無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Networks, WSN)是一種分布式傳感網(wǎng)絡，它的末梢是可以感知和檢查外部世界的傳感器。WSN中的傳感器通過無線方式通信，因此網(wǎng)絡設置靈活，設備位置可以隨時更改，還可以跟互聯(lián)網(wǎng)進行有線或無線方式的連接。通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網(wǎng)絡。

　　WSN的發(fā)展得益于微機電系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanism System, MEMS)、片上系統(tǒng)(System on Chip, SoC)、無線通信和低功耗嵌入式技術的飛速發(fā)展。

　　監(jiān)獄人員智能定位系統(tǒng)方案簡介：

　　監(jiān)獄人員智能定位系統(tǒng)采用了目前國際上最先進的WSN傳感網(wǎng)技術，通過安全、準確的識別和區(qū)分監(jiān)獄中的在押人員和管理人員，是將管理系統(tǒng)中的個人信息與現(xiàn)實中的每個人一一對應的智能化監(jiān)獄管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)從真正意義上實現(xiàn)了監(jiān)獄管理的信息化，是實現(xiàn)“向科技要警力”的有效途徑。

　　該系統(tǒng)可使管理人員實時掌握監(jiān)獄內(nèi)各個受控區(qū)域在押人員的詳細信息及數(shù)目，有效防止在押人員的出逃，減少罪犯結黨鬧事的幾率，秘密監(jiān)控高危在押人員，追查及跟進暴力事件的發(fā)生，最大限度的保障管理人員和在押人員的人身安全。另外，系統(tǒng)還能實現(xiàn)自動點算指定區(qū)域內(nèi)人數(shù)及周邊執(zhí)勤干警信息，對外出人員進行全程動態(tài)監(jiān)控，大大降低監(jiān)獄管理人員的工作強度，在遇到突發(fā)事件時能夠迅速定位執(zhí)勤干警的所在位置。 智能監(jiān)獄管理系統(tǒng)還可以與虹膜智能門禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)結合使用，可以為監(jiān)獄對罪犯的各項管理工作展開提供便捷、高效的現(xiàn)代化手段。

　　監(jiān)獄人員智能定位系統(tǒng)主要指標：

　　2.1腕帶采用高強度防水耐磨ABS塑料，定義多種顏色以區(qū)分囚犯屬性。

　　2.2防止暴力拆卸，內(nèi)置回路設計，如剪短或暴力破壞，腕帶會發(fā)送告警。

　　2.3防水、防靜電、使用阻燃材料。

　　2.4低能耗設計，腕帶電池使用壽命：大約1年(1000mA鋰電)。

　　2.5頻率：433MHz，DSSS通信方式 自動注冊基站，按照基站策略決定心跳周期和調(diào)節(jié)功率。

　　2.6心跳周期：2s-1min可調(diào)(不同敏感區(qū)域，采用不同心跳周期)。

　　2.7腕帶與定位器通訊距離：1-100m可調(diào)(根據(jù)腕帶密度及與定位器距離調(diào)節(jié))。

　　2.8單個定位器在同周期接收腕帶個數(shù)：500(周期1min)。

　　2.9具有能量檢測和上報功能，電池低壓告警，電池容量低壓時主動上報低壓信息。

　　2.10 AES128加密。

　　2.11定位基站采用雙SOC工作模式，穩(wěn)定可靠。

　　監(jiān)獄人員智能定位系統(tǒng)功能：

　　3.1人員位置實時監(jiān)控

　　3.1.1人員位置信息：在電子地圖實時顯示犯人和預警位置;

　　3.1.2人員移動軌跡：通過電子地圖實時顯示一個或多個人員移動軌跡;

　　3.1.3跟蹤指定人員：地圖隨著標簽的移動自動切換，將鼠標移到標簽上可以看到標簽的當前狀態(tài);

