感知監(jiān)獄應(yīng)用示范工程方案介紹

監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程

實施方案

目錄

一.項目目標(biāo)1

二.建設(shè)任務(wù)3

三.需求分析4

3.1社會因素分析4

3.2政務(wù)目標(biāo)分析5

3.3業(yè)務(wù)目標(biāo)分析6

3.4系統(tǒng)功能需求分析8

四.系統(tǒng)總體框架9

4.1開發(fā)平臺技術(shù)選型9

4.1.1J2EE簡介10

4.1.2.NET簡介11

4.1.3J2EE與.NET比較12

4.2總體構(gòu)架21

4.2.1設(shè)計思路21

4.2.2技術(shù)支撐24

五.“感知監(jiān)獄”平臺：30

5.1感知監(jiān)獄云平臺30

5.1.1系統(tǒng)概述30

5.1.2需求分析31

5.1.3項目建設(shè)方案33

5.1.4系統(tǒng)設(shè)計方案36

5.1.5系統(tǒng)特點39

5.2進(jìn)監(jiān)車輛軌跡跟蹤系統(tǒng)41

5.2.1系統(tǒng)概述41

5.2.2需求分析41

523項目建設(shè)方案42

5.2.4系統(tǒng)設(shè)計方案43

5.3蛇腹網(wǎng)振動傳感系統(tǒng)53

5.3.1系統(tǒng)概述53

5.3.2需求分析53

5.3.3項目建設(shè)方案54

5.3.4系統(tǒng)設(shè)計方案56

5.4智能視頻分析系統(tǒng)70

5.4.1系統(tǒng)概述70

5.4.2系統(tǒng)架構(gòu)圖70

5.4.3系統(tǒng)設(shè)計方案71

5.4.4系統(tǒng)功能實現(xiàn)73

六.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計應(yīng)用75

6.1網(wǎng)絡(luò)傳輸層方案設(shè)計75

6.2視頻監(jiān)控與智能分析系統(tǒng)設(shè)計77

6.2.1組網(wǎng)方式77

6.2.2前端監(jiān)測點78

6.2.3監(jiān)控中心78

6.2.4系統(tǒng)功能設(shè)計79

6.3數(shù)據(jù)可視化與決策仿真可視化服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計81

6.3.1功能與性能81

6.3.2框架結(jié)構(gòu)82

6.3.3技術(shù)實現(xiàn)83

6.4數(shù)據(jù)存儲管理服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計88

6.4.1功能與性能88

6.4.2框架結(jié)構(gòu)89

6.4.3技術(shù)實現(xiàn)90

一.項目目標(biāo)

本方案將在監(jiān)獄現(xiàn)有信息化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，充分利用物聯(lián)網(wǎng)等新

一代信息技術(shù)，以監(jiān)獄監(jiān)管區(qū)域內(nèi)的人、車、物等管理對象為主體，

以感知為先、傳輸為基、計算為要、管理為本，構(gòu)建全新的智慧型感

知監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程，推動“信息技術(shù)應(yīng)用向監(jiān)獄管理過程延

伸，向管理者延伸"，實現(xiàn)監(jiān)獄安全管理及應(yīng)急處置新模式。

1、監(jiān)獄安全防范能力顯著提升。充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將現(xiàn)有安

防系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一整合、深化智能聯(lián)動應(yīng)用，建成具有國際先進(jìn)水平的

物聯(lián)網(wǎng)感知監(jiān)獄云平臺，全面提升監(jiān)獄安全防范的智能化水平；加快

網(wǎng)絡(luò)化教育和新興矯治技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)罪犯改造工作從傳統(tǒng)經(jīng)驗型

向現(xiàn)代矯正型轉(zhuǎn)變，全面貫徹“首要標(biāo)準(zhǔn)”，降低重新犯罪率，監(jiān)獄

安全基礎(chǔ)更加扎實。

2、數(shù)據(jù)資源整合和業(yè)務(wù)融合更加完善。借助信息技術(shù)，完善基

礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、基礎(chǔ)信息資源庫，實現(xiàn)各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)間的無縫互聯(lián)，信息全

面集成，監(jiān)獄信息化水平不斷提升；優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)和工作流程。提升

監(jiān)獄業(yè)務(wù)融合和信息協(xié)同能力，深入數(shù)據(jù)挖掘，為監(jiān)獄工作的持續(xù)改

進(jìn)提供科學(xué)依據(jù)。

3、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及運維管理機(jī)制基本確立。建設(shè)覆蓋全監(jiān)獄的傳

感網(wǎng)絡(luò)和智能分析系統(tǒng)，對監(jiān)管區(qū)域內(nèi)空間、人、車、物等三維時空

監(jiān)測，分析軌跡和行為特征，自動對違法、違禁、可疑、危險行為進(jìn)

行預(yù)警，實現(xiàn)對罪犯的全過程、全方位的行為監(jiān)控。通過對關(guān)鍵系統(tǒng)、

設(shè)備的巡檢、運維、決策與評估，實現(xiàn)監(jiān)獄運維網(wǎng)絡(luò)的高效傳遞、有

效共享和快速響應(yīng)。

4、監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化初步實現(xiàn)。立足于監(jiān)獄安全以

及業(yè)務(wù)的規(guī)范和創(chuàng)新，全部采購國產(chǎn)軟硬件，監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工

程全面實現(xiàn)監(jiān)獄安防自主智能預(yù)警、安全防范、及時響應(yīng)處置等一整

套流程，并符合監(jiān)獄建設(shè)安全等級防護(hù)要求，努力為全國監(jiān)獄系統(tǒng)物

聯(lián)網(wǎng)建設(shè)應(yīng)用提供示范工程樣板。

2

二.建設(shè)任務(wù)

感知監(jiān)獄主要是在監(jiān)獄搭建智能安防、智能運維、網(wǎng)絡(luò)教育、感

知監(jiān)獄云平臺組成的一體化感知體系，提高監(jiān)獄安全水平和應(yīng)急處置

能力，主要建設(shè)內(nèi)容如下：

1、感知監(jiān)獄云平臺。基于云計算架構(gòu)，研制可視化的監(jiān)測和預(yù)

警系統(tǒng)、豐富的智能數(shù)據(jù)挖掘和模型分析工具、高效的綜合調(diào)度和指

揮平臺，全面提升信息采集、管理和智能分析能力，為監(jiān)管科學(xué)決策

提供平臺支持。

2、智能安防。充分利用監(jiān)控和智能感知等技術(shù)，部署和升級傳

感器、車輛跟蹤、視頻監(jiān)控、智能周界、智能視頻分析、巡更及報警、

警員保護(hù)、門禁通道等設(shè)備，建立起完善的監(jiān)獄安防系統(tǒng)，為有效落

實監(jiān)獄日常管理制度提供技術(shù)支撐，大幅度提高監(jiān)管安全、執(zhí)法水平。

3、智能運維。通過大范圍協(xié)同組網(wǎng)感知的手段，通信網(wǎng)、互聯(lián)

網(wǎng)、傳感網(wǎng)以及智能分析系統(tǒng)、專家決策系統(tǒng)等，實現(xiàn)對全省監(jiān)獄關(guān)

鍵設(shè)備的巡檢、運維、決策與評估，實現(xiàn)監(jiān)獄信息的高效傳遞、有效

共享和快速響應(yīng)。

3

三.需求分析

3.1社會因素分析

從監(jiān)獄工作角度透視社會問題，集中表現(xiàn)在“社會安全”這一重

大問題。與監(jiān)獄相關(guān)的社會安全問題主要表現(xiàn)為兩個方面。

一是“監(jiān)獄安全”問題。監(jiān)獄安全包括：判決入獄的罪犯從監(jiān)

獄脫逃后的再犯罪，對社會安全和人民群眾的切身利益構(gòu)成嚴(yán)重威

脅；入獄后的罪犯抗拒改造，不認(rèn)罪服法，在獄內(nèi)制造或參與各種重

大惡性案件。

二是“重新犯罪”問題。刑滿釋放人員由于各種復(fù)雜的主客觀

原因重新犯罪，對社會安全和人民群眾的切身利益構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

其中罪犯脫逃和獄內(nèi)發(fā)案的外在原因主要集中在對罪犯行為的

失控和監(jiān)獄存有漏洞的失控。內(nèi)在原因主要集中在罪犯認(rèn)罪服法的態(tài)

