智能平安校園平臺建設(shè)的研究與實踐

摘要：以建設(shè)智慧校園為契機(jī)，在滿足學(xué)校安全需求的前提下，介紹了智能平安校園平臺建設(shè)的實現(xiàn)過程。智能平安校園平臺需借助先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)、云計算、數(shù)據(jù)挖掘和網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，在智慧校園統(tǒng)一的架構(gòu)和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)下建設(shè)。所謂“智能”的本質(zhì)是大數(shù)據(jù)的智慧應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智慧校園；智能；平安校園；信息化

基金項目：常州科教城（高職教育園區(qū)）院校科研基金項目“數(shù)字科教城建設(shè)的研究與探索”（項目編號：K2012204）

作者簡介：李春華，男，常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，工程師，碩士，主要研究方向為軟件技術(shù)、信息化。

中圖分類號：G717文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-7747（2014）26-0048-03

智能平安校園[1]平臺是以高性能、可擴(kuò)展的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，借助物聯(lián)網(wǎng)、云計算、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，將視頻監(jiān)控、周界報警、門禁管理、車輛管理、消防報警聯(lián)動、治安管理等子系統(tǒng)進(jìn)行集成，從而實現(xiàn)行為分析、流量分析、校園反恐、消防安全等職能管理功能，從點、線、面、制高點各角度著手，減少監(jiān)控盲點，有效提高校園安全防范和管理水平[2]，使校園中師生的學(xué)習(xí)、生活和工作安全有序的進(jìn)行，為學(xué)生健康快樂的成長提供保障。

一、需求分析

以信息化手段加強校園安全管理是智慧校園建設(shè)的具體體現(xiàn)，從師生安全需求角度和智慧校園建設(shè)要求出發(fā)，智能平安校園平臺的需達(dá)到三個要求：（1）為廣大師生提供一個全面的智能感知環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺，提供基于角色的個性化定制服務(wù)；（2）將基于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的信息服務(wù)融入學(xué)校的各個應(yīng)用于服務(wù)領(lǐng)域，實現(xiàn)互聯(lián)和協(xié)作；（3）通過智能感知環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺，為學(xué)校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口。

智能平安校園平臺建設(shè)需實現(xiàn)以下五個目標(biāo)：（1）總體平臺設(shè)計具備實用性、超前性和設(shè)備接入的開放性；（2）需建成視頻監(jiān)控系統(tǒng)[3]，具備覆蓋的全面性，圖像信息的實時性、共享性和預(yù)警分析的智能化；（3）需完善消防報警[4]、應(yīng)急報警、電子巡更、周界防范等子系統(tǒng)，對校園狀態(tài)要可實時檢測與防范；（4）需建成校園車輛門禁管理子系統(tǒng)，實現(xiàn)對進(jìn)出校園車輛的全面監(jiān)控；（5）需對機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)、水電氣等重要基礎(chǔ)設(shè)施實現(xiàn)智能化管理。

二、建設(shè)原則

智能平安校園平臺本著“實用、可靠、先進(jìn)、安全、經(jīng)濟(jì)和共享”的建設(shè)理念[5]，應(yīng)遵循以下原則：（1）可靠性原則：在系統(tǒng)設(shè)計、設(shè)備選型、調(diào)試、安裝等環(huán)節(jié)都需嚴(yán)格執(zhí)行國家、行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范要求，采用成熟技術(shù)和設(shè)備，滿足7×24小時全天候長期穩(wěn)定運行需求；（2）先進(jìn)性原則：采用先進(jìn)的信息技術(shù)，保證系統(tǒng)的先進(jìn)性，提高系統(tǒng)性能，降低運行維護(hù)成本，延長系統(tǒng)使用壽命，提升應(yīng)用效益；（3）可擴(kuò)充性原則：遵守各種標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，選擇標(biāo)準(zhǔn)化部件，利于靈活替換和容量擴(kuò)展，為系統(tǒng)擴(kuò)展提供一個良好的基礎(chǔ)；（4）開放性原則：系統(tǒng)具有開放性的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可通過SDK、API、中間件等接入方式，以滿足多系統(tǒng)共平臺的統(tǒng)一管理；（5）安全性原則：選用的硬設(shè)備應(yīng)具有防雷擊、超載、斷電和人為破壞等防破壞性的安全功能，軟件具備防病毒感染、惡意攻擊和故障保護(hù)的特性，從而提升系統(tǒng)整體數(shù)據(jù)安全，確保業(yè)務(wù)連續(xù)性；（6）經(jīng)濟(jì)性原則：在實現(xiàn)先進(jìn)性、可靠性的前提下，平臺設(shè)計達(dá)到性價比最優(yōu)。

三、架構(gòu)設(shè)計

平臺采用基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)[6]，采用如圖1所示架構(gòu)實現(xiàn)。

