物聯(lián)網(wǎng)在校園安全中的應(yīng)用研究

劉文鋒

摘 要：校園安全工作是全社會(huì)的一個(gè)重要的組成部分。因?yàn)樗苯雨P(guān)系到青少年學(xué)生安全健康成長(zhǎng)和千家萬戶的家庭安定與幸福的問題。因此筆者想通過本課題的研究，針對(duì)近期幾種社會(huì)影響較大的校園安全事故提出一些切實(shí)可行解決方案，將現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的應(yīng)用到校園安全管理中，來更好的保護(hù)每一個(gè)孩子，使發(fā)生在他們身上的意外事故減少到最低限度。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)在校園安全中的應(yīng)用研究對(duì)打造智慧教育也有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 校園 安全

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）12（a）-00-04

2009年以來，一場(chǎng)關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)暴席卷全球。物聯(lián)網(wǎng)概念的提出要追溯到20世紀(jì)90年代，1995年比爾蓋茨在其《未來之路》一書中首次提出物物相連的設(shè)想，這設(shè)想被視為物聯(lián)網(wǎng)概念的雛形；1999年在美國(guó)召開的移動(dòng)計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)國(guó)際會(huì)議首先提出物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）這個(gè)概念；在隨后的十年間韓國(guó)、日本、新加坡、美國(guó)、歐盟、中國(guó)先后提出自己的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)構(gòu)想。2008年IBM向美國(guó)政府提出的智慧地球戰(zhàn)略得到了美國(guó)政府的積極響應(yīng)，并被美國(guó)政府列為國(guó)家戰(zhàn)略實(shí)施；2009年歐盟委員會(huì)頒布了《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃》；同年8月7日，溫家寶總理視察無錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心并發(fā)表重要講話，提出要建設(shè)“感知中國(guó)”中心后，感知中國(guó)、智慧地球這兩個(gè)物聯(lián)網(wǎng)概念的新提法在國(guó)內(nèi)迅速升溫。北京、上海、重慶、武漢、無錫等城市先后提出了自己的智慧城市發(fā)展規(guī)劃。智慧教育是智慧城市的重要組成部分，因此，《物聯(lián)網(wǎng)在校園安全中的應(yīng)用研究》對(duì)打造智慧教育有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的概念及其重要性

研究

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念及其重要性

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。由此，顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

物聯(lián)網(wǎng)被譽(yù)為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。美國(guó)權(quán)威咨詢機(jī)構(gòu)弗雷斯特Forrester預(yù)測(cè)，物聯(lián)網(wǎng)所帶來的產(chǎn)業(yè)價(jià)值要比互聯(lián)網(wǎng)大30倍，將會(huì)形成下一個(gè)萬億元級(jí)別的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣，幾乎覆蓋了我們生產(chǎn)、生活的各個(gè)角落。目前物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于物流、零售和制藥領(lǐng)域，預(yù)計(jì)2013年我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到8000億元，2020年將超過5萬

億元。

1.2 安全的概念及其重要性

“安全”一詞其字面解釋應(yīng)為沒有危險(xiǎn)且盡善盡美，隨著我們對(duì)安全認(rèn)識(shí)的不斷深入了解，人們對(duì)安全認(rèn)識(shí)也有了更深一度的了解，并從不同的角度給它下了定義：第一種解釋是指客觀事物的危險(xiǎn)程度能夠?yàn)槿藗兤毡榻邮艿臓顟B(tài)，即當(dāng)系統(tǒng)的危險(xiǎn)性降低至某個(gè)程度時(shí)，則該系統(tǒng)是安全的，而且這種程度是人們普遍接受的一種狀態(tài)。第二種解釋是指沒有引起死亡、傷害、職業(yè)病或財(cái)產(chǎn)、設(shè)備的損壞、損失或環(huán)境危害的一種客觀條件。第三種解釋是指不因人、機(jī)、媒介的相互作用而導(dǎo)致系統(tǒng)損失、人員傷害、任務(wù)受影響或造成時(shí)間上的浪費(fèi)，這一概念已包含了間接損失的內(nèi)容。而事故則是問題的表現(xiàn)形式，一旦發(fā)生安全事故則會(huì)帶來經(jīng)濟(jì)上的巨大損失，以及社會(huì)的安定問題，而且這些影響都是長(zhǎng)期的，因此在社會(huì)的不斷發(fā)展中，安全問題也越來越顯得重要。