度、僥幸心理、行為習(xí)慣，以及心理缺陷等。

對罪犯行為的失控是指罪犯行為全過程中難以隨時隨地實現(xiàn)準(zhǔn)

確定位，在特殊情況下會出現(xiàn)“脫管”的空白和監(jiān)控的盲區(qū)。監(jiān)獄存

有漏洞的失控主要是指監(jiān)獄的環(huán)境、監(jiān)管關(guān)節(jié)客觀上存在可利用的漏

洞。

根據(jù)全國監(jiān)獄系統(tǒng)2007年到2011年脫逃案件和獄內(nèi)重大惡性案

件的統(tǒng)計分析，由于罪犯行為未被監(jiān)測導(dǎo)致“脫管”，而實施脫逃與

獄內(nèi)發(fā)案的約占80%。由于監(jiān)獄存有漏洞失控的約占20%。

4

刑滿釋放人員重新犯罪的外因包括：生存條件缺失，就業(yè)沒有保

障，家庭關(guān)系破裂，缺乏社會保障；內(nèi)因包括：原發(fā)性的精神疾患的

原因，也有繼發(fā)性的內(nèi)在品質(zhì)缺陷。

監(jiān)獄面臨的兩大社會安全問題的量化指標(biāo)是三個指標(biāo)，即重新犯

罪率、脫逃率、獄內(nèi)發(fā)案率。與這三個指標(biāo)呈強(qiáng)相關(guān)邏輯關(guān)系的根源

性指標(biāo)是“改好率”，“脫管時間”和“監(jiān)獄漏洞消除率”，其中“改

好率”與“重新犯罪率”、“脫逃率”、“獄內(nèi)發(fā)案率”呈負(fù)強(qiáng)相關(guān)關(guān)系。

“脫逃率”、“獄內(nèi)發(fā)案率”與罪犯“脫管時間”呈正強(qiáng)相關(guān)關(guān)系，與

“監(jiān)獄漏洞消除率”呈負(fù)強(qiáng)相關(guān)關(guān)系。

因此，要解決兩大社會安全問題，必須要最大限度的縮短罪犯“脫

管時間”，提高罪犯“改好率”和“監(jiān)獄漏洞消除率二

3.2政務(wù)目標(biāo)分析

建設(shè)本系統(tǒng)的目的就是要解決罪犯在監(jiān)獄服刑期間存在的“監(jiān)

獄安全”問題和刑滿釋放后存在的“重新犯罪”問題，真正確保社會

安全和人民群眾的切身利益。

面對當(dāng)前形勢，監(jiān)獄認(rèn)為：首先，為防止判決入獄的罪犯從監(jiān)獄

脫逃后，對社會安全和人民群眾的切身利益構(gòu)成嚴(yán)重威脅，為防止入

獄后的罪犯抗拒改造，不認(rèn)罪服法，在獄內(nèi)制造或參與各種重大惡性

案件，采取一切管理和技術(shù)手段，確保罪犯“零脫逃”和“零發(fā)案”,

是維護(hù)監(jiān)獄安全的第一需要，也是監(jiān)獄的第一責(zé)任。其次，刑滿釋放

5

人員重新犯罪的原因十分復(fù)雜，但其在監(jiān)獄中能否改造為守法公民，

能否從文化知識、勞動技能、行為習(xí)慣和心理素質(zhì)等各個方面具備順

利回歸社會的條件，是直接影響其是否重新犯罪的重要原因。因此在

監(jiān)獄的監(jiān)管改造、勞動改造和教育改造的職能活動中，有針對性地利

用相關(guān)資源、方法，提高罪犯的“改好率”，從而有效降低重新犯罪

率，是監(jiān)獄的首要目標(biāo)。

具體政務(wù)目標(biāo)是：

1、全力保障監(jiān)獄安全，對罪犯行為軌跡和監(jiān)獄環(huán)境空間進(jìn)行最

嚴(yán)格的監(jiān)視和控制，一旦發(fā)現(xiàn)可疑的罪犯行為，便立即終止，從而讓

罪犯無法實施影響監(jiān)獄安全的惡意犯罪活動，確保監(jiān)獄持續(xù)安全穩(wěn)

定。

2、罪犯在監(jiān)獄服刑期間，要盡可能提高其自身的內(nèi)在品質(zhì)，強(qiáng)

化其法律道德意識、培養(yǎng)其回歸社會后生存適應(yīng)能力、提升其文化思

想水平、矯正其不良行為習(xí)慣和矯治其心理缺陷，最大限度地將其改

造為能順利回歸社會并能夠生存發(fā)展的守法公民，從總體上減少刑滿

釋放人員重新犯罪，有效保障社會安全和人民群眾利益。

3.3業(yè)務(wù)目標(biāo)分析

業(yè)務(wù)目標(biāo)要求最大限度解決監(jiān)獄安全的問題。目前，監(jiān)獄的安全

防范手段，除“人防”之外，還有“物防”和“技防監(jiān)獄已建立

了完備的視頻監(jiān)控、音頻監(jiān)聽、圍墻電網(wǎng)、紅外周界、聲音和燈光警

6

報系統(tǒng)，并對重要通道建立了門禁系統(tǒng)，基本建成了對監(jiān)獄環(huán)境空間

進(jìn)行全面監(jiān)控的“技防”手段，大幅降低了“監(jiān)獄漏洞率然而，

監(jiān)獄仍然沒有能夠有效監(jiān)測罪犯行為全過程，以防止其“脫管”的“技

防”手段。因此，問題癥結(jié)在于對罪犯行為的全過程缺乏嚴(yán)格監(jiān)控，

無法有效縮短“脫管時間”，因此必須把對罪犯行為的嚴(yán)格監(jiān)控，提

高應(yīng)急處置反應(yīng)速度作為保障監(jiān)獄安全的主要業(yè)務(wù)。

業(yè)務(wù)目標(biāo)還要求最大限度地解決重新犯罪的問題，提升罪犯的內(nèi)

在品質(zhì)，罪犯內(nèi)在品質(zhì)的不斷完善，也能夠有助于減少脫逃率和獄內(nèi)

發(fā)案率，有效地支持監(jiān)獄安全的保障任務(wù)。因此，為了實現(xiàn)“保障監(jiān)

獄安全”和“提升罪犯內(nèi)在品質(zhì)”兩大政務(wù)目標(biāo)，保證監(jiān)獄的持續(xù)安

全穩(wěn)定，確保罪犯的改好率超過95%,從而實現(xiàn)重新犯罪率的下降，

監(jiān)獄必需做到：

1、全面加強(qiáng)對罪犯行為的監(jiān)控，調(diào)動各種管理和技術(shù)手段對罪

犯活動軌跡進(jìn)行最嚴(yán)格的監(jiān)視和控制，主動發(fā)現(xiàn)可疑的罪犯行為并立

即由民警介入確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)異常立即報警；加強(qiáng)對民警監(jiān)管過程進(jìn)行審

計，輔助民警對罪犯行為進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控。

2、提高應(yīng)急處置反應(yīng)速度，完善應(yīng)急預(yù)案，對罪犯行為和監(jiān)獄

空間環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，監(jiān)控中心接到報警信號，立即根據(jù)預(yù)案對現(xiàn)

有安防設(shè)施進(jìn)行聯(lián)動，迅速調(diào)用警力到達(dá)預(yù)定位置，快速制定、執(zhí)行

正確應(yīng)對措施，立即制止罪犯實施影響監(jiān)獄安全的行為。

3、強(qiáng)化對罪犯的個別化教育改造，大規(guī)模收集全國監(jiān)獄系統(tǒng)以

及市場上的優(yōu)質(zhì)教育資源，利用遠(yuǎn)程教育手段，為監(jiān)獄每個罪犯提供

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優(yōu)質(zhì)、高效、低成本、個性化的法律、文化、技能教育和心理矯治輔

