校园安全管理和普通办公场所的安全管理相比较而言, 其安全问题的特点及诱因有其独特性, 安全管理难度也相对较大。为应对目前校园安全管理的复杂性、隐蔽性和多元性的实际, 满足校园安全管理决策可视化、智能化的需求, 不断提高校园安全管理的效率, 实现校园安全管理“人防+物防+技防”的安全管理目标。随着物联网信息技术的不断发展, 智能视频技术、RFID、二维码、移动互联技术、传感器等物联网信息技术手段的广泛使用为智慧感知平安数字校园建设提供了有力保证。
一、基于物联网技术的智慧感知平安数字校园建设思路和目标
智慧感知平安数字校园是智慧数字校园的一部分, 借助现有数字校园的网络资源, 并在此基础上, 通过构建基于物联网技术的智慧感知基础设施, 将传统的技防技术与物联网技术融合, 按照“数字校园基础设施网络+物联网智慧感知平台+应用服务支撑+管理服务”四个层次来构建智慧感知平安数字校园。
具体以现有数字校园为依托, 将物联网技术应用于校园安防系统, 借助传感网与传输网实现安全管理的网络化, 构建协同联动的安防机制。建立校园安全与环境监控中心, 实现现有数字校园平台系统与校园一卡通系统、校园安全监控系统多系统的融合。通过校园有线与无线网实现传感节点、视频监控节点的联动融合。在应用服务层面, 通过构建校园数字安全与环境监控中心、校园智能视频监控平台、人员进出与考勤管理系统、多区域报警联动系统、人员轨迹查询。按照“事前-事中-事后”过程体系构建智慧感知平安数字校园, 可以有效的实现校园安全管理的事前预防、突发事件的快速响应处理以及事后事件的回溯与分析考核。
二、基于物联网技术的智慧感知平安数字校园组成与功能
物联网技术的智慧感知平安数字校园的基础设施主要由两部分组成, 即智慧感知系统和通信系统。智慧感知系统由分布于校园的环境与安全监控点和采集模块组成, 包括人体感知、火灾、水灾、能源等传感器模块。智慧感知系统利用各种传感器监测并采集防控区域的异常信息和其他有效信息。同时, 通过联动自动控制智能监控系统采集图像信息。并可以根据反馈信息及时给出相应的控制信息到监控点完成相应的控制功能。通信系统可以采用无线传感专网, 也可以对部分智能设备采用数字校园的有线和无线网络进行数据传输, 借助无线WIFI与路由器将处理获得的数据传输到校园网上, 并统一汇集到物联网数字校园安全与环境监控中心。
智慧感知平安数字校园的主要功能实现包括:
(1) 构建智慧感知平安数字校园传输网及智慧感知传感网。网络建设上, 要充分考虑数据流量控制因素, 将智能视频监控、无线报警、传感器等业务通过核心交换机实现与其他业务的逻辑分割。各类传感器包括人员特征识别、红外报警、火灾、水灾、环境传感器、能源监控模块, 形成物联网安防传感与传输网络。同时, 通过安装无线红外栅栏与各分区域的现场报警与网络报警中心, 数据上传到校园数字安全与环境监控中心。 (2) 实现具有电子地图功能的数字校园安全与环境监控中心。校园安全与环境监控中心负责获取由校园安全传感网发送来情况信息, 根据设置的相应条件实时给出完整的报警信息。同时, 通过移动互联技术, 支持通过手机网络及时发出报警联动信息以通知值班人员作出相应的处理。由于采用数字化网络模式, 可以在宿舍区、教学区、门卫等建设多个分区域报警中心。这些分区域报警中心可以独立运行, 对区域内的报警主机及传感器分级和集中管理, 并将相关数据上传至数字校园安全与环境监控中心, 构成分布式报警系统。 (3) 智能IP视频监控系统。目前, 网络视频摄像头由于其信号处理与存储的方便快捷应用较多。将网络视频摄像头布设于校园内的主要办公区域、教室、走廊、进出口、道路、校园周界等重点区域。摄像头数据通过网络上传至视频服务器和磁盘阵列存储设备, 便于集中存储、视频分析和网络化管理。借助移动互联技术, 还可将监控信息 (如视频信息、报警信息、环境信息) 等与重点区域安全责任人手机APP关联, 及时进行安全事件的事中和事前应急处置。 (4) 人员与物品轨迹查询与资产管理。通过校园数字平台、一卡通系统、固定资产管理系统, 对校园内重点人员及物品实现出入管理与轨迹查询管理。通过组建2.4GRFID网络, 在校园重点区域的出入口设置远程RFID采集点, 并为师生员工及车辆和贵重物品配发2.4G远程智能卡。这样人员或车辆等进出校园各区域及校门口实现实时数据采集, 实现轨迹实时获取与查询功能, 从而可利用电子地图系统实现上述人员与物品的位置查询与进出管理。 (5) 跨平台实现多系统联动。智慧感知数字校园建设的难点之一是多系统联动, 目前在物联网感知数字校园中还很难采用单一产品品牌实现。因此, 对现有的各个安防子模块之间通过修改数据平台接口实现数据联动, 才可以发挥安防系统的最大性能。例如将入侵检测系统与监控系统和现场报警的联动、人员进出管理系统与学生考勤管理系统和固定资产管理系统的联动、各区域电源应用状态监控与学生公寓管理系统的联动管理。这些系统的联动才能实现原本相对独立的各安防子系统的一体化防护。 (6) 数据分析、整理和统计功能。智慧感知数字校园应提供完善的数据查询功能, 根据学校各职能部门的要求, 在系统中提供分级的数据分析和查询功能, 以满足各类人员对安全系统数据的查询要求, 系统支持web方式查询, 并可以实现手机端及微信公众号的数据查询方式。
智慧感知平安数字校园的建成, 相对于传统的校园安防网络, 拓展安防系统的安全防护能力和数据采集分析能力。有效提高了学校安全管理水平。特别是物联网等信息技术的引入, 实现了各安防子系统的联动和信息共享机制, 从而为构建平安校园奠定了良好基础。
随着信息技术的不断发展, 包括移动互联技术、云技术、智能识别技术的发展, 智慧平安数字校园的应用将更加方便快捷。此外, 智能决策以及基于三维技术的一体化安全监控中心的建设将成为下一步智慧平安数字校园的发展方向。
摘要：为加强校园安全管理, 防范校园欺凌事件和财产损失, 建设“智慧感知平安数字校园”成为目前智慧校园建设的重要一环。智慧感知平安数字校园采用物联网信息技术, 可以将校园安全管理要素延伸扩展到校园内各个区域场所, 并可以实现智能感知与识别、人员定位与轨迹查询、校园环境现场报警与预警、智能化视频监控和管理, 解决了传统安防系统中许多“安”而不“防”的问题。
关键词：平安数字校园,物联网信息技术,智慧感知