物联网及无线定位技术在物证管理中的应用

□林丽芝，许发见，丁 强

(1．福州外语外贸学院，福建 福州350202;2．福建警察学院，福建 福州350007)

公安信息化对于刑事科学技术工作尤为重。物证的管理又是刑技工作里一项非常重要的基础工作，每年证物处理、查看、保存的工作量都在不断递增，所以使用现代化信息技术提高管理工作的质量和效率，是物证管理工作革新的必由之路。

对物证的规范化管理是确保证据完好无损的有效措施，所以需要高度重视物证和事实的关联性，规范管理方式，充分利用信息技术提升物证的保全和监管能力，为侦破案件、司法诉讼提供有力的证据。

一、物证监控管理需要信息化管理系统

随着物证保管规范的不断完善，要求我们不断提升物证保管水平。各地都在加强物证保管技术规范、专用器材设备、配套环境设施等方面的建设工作，建立相应的政策保障机制，使物证管理体系更加完善，这为物证监控管理自动化系统的产生提供了基础。建立一个规范化的公安物证管理信息系统，应该实现案件登记、物证登记、物证照片即拍即导、物证流转登记、物证查询、归还提醒、盘库查询、物证分类统计等业务流程的计算机化。

结合相关部门物证管理的经验，综合利用摄像技术、网络技术和数据库技术等可以构建集物证追踪、监控、案件和物证信息录入、物证照片采集保存、查询、自动盘库、统计分析等功能于一体的综合物证信息管理系统，实现自动化的物证管理。系统应该集中关注以下几个方面的问题:

第一，实现物证入库检验管理到入库后的综合管理这一系列链式业务流程管理。包括对物证的登记管理、分检管理、专业检验流程管理等形成的基础数据全部要记录在数据库中，这样才有利于实现物证查询、借阅、移交、销毁、盘库等管理的自动化，还可以具有报表统计、数据分析等自动处理功能。

第二，角色控制管理。应用角色控制(RBAC)技术，对各个工作环节进行分解定义，将管理和使用职责进行细致的分级分组，然后定义成不同的角色权利，每个工作人员授予对应的角色权利。这样有利于为不用等级的用户配备访问权限，不同的访问权限查看到的信息不同，便于权限管理和用户控制。配置良好的任务、角色、规则和对应业务流程有利于执行和监管，达到提高管理水平和工作效率的目的。具体包括工作流规则设置、工作流定制、工作流节点设置、角色设定、角色控制、用户账户管理等。

第三，数据安全管控。物证管理作为刑侦工作中重要的一部分，对系统的安全性、数据的真实性要求较高，因此我们将充分考虑到数据的保密、安全和可靠性问题。系统中数据访问、修改都需要有统一授权和身份认证，保证数据的安全。对于特殊数据，文件流转和网络数据传输要进行数据加密;特殊数据的存储也可以进行局部颗粒加密，对一般用户进行屏蔽，以确保保密数据在控制范围内传输使用。通过严格的权限管理和用户使用权限的分级限制，保证数据的存储和使用安全。

二、无线射频识别技术催生物证管理的智能化

物联网是在互联网基础上延伸和扩展的网络，其网络终端延伸和扩展到任何物品内部，最大特点是可以进行物与物的信息交换和通讯。其本质是利用无线射频识别技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品接入互联网，实现信息交换和通信，以及智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等。其中无线射频识别技术(RFID:Radio Frequency IDentification)又称电子标签，是通过无线的方式识别特定目标(电子标签或称为识别卡)并读写相关数据，整个过程无需触碰到目标。［1］RFID电子标签的阅读器(读写器)通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。正是这种非接触式的自动识别技术，方便自动识别目标对象并获取相关数据，而且识别工作无需人工干预，还可识别快速运动中的标签或者同时识别多个标签，可工作于室外各种恶劣环境。

由于RFID技术发展迅猛，其功能不断强大和完善，而且其特性也符合我们的需求，因此将RFID技术与数据库管理系统结合应用于物证管理领域是最新的应用发展方向。当前形势是各类案件越来越多、物证也越来越多、越来越复杂，这就迫切需要研究和利用物联网技术进行信息采集、传输和数据处理，实现对犯罪物证的智能化识别和监控管理，包括物证登记管理、使用管理、监控管理等一系列物证信息生命周期管理，提供更详细可控的状态信息，防止物证被毁损或丢失，提高管理和维护的工作效率。