校園安全是以保護(hù)學(xué)校財(cái)產(chǎn)（學(xué)校財(cái)產(chǎn)包括看得見摸得著的“硬件“財(cái)產(chǎn)，如各種教學(xué)設(shè)施等，也包括開不見摸不著的“軟件”財(cái)產(chǎn)，如各種數(shù)字化的資料等）和師生安全為目的，進(jìn)行有關(guān)決策、計(jì)劃、組織和控制方面的活動(dòng)。

2 物聯(lián)網(wǎng)在校園安全中應(yīng)用的基本情況及存在的問題分析

校園安全工作是全社會(huì)安全工作的一個(gè)十分重要的組成部分。它直接關(guān)系到青少年學(xué)生能否安全、健康地成長(zhǎng)，關(guān)系到千千萬萬個(gè)家庭的幸福安寧和社會(huì)穩(wěn)定。因此，校園安全問題已成為社會(huì)各界關(guān)注的熱點(diǎn)問題。通過物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的應(yīng)用來更好的保護(hù)每一個(gè)孩子，使發(fā)生在他們身上的意外事故減少到最低限度，已成為學(xué)校教育和管理的重要內(nèi)容。

2.1 常見的校園安全問題與提高物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的應(yīng)用水平的重要性分析

校園常見的安全事故主要有：不當(dāng)活動(dòng)事故，學(xué)生在課余時(shí)間相互追逐、戲耍、打鬧時(shí)不掌握分寸和方式方法，使用筆、石子、小刀、玩具等器械造成的傷害；擠壓、踐踏事故，放學(xué)和下課時(shí)在樓道、門口等黑暗和狹窄的地方互相爭(zhēng)先而造成的擠壓、踐踏等事故；交通事故，不走人行道、隨意橫穿馬路、強(qiáng)行超道、高速騎車等造成的交通事故。乘座貨車或超載車輛而造成車翻人傷亡的事故；勞動(dòng)或社會(huì)實(shí)踐事故；校園暴力事故，學(xué)校安全保衛(wèi)制度不健全，防范措施不得力，學(xué)生受到校外不法之徒的侵害；消防事故，學(xué)生取暖、用電、飲食不當(dāng)而造成火災(zāi)、觸電、中毒等事故；學(xué)生身體特殊事故，因?qū)W生特殊疾病、特殊身體素質(zhì)、異常心理狀態(tài)受到意外沖擊而造成的傷害；自然災(zāi)害事故，學(xué)生自救自護(hù)能力差，遇到暴風(fēng)雨、地震、洪水等自然災(zāi)害無法有效防衛(wèi)造成的傷害；衛(wèi)生事故，學(xué)校衛(wèi)生管理重視不夠，工作機(jī)制不健全，工作措施不落實(shí)，特別是農(nóng)村學(xué)校食堂基礎(chǔ)設(shè)施條件落后，衛(wèi)生設(shè)施差等問題引起的公共衛(wèi)生安全事件。下面筆者就近年來社會(huì)影響較大的三種（不法侵害、校車車禍、食物中毒）校園安全事故進(jìn)行分析論述。

