基于物联网的银行款箱安全出入管理系统

  瞿国庆，姜枫，瞿国亮，袁异贵

  （1．江苏商贸职业学院，江苏南通22601;2.南通博士未来信息科技有限公司，江苏南通226009）

  摘要：针对银行款箱押运作业流程自动化程度不高的问题，提出了一种基于物联网的银行款箱安全出入管理信息系统，包括网点感知单元、金库感知单元和数据处理应用单元等，并进行了示范应用。该系统基于物联网应用技术，将RFID读卡器、摄像机、门禁报警机、工控机、服务器等硬件联网，目的是保障银行款箱押运作业的安全，提高业务及押运人员的工作效率，并为突发状况的发生处理提供追溯依据。

  关键词：银行款箱；物联网；RFID技术

  中图分类号：TP39       文章编号：1006 - 2394( 2016) 01  - 0024 - 03

 O  引言

    随着银行业务的蒸蒸日上，银行款箱的安全出入问题引起了人们的关注。当前，现有的银行款箱管理大多还沿用手抄笔录的方式，自动化水平不高，只是根据押运车辆的GPS定位判断实时状态信息，无针对银行款箱和押运人员的专门监控手段，银行款箱押运信息记录缺失，给银行款箱的运营管理带来了隐患与诸多不便。

目前的银行款箱安全出入管理系统往往不能有效监控各种安全隐患，银行款箱押运作业流程都有待或正在优化，银行需要形成一套更为完善的、快捷的、安全的自动化银行款箱押运作业管理模式，以提高工作及管理效率，更好地服务大众。

1 物联网技术

1.1  物联网概念

    物联网，即互联网+传感网，其定义是通过射频识别( RFID)、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，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网组成的三个核心要素分别为传感设备、传输网络以及处理终端。

1.2半有源RFID技术

    半有源RFID技术是将有源RFID电子标签和无源RFID电子标签进行技术融合，在平时情况，其处于休眠状态，不向外界发出RFID信号，只有在其进入低频激活器的激活信号范围时，标签才被激活并开始工作。它自身携带电池，大大降低标签对输入射频信号的强度要求，标签的读写距离与识别效果也较无源标签大幅提高。由于电池在半有源标签的配置应用，使得标签增加传感器、加强安全算法等功耗开销大的功能成为可能，使其应用范围大大扩展。

1.3物联网应用

    物联网是继计算机和互联网之后的第三产业技术浪潮，在教育、环保、建筑、交通、工业、农业等诸多方面有着许多广泛的用途，同时随着社会多层面安保要求的逐步提高，基于物联网技术的安全监控、安全定位、安全预警系统逐步成熟并进行了示范性应用。

2系统设计

2.1总体架构

    基于物联网的银行款箱安全出入管理信息系统架构如图1所述，包括网点感知单元A、金库感知单元B和数据处理应用单元C等三部分。其中感知单元A和B由设置在银行网点关键出入口的RFID读卡器及天线、摄像机、门禁及声光报警器等组成；数据处理应用单元C由银行数据库服务器、网点工控机、金库工控机、网点计算机及金库计算机等组成。工控机与数据库服务器通过银行无线VPN专用网络保持实时连接；RFID读卡器、摄像机、指纹门禁及声光报警器等传感和执行机构通过网线、双绞线等采用TCP/IP协议与工控机通信。

  2.2系统功能要求

    1)建立基础信息库：为金库的所有银行款箱和 所有押运人员配备半有源RFID电子标签卡，发卡部门对所有押运人员通过门禁录入指纹信息，将所有信息写入银行数据库服务器并进行绑定。

    2)网点和金库的感知与预处理：当配备RFID电子标签卡的银行款箱和押运人员进入、离开银行网点或金库，网点或金库的进、出门RFID读卡器先后感知RFID电子标签卡并将信息发送到网点工控机；网点工控机作出初步判断后，从网点摄像机的实时视频流中截取图像；网点门禁读取押运人员指纹信息并在后台比对，由此实时判断押运人员和银行款箱所有信息是否合法。

