高精度UWB技术,打造智慧监狱管理新模式

AI+安防在智慧监狱中的深度应用■文/田虎天地伟业技术有限公司一、智慧监狱建设背景监狱作为国家的刑罚执行机关，不仅担负 着正确执行刑罚、惩罚和改造罪犯重要任务，更承担着维护社会安宁和稳定、预防和减少犯 罪的重要职能，需要现代信息技术手段的支撑来保障其职能的履行。

正如以智能物联网技术为核心的智慧城市理念为未来城市发展提供了 全新模式，智慧监狱也是监狱未来建设和发展 的方向。

近年来，司法部多次提出“科技强警”"向科技要警力”等重要指示，对于监狱管理来说, 贯彻这些重要指示精神就是要充分利用现有的 高科技手段，在监狱监管体系中加强安全技术防范系统建设。

2018年12月底司法部发布 了 “智慧监狱技术规范”行业标准，标准规定了智慧监狱的总体要求和总体架构以及基础资 源层、应用支撑层、统一管理平台、数据分析 研判和安全运维与辅助设施的基本要求和技术要求，为智慧司法的建设提供了明确的政策和 技术依据。

二、现有司法行业安防系统存 在的不足监狱是最早部署使用安防系统的行业之 但是现在主要运行的系统中仍然存在一些 不足，主要体现在以下几个方面。

4 •安防系统缺乏智能化，导致工作量和风险不降反增监狱内各监管场所不仅基本已完成安防监控无死角全覆盖的要求，还较以往大幅增加 了部署数量。

现有的视频监控系统依然主要依靠人工对视频图像进行实时的监看，然而由于 视频图像数量庞大以及值班民警精力有限，极易导致突发事件得不到及时的处理，酿成严重 后果。

2.事后追查为主，缺乏事前发现，更无主动干预目前的监管工作仍然是以人工巡查和被动接警处置为主。

人工智能技术广泛和深化应用，将从两个方向彻底改变以往的工作模式， —是由事后取证、追查向事前预测预警、主动72 - 6应週豆Bfi -2021.1-2栏目主持:马亚平E-mail：mmx/7ig20000@763com干预的方向转变；二是由以前罪犯的批量管理向精细化的个体管理转变。

智慧监狱整体解决实施方案智慧监狱是指利用先进的信息技术手段，对监狱管理进行智能化、信息化改造，以提高监狱管理效率，降低管理成本，改善监狱环境，保障监狱安全。

本文将从多个方面提出智慧监狱整体解决实施方案，以期为监狱管理部门提供参考。

一、智慧监狱基础设施建设。

1. 智能化监控系统，利用高清摄像头、人脸识别技术等，实现对监狱内外全方位、全天候的监控，提高监狱安全性。

2. 信息化管理系统，建立监狱信息化数据库，实现对囚犯、监狱设施、人员等信息的全面管理和统一调度。

3. 通信网络建设，搭建高效、安全的内部通信网络，方便监狱内外人员的沟通交流。

二、智慧监狱安全管理。

1. 人脸识别门禁系统，对监狱内外人员进行身份识别，提高监狱安全防范能力。

2. 智能化巡逻机器人，利用机器人对监狱内部进行巡逻，减轻人力负担，提高监狱安全管理效率。

3. 智能化监狱围墙，利用电子围墙等技术手段，实现对监狱周边的智能化监控，防止越狱等事件的发生。

三、智慧监狱管理优化。

1. 数据分析与预警系统，利用大数据分析技术，对监狱内部的各类数据进行分析，提前预警潜在安全风险。

2. 智能化监狱巡查系统，利用无人机等技术手段，对监狱内部进行定期巡查，提高监狱管理效率。

3. 智能化囚犯管理系统，对囚犯的行为、心理等进行全面监测和管理，提高对囚犯的管控水平。

四、智慧监狱教育改造。

1. 智能化教育培训系统，利用多媒体技术，为囚犯提供丰富多彩的教育培训资源，帮助其进行心理、技能等方面的改造。

2. 智慧化心理疏导系统，利用人工智能等技术手段，对囚犯进行心理疏导，帮助其调整心态，重新融入社会。

五、智慧监狱社会关系建设。

1. 智能化访客管理系统，对监狱内外访客进行身份识别和管理，提高监狱安全管理水平。

2. 智慧化社会关系维护系统，建立监狱与社会各界的联系渠道，加强对囚犯的社会关系维护和帮助。

通过以上方案的实施，可以有效提高监狱管理水平，降低管理成本，改善监狱环境，保障监狱安全，为社会治安稳定和囚犯的改造提供有力支持。

公安“智慧型“监所建设方案第1章系统总体设计1.1系统设计思路公安监管场所作为国家机关的一种形式，为我国的政治、经济、社会的稳定起着重要的作用。

“智慧监所”是物联网技术在看守所、拘留所、戒毒所等公安监管场所的深度应用，不仅可以促进“平安监管”的建设，也会加快推进“智慧监管”建设，进而通过科技手段实现管理模式创新、解放警力。