（1）不法侵害

9.11事件結(jié)束了后冷戰(zhàn)時(shí)代，恐怖主義已成為國(guó)際社會(huì)的一大公害，對(duì)全世界愛好和平人民的根本利益構(gòu)成威脅，有些甚至有“教化”作用和“榜樣”作用，特別是恐怖暴力犯罪手段的傳播。僅2010年就發(fā)生了數(shù)起重大暴力事件，2010年3月23日早上7點(diǎn)24分，南平實(shí)驗(yàn)小學(xué)門口發(fā)生一起重大兇殺案，8死5傷；2010年4月28日15時(shí)，雷州市紀(jì)家鎮(zhèn)人陳康炳混入廣東省湛江雷州雷城第一小學(xué)，持刀砍傷15名學(xué)生和一名為保護(hù)學(xué)生而與歹徒搏斗的老師；2010年4月29日上午9時(shí)40分，江蘇泰興市泰興鎮(zhèn)中心幼兒園發(fā)生一起傷人事件，一名男子持刀沖入校園，砍傷31人，其中包括28名幼兒、2名教師、1名保安，5人傷勢(shì)較重，有生命危險(xiǎn)；2010年5月12日上午8時(shí)左右，48歲的陜西省南鄭縣圣水鎮(zhèn)林場(chǎng)村村民吳煥明持菜刀闖入該村幼兒園行兇，致使7名兒童和2名成年人死亡，另有11名學(xué)生

受傷。

在很多國(guó)家，校園暴力事件已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)普遍存在的問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在1996年至2009年間，世界各地一共發(fā)生58起校園槍擊案。美國(guó)最慘烈的校園暴力事件莫過于發(fā)生在2007年4月份的弗吉尼亞理工槍擊案，該事件使校園安全問題得到空前的重視。如設(shè)置校園警察，加強(qiáng)校門安全保衛(wèi)，安排警犬陪學(xué)生上課等。俄羅斯2004年9月1日別斯蘭事件發(fā)生后，政府采取一切必要措施加強(qiáng)全國(guó)中小學(xué)校的安全防范，其中就包括為中小學(xué)生配置類似軍用的身份識(shí)別牌以及記錄有學(xué)生身份和基本醫(yī)療信息的登記卡。類似軍用的金屬制身份識(shí)別牌可以放在登記卡里，也可以戴在脖子上，即使遭到炸彈襲擊，該識(shí)別牌上的信息也不會(huì)丟失。登記卡主要包括學(xué)童的姓名、指紋、照片、家人資料以及基本醫(yī)療信息等，同時(shí)還有一些指導(dǎo)學(xué)生如何應(yīng)對(duì)洪水、火災(zāi)、交通事故以及恐怖襲擊等知識(shí)。

這種嚴(yán)重威脅校園安全的暴力事件屢屢發(fā)生，作為學(xué)校和有關(guān)負(fù)責(zé)部門，不能把飛來橫禍當(dāng)作無法預(yù)知和阻擋的災(zāi)難，我們要追問和反思，到底是哪些安全環(huán)節(jié)出了問題。首先，我們要加強(qiáng)安全教育，提高中小學(xué)生的自我保護(hù)能力，因此學(xué)校應(yīng)經(jīng)常向?qū)W生介紹一些應(yīng)急自救自護(hù)的知識(shí)，向?qū)W生們進(jìn)行安全教育，提高青少年安全防衛(wèi)知識(shí)和能力。其次，學(xué)校應(yīng)建立嚴(yán)密的安保、預(yù)警和快速反應(yīng)機(jī)制，強(qiáng)化人力、物力、財(cái)力儲(chǔ)備，一旦出現(xiàn)校園安全事件，要在第一時(shí)間快速反應(yīng)、及時(shí)報(bào)告、及時(shí)準(zhǔn)確處置，避免悲劇的發(fā)生。