導(dǎo)資源；轉(zhuǎn)變教授、學(xué)習(xí)、考評和評價方式，實現(xiàn)主動學(xué)習(xí)、科學(xué)考

評，健全教育質(zhì)量評價機(jī)制，提高教育改造質(zhì)量和效率。

3.4系統(tǒng)功能需求分析

本系統(tǒng)要建設(shè)多個子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)的功能需求包括：基于面

向服務(wù)的體系架構(gòu)，需要分析信息系統(tǒng)對請求響應(yīng)、會話處理、計算

執(zhí)行、實體交易、數(shù)據(jù)交易、數(shù)據(jù)存儲、通信傳輸?shù)绕叻N能力的具體

需求，根據(jù)國際上通行的有關(guān)規(guī)范，選用SpecWeb2005作為請求響應(yīng)

能力的分析指標(biāo)，選用SpecjAppSserver2004作為會話處理和實體交

易能力的分析指標(biāo)，選用LinPack作業(yè)計算執(zhí)行能力的分析指標(biāo)，選

用TPCC作為數(shù)據(jù)交易能力的分析指標(biāo)，用存儲字節(jié)量和通信帶寬作

為數(shù)據(jù)存儲能力和通信傳輸能力的分析指標(biāo)。

系統(tǒng)能力需求分析在作業(yè)類和作業(yè)子系統(tǒng)兩個層次上進(jìn)行，分別

用于支持作業(yè)平臺服務(wù)器選型，制定作業(yè)子系統(tǒng)在平臺上的部署策

略，并為分析系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)奠定基礎(chǔ)。

8

四.系統(tǒng)總體框架

4.1開發(fā)平臺技術(shù)選型

“感知監(jiān)獄智慧應(yīng)用"監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程軟件平臺的開

發(fā)平臺的選擇，充分的考慮了監(jiān)獄的現(xiàn)狀和需求以及軟件平臺的體系

要求，我們最終選用了J2EE技術(shù)來建設(shè)“感知監(jiān)獄智慧應(yīng)用”監(jiān)

獄物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程軟件平臺。

在業(yè)界，.NET與J2EE平臺是目前構(gòu)建電子政務(wù)系統(tǒng)的兩大主流

應(yīng)用平臺，國內(nèi)外大部分的系統(tǒng)應(yīng)用平臺都基于這兩個技術(shù)平臺來建

設(shè)。兩者都在針對分布式多層應(yīng)用的設(shè)計、集成、性能、安全性和可

靠性等諸多方面，為用戶提供了總體的指南和規(guī)范。基于這些指南和

規(guī)范，技術(shù)提供商提供了相應(yīng)的平臺、工具和編程環(huán)境。在具體的應(yīng)

用框架中，包括了針對應(yīng)用的表現(xiàn)層服務(wù)、服務(wù)器端進(jìn)程、會話管理、

商業(yè)邏輯框架、應(yīng)用數(shù)據(jù)緩存、應(yīng)用邏輯、事務(wù)、安全和日志服務(wù)等

內(nèi)容。應(yīng)用框架的目標(biāo)是提供一個統(tǒng)一的軟件框架，以減少對企業(yè)軟

件產(chǎn)品的支持、維護(hù)和集成的代價?？紤]到我們所選擇的技術(shù)平臺應(yīng)

該是一個技術(shù)上成熟的，可持續(xù)發(fā)展的平臺，我們的技術(shù)選型主要在

這兩大平臺之間進(jìn)行。

為了保證應(yīng)用平臺的一致性和各子系統(tǒng)的互聯(lián)互通，我們需

在.NET平臺和J2EE平臺之間進(jìn)行一個比較，進(jìn)而選擇其中一個作為

我們應(yīng)用平臺的基礎(chǔ)架構(gòu)。

9

4.1.1J2EE簡介

J2EE是一套針對于企業(yè)級分布式應(yīng)用的計算環(huán)境，其結(jié)構(gòu)體系

如圖1所示。它定義了動杰Web頁面功能（Servlet和Jsp）、商業(yè)組

件（EJB）、異步消息傳輸機(jī)制（JMS）、名稱和目錄定位服務(wù)（JNDI）、

數(shù)據(jù)庫訪問（JDBC）、與子系統(tǒng)的連接器（JCA）和安全服務(wù)等。

需要注意的是，J2EE本身是一個標(biāo)準(zhǔn)，而不是一個現(xiàn)成的產(chǎn)品

（雖然現(xiàn)在有很多符合J2EE標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品），它由以下幾個部分組成：

（1）J2EE規(guī)范該規(guī)范定義了J2EE平臺的體系結(jié)構(gòu)、平臺角

色及J2EE中每種服務(wù)和核心API的實現(xiàn)要求。它是J2EE應(yīng)用服務(wù)器

開發(fā)商的大綱。

（2）J2EE兼容性測試站點Sun公司提供的一個測試J2EE應(yīng)用

服務(wù)器是否符合J2EE規(guī)范的站點，對通過該站點測試的產(chǎn)品，Sun

公司將發(fā)放兼容性證書。

（3）J2EE參考實現(xiàn)即J2EESDK,它既是Sun公司自己對J2EE

規(guī)范的一個非商業(yè)性實現(xiàn)，又是為開發(fā)基于J2EE企業(yè)級應(yīng)用系統(tǒng)原

型提供的一個免費的底層開發(fā)環(huán)境。

（4）J2EE實施指南即BluePrints文檔，該文檔通過實例來

指導(dǎo)開發(fā)人員如何去開發(fā)一個基于J2EE的多層企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)。

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J2EE體系結(jié)構(gòu)

客戶層J2EE應(yīng)用服務(wù)器

表示層

Web容器

Web瀏覽器業(yè)務(wù)邏輯層

JSP(EJB容器)

實體日

ServletIB|

AppletJavaBeanI會話EJB|

I消息驅(qū)動Be^l

應(yīng)用客戶端

4.1.2.NET簡介

.NET來自于微軟，是一套全能的框架平臺，支持C++、C#、J++、

VB、ASP等語言，能夠解決C/S、B/S和單機(jī)等結(jié)構(gòu)的軟件開發(fā)需

求。.NET平臺將這些語言編譯成CLR語言，使它們可以無差別的運

行在.NETFramework±,是2000年以后微軟最為重要的軟件開發(fā)套

件產(chǎn)品。

.NET的絕大部分是微軟WindowsDNA(DistributedNetwork

Architecture)的重寫，DNA是微軟以前開發(fā)企業(yè)應(yīng)用程序的平臺。

WindowsDNA中包括了許多已經(jīng)被證實的技術(shù)，新的.NET框架取代了

這些技術(shù)，并包含了Web服務(wù)層和改良的語言支持。圖2是.NET開發(fā)

平臺的體系結(jié)構(gòu)。

11

VBC++C#JScript...