智慧化监所将传统的技防手段和监管业务相结合，借助于自动化、智能化、自助化等手段，使得监所内管教、巡控、医务、后勤四大岗位在管理上信息互相交互，为所领导管理、监督、决策提供信息支撑，改变了传统意义上的管理模式，由人到事，实现了责任到人，监控各个管理环节，从而达到对整个管理过程的管控。

图1智慧监所方案思路系统总体设计的思路以当时监管业务需求，解决监管实际问题为引导，从解放警力、信息融合的思路进行设计。

（1）解放警力近年来，随着在押人员的不断增多，监管场所规模的不断扩大，加上监管场所警力普遍不足，且老年化相对比较严重等一些主客观因素的存在，导致监管民警对监管场所的管理以及监管场所正常运作的压力越来越大。

随着计算机技术的不断普及，物联网技术的深入发展，应响应“向科技要警力，向科技要效益”的号召，将先进的技术手段与监管场所的日常管理相结合起来，从而能够让监管民警从繁重的工作中解放出来。

系统设计双目摄像机，改变传统的监室视频监控模式，通过双目实现了整个监室全覆盖，原先监室需要关注2路视频改变为1路视频，提高了民警监控的效率。

配合监室智能分析系统，实时提醒民警监室内发生的情况，避免长期观看视频引起的视觉疲劳，提高整体工作效率，保障监室安全。

在监室内系统设计智能交互终端设备可以实现对在押人员的自助点名、消费、提审等内容，减少了民警工作量，民警只需关注统计结果。

通过自助式的提审会见，使得整个提审会见过程更趋流程化，也使得整个流程在监控范围内，保证整个过程的真实性、合法性、合理性。

（2）信息融合在目前岗位职责强化、工作要求增加、监管警力普遍不足的情况下，为保证监管场所的安全，各监所只能依靠加大每个民警的工作量，增加工作时间来应对。

新时代先进技术下的智慧监狱管理平台建设方案1、项目背景在信息、网络技术飞速发展的当下，高新技术推动了生产力的提升，也给人们的思维方式、工作方式和生活方式带来了变化。

“科技强警”的战略方针，正深刻地改变着传统的警务工作方式。

经过建国以来六十多年尤其是改革开放以来三十多年的发展，我们国家的监狱管理机制的改革和发展已经得到了另人瞩目的进步。

然而，由于理念和体制的原因，我们国家的监狱管理机制与发达国家相比还相对落后。

中国监狱建立的初衷同其他国家一样，是为了更好地实现对罪犯的劳动改造。

许多资深狱政管理人员都觉得，监狱管的好与不好关键看监控，但是如果监控无法有效地与其他子系统兼容及联动，则实际上对于监狱管理所起的作用十分有限。

我们迫切需要这样一个系统，在系统中，有视频监控功能，有周界防范及报警功能，有门禁、巡更、人员定位、指挥调度功能，有视频跟踪和识别功能。

狱警可以实时掌握狱中服刑人员详细位置，具体在做事项，是否有暴力冲突事件的出现，是否有服刑人员欲意逃离,是否有警员遭受服刑人员的挟持，当有访客到访时，是否有在密谋逃狱事件。

当这些状况不幸出现时，即使值班人员在目光疏忽的状况下，也能通过其他方式被告知现场状况如何，并且实时弹现出预设的有效解决方案并且加以人员调配。

在像监狱这种需要对任何人都时时进行监控的地方，由于担心相关工作人员进出权限以及本身的管理机制等问题，对工作人员的监控也是很有必要的。

2、系统拓扑图2.1全省联网拓扑图在省网络拓扑图中，分别建立省指挥中心，市指挥中心，监狱指挥中心三级机构，各级指挥中心之间通过专用型网络连接在一起，省指挥中心可以访问所有的管理平台，市指挥中心只能访问本市的管理平台。