（2）校車車禍

目前，交通事故的死亡率呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)。而往往都是發(fā)生在校園的周圍，是學(xué)校安全工作的攔路虎，令社會(huì)關(guān)注、令家長(zhǎng)憂慮。2010年12月27日早上7點(diǎn)半左右，湖南衡南縣松江鎮(zhèn)東塘村學(xué)生家長(zhǎng)租用一輛農(nóng)用車送孩子去附近的因果小學(xué)上學(xué)，當(dāng)車行駛到一條小溪附近時(shí)發(fā)生車禍，車子一頭沖進(jìn)溪流之中，釀成14名小學(xué)生死亡的慘??；2011年9月13日，荊州市兩名年齡不到4歲的幼兒，被幼兒園校車接到幼兒園門口后，竟被司機(jī)和接車?yán)蠋熯z忘在校車上。當(dāng)日，荊州市的氣溫高達(dá)31 ℃，在校車內(nèi)悶了8 h后，兩名幼兒才被發(fā)現(xiàn)，這時(shí)，她們?cè)缫淹Ｖ沽撕粑?011年9月26日6時(shí)50分左右，山西靈石縣冷泉村一接送學(xué)生的微型面包車在108國(guó)道介休段與一輛大貨車相撞，7名中學(xué)生死亡，2人重傷，3人輕傷；2011年11月16日9時(shí)40分許，甘肅省慶陽市正寧縣榆林子鎮(zhèn)下溝磚廠門口，一輛大翻斗運(yùn)煤貨車與正寧縣榆林子小博士幼兒園學(xué)生接送面包車迎面相撞，造成21人死亡（其中幼兒19人）、43人受傷的重大事故。校車安全事故一而再、再而三的發(fā)生。究其原因無外乎，一是學(xué)校安全意識(shí)淡薄，校車安全性不達(dá)標(biāo)，私自改裝校車，對(duì)駕駛員資歷審核不嚴(yán)；二是監(jiān)管部門監(jiān)督不力，對(duì)超員校車采取漠視或者是以罰代管態(tài)度，對(duì)校車不符合安全標(biāo)準(zhǔn)的沒有采取有力的措施；三是財(cái)政投入不夠，校車安全不僅是學(xué)校的責(zé)任，也是整個(gè)社會(huì)的責(zé)任，校車的購(gòu)置應(yīng)國(guó)家財(cái)政地方財(cái)產(chǎn)和學(xué)校共同承擔(dān)。

（3）食物中毒

隨著下崗工人的逐漸增多，經(jīng)濟(jì)不斷地發(fā)展，人們的經(jīng)商意識(shí)日漸濃厚。不少人看中了在校學(xué)生這一龐大的消費(fèi)群體，于是，校園周邊的小吃鋪、小攤點(diǎn)、流動(dòng)攤位應(yīng)運(yùn)而生，而這些飲食攤位，衛(wèi)生問題則不能給予保證，正值發(fā)育年齡的孩子們抵抗力又差，食物中毒事故屢屢發(fā)生，并且動(dòng)輒十幾人，多則幾十、上百人，學(xué)生的身心健康受到了嚴(yán)重的影響。2010年4月19日上午，陜西省漢中市、安康市約200名中小學(xué)生在引用學(xué)校配發(fā)的早餐奶后，因出現(xiàn)食物中毒癥狀被送往醫(yī)院治療；2010年9月6日晚，淮安市盱眙實(shí)驗(yàn)中學(xué)部分學(xué)生在校園內(nèi)一小吃部吃完晚飯后，28名學(xué)生出現(xiàn)腹痛、嘔吐等癥狀，隨后這些學(xué)生別緊急送往盱眙各醫(yī)院進(jìn)行救治；衛(wèi)生部公布2010年共發(fā)生學(xué)生食物中毒事件37起，中毒2086人，死亡1人。其中26起發(fā)生于學(xué)校集體食堂，中毒1541人，無死亡。學(xué)校食物中毒事件最大的原因就是學(xué)校的商業(yè)化運(yùn)作，食堂承包期限屆滿，就更換承包人，這樣導(dǎo)致責(zé)任落實(shí)不清楚，同時(shí)承包人的反復(fù)替代性導(dǎo)致其經(jīng)營(yíng)主要追求效益，不重質(zhì)量。我國(guó)目前學(xué)校食堂存在的問題主要有：食物多頭外包、外購(gòu)、小商販入校、無證經(jīng)營(yíng)等。此種商業(yè)化體制導(dǎo)致管理松散，不便于食品衛(wèi)生監(jiān)管，承包方為了追逐短期利益而以犧牲學(xué)生健康為代價(jià)，校方的責(zé)任落實(shí)體系不完善導(dǎo)致出事后校方為承包方背黑鍋。所以，加強(qiáng)校園食品安全管理迫在眉睫，一是要制定嚴(yán)格規(guī)范的管理制度，二是要采用科學(xué)管理方法，三是要加強(qiáng)學(xué)生安全意識(shí)教育。

