Localisation des portables dans les prisons

Les téléphones portables posent un gros problème de sécurité dans les prisons. Nous avons donc développé un système qui surveille l’ensemble du bâtiment 24 heures sur 24 et localise les appareils mobiles dans les cellules.

Fiche signalétique

  • Département responsable Technique et informatique
  • Institut Institut d’optimisation et d’analyse des données
  • Unité de recherche Digitale Signalverarbeitung, maschinelles lernen, Indoor-Lokalisation
  • Durée (prévue) 01.01.2012 - 31.12.2022
  • Responsable du projet Dr. Rolf Vetter
  • Direction du projet Armin Schmidt
  • Équipe du projet Armin Schmidt
    Björn Grossniklaus
  • Partenaire SymLab GmbH
    Comlab AG
  • Mots-clés localisation indoor, apprentissage machine, traitement du signal, sécurité

Point de départ

En raison de divers incidents, l’utilisation illégale de téléphones mobiles dans les prisons a régulièrement fait la une ces dernières années et pose un gros problème en matière de technologie de sécurité, qui à ce jour n’a pas encore été réglé de manière satisfaisante. Avec la technologie de communication actuelle, les détenus ont la possibilité d’entrer en contact avec le monde extérieur, en passant inaperçus. Ils peuvent éventuellement en faire usage pour planifier une évasion, pour supprimer des preuves ou coordonner d’autres actes criminels. Les perquisitions périodiques des cellules et les fouilles des détenus par le personnel pénitentiaire prennent d’une part beaucoup de temps et ne permettent d’autre part pas de trouver tous les téléphones mobiles cachés.

Nous nous sommes penchés sur ce problème et avons développé un système dont l’accent est mis sur:

  • Localisation autonome et peu couteuse des téléphones mobiles
  • Optimisation de la sécurité dans les prisons
  • Empêcher les détenus d’entrer en contact avec le monde extérieur

Buts

Le but de ce projet est de concevoir un système opérationnel pour localiser automatiquement les téléphones mobiles des détenus. Il doit prendre en charge toutes les normes courantes de la téléphonie mobile (2G, 3G, 4G) et être facilement adaptable aux nouveaux standards (5G). La solution doit être peu couteuse, facile à installer sans grandes mesures constructives et résistantes au vandalisme.

Procédure

Notre système de localisation surveille en permanence avec plusieurs antennes fixes la partie souhaitée du bâtiment pour détecter des signaux électromagnétiques. Afin d’éviter les actes de vandalisme, les antennes sont installées dans des endroits inaccessibles pour les détenus. Les puissances des signaux captés par les antennes sont alors continuellement traitées et évaluées dans une unité centrale.

Sur la base de la topologie électromagnétique d’un bâtiment, les puissances des signaux captés sont différentes en fonction de la position du téléphone mobile dans le bâtiment. Chaque position dans le bâtiment peut ainsi être attribuée à une empreinte digitale dite électromagnétique.

Afin de profiter de cette caractéristique de localisation, une phase d’apprentissage préalable unique est nécessaire. Des empreintes digitales de référence sont prises en différents endroits dans le bâtiment (p. ex. dans chaque cellule) pour apprendre la topologie du bâtiment à l’algorithme de localisation. Dans l’exploitation normale ultérieure, un téléphone mobile utilisé illégalement est localisé en comparant en continu les empreintes digitales captées avec les empreintes digitales de référence enregistrées précédemment.

Solution

Le système actuel est capable de détecter et de localiser des téléphones mobiles actifs de toutes les normes actuelles de téléphonie mobile sur toutes les fréquences. Le développement et la validation ont été réalisés en collaboration avec l’établissement pénitentiaire de Bellechasse (FR), qui nous a fourni un bâtiment pénitentiaire complet en pleine activité avec une centaine de cellules et de locaux de service. À l’aide de dix antennes dans le volume du bâtiment de 15 360 m3, le téléphone mobile d’essai a pu être localisé sur quatre étages dans 90% des cas avec un écart moyen d’une taille de cellule.

Les localisations sont affichées dans le centre de sécurité de la prison sur un plan de chaque étage. La surveillance continue du bâtiment permet également aux gardiens de prison d’identifier des schémas temporels précis pour l’utilisation illégale des téléphones portables et de planifier les fouilles des cellules de manière ciblée.