2019年被业内称之为智慧监狱建设的开局之年。随着今年4月初第一批“智慧监狱”示范单位审核验收完美收官，国内掀起了全面建设智慧监狱的热潮，一批高科技智能化企业纷纷摩拳擦掌，欲将在智慧监狱建设中大展拳脚。
智慧监狱建设，意味着物联网、云计算、移动互联等信息技术与监管改造工作深度融合，以及人脸识别、视频智能分析等AI技术带来诸多“智慧”应用。相较于传统监狱，“智慧监狱”的智慧主要体现在哪里?当前的技术是否满足实际监狱智能化改造需求?在具体项目实施中有哪些关键环节的难题需要突破或需要后期升级完善?a&s传媒邀请了智慧监狱建设技术领先企业大华股份的司法解决方案专家段宝泉，分享以AI为核心的前沿技术如何赋能智慧监狱以及攻克项目工程实施难点，以更好的推动智慧监狱的全面建设进程。
版块一：技术赋能篇(针对技术的创新应用)
1.智慧监狱建设涉及哪些技术的创新应用?
前沿技术加载三大应用
在智慧监狱建设过程中，以大数据、云计算、物联网、人工智能、移动互联网等新一代信息技术为核心的前沿技术不断在智慧监狱建设中进行加载和业务关联应用，特别是感知物联、数据运算及智能应用等方面。
感知物联：在传统通过网络、GPS、RFID、标签、二维码、条形码等技术感知外，在新一批智慧监狱建设过程还增加了NB-IoT、UWB、蓝牙、Zigbee等数据采集类技术创新应用。全面满足监狱的人、车、物、工具、井盖、门窗、水、电、气、温度等感知对象的特征数据采集和运行状态数据的感知。
数据运算： 依托于ETL工具， 对内采集在押犯人数据、安防数据、指挥调度数据、应用支撑数据、运维数据、警务人事数据等，将智慧监狱业务数据经过抽取、清洗转换之后加载到数据仓库, 为监狱大数据分析研判提供数据支撑及为监狱指挥决策、安全态势感知等提供分析决策。
智能应用：依托于监狱的视频及音频采集，通过人脸识别、周界智能分析、行为分析、人员密度分析、语音智能分析等智能化技术，实现监狱人员的管控、人数的清点、周界智能化防控及人员的徘徊、斗殴、聚集、起身等行为分析以及会见、谈话等敏感词的识别预警等智能化应用。
2.新技术驱动下，智慧监狱的“智慧”主要体现在哪些方面?
监狱“智慧”之核心体现
以大数据、云计算、物联网、人工智能、移动互联网等新一代信息技术为支撑，将现代信息技术与监狱业务相融合，实现对监狱各类信息的感知、分析、处理和整合，通过信息的变量实现智能的控制，通过更深度的融合达到更紧密的协同，智慧的核心主要体现在以下三个方面。
高集成：构建以在押犯人个体为核心，以监管业务活动和主要数据项为基础，实时通过多子系统的集成联动、业务关联、实现一点报警、多点联动，围绕空间地理、活动轨迹、文本、图片、音视频等各类数据的数据中心，实时汇聚各类监管数据信息，达到数不漏捕 、人不漏控 和险不漏察的目的 。
高共享：利用数据共享集成，实现数据的一次录入、全员共享;引入各类智能分析引擎和业务分析模型，实现信息数据有效流动与信息资源的价值增值，为智能挖掘、分析研判等提供支撑。
大数据：依托于数据中心，借助对数据的分析来科学决策， 比如利用大数据提升监狱风险预测能力，改变了过去被动获取信息资源、难以主动实施预防稳控措施的管理模式，牢牢掌握了工作的主动权，同时打造智慧监狱仪表盘，通过仪表盘和数据可视化展现一眼知晓监狱全局态势。
3.人脸识别技术如何赋能智慧监狱建设?是否存在技术瓶颈?
人脸在业务中 “大有作为”
随着高清监控普及GPU、TPU等智能芯片运算效率的提升，深度学习算法增强图像和视频分析的准确率的提高，使人脸识别在监狱应用等方面更“智能”，目前人脸识别赋能智慧监狱的建设更多还是需要与监狱业务的深度融合，为监狱管理、安全防范等业务应用带来智能化的能力。例如：
1) AB门智能化的管控，就可以通过人脸识别技术来做到身份证与登记人员的身份的核验，登记人员进出AB门时的身份的核验，通过部署在前端的智能化采集认证设备、审核客户端以及相关系统软件，实现监狱大门各通道人员自助式信息登记、人像采集、人员审核、实现外来人员/内部人员信息管理等功能。
2) 进入监内，通过人脸识别来实现人员的网格化管控，借助人脸抓拍摄像机、人证一体机对人进行结构化抓拍、处理，实现对在押犯人，民警，外来人员的数量以及信息展示，并通过人脸识别技术实现在车间、监舍等主要点名场景实现人员的智能化点名。
落地过程还是需要进一步来提升人脸技术与监狱业务融合，通过深度的业务匹配度来提升人脸技术的要求，例如：三人互监小组，这就要求通过人脸来做到人数和人员身份的识别，在出现遮挡的时候需要通过侧脸进行识别等。
4.人工智能技术在智慧监狱的应用趋势?
