构建“智慧监狱”中云计算与物联网的融合发展

摘 要 “智慧”模式已融入各行各业。在“智慧”的大环境下，“智慧监狱”建设思路逐步脱颖而出，成为未来监狱的发展方向。“智慧监狱”所带来的设施、管理智能化，不仅展现出在科技强警助推作用下监狱刑罚执行、监督管理、矫正改造、综合保障的全面提升，还充分体现现代信息技术在安防、矫正、执法、政务、教育等方面所发挥的巨大作用。建设维护社会稳定的“智慧监狱”，不仅是监狱管理模式的突破，更是现代化文明监狱建设的必然要求。随着物联网、云计算等热门技术的兴起，“智慧监狱”建设更是激发了新活力，得到了强大动力。随着时代发展、科技进步，物联网和云计算又为“智慧监狱”建设带来了新希望与新挑战，如何更好地将这两个新兴科技在“智慧监狱”中融合发展，实现“一加一大于二”的效应，成为了一个决定“智慧监狱”发展是否持续高效的关键问题。正因为如此，本文从“智慧监狱”的由来及发展现状入手，从云计算与物联网助推“智慧监狱”建设的角度，阐述了云计算与物联网对“智慧监狱”建设带来的巨大作用，简析了需要突破的关键环节，构建出“云计算”与“物联网”在“智慧监狱”中融合发展的宏伟蓝图。

关键词 “智慧监狱” 云计算 物联网

作者简介：杨懿鹏，四川司法警官职业学院。

中图分类号：C939                                                            文献标识码：A                        DOI：10.19387/j.cnki.1009-0592.2019.06.071

一、应运而生的“智慧监狱”

“智慧监狱”，就是借助物联网、云计算、大数据、移动互联、人工智能等新一代信息技术，将监狱政工、狱政、狱侦、生活卫生、刑罚执行、教育改造、心理矫治、劳动改造等各项活动所应用到的信息系统进行有效整合形成大平台，并植入智慧的理念，从而有效提升监狱各信息系统运营效率、优化资源配置进而服务管理层决策的过程。

（一）在“智慧地球”与 “智慧城市”中应运而生的“智慧监狱”

“智慧城市”的概念来源于2008年底IBM公司提出的“智慧地球”概念，“智慧地球”旨在通过对新一代信息技术、互联网技术充分应用，使得人类能够以更加精细和动态的方式进行生产和生活。具体而言，就是将传感器嵌入各种物体并借助互联网形成“物联网”，进而通过超级计算机和云计算等处理手段实现人类社会与物理系统的整合，从而实现對海量数据的充分分析、利用，促进生产、生活方式变革与完善。

在“智慧地球”的大环境下，如何建设更加“智慧”的城市引发了人们的思考。2009年，迪比克市与IBM合作，建立了世界第一座“智慧城市”。 这座有史以来的第一座“智慧城市”将包含低流量传感器技术的数控水电计量器等智能设备安装在了每家每户，进而数字化连接了包含水、电、气、交通在内的各项公共资源。并借助有效的资源整合，搭建起能够及时分析、整合和展示数据的综合监测平台，各项可视化的数据分析使得整座“智慧城市”对资源的使用变得一目了然。随着信息技术的飞速发展，我国的“智慧城市”建设虽起步较晚，但发展迅速，并已由1.0数字城市时代、2.0无线城市时代迈入了3.0感知“智慧城市”时代，并凭借着“互联网+”的快车道将“智慧”规模迅速扩大。

“智慧”的浪潮已势不可挡，在这种有利条件下，监狱作为国家治理的重要工具，唯有不断提升信息化水平，加快信息化进程，向“智慧监狱”愿景努力迈进，才能更好地承担惩罚与改造罪犯，预防和减少犯罪，维护社会和谐稳定和国家长治久安的重任。从技术发展的角度来看，物联网、云计算的融合发展能为“智慧监狱”建设提供更为全面的感知和更为广泛的互联，从而全方位提升监管执法效能。

（二）“智慧监狱”发展现状

就国外而言，英、美等发达国家在监狱信息化方面正逐步应用、推广先进信息技术，实现全天时、全区域的跟踪和监视罪犯，有效改进工作效率，同时营造出相对宽松的监管环境，降低罪犯心理抵触情绪，便于开展心理矫治，同时降低运营成本。

就国内而言，2001年司法部印发《全国司法行政系统信息化建设规划》标志着司法系统信息化建设正式起步;2007年司法部召开全国监狱信息化建设工作会议并发布《全国监狱信息化建设规划》，标志监狱信息化建设步入正轨;2017年司法部印发《“十三五”全国司法行政信息化发展规划》为“十三五”期间的监狱信息化建设指明方向。公开数据显示：目前全国基本实现部、省、市三级司法行政网络及监狱、戒毒系统的联通。数字化监狱率先突破;监狱安防系统持续加强;应急指挥体系初步形成。