在物聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生活與工作各個(gè)領(lǐng)域的時(shí)代，以上各種校園安全問題都可以并且亟需通過加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)使之更迅速更便捷更全面的得到解決。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)在校園安全中應(yīng)用的基本情況及存在的問題

保障校園安全需要標(biāo)本兼治。一是要從源頭上預(yù)防和減少社會(huì)矛盾方面下功夫；二是要從提高領(lǐng)導(dǎo)及師生法律意識(shí)上下功夫；三是要從加強(qiáng)與社會(huì)各方力量合作上下功夫；四是要從加強(qiáng)完善安全保障設(shè)施上下功夫。筆者正是從技術(shù)的角度研究如何運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)來保障校園安全。

（1）物聯(lián)網(wǎng)在校園安全中應(yīng)用的基本情況

從目前學(xué)校安防應(yīng)用情況來看，主要包括監(jiān)控系統(tǒng)、防盜報(bào)警、門禁系統(tǒng)、巡更系統(tǒng)、緊急求救系統(tǒng)、呼叫系統(tǒng)、對(duì)講系統(tǒng)、一卡通等。其中視頻監(jiān)控是主體產(chǎn)品，需求量巨大。無論大、中、小學(xué)，校園內(nèi)都有一定數(shù)量的監(jiān)控系統(tǒng)，可以說，視頻監(jiān)控是學(xué)校安防中使用最普遍的系統(tǒng)之一。從發(fā)揮的作用看，監(jiān)控系統(tǒng)在校園內(nèi)的應(yīng)用主要有兩種，一種是作為校園安全的保安監(jiān)控，監(jiān)控點(diǎn)多而分散，主要分布在學(xué)校主要通道、重要場(chǎng)所（如實(shí)驗(yàn)所、計(jì)算機(jī)中心、財(cái)務(wù)處等）、圍墻、各建筑物出入口等。另一種是用于監(jiān)考、教學(xué)、遠(yuǎn)程管理，其中考場(chǎng)監(jiān)控是近年興起的一大熱點(diǎn)應(yīng)用。

在視頻傳輸方面，大部分學(xué)校利用現(xiàn)有的校園網(wǎng)，將視頻信號(hào)通過校園網(wǎng)傳送到各級(jí)監(jiān)控中心。也有些學(xué)校如廣州大學(xué)城，因?yàn)楸O(jiān)控點(diǎn)較多，自己鋪設(shè)光纖。但鋪設(shè)光纖投資大，施工也有一定難度，并不是每所學(xué)校都能接受的。

門禁系統(tǒng)等設(shè)施的安裝也是校園安防的一個(gè)重要方面。門禁對(duì)于學(xué)生及校園內(nèi)相關(guān)人員的管理和控制十分有利。憑卡出入，對(duì)人員進(jìn)行身份鑒別、確認(rèn)及進(jìn)出信息登記，可以有效防范外來人員對(duì)學(xué)校教學(xué)工作的干攪或破壞。校園門禁目前主要應(yīng)用于檔案室、圖書館、宿舍樓等地方。如今，“校園一卡通”正在各地學(xué)校悄悄興起，學(xué)生證、餐證、出入證等證都融合為一體，十分方便學(xué)生在校園的學(xué)習(xí)和生活，也有利于學(xué)校對(duì)學(xué)生信息的掌握。在中小學(xué)校中，目前用得較多的是“家校通”系統(tǒng)，即學(xué)生進(jìn)、離校時(shí)進(jìn)行刷卡確認(rèn)，然后系統(tǒng)自動(dòng)為學(xué)校與家長(zhǎng)提供溝通橋梁。防盜報(bào)警裝置是校園安防中最實(shí)用和基礎(chǔ)的組成部分，主要安裝在交換機(jī)房、計(jì)算機(jī)中心和財(cái)務(wù)室等重要區(qū)域以防失竊。有些學(xué)校為了防止昂貴的教學(xué)設(shè)備受損，一部分教室也安裝了探測(cè)器。它也可在發(fā)生意外時(shí)讓師生及時(shí)與外界聯(lián)系，得到援助。

