基于rfid技術的公安物證智能溯源管理系統研究
當前,中國對物證保管記錄進行了一系列政策和制度的統籌安排,但在具體實踐中,由于人工操作易出錯、信息化不足效率低等,制度安排與具體實踐中出現不完全銜接的問題,導致刑事案件中關鍵物證損毀、遺失,對案件的最終訴訟和審判造成極大影響。對此,基于具體項目研究,將射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術成功應用于公安物證智能溯源管理系統,通過技術賦能,實現物證溯源管理,提升物證管理的規范性和透明性。


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引 言
公安物證管理是指通過恰當方式,依法依規保全物證證據價值的工作。它要求在物證保管過程中,“物”的本身不發生質變、損毀,也要求在“物”的流轉過程中不發生錯漏、遺失、混淆[1]。
在實際工作中,管理方式粗放或信息化、智能化水平不足,導致物證損毀、遺失、物證查找調用困難以及物證流轉過程失控等問題,對案件最終的訴訟和審判造成極大影響。尤其是關鍵證據在保管過程中的藏匿、遺失、污染和損毀,成為部分案件無法順利訴訟,甚至造成冤假錯案的重要原因[2]。
因此,構建規范、透明的公安物證管理系統,既是公安刑事工作的重要環節,也是維護司法公正,構建社會主義和諧社會的內在要求。
對此,文章通過具體警企合作項目實施,將射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術用于公安物證的全生命周期管理,打造一個智能化的物證溯源管理系統,助推公安物證管理的信息化、透明化、規范化。
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RFID技術簡介及其應用領域
RFID是一種通過無線射頻方式,進行非接觸、非可視的目標識別與數據通信技術,可滿足移動識別和多目標識別,兼具讀寫速度快、識別距離長、信息存儲容量大、信息安全性高、室外抗惡劣環境適應性強等特點。在本例中,作為信息載體的RFID電子標簽被附著在物證客體上,通過RFID標簽與環境基站、后臺管理軟件間的信息交互,實現物證信息流轉過程的自動記錄和溯源管理。
RFID技術的最早應用被認為是二戰時期盟軍開發的無線電識別裝置,即IFF(Identification Friend or Foe),用于解決低可見度情況下的敵我飛機識別問題[3]。經過幾十年的發展,隨著相關技術、標準不斷完善,RFID技術基本實現了低成本、小型化、網絡化,并廣泛應用于供應鏈管理、食/藥品安全、智能工廠、資產管理即信息統計等各類場景。
RFID技術在機場行李托運、食品安全、智慧工廠等方面的應用,即是運用了RFID技術在溯源管理方面的技術優勢。如達美航空公司通過將RFID技術用于行李托運的過程管控,全年行李處理準確率達到了99.9%,運輸的錯誤率降低了68%。通過RFID技術提升行李管理效能,可為全球民航業每年節省4億美元的成本。
在公安行業內,RFID技術在溯源管理方面的應用也早有實踐,如在電瓶車、摩托車中安裝的RFID模塊,有效提升了公安機關對非機動車盜搶案件的偵破效率[4]。在內部管理和信息化建設方面,已有研究將RFID用于警用裝備的管理,保障警用槍支在存、取、還等全流程的可溯性、規范性和安全性[5-6]。文章所要研究的物證管理,因涉及流程長、環節多、任務重,對身份識別、留痕管理有天然需求,為RFID的應用提供了適配場景。
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物證溯源管理要求及其智能化需求
公安物證的流轉、保管一直是刑事技術部門高度重視的工作。新中國成立以來,不斷通過政策倡導和制度設計,提升物證保管的合法性和規范性。各類法律法規對證據保管鏈中的固定、保管、查閱等各環節均做出了概括性規定,要求保管機構均應對證據保管、移送等所有證據流轉環節進行全程記錄,以使證據保管的整個過程可被完整、詳細地展現、證明。
這些制度設計體現了我國司法對證據溯源管理的法理要求,但在實際司法實踐中,因證據保管不善造成的冤假錯案屢見報端,體現了國家政策意志或制度安排與司法實踐的不完全銜接問題。
造成這種不完全銜接的原因:
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一方面體現在物證管理本身的復雜性。物證管理從采集、鑒定、保管、移交到最終處置,涉及流程長、部門多、人員雜;同一案件可能涉及書面證詞、實物證據、電子證據等不同類型和數量,增加了物證全流程管理的難度。
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另一方面,體現在物證保管方式的低效性。我國物證管控方式經過多年的發展,總體仍停留在人工操作為主的階段。
在此方式下,管理人員的技能水平、工作態度是物證管理效率面對的第一類風險,人員離退、職位轉換等人員更替導致交接遺漏則構成第二類風險,而管理人員監守自盜、主動隱匿構成第三類風險。此外,溯源能力不足導致的信息不透明、移送不順暢、處置不及時等,給后續訴訟工作帶來極大影響。
因此,在人工智能、物聯網、智能終端等科技浪潮下,公安機關執法規范化建設不斷升級,特別是刑事訴訟中對現場物證的來源、流轉、去向等環節的客觀性、真實性更加重視,建設一個現場物證從現場 - 實驗室 - 物證室 - 法庭的全生命周期溯源管控系統,真正實現溯源、規范、安全、減負的實戰應用目標,成為公安部門的迫切需求。
為實現上述目標,目前已有的技術路徑有條碼和二維碼技術。條碼是將寬度不等的黑條和空白按照一定的編碼規則排列,用以表達一組信息的圖形標識符。二維碼又稱二維條碼,是近幾年興起的一種編碼方式。條碼和二維碼技術均可作為物證的唯一身份標識,實現對物證的識別和溯源管理,其可行性和適應性已經被加以論證[7]。
但從使用的便捷性、可靠性來看,條碼和二維碼需近距離、無遮擋、逐一識別,且在物證的保管、流轉過程中,必須保證條碼的清潔、清晰、完好,否則將影響識別效果[8]。
面對物證在保管過程中的查找定位,以及在流轉過程中標簽的污染和磨損問題,條碼技術顯然不是最佳解決方案[9]。相較于條碼方案,RFID無須可視或人工干預,能夠自動、快速、批量識別,擁有更長的識別距離,抗環境干擾能力強,能夠確保溯源過程穩定、可靠[10-11]。
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RFID智能物證溯源管理方案實現
3.1
設計思路
公安物證業務流程如圖 1 所示。RFID智能物證溯源管理系統基于 RFID 技術在識別、定位方面的特性,主要解決物證身份標識的唯一性問題和物證采集、鑒定、保管、移交、處置全流程自動追蹤和溯源管理,以彌補人工管理或邊緣智能管理存在的不足,系統設計思路如下。