CommonLanguageSpecification

ASP.NETWindowsForms

ADO.NETandXMLg

BaseClassLibrary

CommonLanguageRuntime

WindowsCOM+Services

4.1.3J2EE與.NET比較

體系架構(gòu)的比較

作為彼此競爭的應(yīng)用平臺，J2EE和.NET開發(fā)平臺在目標(biāo)和體系

結(jié)構(gòu)上極其相似，但在實現(xiàn)上又完全不同。

(1)類似的平臺基礎(chǔ)構(gòu)造

J2EE和.NET兩個平臺在底層的執(zhí)行引擎都源于托管的虛擬機(jī)概

念，但.NET的CLR沿著Java虛擬機(jī)(JVM)走得更遠(yuǎn),CLR在借鑒了JVM

的自動垃圾收集、異常處理等機(jī)制的同時，又為.NET平臺添加了多

語言支持、組件自描述等新的特性。

在.NET和J2EE平臺上，程序的編譯都經(jīng)過兩個類似的過程。首

先，特定高級語言編譯器將C#(及其他.NET語言)和Java源代碼分

別翻譯成中間語言(IL)和字節(jié)代碼(ByteCode)。.NET在中間語言設(shè)

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計時通盤考慮了多個主流高級語言，在這一層面實現(xiàn)了.NET平臺的

跨語言承諾；J2EE的基石是Java語言，它最典型的特征是：一次編

寫，多次運行?？缙脚_是J2EE一直引以為豪的關(guān)鍵，這是通過JVM

來實現(xiàn)的。

其次，在執(zhí)行時，中間語言被即時編譯器(JIT)編譯成特定平臺

的二進(jìn)制代碼，字節(jié)代碼則通過JVM解釋執(zhí)行，完成各自語言的指令

功能。鑒于微軟在“Wintel平臺”上的代碼優(yōu)化功底，.NET代碼的

執(zhí)行速度較之于Java有明顯的優(yōu)勢是不爭的事實。但在Unix/Linux

平臺上，由于.NET遲遲未能實現(xiàn)其跨平臺的承諾，J2EE幾乎成了惟

一的選擇，執(zhí)行效率的比較也就無所謂。在代碼執(zhí)行的同時，通用語

言運行時和Java虛擬機(jī)也都提出了異常捕捉、類型安全、內(nèi)存分配

和垃圾收集等自動化內(nèi)存管理工作，大大減輕少了現(xiàn)代軟件的內(nèi)存泄

漏問題，減輕了程序員的繁重負(fù)擔(dān)。

面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計在J2EE和.NET平臺中都獲得了直接的支持，

單根繼承加多接口實現(xiàn)是它們共有的特征。但在面向?qū)ο笾猓?NET

對現(xiàn)代組件編程提供了直接支持。當(dāng)然，當(dāng)下很多企業(yè)中間件都是基

于J2EE平臺，只是.NET從設(shè)計、編碼、配置到運行都給予了組件編

程更多、更直接的支持。

在基礎(chǔ)的和企業(yè)級的服務(wù)上兩個平臺很難一決高低。從基礎(chǔ)的集

合、字符串操作到企業(yè)級的API接口，如JMS、JDBC、JAX和JNDI等，

J2EE在這方面有著非常堅實的結(jié)構(gòu)。微軟.NET框架類庫也不示弱，

提供了從圖畫、網(wǎng)絡(luò)、線程到ADO.NET.ADSI.Windows表單和ASP.NET

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等一系列的API。

除去API類庫的無縫的功能復(fù)用外，對本地平臺的調(diào)用操作也是

值得關(guān)注的。CLR和Java虛擬機(jī)都支持本地方法的調(diào)用。在異構(gòu)平

臺方面，J2EE更鐘情于HOP(InternetInterORBProtocol),而.NET

則使用SOAPo

(2)相同的三層/多層體系

基于三層/多層分布式計算結(jié)構(gòu)已毋庸置疑地成為當(dāng)今企業(yè)應(yīng)用

的主流模式，也是兩個平臺較量的著力點。

在客戶端，表示層負(fù)責(zé)用戶與系統(tǒng)的交互。對于不同的處理要

求，.NET和J2EE都提出了基于桌面的應(yīng)用程序和基于瀏覽器的Web

應(yīng)用的開發(fā)組件：JavaApplication與Windows表單、Java

Servlet/JSP與ASP.NET雙雙形成椅角之勢。但Windows表單依賴微

軟桌面系統(tǒng)的天然優(yōu)勢，無論在交互速度還是在界面的表現(xiàn)性能上都

較JavaApplication稍勝一籌。Servlet/JSP與ASP.NET是目前企

業(yè)在''瘦客戶端”應(yīng)用的重點，兩者都基于HTTP請求/響應(yīng)模型，通

過HTML瀏覽器頁面完成用戶交互。雖然ASP.NET聲稱在底層通過編

譯執(zhí)行獲得了相當(dāng)高的處理速度和服務(wù)器方控件的瀏覽器自適應(yīng)能

力，但目前并沒有這方面的硬性數(shù)據(jù)，很難據(jù)此而論高低。在緩存、

狀態(tài)優(yōu)化等方面兩者可謂是旗鼓相當(dāng)。另一個與客戶端應(yīng)用相關(guān)的技

術(shù)是ActiveX與Applet,從目前的趨勢來看，它們在兩個平臺上的

地位逐漸邊緣化，也不為大多數(shù)企業(yè)所接受。

在中間層，分布式業(yè)務(wù)組件負(fù)責(zé)企業(yè)應(yīng)用的商業(yè)邏輯部署。由于

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這些業(yè)務(wù)組件經(jīng)常負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)庫連接、網(wǎng)絡(luò)資源和線程等高昂的資

源，所以一直是三層/多層架構(gòu)的關(guān)鍵和企業(yè)應(yīng)用的核心。J2EE的EJB

是一個成熟的、得到業(yè)界廣泛支持的大型企業(yè)級組件框架，而.NET

組件則是建立在新型的COM+服務(wù)之上，兩者在組件與操作系統(tǒng)的交

互、客戶端資源共享等方面都有很好的支持。.NET則通過元數(shù)據(jù)支

持自描述性的組件開發(fā)、XCOPY部署以及多版本共存，無需注冊表和

描述文件，對企業(yè)客戶有一定的吸引力。

在后端數(shù)據(jù)層，兩個平臺都為數(shù)據(jù)庫連接量身定做了一套數(shù)據(jù)存

取模型：J2EE的JDBC和.NET的ADO.NET,它們在支持傳統(tǒng)SQL數(shù)據(jù)

源的同時，也支持新型的XML數(shù)據(jù)源。這方面由于更多地涉及到具體

的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，很難說那種數(shù)據(jù)模型更有優(yōu)勢。

兩種架構(gòu)的簡單對照如表所示

架構(gòu)

比較J2EE.NET

RemoteMethodInvocationoverXML

通信協(xié)議InternetInterOrbProtocol

(RMI/IIOP)

JavaC#,VB.NET,COBOL

編程語言

等

JavaVirtualMachine(JVM)CommonLanguage

運行時環(huán)境

Runtime(CLR)

胖客戶端JavaSwingWindowsForms

JavaNamingandDirectoryActiveDirectoryServices

目錄服務(wù)

Interface(JNDI)Interface(ADSI)

JavaDatabaseConnection(JDBC)JavaConnectors

數(shù)據(jù)訪問

ADO.NET

異步消息處理JavaMessageService(JMS)MicrosoftMessageQueue

表示層技術(shù)Servlets,JavaServerPage(JSP)ASP.NET

中間層組件模型EJB,JavaBeanC0M+,COM

JAASC0M+SecurityCall

安全訪問

Context

事物處理JavaTransactionServer(JTS)MicrosoftDistributed

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TransactionCoordinator

(MS-DTC)

BorlandJBuilder,IBMVisualAgeVisualStudio.NET

開發(fā)工具

等

4.L3.2移植性比較

在移植性方面，.NET支持跨語言，J2EE支持跨平臺。

微軟通過.NET通用語言運行時來消除編程語言的差別，“選

擇.NET平臺就意味著選擇Windows”,這句話至少在可預(yù)見的一段時

間里仍然是一個基本事實。J2EE則通過Java虛擬機(jī)來消除平臺差別，

跨平臺是它的一大賣點，也是在選擇企業(yè)應(yīng)用開發(fā)平臺時的一個重要

參考因素，幾乎所有的主流操作系統(tǒng)都提供了對J2EE的支持；實際

上如果要搭建跨Unix、Windows等多個操作系統(tǒng)平臺，J2EE平臺幾

乎是惟一的選擇，J2EE更關(guān)注跨平臺而不是跨語言。但微軟認(rèn)為，

如果企業(yè)的應(yīng)用都能通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議以Web服務(wù)的方式發(fā)布，那么平臺

都是中立的。為了吸引更多的開發(fā)者和鼓勵廣大企業(yè)廠商轉(zhuǎn)到.NET

平臺，微軟提出了多語言支持，希望用跨語言的交互性來平衡跨平臺

的互操作。

性能比較

性能是J2EE和.NET喋喋不休的話題。二者之間著名的論戰(zhàn)是一

個關(guān)于寵物店的范例應(yīng)用。寵物店是Sun一度以來作為J2EE典型應(yīng)