　　3.1.4人員報警狀態(tài)信息：通過電子地圖上不同顏色和形狀顯示人員的報警狀態(tài)。

　　3.2報警功能

　　3.2.1按鈕報警：獄警腕帶有報警按鈕，一旦發(fā)生緊急狀況，可以按下報警按鈕，監(jiān)控中心點定位系統(tǒng)將會及時收到報警信息和報警位置，并快速找到事發(fā)現(xiàn)場;

　　3.2.2腕帶破壞報警：腕帶戴到犯人手上，犯人就無法自行脫下來，只有剪斷，如果犯人將腕帶弄斷，該標簽將會不斷地向系統(tǒng)發(fā)出剪斷報警信息;

　　3.2.3非法區(qū)域報警：

　　a.越界報警：某些區(qū)域?qū)儆诮麉^(qū)，未經(jīng)允許的標簽進入將發(fā)出報警，或某些犯人不能離開某個區(qū)域，一旦離開將發(fā)出報警;

　　b.出入關口報警：在出入某些關口時，可事先設定好哪些標簽可以通過，當不符合要求的標簽出入關口時將發(fā)出報警信息;

　　c.與管理信息系統(tǒng)不符報警：犯人在系統(tǒng)中已經(jīng)設定好了房間號，一旦犯人進錯房間，將及時發(fā)出報警信息。

　　3.2.4非法聚集報警：在指定位置，系統(tǒng)可以設置最大允許人員數(shù)量，一旦超過預設數(shù)量，將發(fā)出報警信息。

　　3.2.5信號丟失報警：標簽消失有多種因素(如電池沒電或被破壞、標簽越過信號覆蓋區(qū)域等)，可以設置指定標簽的消失報警條件和報警級別，如該標簽消失了，將會觸發(fā)相應的報警;

　　3.2.6電池低電壓報警：可以在系統(tǒng)中設置電量最低界限，一旦標簽電量低于這個界限將會發(fā)出報警信息;

　　3.2.7其他報警：按照需求，增加不同的報警方式

　　a.未按規(guī)定路線報警：指定某個標簽在某段時間的行走軌跡，一旦發(fā)現(xiàn)該標簽偏離指定的行走軌跡達一定的時間，發(fā)出報警信息;

　　b.無隨同人員報警：將犯人標簽和警察標簽綁定，一對一或多對多進行綁定，當犯人標簽的行走軌跡和警察標簽的行走軌跡不一致，并達一定時間，發(fā)出報警信息。

　　3.3管理功能

　　3.3.1標簽管理

　　a.標簽發(fā)放：將指定的人員信息和其佩戴的標簽進行綁定，在系統(tǒng)中顯示的標簽即代表佩戴該標簽的人員。

　　b.標簽更換電池

　　c.人員更換標簽

　　d.標簽分組、分類：標簽可以根據(jù)實際情況進行分組和分類。

　　e.標簽配置：如定位方式、安全方式、啟動和停止配置。

　　f.報警設置：對不同標簽設置不同的報警條件。

　　3.3.2信息管理

　　a.犯人信息設置：可在系統(tǒng)中對在押人員的信息進行設置和管理。

　　b.警察信息設置：可在系統(tǒng)中對警察的信息進行設置和管理。

　　c.上下班設置：可設定一個下班位置點，一旦工作人員標簽放到該定位點達到一定的時間則認為已經(jīng)下班。

　　3.3.3網(wǎng)絡管理

　　定位基站管理功能：可同時監(jiān)控上百個定位基站的運行狀態(tài)，當定位基站網(wǎng)絡中斷時將會及時發(fā)出故障報警信息，并且可以對定位基站進行批量配置。

　　3.3.4系統(tǒng)管理

　　a.用戶管理：可設定各種用戶權限，用戶登錄系統(tǒng)后根據(jù)自己的權限進行相應的操作和瀏覽符合權限的內(nèi)容。

　　b.日志管理：提供詳細的日志生成，存儲，檢索等功能。

　　c.統(tǒng)計報表：

　　1)標簽警告記錄——查看所有標簽或指定標簽的所有警告記錄;