研究和应用RFlD的无线识别技术，以及分析其网络应用模型，实现对人和物的准确认定、对案件对应物证的精确判定，拓展了物证附属信息的信息量。结合数据库技术，实现对物证信息的共享，提高综合应用水平与打击犯罪的快速反应能力，也便于领导随时掌控各个实验室情况。

构建基于RFID的物证管理系统模型，需要详细分析其中RFID系统的数据采集过程和数据传输协议，以及RFID中间件的作用，然后是形成管理系统方案，主要包括系统软硬件的构成、功能划分等。业务应用上要实现对多个物证保管室中的物证、检材信息和介质的保管、流转、存档、封存等业务的规范化、统一化、信息化处理。同时还可以研究利用低成本、低功耗的ZigBee技术为物联网提供互联互通的协议标准，利用它还可以开发出无线定位的功能。

近年来基于位置的无线定位需求越来越多，特别是在军事、医疗、警务等领域，但是过去经常使用的全球定位系统(GPS)和蜂窝无线定位两种都无法满足室内定位的需求，所以需要研究室内无线定位系统。常用的室内定位技术有基于超声波、基于红外线、基于超宽带、基于射频识别的定位技术。红外及超声波技术易受到环境阻隔和干扰发生能量损耗，而超宽带技术花费相对较高。射频识别技术用在室内定位系统中较为适合，实现起来比较方便，定位精度也能够让人满意，且造价较低。RFID定位系统具有自组织性，无需卫星或者手机网络的配合，而基于IEEE802．15．4的ZigBee技术尤其适合与RFID技术结合应用于室内定位系统。［2］

应用ZigBee技术的室内定位系统其原理是:接收信号强度会随距离增加而衰减，可以根据经验公式分析接收信号强度变化来计算出与信号源的距离。通过在传感器网络中布置参考节点，移动节点来构成网络系统的，参考节点为静态固定节点，在各节点间可以传输测距信号和节点位置信息，然后结合各参考节点位置信息，定位模块计算出待测点的位置。该技术应用于对物证的监管和无线定位，可以实现对特定区域内的物证、物资、工作人员的追踪定位、监控，实施保护措施，提高监管力度，节约警力。

另外，电子证据作为特殊的一类物证，由于其特殊性，易于被复制、窃取、破坏，所以更需要借用物联网等各种技术来加强监管控制。特别是多数电子证据是以程序、文本、音像等电子形式存在的，而且这些数据的载体一般也是易失、易被破坏的磁性介质，所以需要利用RFID技术对U盘等电子证据的读取、复制等使用操作进行跟踪、监管和日志备案。

三、物证系统的智能化识别和监控管理应用研究

物联网应用技术与物证管理工作相结合，运用计算机网络和物联网技术进行物证登记管理、使用管理、监控管理、物证信息生命周期管理等，以提供更详细可控的物证状态信息，提高管理和维护效率。

系统利用无线射频识别卡来标注物证，保证每件物证有唯一的身份证，又能长期标识保存。射频识别卡为这些物证提供一把智能的枷锁，实现全方位，自动化监管，并可大大缩短查找设备的时间，提高管理效率和物证使用率。还可以制作电子定位地图，用来快速查找定位物证所在的区域或具体位置。监控区域内可以通过无线定位技术对物证实现定位跟踪，实时查看物证的移动使用轨迹，确保物证在监管的范围内。

同时可以将读卡器、电子标签、解码器、拍照及短信群发等功能模块进行有机整合，实现登记、录入、物证管理自动化、智能化。物证出入库时，系统会自动短信告知分管领导，起到监管作用，防止疏忽、漏送、错送等情况。针对各种管理流程还可以进行智能化控制和监管，比如在某物证保管期满的前几天系统就主动提醒管理员要及时掌握证物处置变化情况。

要实现上述的智能化管理系统，需要研究和综合利用RFID、ZigBee、传感器等物联网应用技术，结合物证管理的业务需求，构建软硬件结合的高效、智能、网络化的物证管理平台，提高工作效率和管理的精确性，并推进公安信息化建设。