在每个监狱内部，建立智慧化监狱综合管理平台，该平台包含人员定位系统，IP通信系统，多媒体指挥系统和高清视频监控系统。

在该平台下，各个系统之间紧密联系，存在着一种联动的关系，当异常报警信息出现后，可以自动在指挥中心的大屏幕上展示报警区域的卫星地图或立体平面地图，并在地图上定位报警人员的位置，并展示现场的人员名单，同时自动打开现场的高清摄像机，自动定位现场，传回视频图像，并启动应急广播系统，对现场的狱警和管教人员以及犯人进行指挥调度和喊话。

智慧监狱优秀案例智慧监狱是指将现代科技与管理手段应用于监狱管理中，提高监狱的安全性、管理效率和人员监管能力的一种创新模式。

下面将列举10个优秀的智慧监狱案例，展示智慧监狱在不同方面的应用。

1. 面部识别技术在智慧监狱中，通过安装高清摄像头和面部识别系统，可以准确识别犯罪嫌疑人和囚犯的身份。

这种技术可以帮助监狱管理人员实时监控囚犯活动，防止逃脱和非法行为。

2. 联网监控系统智慧监狱通过建立联网监控系统，可以实时监控囚犯的动态和行为。

监狱管理人员可以通过电脑或移动设备随时查看监控画面，及时发现异常情况并采取措施。

3. 智能化设备管理智慧监狱利用物联网技术，对监狱内的设备进行智能化管理。

例如，通过传感器监测设备的状态，及时发现故障并进行维修，提高设备的使用效率和寿命。

4. 智能化巡逻系统智慧监狱引入智能化巡逻系统，通过安装传感器和摄像头，实现自动化巡逻，减轻监狱管理人员的工作负担。

该系统可以自动巡逻监控区域，及时发现异常情况并报警。

5. 数据分析与预警系统智慧监狱通过建立数据分析与预警系统，对监狱内的数据进行分析和挖掘。

通过分析囚犯的行为模式和历史数据，可以预测潜在的安全风险，及时采取措施防范。

6. 电子监管系统智慧监狱利用电子监管技术，对囚犯进行实时监控和定位。

通过佩戴电子脚环或手环，监狱管理人员可以随时掌握囚犯的位置和活动范围，确保他们不会离开指定区域。

7. 智能化访客管理智慧监狱引入智能化访客管理系统，通过人脸识别和身份验证技术，对访客进行准确识别和登记。

这可以减少人工劳动和提高安全性，确保只有合法的访客可以进入监狱。

8. 智慧化床位管理智慧监狱采用智能化床位管理系统，可以实时监测囚犯的床位使用情况。

当有新的囚犯入住或有囚犯出院时，系统会自动调整床位分配，提高床位利用率和管理效率。

9. 智能化食堂管理智慧监狱利用智能化食堂管理系统，可以实现自动化的食堂管理。

通过人脸识别和就餐记录，管理人员可以准确掌握囚犯的饮食情况，确保食品安全和饮食平衡。

执法办案系统融合UWB定位解决方案详解按照关于“数字智慧型司法”建设，充分利用科技信息化手段，加强信息化执法办案力度。

EHIGH恒高将办案执法系统与UWB定位系统融合，将办案管理系统和执法音视频信息系统实时联动，对嫌疑人在办案区轨迹进行24小时全方位监控，实现全面规范执法过程信息采集与监督。

执法办案系统与UWB定位系统融合方案执法办案系统采用UWB定位技术，通过在办案区域布设一定数量的UWB定位基站，为嫌疑人配发防拆定位手环的形式通过高速视频联动对嫌疑犯进行信息采集、人身检查。

实时获取人员精确位置，从传统的监管方式转型为智慧执法形式。

提升现有执法办案系统的智能化处理水平和智能化管理水平。

同时，执法办案系统与UWB的融合还能实现执法过程全流程监控，视频音频和活动轨迹联动，全程轨迹视频记录，全过程生命体征监测，让执法安全事故“零发生”，提升公安机关的执法形象和执法公信力。

执法办案系统UWB应用实现功能：1.全方位智能监控●全方位的人员、证物信息，分类显示、查看；●实时与历史位置显示、人员分布，区域人数统计，重点人员跟踪；●多系统联动、音视频、门禁。