（2）物聯(lián)網(wǎng)在校園安全中的應(yīng)用存在的問題

①視頻監(jiān)控方面因成本造價(jià)及技術(shù)原因，一般公司對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不完備。如：無智能切換；無軌跡巡切換；攝像機(jī)搭載云臺(tái)操控性差，無法實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)視頻，聯(lián)動(dòng)預(yù)置位，使攝像機(jī)變成了“活瞎子”，使用一般槍式攝像機(jī)，不能變倍，不靈活也不符合實(shí)際使用需求；教室空間較大，鏡頭可視范圍無法全面覆蓋。

②門禁一卡通方面的不足之處在于：卡片安全性差，如加密性、防高溫、防磁場(chǎng)、防浸水、防折疊方面不達(dá)標(biāo)；系統(tǒng)穩(wěn)定性差；管理，操作繁雜。

③入侵報(bào)警系統(tǒng)誤報(bào)率高；設(shè)備不具備防拆、防破壞功能；不能聯(lián)動(dòng)外部設(shè)備，人為惡作劇刷卡報(bào)警頻率高，常常上演現(xiàn)代版“狼來了”故事。

④多媒體教學(xué)方面的缺陷在于存在資源無法共享；不能多源輸入、輸出（接口、模塊、設(shè)備）和集中管理困難等。

⑤網(wǎng)絡(luò)資源支持系統(tǒng)方面的問題是設(shè)備間的兼容性差；設(shè)置、管理困難；最大訪問量不能滿足要求；不帶冗余備份。

⑥多種產(chǎn)品兼容性存在問題，這種現(xiàn)象很普遍，大都集中在前端采集設(shè)備，如高速球，變速球等設(shè)備有后端視頻編碼設(shè)備、控制設(shè)備，切換控制設(shè)備之間協(xié)議不匹配。

⑦原有校園監(jiān)控項(xiàng)目的升級(jí)改造問題。是“利舊”兼容，還是推翻重建。

3 物聯(lián)網(wǎng)在校園安全中的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 數(shù)字化校園安全設(shè)計(jì)思想

讓正確的人、使用健康的主機(jī)、訪問安全的網(wǎng)絡(luò)、做規(guī)范的事情。

數(shù)字化校園的安全設(shè)計(jì)需要考慮用戶身份安全、主機(jī)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、安全策略管理等四個(gè)主要方面。用戶身份的安全，指用戶以實(shí)名接入網(wǎng)絡(luò)，只有經(jīng)過實(shí)名認(rèn)證的用戶才能使用網(wǎng)絡(luò)；主機(jī)的安全指只有終端主機(jī)本身是健康的，如安裝了殺毒軟件，安裝了最新補(bǔ)丁，才允許接入校園網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)的安全指在網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)要合法，不能有攻擊或異常，同時(shí)，師生在校園網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)訪問行為要安全，如學(xué)生限制訪問成人網(wǎng)站或互聯(lián)網(wǎng)娛樂類視頻等；用戶訪問的安全，是指你在網(wǎng)絡(luò)中的訪問可追溯，出現(xiàn)攻擊可定位到人。總之，以用戶為核心的安全的設(shè)計(jì)理念是保障“讓正確的人，使用健康的主機(jī)，訪問安全的網(wǎng)絡(luò)，做規(guī)范的事情?！?/p>

3.2 安全體系設(shè)計(jì)的工作原理

采用Web portal或基于802.1X協(xié)議的身份驗(yàn)證體系，通過與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于用戶訪問網(wǎng)絡(luò)的身份的控制。通過嚴(yán)格的6元素（IP、MAC、交換機(jī)IP、交換機(jī)端口、用戶名、密碼）綁定措施，確保接入用戶身份的合法性。

同時(shí)根據(jù)用戶身份的不同，還可以限制不同用戶的不同訪問權(quán)限，讓用戶在接入網(wǎng)絡(luò)后，只能訪問自己權(quán)限之內(nèi)的服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)區(qū)域等。