圖1平臺總體架構(gòu)設(shè)計圖

（一）感知交互層

由人機(jī)交互終端及傳感器組成，處于四層架構(gòu)的最底層，是最基礎(chǔ)的連接管理對象，是系統(tǒng)的眼睛和耳朵。感知層以局域網(wǎng)為基礎(chǔ)傳輸平臺、傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN-Wireless Sensor Networks，簡稱傳感網(wǎng)）為拓展進(jìn)行設(shè)計。感知交互層由傳感器、攝像機(jī)、環(huán)境采集、電子圍欄等設(shè)備，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息采集。

（二）網(wǎng)絡(luò)傳輸層

采用校園局域網(wǎng)（通信網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)）構(gòu)成，支撐高層業(yè)務(wù)應(yīng)用的融合，其表現(xiàn)為：（1）技術(shù)上趨向一致，網(wǎng)絡(luò)層上可以實現(xiàn)互聯(lián)互通，形成無縫覆蓋；（2）業(yè)務(wù)層上互相滲透和交叉；（3）應(yīng)用層上趨向使用統(tǒng)一的IP協(xié)議；（4）能夠提供包括語音、數(shù)據(jù)、圖像、信息等綜合業(yè)務(wù)，實現(xiàn)將感知交互層采集數(shù)據(jù)的匯聚上傳。

（三）數(shù)據(jù)支撐層

采用SOA體系架構(gòu)[7]，主要提供平臺的計算、通信和存儲服務(wù)。通過對各類數(shù)據(jù)、圖片、圖像、告警等信息的匯聚整合，建立集中存儲、相互關(guān)聯(lián)的業(yè)務(wù)處理。建立合適的評價模型，對積累的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和應(yīng)用，從而生成對校園安全管理具有參考價值的信息。

（四）業(yè)務(wù)應(yīng)用層

處于平臺頂端，集中了眾多業(yè)務(wù)應(yīng)用，實現(xiàn)具體應(yīng)用方案的業(yè)務(wù)邏輯組合與數(shù)據(jù)呈現(xiàn)；面對眾多的實際校園業(yè)務(wù)應(yīng)用，平臺設(shè)計將基本業(yè)務(wù)采用封裝方式，按照不同校園各級別行政中心、監(jiān)控中心的功能需求進(jìn)行選擇性封裝處理亦可定制性開發(fā)。

四、平臺功能

通過智能平安校園平臺建設(shè)，基本實現(xiàn)了覆蓋全校范圍的安全管理，整個平臺的效果如圖2所示。

（一）校園全景監(jiān)控

實現(xiàn)了校園監(jiān)控的高清智能化、周界防衛(wèi)的聯(lián)動可視化、門禁管理的定時定位、報警閃爍的及時有效、刷卡記錄實時查詢。平臺可通過2.5D全景數(shù)字校園形式，顯示所有設(shè)備狀態(tài)信息及記錄情況，報警提示監(jiān)控人員。通過系統(tǒng)平臺的高度集成，不僅能大大減輕監(jiān)控員的負(fù)擔(dān)，同時又能加強整個校園的安全管理。

（二）報警管理

支持網(wǎng)上報警與現(xiàn)場電話求助等方式，提供應(yīng)急報警亭，通過應(yīng)急報警設(shè)備實現(xiàn)指揮中心與報警亭進(jìn)行語音和圖像的實時通信。相關(guān)設(shè)施如：電子圍欄、周界報警、門禁告警等信息可以在全景監(jiān)控實時顯示告警信息點。可以精準(zhǔn)定位，及時指揮布控。

（三）車輛門禁管理

實現(xiàn)了可進(jìn)行門禁、停車場、物資控制、校際公交的一卡通式管理。從而使物理上相對獨立的幾個系統(tǒng)，實現(xiàn)了統(tǒng)一部署、統(tǒng)一調(diào)度、數(shù)據(jù)共享的特色應(yīng)用，為校園的出入管理提供有力保障。

（四）智能設(shè)施管理

通過對智能設(shè)施管理，實現(xiàn)校園中心機(jī)房的精準(zhǔn)監(jiān)控；日常用水、用電采用遠(yuǎn)程抄表、統(tǒng)一管理，實現(xiàn)了各單位能源消耗的精確統(tǒng)計。針對公共區(qū)域能耗，如路燈、綠化設(shè)施等可實現(xiàn)遠(yuǎn)程定時、定點、定量控制，達(dá)到節(jié)能減排效果，從而有助于構(gòu)建綠色校園。

圖2智能平安校園平臺效果圖

智能平安校園平臺需準(zhǔn)確建立在業(yè)務(wù)流程整合、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)規(guī)范交互基礎(chǔ)之上，以“整體合規(guī)、資源可控、數(shù)據(jù)可信、持續(xù)發(fā)展”的安全運維模式與智慧校園融合，是智慧校園建設(shè)不可缺少的重要組成部分。建成后的智能平安校園平臺可為學(xué)校保衛(wèi)處、信息中心、后勤處、基建處等提供全方位的管理服務(wù)。通過及時信息發(fā)布、節(jié)約能源使用來減少運行維護(hù)成本、提高校園安全級別，從而實現(xiàn)真正意義上的智慧校園。

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[責(zé)任編輯李漪]