羁押场所作为国家的刑罚执行的重要设施,具有监控管理犯人的重要职能,高水平的管理可有效防止犯人逃脱再次危害社会。最近,羁押场所的押量犯人的数量持续上升,人控管理的传统模式已很难适应在押人员管控的发展要求,管控效率低下、警力严重不足、羁押人员动向难以掌控、安全预警能力差等日益突出,极易造成暴狱、越狱等安全隐患。因此,羁押场所监管部门以技术管控手段实现羁押场所目标的定位与预警需求强烈。本文所研究的核心课题就是针对当前羁押场所管控的矛盾问题,阐述了课题研究的重要意义,在深入研究ZigBee等相关技术的基础上,结合羁押场所管控需求,提出了羁押场所目标定位预警管理系统的设计方案。该方案可以实现对羁押场所目标人员的实时定位,并可对目标位置监控,根据预定规则告警。本文的设计和研究工作主要包括以下内容:1.本文给出了结合位置指纹(Fingerprint)的信号强度法实现羁押目标的定位算法。在RSSI(Received Signal Strength Indication)信号强度定位算法的基础上,利用指纹学习技术,减少复杂室内环境下的多径等原因引起的环境影响因素对定位所造成的干扰。2.本文根据羁押场所目标定位预警管理系统的需求进行了详细分析,并通过采用了以面向数据流和分层的分析方法建立了系统模型,依据模型及需求设计了系统的总体架构。3.本文设计了低功耗定位节点,通过片上的实时操作系统实现信号强度采集、传感信息与预警信息的采集、预处理和打包。在嵌入式系统的有限资源下选择轻量级信号预处理算法对RSSI信号进行采集和滤波。根据嵌入式系统的特点,研究了心跳脉冲工作的低功耗策略。4.本文设计了基于ZigBee定位的羁押场所监控管理系统,实现了羁押场所内的羁押目标定位以及告警等功能。系统主要包括系统注册、系统配置、目标监控、数据接入监控、定位算法和应用管理六个模块。