用的展示范例，而.NET“自告奮勇”地在自己的平臺上實現(xiàn)了該寵物

店應(yīng)用，且聲稱代碼行是J2EE的1/3,效率卻是J2EE的30倍。但

Sun的理由是這個范例根本不適合用來做性能比較，該范例實現(xiàn)也沒

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有做針對性能的優(yōu)化，而且指責(zé)微軟通過后端數(shù)據(jù)庫優(yōu)化和緩存虛抬

T.NET平臺的效率。這樣的爭吵當(dāng)然不能作為判斷的依據(jù)，目前也

沒有見到更客觀的第三方評測報告。在“Wintel平臺”上也許沒有

理由懷疑.NET的性能;至于非Windows平臺，.NET和J2EE也不再具

有可比性。

4.134安全性、穩(wěn)定性比較

WINDOWS本身的安全漏洞，使得.NET的安全性不如J2EE。同時,

在應(yīng)用服務(wù)器的選擇上，.NET只能用IIS,安全性、穩(wěn)定性難以保證;

而J2EE有更多的選擇，可以在諸多遵循標(biāo)準(zhǔn)的廠商所提供的應(yīng)用程

序服務(wù)器中，選擇最符合需要、成本最低、而且又被認(rèn)為是最佳的平

臺。

可擴(kuò)展性比較

.NET平臺的擴(kuò)展思想是基于軟件的橫向擴(kuò)展，而J2EE平臺的擴(kuò)

展思想則是基于硬件的縱向擴(kuò)展。

Windows系統(tǒng)一般只能擴(kuò)展到不超過8個處理器，而Sun的系統(tǒng)

卻可以擴(kuò)展到100個甚至更多處理器。

基于J2EE平臺的應(yīng)用程序可被部署到各種操作系統(tǒng)上，例如可

被部署到高端UNIX與大型機(jī)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)單機(jī)可支持64至256個

處理器，這是NT服務(wù)器所望塵莫及的。J2EE領(lǐng)域的供應(yīng)商提供了更

為廣泛的負(fù)載平衡策略，能消除系統(tǒng)中的瓶頸，允許多臺服務(wù)器集成

部署。這種部署可達(dá)數(shù)千個處理器，實現(xiàn)可高度伸縮的系統(tǒng)，滿足未

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來商業(yè)應(yīng)用的需要。

4.136成熟度比較

在平臺的成熟度方面，兩者也有一比。J2EE在1999年形成了成

熟的架構(gòu)，發(fā)展至今已經(jīng)具有相當(dāng)成熟的、經(jīng)過檢驗的企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)。

而.NET究其淵源是源自微軟以前開發(fā)企業(yè)應(yīng)用程序的平臺DNA

(DistributedNetworkArchitecture),其中包括了許多已經(jīng)被證

實的技術(shù)，并且這些技術(shù)已經(jīng)在產(chǎn)品中得到實現(xiàn)，包括微軟的事務(wù)服

務(wù)器、C0M+、消息隊列和SQLServer數(shù)據(jù)庫等。

第三方廠商的支持

J2EE作為一種開放的規(guī)范，從一開始就得到了眾多廠商的支持,

IBM、BEA、HP、Oracle等在J2EE的實施上都有較大的投入。目前市

場上最好的J2EE應(yīng)用服務(wù)器并不是Sun與Netscape合資的iPlanet,

而是BEA的WebLogic和IBM的Webshpere0開發(fā)工具有Borland的

JBuilder、Sun的ForteforJava、BEA的WebLogicWorkshop,Oracle

的JDeveloper、IBM的VisualAgeforJava等。

而.NET在設(shè)計之初就緊緊地把平臺規(guī)范與產(chǎn)品膠合在一起。雖

然，NET架構(gòu)的一小部分具有開放性(如C#語言、通用語言基礎(chǔ)構(gòu)造

CLI和Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn))，但至少目前很難想象會有一個非微軟的.NET

實現(xiàn)。VisualStdio.NET是其唯一的開發(fā)工具。

對WEB服務(wù)支持的比較

從.NET和J2EE這兩個平臺的發(fā)展歷程來看，.NET從一開始就深

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深打上了Web服務(wù)技術(shù)的烙印，在它的市場推廣活動中，無時無刻不

凸顯其作為Web服務(wù)的開發(fā)和部署平臺的特征，可以說，.NET天生

就是為Web服務(wù)準(zhǔn)備的開發(fā)和部署平臺。相對.NET而言，J2EE是一

個比較“老”的東西，最初它是為了將Java平臺拓展到企業(yè)級應(yīng)用

領(lǐng)域而制訂的一個平臺框架規(guī)范，隨著Web服務(wù)技術(shù)的興起和發(fā)展，

J2EE平臺作為一個企業(yè)級應(yīng)用的開發(fā)和部署平臺，無法回避業(yè)界的

重大技術(shù)革命——Web服務(wù),J2EE也不斷地引入了對Web服務(wù)的支持。

從服務(wù)描述、服務(wù)實現(xiàn)和服務(wù)的發(fā)布、發(fā)現(xiàn)與綁定，以及服務(wù)的

調(diào)用和執(zhí)行這些不同的角度看，J2EE和.NET的支持基本不相上下，

惟一的區(qū)別可能是.NET的開發(fā)工具更為方便一些、集成度更高一些。

在Web服務(wù)規(guī)范的控制方面，微軟與IBM共同主推了大量的Web

服務(wù)規(guī)范，在一段時間內(nèi)，兩家公司W(wǎng)eb服務(wù)技術(shù)的市場推廣活動都

是聯(lián)合舉行的，不難看出這兩家公司在這個領(lǐng)域背后的戰(zhàn)略合作關(guān)

系。最初的Web服務(wù)核心技術(shù)SOAP、WSDL主要由這兩家公司制訂，

后來的UDDI是由這兩家為首的多家核心企業(yè)共同制訂，再后來的一

些不是核心的Web服務(wù)規(guī)范，如WS-Inspection>WSFL、WS-Security、

WS-Routing,WS-License和WS-Referral等，則完全是由這兩家來

制訂的。不難看出：IBM和微軟對于Web服務(wù)的貢獻(xiàn)以及它們對Web

服務(wù)規(guī)范的控制。

盡管由于某種原因，Sun公司曾經(jīng)在很長的一段時間里被排除在

WS-I（由IBM,微軟和BEA發(fā)起成立的促進(jìn)WEB服務(wù)互操作的一個組

織）的門外，但這并沒有影響Sun公司繼續(xù)在WEB服務(wù)方面堅持開放

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的戰(zhàn)略。Sun公司是Java語言的發(fā)明者，而作為一個開放的跨平臺

的技術(shù)體系，Java在WEB服務(wù)的開發(fā)方面也起著非常重要的作用。

雙方妥協(xié)后，Sun最終被接納為WS-I的董事成員。

Sun公司積極地參與了制訂Web服務(wù)規(guī)范的過程，像XML和

ebXML0并已經(jīng)在Java中支持WEB服務(wù)中最重要的規(guī)范，例如SOAP

(JAX-RPC、JAXM、SAAJ和JMS),WSDL(JavaAPIforWSDD,UDDI/ebXML

(JAXR)和XML(JAXP,JAXB)等等。Sun公司除了積極地參與Web

服務(wù)領(lǐng)域里的標(biāo)準(zhǔn)化工作，更是努力地為客戶提供全面的軟件產(chǎn)品，

為用戶開發(fā)和部署Web服務(wù)提供平臺。Sun公司的SunONEWeb服務(wù)

平臺開發(fā)版，是業(yè)界第一個用于基于Java技術(shù)的Web服務(wù)和Web應(yīng)

用開發(fā)的全方位的集成平臺。該平臺集成了多種SunONE服務(wù)器軟件、

Java開發(fā)工具，支持業(yè)界的WEB服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，而且是面向開發(fā)人員設(shè)

計，安裝和使用都非常簡單。

總結(jié)

綜合以上分析，在平臺技術(shù)層面，采用J2EE技術(shù)構(gòu)建“感知監(jiān)