二、“智慧监狱”中的物联网与云计算

“智慧监狱”作为监狱信息化的高级形态，只有加快推进“智慧监狱”建设，才能真正实现“科技强警”带来的变革。“智慧监狱”要求做到智能防控、精细管理、科学决策、智慧矫正，强调对监狱的全面感知、协同联动。“智慧监狱”的建设，信息技术的支撑显得尤为重要。以物联网、云计算等为代表的新一代信息技术，必将作为利器大大助推“智慧监狱”建设进程。

（一）监狱物联网

监狱物联网是实现“智慧监狱”的一大利器。监狱物联网利用物联网技术将所采集到的各项感知信息汇总，并经过传输和数据处理整合为有效的决策依据。

监狱作为国家刑罚执行机关，有其特有的职能与功能。正因如此，监狱环境下的感知既要考虑监狱日常管理过程中所涉及到的人、财、物又必须综合考虑人防、物防、技防等各方面。

就人员而言，一方面，结合狱内干警、职工、罪犯在日常监狱管理过程中登记的指纹、人脸、虹膜、声音信息进一步丰富监狱管理信息库、警察信息库、罪犯信息库，同时对外来人员做好类似登记;一方面，通过RFID射频识别技术、传感器技术将监狱民警、职工等的一卡通、门禁卡、智能手持终端，罪犯的防拆卸智能腕带、防拆卸定位器等利用加密无线网络进行连接。 通过信息库和上述设备所携带的定位芯片，对在监狱范围内活动的各类人员标识唯一身份、实现精准定位并在电子地图上予以呈现。另一方面，通过防拆卸智能腕带、防拆卸定位器所携带的温度传感器、光学传感器、生物电传感器等传感器，对在监狱范围内的各类人员的生命体征进行时时监测，确保各项工作有序开展。

就监狱安防而言，将门禁系统、车辆安检、人员安检、视频分析、报警聯动、周界探测等植入嵌入式系统并通过统一的监狱云平台进行资源调配，既实现各系统的独立运行又实现综合协调与联动。

就各类物体而言，按照重要物资着重管理的原则，将生产现场劳动工具等重要物品植入定位芯片，并进行周界划分和权限限定。当被定位的物体未经授权离开周界区域或未授权人擅自越权移动物体时，立即触发报警设备。

（二）监狱云计算

相比将人与物进行“联网”，监狱系统各级管理者更为关心的是：从“监狱物联网”中所得到的海量数据和信息，经过综合分析，能够得到什么结论，能为决策提供什么参考依据。而基于云计算的监狱云，恰为智能分析的实现提供了技术支撑和强大动力。

监狱云的应用，既可以增加原有的视频监控系统、应急指挥系统、AB门外来人员审批系统、会见管理系统、巡更系统、报警系统、门禁系统等应用系统的效率与精度，又可以借助狱内计算机、监狱专网、服务器、存储设备等IT基础设施对各系统进行有效的整合，做到数据共享和平台的互联互通。并能借助于虚拟化技术，将所有系统整合到云平台，实现集中呈现。

就技术层面而言，监狱云计算应有独立的专用云存储用以存储通过物联网技术感知到的海量信息，同时通过云服务器实现对海量数据的快速运算和综合分析，进一步形成生命体征监测、精确定位、决策支持、网络舆情监测等多个功能模块。 在此基础上，作为云计算重要支撑技术之一的虚拟化，能够更为有效的提高资源利用率，快捷实现数据迁移，便利实现多点分布，并能在系统故障时进行快速恢复，同时能有效防止各种环境下对底层环境和数据的损坏。

借助监狱云在编程模型、分布存储、虚拟化、数据管理等方面所带来的优势，通过云计算与云分析，监狱云计算能够以量化的方式为各项决策提供出可行的参考方案。

三、“云”、“物”的深度融合——监狱态势感知

（一）借助“物联网”和“云计算”的模型建立

运用物联网技术的“感知”，为监狱范围内的人与物都打上了“电子标签”，使得在监狱范围内的任何人与物都能被唯一识别。而监狱干警、职工的工作岗位;罪犯遵守的一日生活规范;狱内干警使用的各项警用装备;罪犯劳动生产使用的劳动工具等的相对固定，又决定了监狱内的各项“电子标签”都有相对固定的运动轨迹或使用轨迹。对“电子标签”进行行为统计，就能在云平台的电子地图上呈现出以时间和地点为坐标轴的一条条轨迹图形。同时，由于同一干警在一段时间内会带押固定的数名罪犯;罪犯劳动岗位相对固定导致所用劳动工具的固定，又在干警和罪犯间、罪犯和劳动工具间建立起在某一时间、同一地点应同时出现等内在联系。正是这些内在联系，使得云平台上的轨迹图形相互关联。通过对人员轨迹和工具轨迹连续数日的统计分析，排除偶然因素和个例的干扰，就得到了相互关联并符合监狱日常管理和运行规律的活动轨迹模型。监狱活动轨迹模型的建立，结合已有的监狱管理信息库、警察信息库、罪犯信息库和由“监狱物联网”终端所采集到的生命体征信息共同在监狱云存储中构成了供监狱各种信息系统所使用的基础数据。

