监狱智能化安全研究：物联网总体架构

监狱物联网是运用现代信息、传感器、RFID、通信等技术，与监狱信息化应用深度融合，实现高效率、高质量、低成本的一种新型的信息系统。与传统的信息系统不同，新在以下几个方面，一是更加广泛的信息采集，二是更加多样的信息传输，三是更加智能的信息处理。据初步测算，仅物联网系统产生的信息存储、处理的需求，就比互联网增加了3 倍。

按照ITU 关于物联网的体系架构参考模型，监狱物联网应划分为设备、网络、支撑、应用等4 个层次，如图4-2所示。

图4-2　监狱物联网总体技术架构

①设备层。设备层解决的是设备控制（包括信息采集、指令传达）问题，主要依靠的是传感器、智能仪器仪表等物联网技术，主要功能包括采集设备信息、控制设备装备等两个方面。监狱物联网设备层主要有两个特点：一是范围更加广泛。对于设备信息的采集和控制范围，除传统的计算机网络外，还包括视频监控、报警、门禁、警用装备等安防系统。二是方式更加融合。对于多种设备信息的采集和控制，采取统一的数据接口模式，基本解决了监狱各类安防、信息化系统的“信息孤岛”问题。(www.xing528.com)

②网络层。网络层解决的是设备层与支撑层之间的信息传输问题，主要依靠监狱系统内部专网、3G/4G 和卫星通信等技术，实现各层之间的信息传输。监狱物联网网络层的主要特点是组网方式复杂，基本覆盖了光纤、无线、电缆等现有的各种通信方式。在监管区域内，主要依靠监狱系统内部专网和无线通信等技术，构成分布式网络；在监管区域外，主要依靠3G/4G、卫星通信等网络技术，实现跨区域的信息传输和控制。各独立网络之间既相对独立，又需要信息集成，对于网络层的可靠性、安全性、可管理性等技术指标都有较高要求。

③支撑层。支撑层解决的是异构数据、异构网络的标准化处理问题，主要依靠跨平台信息处理、感知数据和知识表达等技术。监狱物联网的支撑层主要体现在大数据中心、中间件两个方面。大数据中心用来存储、处理设备层产生的信息，中间件主要建设可扩展、可定制、可重复利用的软件平台，为软件开发提供基础、通用的软件服务；要使用支持网络服务的基础软件平台，选用兼容各类操作系统的基础软件产品，提供规范的软件应用接口协议，满足多样化的软件集成要求；要使用符合国家有关标准的管理服务、数据访问、流程控制等支撑服务平台，提供统一的、共性的软件基础功能，有效减少软件开发量，实现各软件之间的集成整合。

④应用层。应用层解决的是物联网中人机交互、协调控制的问题，主要依靠软件集成、智能控制等技术。监狱物联网应用层主要集中在指挥中心，主要包含两个方面：一是场所集中在指挥中心，即监狱物联网的主要控制设备、管理人员、指令发布等；二是功能集中在指挥中心，在指挥平台实现对监狱物联网各个系统、设备的控制调度，并通过指挥平台支撑其他系统进行信息操作。

设备、网络、支撑、应用等四层体系架构是监狱物联网的核心架构，除此之外，监狱物联网技术架构还包括信息安全、标准、管理等方面内容，这些内容基本与其他行业物联网一致或近似，不再赘述。