獄智慧應(yīng)用"物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程軟件平臺更符合我們實際的業(yè)務(wù)

需求及整體物聯(lián)網(wǎng)平臺的規(guī)劃需求，并且在技術(shù)上也是可行的。

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4.2總體構(gòu)架

4.2.1設(shè)計思路

針對傳統(tǒng)監(jiān)獄信息化建設(shè)模式的不足，為監(jiān)獄提供一種基于云計

算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的綜合解決方案，該方案通過云計算、物聯(lián)網(wǎng)、運營

支撐等三大支撐平臺提供監(jiān)獄服務(wù)和監(jiān)獄管理兩大應(yīng)用平臺，在為監(jiān)

獄提供云主機(jī)、云桌面、云存儲、融合通信、協(xié)同辦公、等云服務(wù)的

同時，為監(jiān)獄提供監(jiān)獄車輛管理、節(jié)能管理、安防管理、日常管理等

管理服務(wù)。這一方案的核心競爭力就在于，為監(jiān)獄行政管理和行業(yè)應(yīng)

用提供綜合一體化的解決方案。

1）建設(shè)監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺，建設(shè)各個子系統(tǒng)，實現(xiàn)統(tǒng)一的信息

化接口

2）通過信息化接口，將監(jiān)獄現(xiàn)有系統(tǒng)接入到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺

3）實現(xiàn)在平臺之上的現(xiàn)有系統(tǒng)的綜合、統(tǒng)一管理

4）綜合現(xiàn)有子系統(tǒng)，配置子系統(tǒng)與支持業(yè)務(wù)之間的邏輯關(guān)系

5）實現(xiàn)對應(yīng)業(yè)務(wù)支持的全方面統(tǒng)一管理與服務(wù)

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監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)解決方案總體架構(gòu)

智智能安防系統(tǒng)樓宇自控系統(tǒng)廿能環(huán)保系統(tǒng)公共服務(wù)系統(tǒng)安標(biāo)

慧

空調(diào)控制［能效管理信息股務(wù)

應(yīng)1應(yīng)用指揮系統(tǒng)］

應(yīng)

用給排水控制I空氣凈化1公共廣播卻能中間件系統(tǒng)業(yè)務(wù)整合

用智慧決策

風(fēng)機(jī)控制F環(huán)境監(jiān)測'j有線電視1人取則位］

服

智

電氣控制?危廢處理寬帶網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)解義唱

務(wù)

慧全準(zhǔn)

層

園

物

聯(lián)

區(qū)

網(wǎng)海量計算

平

系智慧分析

臺

統(tǒng)

總

網(wǎng)

體

絡(luò)

架

傳

輸

構(gòu)

層

系統(tǒng)體系架構(gòu)

針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域廣、涉及行業(yè)多的特性，采用下圖所示的“平

臺+產(chǎn)品（應(yīng)用）+特定項目”開發(fā)模型，設(shè)計和實現(xiàn)了支撐多種物聯(lián)

網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)平臺。

平臺

口

口口

項目

“平臺”獨立于具體的項目和行業(yè)應(yīng)用背景，能夠?qū)Χ喾N異構(gòu)物

聯(lián)設(shè)備及其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)識和處理；”產(chǎn)品（應(yīng)用）”針對特

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定的行業(yè)特點，有針對性地擴(kuò)展核心信息模型、業(yè)務(wù)服務(wù)和業(yè)務(wù)組件;

針對具體應(yīng)用項目如監(jiān)獄示范項目，提供參數(shù)化定義、組態(tài)、腳本、

策略等來綜合滿足具體工程項目對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理、數(shù)據(jù)處理和展示

等要求。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺的體系架構(gòu)如下圖所示。由綜合設(shè)備接入層、服

務(wù)層、業(yè)務(wù)處理邏輯層、綜合展示界面層組成。

界面層

邏輯層

服務(wù)層

接入層

綜合接入層完成底層設(shè)備的組網(wǎng)和組態(tài)控制，屏蔽各類底層設(shè)備

的差異，對上層提供一致的管理接口；服務(wù)層從各類應(yīng)用中抽取的共

性業(yè)務(wù)服務(wù)組件例如事件服務(wù)、通知服務(wù)、拓?fù)浞?wù)等，提供面向服

務(wù)的通用化處理，支持模塊化組件設(shè)計；業(yè)務(wù)處理邏輯層根據(jù)行業(yè)應(yīng)

用和特定行業(yè)應(yīng)用，提供特定的業(yè)務(wù)流程、業(yè)務(wù)規(guī)則與調(diào)度策略等可

靈活加卸載的組件；展現(xiàn)層提供拓?fù)鋱D、事件列表、趨勢分析、統(tǒng)計

報表等多種人機(jī)交互手段，并通過多種信息發(fā)布方式實時展現(xiàn)給用

23

戶。

4.2.2技術(shù)支撐

監(jiān)獄物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺的核心技術(shù)包括：

a）層次型體系結(jié)構(gòu)，涵蓋底層設(shè)備、現(xiàn)場控制、接入層、服務(wù)

層、業(yè)務(wù)處理與展現(xiàn)。底層設(shè)備主要實現(xiàn)信號的采集、轉(zhuǎn)換和傳輸，

以及單臺設(shè)備的控制；現(xiàn)場控制層主要完成底層設(shè)備的組網(wǎng)和組態(tài)；

綜合接入層屏蔽各類底層設(shè)備的差異，對上層提供一致的管理接口；

服務(wù)層管理從各類應(yīng)用中抽取的共性的業(yè)務(wù)服務(wù)組；業(yè)務(wù)處理邏輯層

提供特定的業(yè)務(wù)處理流程；展現(xiàn)層提供多種人機(jī)交互手段。

b）統(tǒng)一的信息模型及建模技術(shù)，如下圖所示。針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，

采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思路，將對象作為一切實體的基礎(chǔ)，任何對象都

包含屬性、事件和特定的行為，并泛化為容器、設(shè)備和變量。通過分

離對象和屬性、抽取和定義對象之間的關(guān)系、事件和策略驅(qū)動等，平

臺提供了高度抽象的、可擴(kuò)展的模型，具體的應(yīng)用可以在此基礎(chǔ)上通

過配置和擴(kuò)展，具備良好的可擴(kuò)展性和廣泛的適用能力。

24

信息模型

1對一類

C事件可嫩”巴J

對象類、

Cm件操作方絲，

c）分布式邏輯通信總線技術(shù)。采用CORBA作為系統(tǒng)通信邏輯總

線，使得系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)、開放、可靠，提高了開發(fā)效率，縮短開發(fā)周期。

CORBA組件技術(shù)具有面向?qū)ο?、平臺獨立等特征，組件是應(yīng)用邏輯的

離散單元，提供基于消息的、適合通過網(wǎng)絡(luò)訪問的接口，具備接口和

實現(xiàn)分離、自主完備、獨立開發(fā)與部署等特點。

d）業(yè)務(wù)策略驅(qū)動技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的關(guān)鍵在于完成多種異構(gòu)傳

感探測數(shù)據(jù)的融合、實現(xiàn)設(shè)備層面的數(shù)據(jù)到業(yè)務(wù)層面的數(shù)據(jù)、信息之

間的轉(zhuǎn)換，完成異構(gòu)設(shè)備之間的聯(lián)動控制。為此，平臺采用策略驅(qū)動

方式，將策略從應(yīng)用中抽取出來單獨管理，策略作用于業(yè)務(wù)服務(wù)從而

實現(xiàn)靈活的算法和調(diào)度。

e）信息展示和發(fā)布快速定制技術(shù)。針對不同行業(yè)應(yīng)用和項目，

快速構(gòu)建人機(jī)交互界面和多渠道信息發(fā)布平臺。一方面平臺從實際應(yīng)

用和項目中抽取共性的功能組件，例如拓?fù)?、趨勢分析、統(tǒng)計報表等,

簡化共性功能的開發(fā)工作；另一方面，平臺提供腳本、組態(tài)等開發(fā)環(huán)