（二）基于活动轨迹模型的监狱态势感知

活动轨迹模型建立后，监狱一线工作人员根据自身工作实际为所在工作岗位的活动轨迹设定阈值，狱政干事为所在监区的罪犯活动轨迹设定阈值，狱内各科室结合部门工作各项事务的紧急程度为阈值设定不同等级。阈值及阈值等级设定后，报经监区长、相关责任科室、分管监狱领导、监狱长层层审批后，予以试运行和正式执行。就干警而言，一线民警在值带班或巡逻过程中，若活动范围超过阈值便立即触发云平台显示异常信息并对其本人进行提醒，同时根据阈值等级的不同逐级进行上报;就罪犯而言，若罪犯超出活动范围或生命体征异常时，立即通过手持终端提醒相关当班民警，并根据阈值等级的不同逐级进行上报。如：民警出现脱岗，云平台在自动通过智能终端予以提醒的同时，根据阈值等级要求立即报其部门、监区负责人进行情况核实，并同步将脱岗情况上报政工部门;罪犯进入劳动区域过程中落单，云平台触发报警并立即通知相关值带班民警和特警队队员立即前往;罪犯使用劳动工具超出了劳动工具使用区域，则立即触发报警，通知当班民警和特警队队员立即前往。若同一名民警多次脱离工作岗位、同一名罪犯多次出现活动轨迹异常、劳动工具使用异常或生命体征异常，则云平台通过云计算将收集到的异常数据汇总为处置建议供相关科室、监区负责人进行情况判断，并形成简易报表供监狱领导决策。各项日常数据和异常情况在云平台上予以呈现，从而进一步防范突发事件，进行态势感知。

（三）基于监狱云平台的监狱态势感知扩展

当监狱云平台建立并良好运行后，可实现监狱管理局与监狱、监狱与监狱间的远程加密对接，从而实现监狱各项活动向监狱管理局的及时上报，便于监狱管理局及时了解监狱动态进行统筹规划。与此同时，可将监狱云平台与公安局、检察院、法院等的同类云平台进行加密对接，共享底层数据，提高工作效能。

四、“云”“物”融合需要突破的关键环节

“物联网”与“云计算”的融合发展，为“智慧监狱”建设提供了强劲的动力和技术支撑。但与此同时，关键环节是否取得突破，也成为了“云”、“物”是否能够深度融合的关键所在。

（一）兼容性问题的解决

监狱各项信息系统并非均在同一时间完成，同时随着技术的发展和进步，不同信息系统往往采用了不同的技术标准和不同的实施方法。对于不同技术标准和不同实施方法的信息系统，如何进行有效整合，成为了构建“云”、“物”融合的难点和关键点。

在“智慧监狱”引入云计算概念的过程中，云计算所依托的虚拟化也成为了解决兼容性问题的绝佳方案之一。一方面，通过将不同信息系统的数据存储迁移至云存储，将不同信息系统迁移至进行虚拟化的服务器进行部署，从而实现不同信息系统间的有效互联互通以及底层数据的使用和共享。并通过桌面虚拟化等技术，将不同信息系统的后台管理通过远程桌面的方式进行发布，便于系统的管理维护人员仅使用少量终端设备，就能够对大量信息系统进行统一管理，既提高了效率又提高了精度。

（二）安全性问题的解决

海量的數据不仅带来了对数据本身的精确性、容错性要求，还带来了确保数据安全的巨大挑战。就数据精确性而言，错误的数据不仅对管理决策造成干扰，还会对人力、财力、物力造成浪费。因此在“物联网”和“云计算”的过程中，应该对存储的数据进行备份并建立相应的校验机制，并在发现数据准确性降低时，及时联系运维人员对程序进行修正、更新和升级。就数据安全而言，应采用监狱专网等内部网络或加密网络进行数据传递，完善防火墙并建立完善的病毒查杀机制。同时从制度层面对相关人员进行保密要求，多措并举确保数据安全。

（三）隐私保护问题的解决

“监狱云计算”与“监狱互联网”所带来的便利也使得在监狱范围内活动的人员处在开放的信息环境中。除了岗位的相关要求，涉及个人日常习惯和个人隐私的数据也在“物联网”的过程中被收集。对于这部分数据，所有相关人员应提高责任意识和保密意识，确保不人为外泄数据。同时在云平台中应按照“必须知道”原则设置相应权限，符合权限要求者才能查阅相关数据信息。

五、结语

“智慧”的建设从不是一蹴而就的过程。在“智慧监狱”的建设过程中，所涉及到的方方面面并非“云计算”和“物联网”融合发展就可以解决的。同时，“云计算”与“物联网”是否能在“智慧监狱”中融合发展并起到推动作用，又受影响于“智慧监狱”建设的方方面面。“智慧监狱”如何更好、更快的建成，还需要我们勤加思考和不懈努力。

注释：

贝文馨.“智慧城市”核心内涵研究[D].上海师范大学，2017.

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李婕.谈从数字化监狱到智慧型监狱的转变[J].才智，2015（13）：348.

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