圖 1 公安物證業務流程
第一,物證采集現場。
在現場采集物證時,通過終端設備賦予物證具有身份唯一性的RFID電子標簽,并與現場勘查警務移動終端完成物證信息的匹配,從源頭賦予現場物證唯一身份。
第二,物證實驗室。
現場物證送到實驗室后,進入物證暫存區,通過智能交互屏進行案件信息、物證信息的關聯,之后根據具體工作要求,流轉至相關實驗室進行鑒定檢驗,或直接進入物證保管室保存。物證流轉到各實驗室后,檢驗人員通過智能交互屏查看送檢物證詳細信息,選取物證要進行的檢測步驟,系統自動記錄物證送檢人員信息、檢驗開始與結束時間、檢驗使用方法、設備編號等實驗室檢測過程中需要反映的要素。
第三,物證保管室。
物證實驗室檢測完成后,物證重新回到暫存室,通過智能交互屏,選擇確定其后續的處置程序,如銷毀、返回、入庫保管等。系統同步自動記錄物證的去向及時間、人員等相關要素。進入物證室,在物證一體化工作臺上拍照、自動刷新后,物證與案件信息直接進入管理系統,自動完成物證入庫登記。完成入庫登記后,物證按類直接存入智能物證柜(架),并將存放位置發送給系統,自動完成物證入柜記錄。后續物證如要出庫則需申請審批。若未經出庫審批,物證在離開物證保管室時,被物證一體化工作臺、物證保管室出入口檢測終端識別并進行報警提醒,確保物證的安全性。
3.2
系統架構及硬件配置
圖 2 為系統架構及硬件配置。系統在架構上分為前、中、后共 3 個層面。