首先在硬件上给每个物证配备唯一的RFID识别标签，使用RFID标签可以实现无线快速读写，减少了手工记录样本的时间，以及避免搬运移动物证的麻烦。制作生成的RFID标签是固定封存的，可以防止他人篡改标识内容，保证了每件物证有唯一的身份证，同时物证的身份标示又能长期保存，不因污染、磨损等因素导致无法识别。现在的无线射频技术已经很成熟可靠，完全可代替条码、二维码来标识和识别物证，还能够确保物证流转过程中被高效、自动地识别，防止物证存放错乱、丢失等问题。

然后构建基于无线射频技术和传感器的物证智能管理系统，硬件除了作为物证身份标识的RFID电子标签外，还有门禁系统、读卡器和网络硬件辅助设备等。电子标签是作为每个物证的身份标识，包括重要岗位的工作人员也可以佩戴对应的RFID电子标签接受门禁的监控;门禁系统包括RFID监控设备、各类传感器、RFID网络，再配合读写器和无线手持读卡器等一起使用;网络硬件辅助设备包括服务器、交换机、有线局域网络、无线局域网点、声光报警设备。

每个易丢失的重要物证都配置RFID识别卡或者环带，把它和物证捆绑固定在一起，RFID识别卡可以提供与之唯一对应的编码作为系统识别的标志和识别信号，物证在监管范围内能够实现无线定位，方便查找查询;相关管理人员也可以佩带RFID识别卡，作为进出重要物证室或库房的出入证。这样确保使用人员和物证进出监控区的时候，在进出口处设置门禁系统里都有记录体现，实现对人员、物证的全方位追踪。如图1所示。

根据业务和管理的需要开发的物证电子分布监控地图，可以实时查看资产的分布情况及资产移动轨迹，在监控的区域内，对物证实现定位跟踪，快速查找到隐藏着的物证。重要物证的捆绑标签如果发生外壳损坏，强行拆除等异常情况，则系统弹出报警信息或者发送短信给管理员;RFID监控设备实时采集标签信息，如发现资产被带入限制区域监控范围，则系统报警。

最后是建立完整的物证数据库监控系统，从物证的动态流转中准确把握物证状态，切实保障物证的安全性和可控性。系统产生的工作记录和监控提供了对物证存储和使用的查询和统计功能，实现物证管理的自动化、现代化和规范化，提高工作效率，也可用于内部监督管理。物证数据库监控系统还可以加强证据的周期管理，包括取证、固定证据和举证的规范化管理。从数据录入开始进行合法性、规范性校验，确保数据的完整性、规范性、可用性，为实现刑事技术研判和串并案分析管理做好数据准备工作。对电子证据载体捆绑上RFID有源标签，控制它们不被带出监控区域，确保取证、鉴定、固定证据、举证各个环节得到监控，体现了操作的合法性和规范化。在对物证信息进行添加/修改/删除/查看，以及物证借出/归还，物证转移、归还给物主等工作流程中，确保每条物证信息变化都记录清晰，对每个物证的合法操作、物证转移去向都有迹可查，对每个物证的非法操作都能够被监控记录和及时报警。

整个系统实现物证从提取到保全、鉴定及出入库的全程自动追踪;物证资料记录既包括文字，也包括图片、视频，都需要确保资料详实可靠;物证在各个流转环节能自动追踪，无需手工刷码即可自动记录各流转环节的时间，保存相应流转环节的图片、视频资料，保证物证在各流转环节有真实记录;流转环节发生领取与登记不符的情况，系统自动报警提醒、避免出入库发生差错。

图1 RFID射频卡门禁识别系统

四、总结与展望

物联网技术具有信息采集、传输和处理的能力，可实现智能化识别和管理，从而提高资源利用率和管理效率。研究和利用物联网技术中的射频识别技术(RFID)，结合犯罪物证管理，对重要物证都捆绑或者嵌入RFID标签，然后进行物证信息采集、登记和管理，实现对犯罪物证的智能化识别和监控管理，防止物证被盗或丢失。实现高效、智能、网络化的物证管理系统，提高工作效率和管理的精确性。

该系统可以推广应用于实验室管理、犯罪现场监控、证物追踪定位、枪械及其他特殊物品管理等领域。系统的无线定位功能也可以用于特定区域人员、物资、车辆的追踪定位、监控，以及对特殊场所、犯罪现场、森林保护区、重大活动现场等实施监管、安保等防护措施。

［1］单承赣，单玉凤，姚 磊．射频识别(RFID)原理与应用［M］．北京:电子工业出版社，2008．

［2］吕治安．Zigbee网络原理与应用开发［M］．北京:北京航空航天大学出版社，2008．