3.3 校園安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)及功能

目前，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益成熟和深入應(yīng)用，建立基于物聯(lián)網(wǎng)的安防系統(tǒng)并由此實(shí)現(xiàn)信息化的平安校園管理成為了可能。安防管理的主要目標(biāo)是防侵入，對(duì)異常情況提供實(shí)時(shí)報(bào)警，并快速作出正確的處理，以確保學(xué)校邊界、重要場(chǎng)所的安全。一個(gè)典型的校園安防物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)分為兩個(gè)部分，即感知系統(tǒng)（傳感網(wǎng)）和通信系統(tǒng)，感知系統(tǒng)由各監(jiān)控點(diǎn)和物聯(lián)網(wǎng)模塊組成，其中各監(jiān)控點(diǎn)利用各種傳感器監(jiān)測(cè)、采集重要場(chǎng)所發(fā)生異常情況的信息和其他有效信息，并控制數(shù)字?jǐn)z錄系統(tǒng)快速采集圖像信息；所有這些通信可以通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳輸給物聯(lián)網(wǎng)模塊，物聯(lián)網(wǎng)模塊根據(jù)需要采集監(jiān)控點(diǎn)的信息，并給出相應(yīng)的控制信息到監(jiān)控點(diǎn)，完成相應(yīng)的控制功能。目前數(shù)據(jù)傳輸一般采用無線傳輸方式，一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)模塊可以處理方圓1 km范圍內(nèi)的所有監(jiān)控點(diǎn)。而通信系統(tǒng)將物聯(lián)網(wǎng)模塊采集、處理獲得的數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫@網(wǎng)上，并通過校園網(wǎng)連接到如GSM等社會(huì)公共網(wǎng)絡(luò)，以提供相應(yīng)的服務(wù)。感知系統(tǒng)是校園安防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，主要實(shí)現(xiàn)：一是感知校園邊界系統(tǒng)，利用電子幕、紅外傳感器和實(shí)時(shí)錄像相結(jié)合，完成對(duì)整個(gè)校園的邊界的監(jiān)測(cè)和圖像采集。其中電子幕和紅外傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)異常情況的檢測(cè)，攝錄設(shè)備實(shí)時(shí)采集異常發(fā)生時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)圖像（只有在異常發(fā)生時(shí)才工作）。二是重要場(chǎng)所監(jiān)控系統(tǒng)，利用門禁、電子鎖、電子窗柵、電子窗簾等技術(shù)檢測(cè)門口及窗戶等易侵入場(chǎng)所的異常情況。在門窗等場(chǎng)所安裝的數(shù)字?jǐn)z錄設(shè)備實(shí)時(shí)采集異常發(fā)生時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)圖像（只有在異常發(fā)生時(shí)才工作）。

為了真正實(shí)現(xiàn)平安校園管理，有效地應(yīng)用感知系統(tǒng)采集到的相關(guān)信息，建立基于校園網(wǎng)的信息管理平臺(tái)是平安校園管理的最終目標(biāo)，該平臺(tái)根據(jù)學(xué)校的管理模式和相關(guān)部門的要求，充分利用采集到

的各種信息，通過分析、整理，完成相應(yīng)的功能。安防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)每天都要產(chǎn)生大量的信息，并且信息的數(shù)據(jù)類型很多，采用SQL Server 數(shù)據(jù)庫來開發(fā)建設(shè)平安校園管理系統(tǒng)基本可以滿足要求，而采用B/S 結(jié)構(gòu)可以使該系統(tǒng)的使用更為方便。該系統(tǒng)的主要功能包括以下幾種。

（1）完整的報(bào)警功能，分析由安防物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的所有異常情況，根據(jù)設(shè)置的相應(yīng)條件實(shí)時(shí)給出完整的報(bào)警。提供給校園網(wǎng)，并由校園網(wǎng)向校園內(nèi)部通信網(wǎng)（如對(duì)講設(shè)備等）發(fā)出報(bào)警信息以通知值班人員作出相應(yīng)的處理。