    3)后台信息综合处理：银行数据库服务器以WEB服务的方式为职能部门提供管理接口，对银行款箱去向状态进行汇总展示并预报预警。

2.3业务基本流程设计

银行款箱的押运基本流程设计如图2所示。

2.4管理系统平台软件设计

    管理系统平台数据库服务器采用IBM X3650，数据库软件选用甲骨文公司Oracle软件，数据库系统主要负责数据的采集、存储与处理应用等工作，同时建立并发布平台软件供终端访问。当款箱和押运人员进出网点或金库时，数据库接收前端传过来的数据，按照一定特定关联存储，同时为平台软件和前端的工控机提供各类数据支撑。

    系统平台软件采用开源WEB开发框架Struts，采用了MVC模式“分离显示逻辑和业务逻辑”能够有效地减弱业务逻辑接口和数据接口之间的耦合，并让视图层更富于变化。Struts包括了框架类、帮助类和定制的JSP标签库，以及大量基于JAVA EE Mode12设计模式的应用技术，这种结构是其具有多种优点。软件操作页面如图3所示。

2.5系统联网调试

2. 5.1送款箱调试

    1)押运人员及款箱进入网点，网点门口的RFID读卡器分别感知，实时读取RFID电子标签卡的信息；

    2)网点工控机根据读卡信息触发截取视频图像，并根据进出天线感知标签的先后，判断押运人员和款箱是在进入网点；

    3)网点工控机调取数据库信息，判断款箱和押运人员RFID信息是否合法，如不合法，直接报警；   

 4) RFID信息合法后，押运人员在门禁上刷取指纹，网点工控机判断指纹信息是否合法，合法时，可控制门禁的开启，如三次不合法，直接报警；

    5)网点计算机显示进入的款箱和押运人员信息，网点工作人员信息校对后，判断银行款箱和押运人员信息有无错误，核对无误后进行银行款箱交接工作；

    6)交接完成后押运人员出门，网点进、出门读卡器天线分别感知，网点RFID读卡器则实时读取RFID电子标签卡的信息；

    7)网点工控根据读卡信息触发截取视频图像，并根据进出天线感知标签的先后，判断押运人员在离开网点；

    8)网点计算机显示款箱和押运人员信息，银行款箱状态信息为“在网点”。

2.5.2其他款箱状态调试

    带款箱离开网点、送款箱进金库、带款箱离开金库调试原理与送款箱基本相似，调试完毕后分别显示信息“离开网点在途中”、“在金库”、“离开金库在途中”。

3项目创新与特色

    本项目研制基于物联网的银行款箱安全管理信息系统，采用先进的半有源RFID技术对银行款箱进行监控和管理，将RFID技术、无线传感器网络技术、图像识别和优化算法等技术相结合，构建银行款箱安全管理信息系统，将注册的款箱信息与系统中的射频卡绑定，对款箱的运行轨迹进行可视化安全管理。

    项目创新特色之处：

    1)本项目实现了银行款箱管理的电子化，通过与银行现有金库管理系统平台对接，可以有效提升银行的信息化水平。该系统的实施应用，大大改善银行款箱在流转过程中的出入库管理、实时状态监管，避免工作失误带来的诸多安全风险。

    2)本项目采用模糊神经网络算法精确判断款箱进出先后状态，将时分多路访问防冲突技术与WIFI无线定位技术相结合，实现了银行款箱的快速并发读取和定位功能。

    3)本项目采用基于WEB技术的平台架构设计，面向多移动终端的APP平台设计，大大方便银行各层管理者对款箱和押运人员的监控和管理。

4结束语

    随着物联网技术的逐渐成熟，基于物联网的应用已经越来越普及，本文的一种基于物联网的银行款箱安全出入管理信息系统设计和实际应用，充分利用物联网和RFID技术，对银行款箱的出入实现智能化、可视化监管，保证银行款箱安全出入，具有一定的实际使用意义和市场推广价值。