“感知校园”贴身护孩子

[编者按]今年以采，校园安全问题成为了社会关注的焦点，整个社会都在思考这样一个问题：我们到康能够做些什么来保护我们的孩子?

科技手段一马当先利用先进的物联网技术与安防产品建立一套完善的、可靠的、稳定的“感知校园”安防系统，就是一项很具现实意义的事情。

校园安全是个全球性课题，是物联网在安防反恐方面的一个实际应用。我国校园安全形势不容乐观，从今年的多起校园安全事故，更看出我们的学校和幼儿园存在诸多安全管理的漏洞。如何利用先进的物联网技术与安防产品建立一套完善的、可靠的、稳定的“感知校园”安防系统，这是一项很具现实意义的事情。

校园安防的特殊需求

目前国内校园安防主要采用红外对射报警、视频监控等传统安防技术手段，防范效果差、事前预防作用有限，更多用于事后取证；对进入校园者缺乏必要的安全检查、身份验证和访客记录，给犯罪分子造成可乘之机；同时，各种安防手段之间相互孤立，缺乏联动性和智能性，完全靠人工进行防范，也造成许多防范漏洞。

因此，校园安全防范工作必须做到人防、按防、物防、制防相结合，同时结合多种科技手段，实现各技防系统的有效联动和信息共享机制。系统必须满足长时间稳定运行、操作界面友好简单、系统开放性良好、性价比高等条件；还需高度智能化处理感知信息，做到及时发现、及时处理、及时报警，有效提高处理突发事件的效率，最大限度地防止意外事件的发生。

针对传统校园安防存在的问题，本文中介绍的“感知校园”系统包括新一代周界防入侵、智能视频监控、安检门、身份识别、访客等五大系统。以及教育与公安联动的市、区、学校三级综合安全智能管理平台，对校园大门，围栏、外来人员拜访、在校师生出入等各重要环节进行全方位的监控和防范。

“感知校园”四层架构

“感知校园”采用分层体系结构，从下至上分为物联网感知层、物联网平台层、物联网应用层和校园应用层(如图1所示)。

物联网传感层(感知层)主要完成物体信息的采集、融合处理和传输，采用传感器、智能视频、RFID等多种技术对校园场所内的各类对象实时采集信息。例如通过智能传感器对围界实时采集异常信息，通过RFID技术等对人员实时采集位置信息，通过智能视频技术对场景采集信息。得到的信息需要逐级进行融合，从而实现协同感知和协同控制。

物联网平台层主要实现网络设备的管理、设备信息到业务信息的转换、设备信息和业务信息的呈现。平台有效地屏蔽了底层设备及其网络的复杂性和多样性，统一了设备管理接口和平台信息模型。平台采用组件化的构建方式，通过对组件的组态、编排、策略调度等手段灵活支持从简单到复杂的应用场景。

物联网应用层从应用视角出发，以物联网平台提供的各类组件为基础，将细粒度的技术组件组织为更大粒度的功能组件。进而组织为一个个特定的物联网应用。

围绕“感知校园”这一核心内容，系统集合教育行业的管理现状，可以提炼出面向学生、教师、外来人员的身份识别、行为识别等系统。

开放的技术架构

物联网应用具有组网复杂、数量巨大、地理区域分散、异构环境、个别场景实时性要求高等特点，因此对平台技术架构设计方面存在非常高的要求。物联网应用平台采用开放的技术架构，主要体现为用分布式软件总线技术构建整体技术框架。平台的各层面、各服务、各组件之间均采用软件总线实现互联互通。软件总线为平台提供了一致的开发、设计、部署和运行框架，同时具备透明部署、稳定运行、高可靠性等诸多优点。

具体而言，平台技术架构由分布式中间件和基础服务构成。分布式中间件是软总线的核心内容，包括分布式对象请求，Web容器等内容。基础服务是附属软总线的基础设施，是业务服务稳定运行的基础；基础服务包括流程引擎、规则引擎、命名服务、事物服务、目录服务等内容。

物联网应用平台分为接入层、服务层、逻辑层和界面层(图2)。

接入层主要功能是通过分布式和协议适配等技术手段，屏蔽底层传感器设备、汇聚设备、辅助设备、网络传输设备的差异。这些差异包括厂家制式、版本、信息模型、外部接口、组网等诸多方面。参照TMN等行业规范采用面向对象设计原则，将上述被管对象抽象为属性和行为一致的管理对象。抽象的管理对象及其关系是平台共享信息模型的基础。

服务层以平台共享信息模型为基础，从上层应用的视角出发，提炼和抽取出一组业务层面的公共服务。这些公共服务包括配置服务、事件服务、关系服务、位置服务、拓扑服务、策略服务、安全审计服务等，这些服务与具体的行业和应用服务无关。服务的设计采用面向对象、面向服务等设计原则，服务统一透明部署在软件总线上。

物联网应用具有多样性和复杂性等特点，平台通过逻辑层来向上支撑多样化、差异化的业务应用。具体说是通过对服务层各服务的编排来支撑业务流程；通过业务规则在服务和流程中实现业务逻辑判断；通过在服务上加载调度策略实现设备层面的联动控制。

友好的人机界面是物联网应用的基础。从各类应用场景出发，我们可以提炼出各类通用的HMI组件例如GIS、拓扑、事件列表、图表等，通过对这些组件的合理组织，能够快速搭建丰富多彩的物联网应用。

方案点评

基于物联网技术的“感知校园”解决方案以无锡市锡山区东亭实验小学春江分部作为首个示范项目，已于7月20日完成，得到用户一致认可。这个项目是由中国物联网研究发展中心及其下属企业无锡泛联软件科技有限公司与无锡市教育局、市公安局经文保大队、锡山区、滨湖区等相关部门共同讨论、实地调研提出的。

“感知校园”以事前预防为主、事后取证为辅的智能安防新理念为设计出发点，包括低成本低功耗周界防入侵系统、智能视频监控系统、安全门系统、门禁系统、访窖系统等5大系统，并建立教育与公安联动的三级安全智能管理平台，对校园大门、围栏、外来人员、在校师生出入等各重要环节进行全方位的监控和防范，任何子系统检测到有异常情况都会自动报警，由保安和公安人员及时处置，防止恶性事件发生。

物联网得以推广，低成本是很重要的推动力，也只有低成本，物联网才具备复制的价值，才可以具有与互联网、移动通信网相比拟的规模。“感知校园”具有显著的低成本优势，中小型学校只需要投入十几万元的费用，就可以根据安防需求进行菜单式选择，进一步降低成本。另一方面，该方案也可以广泛应用于政府机关、企事业、园区等具有安防要求的单位，具有广阔的市场前景。