　　2)查看標簽報表——查看標簽的重要報警，出入?yún)^(qū)域次數(shù)及停留時間統(tǒng)計;

　　3)操作歷史記錄——查看用戶的操作歷史記錄;

　　4)統(tǒng)計各項工作的執(zhí)行次數(shù)、單人的工作情況和閑置時間、每天各崗位的工作高峰期;

　　5)對各告警事件發(fā)生的時間和區(qū)域進行統(tǒng)計分析;

　　6)分析標簽狀態(tài)提供閑置警力名單和位置，供所領導參考用警，分析指標由用戶自行設置;

　　7)根據(jù)用戶自定義規(guī)則，按時間段統(tǒng)計民警巡邏次數(shù)、時間段和間隔時間。

　　無線傳感器網(wǎng)絡發(fā)展歷史：

　　中國物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟認為，傳感器網(wǎng)絡的發(fā)展歷程分為以下三個階段：傳感器→無線傳感器→無線傳感器網(wǎng)絡(大量微型、低成本、低功耗的傳感器節(jié)點組成的多跳無線網(wǎng)絡)

　　第一階段：最早可以追溯至越戰(zhàn)時期使用的傳統(tǒng)的傳感器系統(tǒng)。當年美越雙方在密林覆蓋的“胡志明小道”進行了一場血腥較量，“胡志明小道”是胡志明部隊向南方游擊隊輸送物資的秘密通道，美軍對其進行了狂轟濫炸，但效果不大。后來，美軍投放了2萬多個“熱帶樹”傳感器。“熱帶樹”實際上是由震動和聲響傳感器組成的系統(tǒng)，它由飛機投放，落地后插入泥土中，只露出偽裝成樹枝的無線電天線，因而被稱為“熱帶樹”。只要對方車隊經(jīng)過，傳感器探測出目標產(chǎn)生的震動和聲響信息，自動發(fā)送到指揮中心，美機立即展開追殺，總共炸毀或炸壞4.6萬輛卡車。

　　第二階段：二十世紀80年代至90年代之間。主要是美軍研制的分布式傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)、海軍協(xié)同交戰(zhàn)能力系統(tǒng)、遠程戰(zhàn)場傳感器系統(tǒng)等。這種現(xiàn)代微型化的傳感器具備感知能力、計算能力和通信能力。 因此在1999年，商業(yè)周刊將傳感器網(wǎng)絡列為21世紀最具影響的21項技術之一 。

　　第三階段：21世紀開始至今，也就是9·11事件之后。這個階段的傳感器網(wǎng)絡技術特點在于網(wǎng)絡傳輸自組織、節(jié)點設計低功耗。除了應用于反恐活動以外，在其它領域更是獲得了很好的應用，所以2002年美國國家重點實驗室--橡樹嶺實驗室提出了“網(wǎng)絡就是傳感器”的論斷。

　　由于無線傳感網(wǎng)在國際上被認為是繼互聯(lián)網(wǎng)之后的第二大網(wǎng)絡，2003年美國《技術評論》雜志評出對人類未來生活產(chǎn)生深遠影響的十大新興技術，傳感器網(wǎng)絡被列為第一 。

　　在現(xiàn)代意義上的無線傳感網(wǎng)研究及其應用方面，我國與發(fā)達國家?guī)缀跬絾?，它已?jīng)成為我國信息領域位居世界前列的少數(shù)方向之一。在2006年我國發(fā)布的《國家中長期科學與技術發(fā)展規(guī)劃綱要》中，為信息技術確定了三個前沿方向，其中有兩項就與傳感器網(wǎng)絡直接相關，這就是智能感知和自組網(wǎng)技術。當然，傳感器網(wǎng)絡的發(fā)展也是符合計算設備的演化規(guī)律。