１ 引 言
在我國，監獄作為政府的刑罰執行機關，肩負著對幾百萬服刑人員的刑罰和教育改造任務。近年來，隨著犯罪類型和在押犯成分的日趨復雜，罪犯的報復性、狡詐性增強，浮躁心理和不安分的意識增強，稍有不慎他們就會鋌而走險，伺機挾持人質、逃脫、自殺，給監獄警察的人身安全和場所的持續穩定帶來極其不利的影響。
因此，加快現代監獄“多媒體、數字化、全方位創安”的建設，是提高現代監獄監管改造服刑人員工作、構建現代文明監獄的重要標志。而要實現這個建設目標，需要通過有效地利用計算機技術、通訊技術、網絡技術等現代化技術和設施，對監獄系統的各項工作進行創新性整合，對傳統的監獄系統管理機制、組織結構、人員素質等諸方面進行優化、改造和重組。
２ 需求分析
監獄犯人人數清點是監獄獄政管理的一項重要舉措。據統計分析，因脫管而導致脫逃和獄內發案的案件中，脫管時間最長達７０分鐘。在限定時間對犯人進行近距離的人數清點，或者說是面對面的清點，可以大大減少犯人脫管的概率，減少犯人脫逃和域內發案等相關事件的發生。
根據多家監獄調研結果來看，監獄犯人人數清點一般可分為兩大類――關鍵節點人數清點和勞作環節人數清點。所謂關鍵節點清點，即犯人在出工、中午、收工、晚上等重要時間和地點節點都要進行人員清點，一般實行“一天四點名” 制度。勞作環節人數清點，是犯人在進入車間或工廠后，干警每隔一定的時間必須進行的一項工作。從監獄調研的結果來看，勞作環節人數清點頻率很高，平均每30分鐘就要清點一次。
因此可以說監獄一線值班干警最常見最重要的一項工作就是清點犯人人數。
３ 現有人數清點方式分析
我國監獄現在所采用的人數清點方式主要有人工清點、條形碼掃描式清點、視頻分析清點以及無線定位式清點。
３．１ 人工清點
對犯人人數進行人工清點這項工作看似簡單卻又復雜。所謂的簡單來自于這項工作表面上看只不過是數數，但真正的一線干警卻能體會到其中的復雜。比如犯人是清一色的光頭，這在清點人數的干警視覺上會造成一定的疲勞，很容易產生漏點、錯點的現象而不得不重新清點人數一次甚至多次，造成清點效率的低下。清點效率的低下直接就會造成部分犯人脫管時間的延長，從而加大監獄安全隱患。
甚至有時候部分不負責任的干警為了省事，根本不去清點人數，而在點名表上直接打鉤，這將會帶來很大的安全隱患。有時候犯人在清點人數時進場的早晚能夠反映一定的信息，比如每次都最后進場的幾個犯人很可能會有所圖謀，如果預先知道這些情況監獄干警就可以未雨綢繆，而靠監獄干警肉眼去清點犯人人數很難發覺這樣一個隱藏信息。
因此，采用技術手段輔助進行監獄犯人人數清點是監獄的一項迫切需求。
３．２ 條形碼掃描
條形碼掃描式清點常用于犯人勞作場所人數清點。
條形碼掃描式清點是預先將犯人衣服前襟或者后背上固定一塊條形碼，由干警手持具有數據統計功能的條形碼掃描儀，走至犯人跟前，逐個進行掃描統計。這種方法，能自動進行統計，自動生成相關報表，有效地監督了干警人數清點的工作；且條碼掃描需要和犯人近距離接觸，相當于面對面地進行清點，大大減少犯人脫管的可能性；條碼掃描具有手持式終端，可具有一定的智能化提示，能緩解一線干警視覺上的疲勞，減少清點出錯幾率。
條形碼掃描式人數清點在流水線型的犯人勞作現場相對比較適合，而在機加工型的勞作現場幾乎不可行。因為機加工車間一般比較大，占地極廣，甚至好幾間廠房連在一起，而且人員相對分散，采用條形碼掃描式人數清點需要走到犯人跟前才能掃描到，恐怕半個小時連一半人數都清點不了，效率太低。
３．３ 視頻分析清點