“认知智能”是未来发展目标
未来几年时间，监狱将进入一个智能化领域高速发展的时代，随着智慧监狱的口号的提出和全国智慧监狱示范点快速落地，今年已全面进入到智慧监狱、智能化监狱建设时代，经历监狱智能化目前主要用于安全保障的阶段后，监狱智能化将全面的和监狱各业务系统、业务数据进行多维融合，推动监狱智能化从感知智能向认知智能发展，目前更多监狱智能化还是处于音频、视频等数据采集、感知、分析得出结果，还没跟监狱业务深度融合，未来应用趋势更多需与业务融合达到认知智能的阶段，通过监狱业务数据加载及人工智能技术的匹配，让智能化会根据监狱业务类型、监狱不同的事件类型等去思考、推理给出处理方法，可以根据每个阶段、对应的问题指导监狱工作，给出问题的解决方案。
版块二：项目实施篇(实际部署中的难题及解决方案)
1.相较于其他领域，AI摄像机等智能产品在监狱领域部署方面有哪些特殊要求或特点?
相对于其他领域，不论是前端AI摄像机，还是后端智能分析服务器等智能产品在监狱领域安装部署整体上还是存在一些特殊要求。
1) 对于场景化的要求
安装部署既要满足监狱单场景(监舍、车间、AB门、周界等)的目标检测和行为分析，又要实现大范围场景的智能化的关联，使整个监狱各类小场景中智能化应用既能实现局部智能、又能实现全局智能，使整个监狱智能化形成统一的关联性的分析和应用。
2) 对于环境因素要求
视频成像质量受环境影响较大，存在光照不足、图像模糊、目标尺寸过小或相互遮挡等问题，不利于智能化的分析及对视频内容的辨识，同时对前端采集设备的安装也有比较高的要求，比如人脸大小、角度、图像质量等，在各种环境中怎么去满足智能化分析和应用。
2.如何结合原有监狱的产品和系统进行智能化升级改造?
在监狱已建系统和产品进行智能化升级改造主要从两个维度来考虑：
1) 线路的利旧：例如在监狱现状还是标清模拟摄像机情况下，原有部署都是同轴线缆，那么进行智能化升级时可以不改变原有线路的情况下对老系统进行智能化升级改造，比如采用HDCVI智能化前端，也能实现人员特征的采集及智能化分析，同时还避免了编码、解码过程中产生的图像质量损耗。沿袭模拟标清传输的线路， 可减少施工部署的复杂度，降低辅材成本及维护复杂度，以及对施工人员的技术要求。
2) 产品的利旧：例如在监狱前端已是高清网络摄像机但是并不具备智能化的情况下，可以在中心增加智能分析服务来满足监狱智能化的升级改造，智能化既有前端智能，又有中心智能，所以可以根据监狱目前的情况即可选择前端智能化的设备的更换还是中心智能化集中分析处理。
版块三：用户反馈篇(用户面临的挑战及应对之策)
1.传统监狱管理面临哪些压力以及监督难度?
传统监狱管理主要面临监狱在押犯人不断增多，在押犯人构成日益复杂，有暴力犯、涉毒犯、**犯等多种犯罪类型的在押犯人及多次判刑的在押犯人持续上升，因此面临在押犯人的狱内劳动、改造及生活中安全的压力及狱外就医等外场押解过程中安全的压力，同时也面临的监狱民警和监狱整体安全的压力。传统监狱的业务系统只负责对在押犯人信息数据的采集，各类技术防范系统只起到了监视、控制和事后调查的作用，且各类技术防范系统与业务系统基本都是独立运行的，形成信息孤岛，一旦出现紧急事件，各系统之间无法及时联动，无法快速高效地发挥预警和防范的作用，且传统监狱的管理模式为事后管理，盲目管理、碎片化管理及粗放型管理等几类，这些管理模式及方法使监管工作始终处于被动地位。
2.智慧监狱建设是否有提升监狱管理和监督能力?
在智慧监狱建设中，通过大数据、云计算、物联网、人工智能、移动互联网等新一代信息技术总体来说是提升了监狱管理和监督的能力，实现了监狱管理模式的改变，从盲目管理到精准管理、被动管理到主动管理、粗放式管理到精细化管理、碎片化管理到系统性管理，例如服刑人员在监舍休息，因突发疾病发作躺在地上，应急指挥平台进行视频智能分析(智能手环监测生理状况)后报警， 监控中心警报响起并接警处理， 自动启动拾音器、摄像头， 自动调取监舍人员名单， 自动通知医务室，民警和医务人员及时赶到现场处理。
例如智能监狱的建设为以民警在三大现玚对在押人员的精细化管理，同时实现对场所对民警的管理和民警对场所设备的管理，最终达到“物防、人防、技防、联防”四防一体化管理，实现对在押犯人的日常生活、劳动、教育和突发应急事件的管理。