圖 2 系統架構及硬件配置
具體來看,前端主要為各類感知和交互設備,硬件需求包括RFID電子標簽、RFID手持終端、一體化工作臺、智能物證柜(架)、智能交互屏、出入口監測終端及其他環境監測傳感器。根據業務流程中的不同場景,前端被分為物證采集現場、暫存室、實驗室及物證保管室 4 個場景。
中端主要是傳輸網絡、網絡交換機、應用服務器及存儲服務器。
后端為系統的軟件管理平臺,是實現各項功能調度、授權的窗口。
此外,該系統與全國公安現場勘驗信息系統自動同步信息,無須重復錄入,為一線工作人員減負的同時,降低錯錄、漏錄等人為問題。
3.3
智能物證柜的設計
智能物證柜由主柜和副柜組成,如圖 3 所示,采用聯網控制主板,每個格口均部署RFID天線,自動識別帶有RFID標簽的物證,實時記錄并共享所有存儲物證信息,實現智能化控制與管理。可根據實際需求及規模,支持多個柜體級聯組合設計擺放。

圖 3 智能物證柜
智能物證柜的硬件系統架構主要由柜體控制系統和RFID識別系統組成,如圖 4 所示。

圖 4 智能物證柜硬件系統架構
柜體控制系統由控制主板、人臉識別模塊、指紋識別模塊、電磁鎖、語音模塊、觸摸屏及燈控模塊組成,實現智能物證柜的人機交互、身份識別、權限控制、柜門開關和燈光控制等功能。
RFID識別系統由RFID主板、分支器和RFID天線組成,每個格口部署一個天線,實現RFID標簽的識別和定位。
對于帶有RFID標簽的物證,智能物證柜可實現定位和存取的自動判斷,具體實現過程如下。
智能物證柜上電后進行整柜盤點,通過分支器輪詢每個格口的天線[12]。天線識別到帶有RFID標簽的物證后,就將此物證的RFID編號與此天線對應的格口進行綁定,從而實現物證的在柜定位。
盤點算法通過對標簽的RSSI值進行平均并結合標簽的讀取次數進行加權計算,實現對標簽定位的優化處理,可以較好的避免串讀現象,確定標簽的實際位置。
實驗設計:以副柜為例,將柜體從左至右,從上到下進行編號,格口編號為B1、B2、B3、B4,每個格口放置10件帶有RFID標簽的物品,共 40 件。智能物證柜物品存放情況如表 1 所示。
表 1 智能物證柜物品存放情況

其中標簽“202411051440019177769638”被B1和B2兩個格口的天線讀到,標簽“202411051440019177769652”被B3和B4兩個格口的天線讀到,信號強度和盤點次數如表 2 所示。
表 2 智能物證柜標簽讀取情況

經過算法處理后,得出標簽“202411051440019177769638”存放在B2格口,標簽“202411051440019177769652”存放在B4格口,與實際位置一致。
民警進行存取操作時,需要通過人臉或指紋進行身份識別,識別通過后智能物證柜才會打開相應權限的格口柜門。無論是存入還是取出物證,在操作完成關閉柜門后,智能物證柜會對此格口進行一次盤點,根據本次盤點識別到的RFID標簽和之前本格口存在的RFID標簽清單進行自動比對,減少的即為取出的物證,新增的即為存入的物證,從而實現物證存取的自動判斷。同時,系統將這些物證的存取操作和此次操作的民警身份自動關聯,后臺自動記錄一條存取記錄,為溯源管理提供依據。
3.4
系統主要功能
系統的主要特點是物證全生命周期的溯源管理,在貼近公安物證管理實戰的基礎上,結合RFID技術優勢,兼具智能提醒、統計分析等功能,如圖 5 所示。具體功能介紹如下。

