1 概述
由于监狱劳动工具有被囚犯非法使用的风险，因此有必要管理工具。传统的监狱工具管理采用人工方法，效率低下RFID实现对工具的有效管理，降低工具的风险。
2 监狱工具管理需求分类
根据不同的使用场景，监狱劳动工具管理大致分为三类：
固化在工作台上的工具管理。 这类工具需要实时监控是否在工作台上。
每天借的工具管理。这种工具通常放在车间工具箱里，每天上班发放，下班回收。
零星工具管理。这种工具通常放在工具仓库里，使用时借出，用完后归还。
3 RFID电子标签技术选型分析
RFID电子标签分为无源标签UHF标签，2.45G有源电子标签，125K+2.45G多频有源标签。其性能及用户体验分析如下：
4 RFID工具管理应用场景和流程
根据上述工具的管理要求和RFID不同的场景使用不同的电子标签性能特征RFID工具管理的技术。
4.1 固化在工作台上的工具RFID管理
1) RFID选择电子标签
固化在工作台上的工具需要实时在位监控，多频(125K+2.45G+13.56M)有源RFID标签，配合RFID读取设备，实现在位监控，离开信号覆盖区域，即报警。
2) 设备部署
在工作台面区域部署低频定标器和固定阅读器，覆盖如下图所示。低频定标器覆盖1-4半径m阅读器覆盖80个圆形区域m扇形区域。
3) 应用流程
多频有源安装在工具上RFID电子标签通过粘贴或挂绳安装。如果标签非法拆卸，系统会发出警告。
实时和有源的低频定标器RFID信息交互监控电子标签RFID电子标签是否在覆盖区域，如果离开定标器信号覆盖区域，则报警。
显示工具在位状态可以在后台实现。
4.2 车间工具箱工具RFID管理
1) RFID选择电子标签
根据车间工具箱工具的管理要求和RFID车间工具箱工具的技术特点RFID900个电子标签M UHF 无源RFID工具上捆绑或粘贴电子标签。
2) 设备部署
车间工具发放台面内置RFID阅读器以及IC卡阅读器。RFID对工具实现阅读器RFID读电子标签，IC卡对工具实现阅读器领用人的身份识别，实现工具借还与人员身份绑定。
台面显示器显示工具借还信息。
3) 应用流程
对于使用频率高的工具，通过热收缩管和螺钉固定标签。对于体积小、无法使用标签的工具（如针），应将其视为微工具，并选择将标签贴在盒子或袋子的组合包装上。
申请工具时，犯人刷身份识别IC卡，管理人员发放的工具，放在RFID读取工具在阅读器上RFID系统通过软件自动绑定工具和人员；
归还工具时，犯人刷身份识别IC卡，管理人员收集工具RFID读取工具在阅读器上RFID系统通过软件自动解除人员和工具绑定的电子标签数据。
台面电脑显示器自动显示未归还的工具信息。
5 系统架构
6 系统软件逻辑结构图和平台功能
如下图所示：系统软件逻辑结构图：
系统软件采用分层和模块的框架设计，用于界面显示、数据输入、显示等，业务逻辑层负责业务流程处理，数据访问层提供统一的数据访问接口，纯B/S基于三层结构WEB多层次业务软件系统的应用。利用中间件技术将中心数据库与应用程序分离，提供易于扩展的业务架构，可以更好、更合理地规划业务流和数据流，提高系统的安全性和可靠性，实时性能优越，可维护性强。
平台功能如下：
系统管理：实现权限管理、角色管理、用户管理等系统配置管理。
设备管理：实现所有设备的配置管理和实时状态监控
区域管理：实现区域数据和区域权限管理，实现分级权限管理。
人员管理：实现人员信息同步和人员信息管理
标签管理：实现标签入库管理、标签与人员绑定、标签挂失、补卡注销等。
工具管理：工具基本信息管理与和谐RFID绑定电子标签。
工具借还管理：工具借还、工具借还状态、报警管理。
工具在位监测管理：实现显示在位监测工具状态和报警管理。
多频有源RFID电子标签
工作频率 125KHz / 2.45GHz ~ 2.5GHz / 13.56MHz
卡片编号 ID / IC模式
工作模式 125K低频触发 / 2.45G信号传输
触发距离 0 ~3.5m可调
电池 锂锰软包电池容量500mA，电池寿命 > 5年
功耗 工作电流 4uA
防护等级 IP65
尺寸 23x40x9mm
防拆告警 挂绳式
工作温度 -40℃ ~ +60℃
定标器
工作频率 2.45GHz~2.5GHz/125KHz
低频触发半径 0~3.5m
电源 DC12V/1A
防护等级 IP65
工作温度 -30℃~+60℃
保存温度 -40℃~+80℃
7 设备规格
900M UHF无源电子标签
协 议：ISO18000-6C
芯 片：Impinj Monza4QT
存储空间：EPC 96bit, User memory 512bit
频 率：902-928MHZ
基材：以工程塑料为基材：tag载体
读写距离:4-7米左右(固定机1W,6DB)3米左右(手持机)
重 量:6克
适用温度：-40-80度
桌面型RFID阅读器
工作频段：840-960MHz
标签协议：EPC C1G2/ISO18000-6C
跳频速度：<2s
额定功率：30dBm
输出功率：5-30 dBm 可调
通道：4通道
工作温度：-35℃~+65℃
存储温度：-45℃~+85℃
数据接口： RS232/RS485/接口
以太(100M)接口
外部I/O： 2路继电器输出I/O输出(可配置为韦根26)I/O输入，1路12v电源输出
工作电压：12v
天线规格如下：
频率范围 902-928MHz
极化形式 圆极化
增益 5dBi
波辨宽度 60°/18°
特性阻抗 50Ω
驻波比 ≤1.3
前后比 ≥20dB