25

境，允許用戶自行定義人際交互界面及適用于不同發(fā)布渠道的數(shù)據(jù)格

式轉(zhuǎn)換接口。

3）網(wǎng)絡(luò)管理平臺

基于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺的基礎(chǔ)架構(gòu)，研制了物聯(lián)網(wǎng)公共網(wǎng)絡(luò)管理平

臺，定義通用、標(biāo)準(zhǔn)、開放的設(shè)備管理接口和管理基礎(chǔ)信息庫，支撐

萬節(jié)點級物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備管理，通過實時監(jiān)控各個層面的被管對象

的運行狀態(tài)和運行效率，結(jié)合實時控制手段，確保整個網(wǎng)絡(luò)的安全、

可靠、高效地運行，實現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)多種傳感探測設(shè)備、傳輸設(shè)備和處

理設(shè)備的狀態(tài)查詢和參數(shù)設(shè)置與屬性控制。

4）監(jiān)獄應(yīng)用示范系統(tǒng)的主要研發(fā)任務(wù)

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺現(xiàn)有的主要功能組件如下表所示。這些組件無需

在監(jiān)獄應(yīng)用示范系統(tǒng)中進(jìn)行重新組織開發(fā)，大幅減低了產(chǎn)品研發(fā)成

本，提高產(chǎn)品研發(fā)速度，提高產(chǎn)品研發(fā)質(zhì)量。

組件名稱功能簡要說明類型

令根據(jù)元數(shù)據(jù)自動加載資源樹（Tab頁、樹實例數(shù)

據(jù)）

資源樹組件界面組件

。資源樹的操作

令與其它組件的聯(lián)動，包括屬性頁、視頻等

令與資源樹協(xié)同，展現(xiàn)對象屬性。

令屬性支持分組組織和展現(xiàn)，不限層級

屬性頁組件界面組件

令對象屬性的編輯

令對象屬性變更同步

令與資源樹協(xié)同，實現(xiàn)拓?fù)鋽?shù)據(jù)的自動加載界面組件

拓?fù)浣M件

令拓?fù)涞膶?dǎo)航功能

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令與Table協(xié)同展示告警和事件

令Live視頻監(jiān)控，可選擇分屏數(shù)量

界面組件

視頻組件令自動推視頻功能

令歷史視頻回訪

趨勢圖自動加載和展示Live趨勢圖界面組件

令用戶組管理（基本信息、賬號/密碼管理）

界面組件

令功能點管理

安全管理

。數(shù)據(jù)范圍管理

令安全日志管理

令查詢用戶行為日志查詢

日志管理令查詢后臺服務(wù)日志界面組件

令查詢設(shè)備原始日志

令數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器、主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)等的

系統(tǒng)自身管理界面組件

管理

令配置元數(shù)據(jù)

配置服務(wù)服務(wù)組件

。對象實例數(shù)據(jù)

令關(guān)系元數(shù)據(jù)

關(guān)系服務(wù)服務(wù)組件

令關(guān)系實例數(shù)據(jù)

令對象位置數(shù)據(jù)

位置服務(wù)服務(wù)組件

令對象歷史軌跡查詢

令禁入、禁止離開

移動關(guān)系服務(wù)令時間表自動簽到服務(wù)組件

令預(yù)定軌跡偏離告警

令告警及事件的CRUD

告警及事件服務(wù)服務(wù)組件

。告警及事件操作（基本操作和擴(kuò)展操作）

令聯(lián)動策略數(shù)據(jù)的CRUD

聯(lián)動服務(wù)服務(wù)組件

令聯(lián)動策略的加載與執(zhí)行

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令登陸身份識別

安全服務(wù)。安全行為日志服務(wù)組件

令權(quán)限管理

令事件腳本的加載、解析、運行

事件腳本引擎服務(wù)組件

令下行Adapter生命周期管理

令下行Adapter基礎(chǔ)類結(jié)構(gòu)

分布式代理令配置管理與操作維護(hù)接入組件

令事件及告警操作

個上行Adapter生命周期管理

適配器Manager接入組件

今上行Adapter基礎(chǔ)類結(jié)構(gòu)

事件腳本編輯產(chǎn)品事件腳本的加載、編輯、測試、部署開發(fā)工具

GIS編輯工具工程GIS圖形編輯開發(fā)工具

數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)的導(dǎo)入/導(dǎo)出開發(fā)工具

在上述組件基礎(chǔ)上，圍繞監(jiān)獄的應(yīng)用需求，重點開展以下幾個方

面的研究工作：

a）根據(jù)監(jiān)獄現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程和管理規(guī)范，定制提供參數(shù)化定義、

組態(tài)、腳本、策略；

b）根據(jù)監(jiān)獄現(xiàn)有信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口格式，擴(kuò)展開發(fā)工具的數(shù)

據(jù)管理模塊的功能和支持的格式，實現(xiàn)與現(xiàn)有信息系統(tǒng)的對接和整

合；

c）基于監(jiān)獄應(yīng)用示范項目的前端感知設(shè)備種類，對公共網(wǎng)絡(luò)管

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理平臺的設(shè)備種類及其屬性進(jìn)行裁剪和更新;

d）根據(jù)監(jiān)獄應(yīng)用示范項目的應(yīng)急聯(lián)動需求，定義智能化聯(lián)動策

略以及涉及的設(shè)備接入、管理和控制策略，實現(xiàn)面向監(jiān)獄的智能聯(lián)動

服務(wù)組件；

e）擴(kuò)展支持對視頻集中存儲子系統(tǒng)、車輛管理及防逃匿子系統(tǒng)

的管理和狀態(tài)監(jiān)測功能。

29

五.“感知監(jiān)獄”平臺:

5.1感知監(jiān)獄云平臺

5.1.1系統(tǒng)概述

目前我國的監(jiān)獄信息化建設(shè)取得了一定的成就，國內(nèi)一些大中型

監(jiān)獄已經(jīng)構(gòu)建了較為完備的軟硬件平臺，僅就監(jiān)獄安全防范和應(yīng)急指

揮應(yīng)用系統(tǒng)而言，各地監(jiān)獄已建設(shè)了包括視頻監(jiān)控、報警、巡更、門

禁、語音對講、公共廣播、AB門、高壓電網(wǎng)等在內(nèi)的眾多技防與物

防系統(tǒng)，但是仍存在以下較為突出的問題：

一是系統(tǒng)集成度不高。信息系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)的研制和集成商

相對分散，沒有相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)信息接口，導(dǎo)致業(yè)務(wù)

流程匹配性差；子系統(tǒng)之間信息共享不暢，管理流程間銜接困難、應(yīng)

急處突和異常事件響應(yīng)速度慢，難達(dá)實現(xiàn)提升監(jiān)獄工作效率的目標(biāo)。

二是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，各子系統(tǒng)的信息分

離收集、維護(hù)管理、一致性差，難以形成有效的集成維護(hù)機(jī)制，子系

統(tǒng)間的信息仍通過人工進(jìn)行集成，缺乏自動信息匯總和分析處理。由

于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不足，影響了系統(tǒng)的開發(fā)，增加了項目建設(shè)風(fēng)險，并易

造成投資浪費，

三是數(shù)據(jù)庫資源整合開發(fā)不夠。監(jiān)獄已建和在建的罪犯信息庫、

警察職工信息庫、監(jiān)獄管理信息庫和決策支持?jǐn)?shù)據(jù)庫等四大主題數(shù)據(jù)

庫之間未能實現(xiàn)共享，難以全面獲取監(jiān)獄日常工作中所需的人、物、

30

環(huán)境和事件等信息，系統(tǒng)開發(fā)難度增大。因些，數(shù)據(jù)庫建庫工作尚需

進(jìn)一步完善。

四是安防平臺智能化水平低。監(jiān)獄整體安防平臺智能化水平較

低，人防、物防、技防手段相對孤立，過多依賴于人工干預(yù)，運行效

率低下，難以實現(xiàn)超前預(yù)警和防范。技術(shù)滯后的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，易造成警

力浪費，無法實現(xiàn)監(jiān)獄的快速應(yīng)急響應(yīng)。

借助信息技術(shù)的最新發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)安防應(yīng)急指揮集

