟件的開發(fā)采用面向服務(wù)的SOA架構(gòu)的思想方法，符合國家電子政務(wù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)要求。系統(tǒng)開發(fā)是采用基于 J2EE開發(fā)體系的B/S和C/S架構(gòu)實現(xiàn)，是基于面向安防應(yīng)用組件構(gòu)成的?；A(chǔ)支撐平臺進行行業(yè)化應(yīng)用開發(fā)，以“高內(nèi)聚、松耦合”的設(shè)計原則和頂層模塊化設(shè)計的思想組織應(yīng)用系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，確保系統(tǒng)符合信息技術(shù)發(fā)展的趨勢并適應(yīng)未來應(yīng)用動態(tài)升級的需要。系統(tǒng)支持主流操作系統(tǒng)、 Web中間件、數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品以及其它第三方標(biāo)準(zhǔn)中間產(chǎn)品的開發(fā)和運行環(huán)境，具有很強的環(huán)境適應(yīng)能力。通過良好的分層結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一的接口服務(wù)，可以有效的降低系統(tǒng)構(gòu)建的復(fù)雜度。

（2）UWB定位技術(shù)和視頻技術(shù)，信息技術(shù)融合。以定位基站作為支點，警員卡、電子腕帶作為移動單元，基站根據(jù)信號通訊交互確定最精準(zhǔn)的位置反饋給后臺，通過服務(wù)器后端通訊的方式和視頻監(jiān)控聯(lián)動，通過值班室大屏顯示方式，做到執(zhí)法過程的全程跟蹤和執(zhí)法業(yè)務(wù)流程相融合。

（3）RFID技術(shù)和視頻技術(shù)，信息技術(shù)融合。以超高頻RFID作為識別手段，案卷柜、卷宗、裝備上的RFID標(biāo)簽為信息載體，通過閱讀器，收發(fā)器，天線和后臺服務(wù)器交互信息，當(dāng)警員拿取，歸還物品時，通過后臺調(diào)動視頻監(jiān)控全程跟蹤記錄，做到事后可分析，可追溯。

4 平臺技術(shù)架構(gòu)及應(yīng)用設(shè)計

4.1 銜接在線執(zhí)法信息管理平臺

在線執(zhí)法信息管理平臺實現(xiàn)與各個公安廳執(zhí)法辦案系統(tǒng)的對接，獲取與執(zhí)法工作息息相關(guān)的“人、案、物、證、檔、裝備、場所”七要素能夠全面掌控。精準(zhǔn)把握執(zhí)法過程中存在的現(xiàn)實問題，自動分析出單位整體或執(zhí)法個體存在的不足和薄弱環(huán)節(jié)，監(jiān)督提高執(zhí)法能力。建立全局執(zhí)法人員信息化檔案，將各類執(zhí)法數(shù)據(jù)通過計算機自動推送的方式歸類到執(zhí)法單位及執(zhí)法個體，自動產(chǎn)生執(zhí)法積分，使單位或個人評優(yōu)評級有據(jù)可查。

其實現(xiàn)目的為：

（1）執(zhí)法管理：完成對執(zhí)法過程中的人、案、物、證、檔、裝備等要素的管理。對接各個公安廳執(zhí)法辦案系統(tǒng)，獲取已有的人、案、物信息，解決基礎(chǔ)信息的重復(fù)錄入。

（2）執(zhí)法監(jiān)督：對人、案、物、裝備違規(guī)使用情況及時預(yù)警，對各項案件進行執(zhí)法質(zhì)量評判，并對民警考核自動生成評分。

（3）執(zhí)法保障：能實時在線掌握押解車動用情況，陪審預(yù)約情況、遠程提訊情況等具體情況信息，能實時掌握在線押解、在線陪審、在線遠程提訊等記錄，從而提高民警工作效率。

（4）執(zhí)法訓(xùn)練：通過游戲模式進行執(zhí)法訓(xùn)練，減少辦案過程中的犯錯機率，提高辦案熟練程度；通過對大綱以及案例的視頻或圖片素材進行訓(xùn)練學(xué)習(xí)，提高民警對案件的分析和把控能力。

圖1 平臺界面

4.2 派出所辦案中心執(zhí)法流程管控建設(shè)

派出所辦案中心執(zhí)法流程管控系統(tǒng)：使用UWB定位技術(shù)，實時掌握辦案場所內(nèi)的執(zhí)法對象的動態(tài)信息。對執(zhí)法流程進行監(jiān)管，并通過定位軌跡同步視頻跟蹤拍攝執(zhí)法的全過程及異常情況系統(tǒng)彈框并音像示警。利用定位技術(shù)和視頻技術(shù)的聯(lián)動方式解決執(zhí)法過程中民警未按規(guī)范執(zhí)法的行為，且對單人審訊、睡崗離崗、單人滯留等違規(guī)的行為進行及時報警，將事后倒查轉(zhuǎn)變?yōu)閷崟r預(yù)警。