圖 5 系統功能
第一,溯源管理。物證在初次采集時,便被賦予一個RFID電子標簽作為唯一的身份標識。在后續的物證流轉過程中,通過標簽與手持終端、智能交互屏、智能柜(架)、出口檢測系統之間的信息交互,實時自動記錄物證在現場采集、檢驗、查詢、調用、處置等各個環節涉及的時間、人員、狀態及位置等屬性,為溯源管理提供依據。
第二,精準查詢。一是物證信息查詢,根據用戶權限,可以通過案件編號、案件名稱、現勘編號、物證編號及物證名稱等關鍵字使用組合或全文檢索方式,查詢物證的基本信息、物證檢驗鑒定的信息及物證流轉信息等;二是根據物證柜(架)上內置的RFID模塊,可以實現物證定位,方便查詢、調用等日常管理。
第三,精確識別。RFID電子標簽以無線射頻方式實現非接觸、非可視的信息通信,有效避免了條碼標簽在流轉過程中因破損和污染而無法識別的問題。此外,除對單一目標的精確識別外,在多目標、集群目標下,也能實現一次性精準識別。特別是現場物證在辦理入庫登記、位置存放、日常查找、專案調取、移交等環節均無須人工操作,自動完成。
第四,高效統計。一是流程統計,通過智能交互屏或后臺管理平臺,可實時查看物證在入庫、出庫、處置等相關信息,并可按需設置提醒功能,對超期處置行為進行督促。二是自動盤點,如在物證保管室通過RFID手持機遠距離掃描,可一鍵完成庫存盤點并生成盤點報告。三是自動統計分析,通過系統可以自動完成出庫、入庫、物證類別(手機、人民幣、手表等)、案件類別(刑事、行政)等信息統計,同步生成各類可視化報表。
第五,安全監測。按需在物證保管室門禁、一體化工作臺等關鍵位置安裝出入口檢測終端,實現對未授權物證非法出庫報警,避免物證誤取和防盜。
第六,動態展示。一是日常核查,在庫物證日常監管無須進入保管室,直接通過智能終端查看物證所處位置和存在狀態。二是特殊核查,領導或參觀指導、上級督查時無須進入物證保管室,通過會議室大屏可以直接進行演示或核驗。
第七,遠程示證。系統支持現場物證遠程展示。通過視頻方式可以實現遠程展現現場物證,避免實物的傳遞。
第八,權屬變更。系統支持現場物證“換押式”流轉。現場物證根據辦案流程在案卷移交檢、法時,不移動物品位置,僅依靠平臺操作實現權屬轉移,可有效規避現場物證損毀、丟失風險。
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系統使用效果
該系統通過警企合作項目,在杭州某刑偵分局進行了試點,解決了原條碼方案中溯源能力弱、人工壓力大等諸多不足,使得系統更貼近實戰、更加智能。具體使用效果列舉如下。
第一,溯源可控。系統中物證滿足溯源要求,物證從現場開始就被賦予唯一身份,整個流轉過程通過智能終端設備實現時間、人員、位置、過程的留痕,真正實現全流程溯源。
第二,減負增效。物證在流轉、保管、督查過程中實現了自動讀取、自動統計、自動定位、自動展示,真正為基層一線刑事技術部門減輕工作量,提高科學用警率。
第三,安全穩定。系統避免了人工管理中易出現的錯誤書寫、篡改等問題,避免了條形碼、二維碼管理中易出現的標簽磨損、被復制等問題,完全符合完整的監管鏈條要求[13]。
第四,規范完整。系統強化了各環節自動留痕,實現閉環管理,保障了偵查破案和訴訟活動順利進行。
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結 語
基于RFID技術的公安物證智能溯源管理系統將RFID在識別、定位等方面技術優勢充分應用于公安物證的溯源管理,有效彌補了國內目前使用的人工管理、二維碼管理、邊緣智能管理等模式存在的弊端與不足,真正實現了統一保管、智能預警、庫存明晰、規范流程等全生命周期管控的目的,具有很強的實戰性,符合國家提出的推廣公安一體化物證保全智能管控系統技術的目標。文章設計的系統已廣泛應用到全國多地公安業務系統。目前除了在物證溯源管理的應用,系統進一步拓展到警用裝備、案件卷宗管理等應用場景,為智慧警務提供了更好的保障。
物聯網、人工智能等技術的繁榮以及實戰要求的升級,對RFID在密集目標場景下的識別精度、識別速度提出了較高要求,或許將成為未來技術改進的方向之一。為了保障系統的安全性和用戶的合法性,人臉識別、指紋識別、溫濕度傳感器及紅外攝像頭等技術和產品被加以引用,給系統集成、成本管控提出了新挑戰。