2.执法流程全面监管●规范执法流程，杜绝串供，单人审讯等情况的发生；●物品物证未经授权带出，系统自动告警；●电子围栏，越界报警，管控区域、规则灵活设置。

3.受审过程针对性记录●定位手环，防拆防剪断，且具备心率监测功能；●轨迹视频同步、视频拼接刻录。

4.案件高效处理，解放警力●分类管控、定向管控，按信息分类设定管控规则；●位置数据与视频联动同步记录，高效化事件处理；●与业务系统无缝整合，简化干警工作量。

UWB助力执法办案系统解决哪些问题？1.增强执法监管力度主动监管、全维度管控、杜绝串供、单人审讯、超时羁押等。

2.提高突发事件响应速度主动SOS报警、异常行为检测、生命体征检测、及时的信息推送。

3.提高案件处理效率位置信息与视频同步记录、案件过程针对性记录、重点区域全面灵活管控。

低成本的高精度定位技术-UWB定位除了全球定位系统(GPS)在导航和室外环境的应用定位以外，人们对室内定位、短距离定位等应用不甚了解。

随着各式各样的建筑的建立人们在室内的时间是室外的4倍，室内定位的需求也越来越大。

未来无线定位技术的趋势是室内定位与室外定位相结合，实现无缝的、精确的定位。

现有的网络技术还不能完全满足这个要求，而UWB技术由于功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、定位精度极高等优点，在众多无线定位技术中脱颖而出。

UWB定位实现原理：超宽带（Ultra Wide-Band，UWB）UWB定位是一种新型的无线通信技术。

该技术采用TDOA（到达时间差原理），利用UWB技术测得定位标签相对于两个不同定位基站之间无线电信号传播的时间差，从而得出定位标签相对于四组定位基站的距离差。

使用TDOA技术不需要定位标签与定位基站之间进行往复通信，只需要定位标签只发射或只接收UWB信号，故能做到更高的定位动态和定位容量。

UWB定位特点：1.定位基站之间使用无线同步，减少施工成本2.网络简单，部署规划成本极低，自恢复能力强3.可选多种基站定位方式，定位标签续航时间最短超过一个月。

具有电量监测功能，定位基站电量不足时及时提醒充电4.终端实时显示位置信息，实现导航功能，容量无限大5.可通过移动通信网络实现远程位置跟踪6.可应用于复杂的工业现场，以最优性价比实现了较好的效果UWB定位的应用可以为哪些行业带来改变？工业制造：UWB定位系统可以实时记录显示工人位置信息，实现自动考勤，提高员工出勤率；通过跟踪监测人员、物资、设备，来保障物资及工人的安全、减少人工管理成本。

医院、养老院：老人或病人，由于生活自理能力差，且自我判断和保护能力不足，容易迷失方向，遇到危险时也很难实现自救和求助。

通过UWB定位技术能够有效对老人和医院病人可以实时的跟踪定位，及时处理应急情况，为他们的生命健康安全和日常生活提供有力保障，同时减轻工作人员的压力。

UWB（超宽带Ultra Wide Band）定位技术优劣势及成本比较目录一、UWB定位技术优劣势分析 (2)1. UWB定位技术原理介绍 (2)2. UWB定位算法： (2)3. UWB定位技术的优劣势 (3)4. UWB定位技术的应用场景 (5)5. UWB定位系统前景展望 (8)二、RFID定位和UWB定位的成本比较分析 (8)三、UWB定位和蓝牙定位的成本对比分析 (10)四、WIFI定位和UWB定位的成本分析对比 (11)一、UWB定位技术优劣势分析1.UWB定位技术原理介绍超宽带（Ultra Wide Band，UWB）技术是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。

UWB技术具有系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，对信道衰落不敏感，截获能力低，定位精度高等优点，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。

2.UWB定位算法：目前无线定位技术是指，即定位算法目前最常用的用来判定移动用户位置的测量方法和计算方法主要有：时差定位技术、信号到达角度测量（AON）技术、到达时间定位（TOA）和到达时间差定位（TDON）等。

其中，TDO1技术是目前最为流行的一种方案，除了用于CSM系统，在其他诸如AMPS和CDMA系统中也广泛应用，UJWB定位采用的也是这种技术。

目前UWB定位系统也可以提供3D 定位功能，此定位系统采用TDOA 和NOA 两种定位算法，已达到3D）定位的效果系统构成：接下来以UJWB 精确定位系统为例介绍：Ubisense UJWB精确定位系统包含三个组成部分：传感器sensor、有源定位标签tag和定位平台iTocateTRM，在该系统中，定位标签tag利用UWB脉冲信号发射出位置信息给传感器sensor，传感器接受到信号后采用TDOA和\OA定位算法对标签位置进行分析，最终通过有线以太网传输到iT ocate服务器。