圖2 辦案流程

圖3 實時預(yù)警

4.3 案卷/物證/裝備流轉(zhuǎn)管理建設(shè)

4.3.1 派出所案件卷宗流轉(zhuǎn)管理

對在辦刑事、行政、取保、待查案卷進行標(biāo)簽化管理，打通平臺系統(tǒng)與卷宗管理柜系統(tǒng)的鏈接。按照案件辦案時間、進出時間、流轉(zhuǎn)交接時間來定位案卷的去向及分級管理，提醒民警對案件辦理進度的掌握，并對超期情況及時預(yù)警。

圖4 流轉(zhuǎn)管理

4.3.2 派出所物、證流轉(zhuǎn)管理

管控辦案單位經(jīng)手的涉案物品、非涉案物品、臨時保管物品。通過物聯(lián)網(wǎng)識別技術(shù)方式關(guān)聯(lián)相對應(yīng)的人員和案件、規(guī)范物、證領(lǐng)用、交接流轉(zhuǎn)手續(xù)等并拍照取證，形成出入庫記錄報表輸出，確保不遺失、不遺漏、不失控，實現(xiàn)“人案物”的一致性，并同步流轉(zhuǎn)。

圖5 平臺界面

4.3.3 派出所警械裝備流轉(zhuǎn)管理

對涉警的所有裝備安裝標(biāo)簽，由采集系統(tǒng)進行流轉(zhuǎn)定位，配合人工檢查督查的方式確保裝備有效使用，保護公共資產(chǎn)。實時掌握裝備的使用情況和流向，規(guī)范裝備領(lǐng)用報備制度，對使用異常情況進行匯總。

4.4 警用車輛和醫(yī)院病房人員定位管控建設(shè)

警用車輛和醫(yī)院病房人員定位管控系統(tǒng)的建設(shè)是為了保障在押人員外出就醫(yī)、提審、指認現(xiàn)場等需要外出的情況下，能實時掌握押解車上警員和在押人員的信息。主要對車輛內(nèi)部和病房內(nèi)的在押人員進行全程監(jiān)控，監(jiān)控中心可實時了解在押途中車內(nèi)和病房內(nèi)的人員情況。車內(nèi)和病房內(nèi)配置移動人員管控終端，用于實時掌握車內(nèi)和病房內(nèi)人數(shù)情況以及人員的基本信息，通過移動人員管控終端接收來自警員佩戴的定位卡和在押人員佩戴的電子腕帶信息，并利用4G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。當(dāng)車內(nèi)人員在途中離開車輛或病房時，系統(tǒng)會發(fā)出告警信息，監(jiān)控中心將立刻獲取信息，與現(xiàn)場押運警員確認離開原因，防止在押人員脫逃。

可實現(xiàn)的主要目的是：

（1）車輛和病房內(nèi)人員信息統(tǒng)計。監(jiān)控中心可以實時掌握押解車輛和病房內(nèi)的在押人員和警員數(shù)量，以及人員基本信息。

（2）中途離車報警。當(dāng)車輛在中途出現(xiàn)在押人員離開車輛的情況，系統(tǒng)會立刻報警，直至監(jiān)控中心與現(xiàn)場押解警員確認情況正常后解除報警。

（3）就醫(yī)監(jiān)控。當(dāng)在押人員離開醫(yī)院病房時系統(tǒng)主動報警。

（4）緊急求助。警員定位卡帶緊急求助按鈕，當(dāng)有緊急求助報警時，監(jiān)控中心會立刻收到緊急求助的車輛信息，以及求助人員信息。

圖6 業(yè)務(wù)邏輯圖

5 結(jié)語

執(zhí)法規(guī)范化建設(shè)是事關(guān)整個公安工作全局的系統(tǒng)工程，是一個長期的、循序漸進的工作。隨著科技的進步、業(yè)務(wù)的優(yōu)化、是不斷調(diào)整完善動態(tài)發(fā)展的過程，法規(guī)和技術(shù)的深度融合是建設(shè)的成敗關(guān)鍵，以技術(shù)手段促進民警有標(biāo)準(zhǔn)可依、有流程可規(guī)范、有法規(guī)可保障、有工作可評審，在國家提出依法治國的大方略下，可保障服務(wù)人民的初心不變，治理一方平安，打造一支人民群眾信得過的鐵軍。