從視頻中分析出人數是一個非常復雜和有挑戰性的計算機視覺與人工智能問題。一種常見解決方案是采用運動區域檢測算法來實現的。其基本原理是在固定攝像頭里提取出運動區域，根據這些運動區域進行統計。當運動區域和人的大小相似的時候，就可以認為有一個人通過。當多個人距離較近的時候，采用人體大小的先驗知識，把一個運動區域分割為多個單人區域，從而對人數的估計。當然，視頻流是實時連續的，運動區域的檢測和分割需要在每一幀內不停地計算。此外還要對幀間地運動區域進行跟蹤，把不同時間的運動區域連接起來，從而給出正確的人數和行人運動方向。
３．４ 無線定位式清點
無線定位系統是通過在監獄以及其他所有相關人員活動和經過區域布設一定數量的固定式或移動式人員定位監控基站，在監獄內需要監控的區域實現信號全覆蓋；在圍墻等邊界區域布置射頻圍欄；相關人員佩戴定位腕帶，可實現對犯人及管理人員進行實時的、全程的、主動式監控，對異常情況及時報警；以及對獄警進行實時的保護及救援，提高管理效率，有效防止極端事件發生。
無線定位系統可在監獄所有需要監控的場所中安放ＲＦＩＤ讀寫器、攝像機、喇叭等監控設備。當出現信號消失、私自跨區域行為、拆卸或剪斷腕式標簽等行為時，紅外攝像機立即捕捉并記錄現場情況，中央控制室聲光報警提示，管理人員根據現場情況使用對講，通過該區域的喇叭進行管理。
無線定位系統中最重要的終端設備是定位腕帶。獄警佩戴腕帶，可以防攻擊，在緊急情況下自動或手動發出報警求救信號。犯人佩戴的腕帶式電子標簽卡不停地向外發射ＩＤ號信息，當犯人到監控區以后，裝在監控區的讀卡器就會讀到標簽ＩＤ號信息，讀卡器再通過以太網線以及相關集線器等中間設備把信號傳到電腦上，通過對照ＩＤ號數據庫就能看到犯人的詳細信息，可以自動統計該區域內犯人人數，可以判定犯人是否越界，可以跟上位機電子地圖聯動查看某人的具體位置。同時，每個監控區的固定式讀卡器可以通過軟件設置使其在固定的時間間隔進行監控，比如設置３０分鐘自動刷新一次，即實現自動執行一次。
無線定位系統可實現人員自動清點，這一點毋庸置疑。但由于無線定位系統大多采用有源ＲＦＩＤ技術，這種方式在進行監獄勞作場所人數清點時存在較多問題，對于這些問題，將在下文進行討論。
４ ＲＦＩＤ技術分析
ＲＦＩＤ技術是一項利用射頻信號通過空間耦合實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。整個識別過程無需人工干預，可識別高速運動物體并可同時識別多個目標，操作快捷方便。
ＲＦＩＤ技術可以分為有源電子標簽技術、半無源電子標簽技術和無源電子標簽技術。
４．１ 有源電子標簽技術
有源電子標簽又稱主動標簽，標簽的工作電源完全由內部電池供給，同時標簽電池的能量供應也部分地轉換為電子標簽與閱讀器通訊所需的射頻能量。
有源電子標簽技術優勢非常明顯，由于自身帶有電池供電，可提供較大功率，最遠可靠識讀距離可達四五百米，能滿足絕大多數的民用、甚至軍用對微通訊的距離要求，而且可以在終端有源電子標簽內可集成溫度、加速度、位移、脈動等多種傳感器，從而實現多用途識別和檢測功能。但對于監獄行業人數清點應用來說，有源電子標簽技術存在較大的問題。
（１） 有源電子標簽中的電池無論可使用兩年還是三年，總需要進行更換。對于一些大型監獄來說，犯人動輒3000人以上，如果更換一遍電池，則需要付出巨大的工作量，同時給監獄的正常獄政管理帶來很大的麻煩。