成平臺從技術(shù)層面提升監(jiān)獄信息化建設(shè)的智能化程度，從而實現(xiàn)各個

業(yè)務(wù)子系統(tǒng)間的無縫互聯(lián)，配合管理體制和業(yè)務(wù)流程的改進(jìn)能夠?qū)崿F(xiàn)

組織結(jié)構(gòu)和工作流程的優(yōu)化，顯著提高監(jiān)獄執(zhí)法、安全防范、罪犯改

造等工作效率。

感知監(jiān)獄云平臺是先進(jìn)可靠、集眾多功能于一體、可靈活配置與

擴(kuò)展、實施簡便的大型綜合安防指揮平臺，集感知、存儲、監(jiān)視、控

制、報警、聯(lián)動、指揮等眾多功能于一體，具有“集中管理、分散控

制、多級聯(lián)網(wǎng)、全面監(jiān)控、全網(wǎng)聯(lián)動”等特點。感知監(jiān)獄云平臺充分

考慮了技術(shù)的先進(jìn)性與擴(kuò)展性，重在改善現(xiàn)有各類安防應(yīng)用獨立運

行，缺乏有效集成的現(xiàn)狀，同時兼顧原有系統(tǒng)的可重用及低成本平滑

移植。

5.1.2需求分析

感知監(jiān)獄云平臺對視頻監(jiān)控、報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、蛇腹網(wǎng)振動

31

系統(tǒng)、對講廣播系統(tǒng)、電子巡更系統(tǒng)等進(jìn)行了整合，通過GIS地理信

息管理子系統(tǒng)的電子地圖功能，在監(jiān)獄地圖上直觀的呈現(xiàn)出各攝像頭

的位置、門禁位置、圍墻電網(wǎng)等，并實時顯示報警信息，如當(dāng)門禁系

統(tǒng)有異常報警時，地圖上相應(yīng)位置的門禁就會紅燈閃爍，當(dāng)圍墻電網(wǎng)

有異常報警時，地圖上相應(yīng)位置的圍墻電網(wǎng)開始閃爍，此時我們可以

點擊查看該地點的監(jiān)控圖像，了解事件的具體情況，以便及時作出應(yīng)

對措施。

感知監(jiān)獄云平臺中，實現(xiàn)了各系統(tǒng)之間的聯(lián)動，一旦發(fā)生突發(fā)事

件，可以聯(lián)動調(diào)閱各種想要了解的信息，可以通過應(yīng)急指揮平臺的電

子地圖查看突發(fā)事件發(fā)生地點的視音頻資料、警力分布情況、門禁信

息等，都能實時顯示在指揮中心的大屏上，如發(fā)生罪犯脫逃，我們可

以通過應(yīng)急指揮系統(tǒng)直接調(diào)閱相關(guān)的視頻和音頻信息，該罪犯最近的

會見監(jiān)聽錄音、親情電話錄音、體貌等，分析罪犯可能的逃跑線路圖,

對關(guān)鍵位置啟動緊急預(yù)案，以便及時設(shè)卡堵截。

感知監(jiān)獄云平臺應(yīng)具有下述特點：

?對監(jiān)區(qū)操作人員：需要更便捷的工作方式。一臺終端上可以掌

控全部子系統(tǒng)，系統(tǒng)界面更加直觀，各子系統(tǒng)之間信息共享并實現(xiàn)自

動聯(lián)動；不需要在不同的子系統(tǒng)、不同的應(yīng)用畫面之間來回往復(fù)切換,

降低勞動強(qiáng)度，提高工作效率。

?對指揮中心人員：需要更全面、更及時的現(xiàn)場信息。在指揮中

心內(nèi)，能夠一目了然地看到所有監(jiān)控場景（地理空間信息+諸音視頻

信息），及時獲知事件告警及輔助信息，能夠?qū)⒅笓]命令下發(fā)到現(xiàn)場

32

的每個系統(tǒng)、人員和設(shè)備；改變以往指揮中心信息獲取和溝通不利的

局面。

?對系統(tǒng)維護(hù)人員：需要低成本的維護(hù)方式。在一個平臺上能夠

配置和管理所有的安防設(shè)備及系統(tǒng)，避免將過多精力用于適應(yīng)各個子

系統(tǒng)界面風(fēng)格、技術(shù)路線等方面的差異，無需投入大量人力物力用于

進(jìn)行系統(tǒng)的升級工作及日常管理。

5.1.3項目建設(shè)方案

物聯(lián)網(wǎng)是近年來蓬勃興起的一項新技術(shù)新變革，其核心思想是人

與物、物與物相連，協(xié)同感知和協(xié)同作業(yè)，涵蓋感知、傳輸和應(yīng)用三

個層面的內(nèi)容。將物聯(lián)網(wǎng)的理念和云計算技術(shù)引入安防領(lǐng)域，將徹底

改變安防領(lǐng)域各類應(yīng)用孤立運行的局面，使視頻監(jiān)控、門禁管理、電

子巡更、對講廣播、周界防入侵、報警管理、人員與車輛定位、等各

類應(yīng)用能夠在一個平臺上集中運行，從而實現(xiàn)多層級、立體化、更智

能、更便利、更靈活的安防技術(shù)體系。

感知監(jiān)獄云平臺遵循以下設(shè)計思想：

①開放性：提供平臺集成功能，集成其他系統(tǒng)，能平滑的將其

他系統(tǒng)數(shù)據(jù)過渡到本系統(tǒng)。做到系統(tǒng)的無縫連接，提供了一個監(jiān)獄可

以持續(xù)發(fā)展的軟件平臺。

②安全性：采用多重安全認(rèn)證機(jī)制，數(shù)據(jù)庫內(nèi)重要數(shù)據(jù)，均通過

加密算法加密存儲，加密算法，支持多種加密方式。

③穩(wěn)定性：系統(tǒng)基于穩(wěn)定、安全、保密的大型數(shù)據(jù)庫，以保證系

33

統(tǒng)運行正常。具有良好的數(shù)據(jù)共享，實時故障修復(fù)，實時備份等完善

的管理體系。

④先進(jìn)性：在技術(shù)上應(yīng)具有一定的超前性，采用國際或國內(nèi)通

行的先進(jìn)技術(shù)，以適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)的基本核心理念是通過各種感知手段實現(xiàn)物與物之間的

互聯(lián)。將物聯(lián)網(wǎng)理念和技術(shù)引入安防領(lǐng)域，主要體現(xiàn)在以下四個層面:

①.數(shù)據(jù)集成：按照物聯(lián)網(wǎng)的理念建立企業(yè)級共享信息模型，包

括企業(yè)級元數(shù)據(jù)、實例數(shù)據(jù)、過程數(shù)據(jù)，建立共享信息庫及數(shù)據(jù)共享

機(jī)制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)層面的集成。

②.感知集成：采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)例如電子標(biāo)簽、傳感器、無線射

頻等技術(shù)手段改造現(xiàn)有安防設(shè)備，使其具備智能化感知能力，實現(xiàn)感

知層面的集成。

③.認(rèn)識集成：采用模型驅(qū)動的腳本化感知數(shù)據(jù)融合技術(shù)，將紛

繁復(fù)雜的設(shè)備原始信息提煉為有意義的業(yè)務(wù)信息，實現(xiàn)認(rèn)知層面的集

④.聯(lián)動協(xié)同集成：采用規(guī)則和策略驅(qū)動，通過事件聯(lián)動預(yù)案定

義對象的事件響應(yīng)機(jī)制，將復(fù)雜的事件處理過程歸結(jié)為簡單的對象及

其關(guān)系計算，實現(xiàn)協(xié)同層面的集成。

34

?引入感知技術(shù)改造認(rèn)知事件驅(qū)動的聯(lián)動預(yù)

現(xiàn)有設(shè)備，使之具案，實現(xiàn)全范匿無

?腳本化數(shù)據(jù)融合計采用姐件、組態(tài)、

備感知能力;算，將設(shè)備信息提縫集外虛擬現(xiàn)實等技術(shù),