（２） 大多數有源電子標簽采用ＲＳＳＩ技術進行定位，定位精度大于１ｍ，無法區分墻內和墻外。而且有源電子標簽識讀距離較遠，監獄干警在視距以外即可感應標簽，長時間工作容易產生惰性，從而形成安全疏漏。
（３） 有源電子標簽多數做成腕帶形式。腕帶過緊，長時間壓迫手腕血脈，易帶來健康問題；腕帶過松，即便帶有防拆開關，犯人也較容易脫戴，造成安全問題。且標簽內一般都含有CPU核，成本較高，不利于在監獄進行大規模推廣應用。
４．２ 半無源電子標簽技術
半無源電子標簽內的電池供電是僅對標簽內要求供電維持數據的電路或者標簽芯片工作所需電壓的輔助支持，本身耗電很少的標簽電路供電。標簽未進入工作狀態前，一直處于休眠狀態，相當于無源標簽，因而電池可維持幾年，甚至長達１０年有效；當標簽進入閱讀器的讀出區域時，受到閱讀器發出的射頻信號激勵，進入工作狀態時，標簽與閱讀器之間信息交換的能量支持以閱讀器供應的射頻能量為主（反射調制方式），標簽內部電池的作用主要在于彌補標簽所處位置的射頻場強不足，標簽內部電池的能量并不轉換為射頻能量。
對于監獄行業人數清點的應用，半無源電子標簽技術也存在較大的問題。雖然，半無源電子標簽的電池可以維持較長時間，但大多數半無源卡都是一次性的，用完即丟。這對于一些判處10年以上徒刑的犯人，重建一張卡，就需要修改罪犯系統數據庫，以前數據也需要進行重新映射，這將會給監獄管理帶來極大的不便。
４．３ 無源電子標簽技術
無源電子標簽（被動標簽）沒有內裝電池，在閱讀器的讀出范圍之外時，電子標簽處于無源狀態，在閱讀器的讀出范圍之內時，電子標簽從閱讀器發出的射頻能量中提取其工作所需的電源。無源電子標簽一般均采用反射調制方式完成電子標簽信息向閱讀器的傳送。
無源電子標簽識讀距離較短，ＵＨＦ無源技術一般可達到３～８米距離識讀。干警如需要利用本系統清點犯人人數，必須走進犯人３～８米范圍內，讀取犯人信息，干警無法懈怠，無法逃避人數清點，從而可以最大程度提高監獄幾個重要環節，重要場所的安全性；同時無源電子標簽無需更換電池，不存在因更換電池帶來的巨大工作量和管理上的不便，而且一張卡可以連續使用15年以上，非常適合本系統的應用。
同時，對于無源電子標簽可能造成人卡分離的問題，在本應用上也不成問題。因為，監獄犯人都有嚴格的胸卡管理制度，要求犯人必須佩戴胸卡。如果犯人不佩戴胸卡，在嚴格的管理制度之下，干警短時間內即可發現，勒令犯人佩戴。同時在利用無源電子標簽技術清點人數的時候，見人見卡。
因此，綜合以上分析，最適合在監獄人數清點上面應用的技術應該是無源電子標簽技術。
５ 結 論
ＲＦＩＤ是一項易于操控、簡單實用且特別適合用于自動化控制的靈活性應用技術，識別工作無須人工干預，它既可支持只讀工作模式也可支持讀寫工作模式，且無需接觸或瞄準；可在各種惡劣環境下自由工作：短距離射頻產品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環境，可以替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體；長距射頻產品多用于交通上，識別距離可達幾千米，如自動收費或識別車輛身份等。其所具備的獨特優越性是其他識別技術無法企及的。
監獄罪犯人數清點信息化系統采用無源ＲＦＩＤ技術構建，在充分研究監獄對犯人人數清點需求的基礎上，可以實現監獄工作更科學、更公正、更安全、更高效地履行監管改造的使命，滿足監獄在安全防范、公正執法、改造質量、管理水平等方面的需要，更好地發揮監獄的本質職能。