（2）利用與因特網(wǎng)連接的功能，實(shí)現(xiàn)與社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的連接，實(shí)現(xiàn)短信報(bào)警等

功能。

（3）數(shù)據(jù)分析、整理和統(tǒng)計(jì)功能。

（4）完善的數(shù)據(jù)查詢功能，根據(jù)學(xué)校主管領(lǐng)導(dǎo)和職能部門的要求，設(shè)計(jì)相應(yīng)的查詢功能，滿足各類、各級(jí)人員對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求。

（5）數(shù)據(jù)的安全管理，由于該系統(tǒng)可以將校內(nèi)安防信息傳輸?shù)揭蛱鼐W(wǎng)上，因此對(duì)信息的安全要求較高。需要實(shí)現(xiàn)信息的加密和分類傳輸?shù)裙δ埽源_保信息的安全傳輸和分級(jí)獲取。

（6）系統(tǒng)的安全管理，該系統(tǒng)已經(jīng)不是一個(gè)簡(jiǎn)單信息系統(tǒng)，而是一個(gè)將現(xiàn)場(chǎng)、管理職能等融于一體的系統(tǒng)，因此保證該系統(tǒng)的安全運(yùn)行非常重要。

3.4 校車管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)及功能

好的校車是學(xué)生乘車安全的一個(gè)重要保障，但筆者認(rèn)為不是最重要的。這么多起校車事故并不是車輛本身存在安全隱患，而是校車司機(jī)、學(xué)校及政府管理部門缺乏安全意識(shí)和校車安全監(jiān)督管理。校車是學(xué)生每天上學(xué)放學(xué)的交通工具，車輛的安全行駛和學(xué)生的人生安全問題顯得非常重要。校車事故發(fā)生的原因有很多，主要的原因是因?yàn)檐囕v本身狀況不良、司機(jī)的駕駛行為不當(dāng)、超載、超速、疲勞駕駛等。學(xué)生是國(guó)家的未來，是家庭的希望，為了達(dá)到對(duì)學(xué)生的安全保護(hù)目的，采用目前的校車視頻監(jiān)控系統(tǒng)來進(jìn)行車輛的安全管理是必不可少的手段。該系統(tǒng)主要功能包括三方面。

（1）實(shí)現(xiàn)對(duì)校車駕駛員行為規(guī)范的管理功能，良好的駕駛習(xí)慣對(duì)學(xué)生的安全至關(guān)重要，同時(shí)也影響著車輛的油耗和使用壽命，所有該系統(tǒng)必須具備監(jiān)控并記錄駕駛員的各種不良的駕駛行為，如超速、急加速、急減速、急剎車。

（2）實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生乘客安全的管理功能，為了防止超載，安全系統(tǒng)專門配有車輛上下車人數(shù)智能計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)裝置，該裝置通過紅外光感裝置實(shí)現(xiàn)，對(duì)上車下車時(shí)人與行李對(duì)紅外發(fā)光管的遮擋情況進(jìn)行處理，從而計(jì)算上下車人數(shù)；利用視頻攝像機(jī)采集圖像，利用計(jì)算機(jī)識(shí)別圖像計(jì)數(shù)識(shí)別同時(shí)上車的情況，從而實(shí)現(xiàn)上車人數(shù)的精確計(jì)數(shù)。此外系統(tǒng)支持IC卡刷卡人數(shù)管理，支持使用各種IC卡自適應(yīng)處理，通過實(shí)現(xiàn)IC卡刷卡實(shí)現(xiàn)學(xué)生數(shù)量計(jì)數(shù)和上下車記錄。對(duì)車輛超載的行為能自動(dòng)報(bào)警并向管理部門報(bào)告。

（3）實(shí)現(xiàn)車輛自檢功能，車輛的各零部件工作狀況關(guān)系著整車學(xué)生的性命安全，尤其是剎車、離合器、油門等。系統(tǒng)終端通過采集剎車、離合器、油門、左右轉(zhuǎn)向燈、空調(diào)、剎車片磨損報(bào)警等各種開關(guān)量信息實(shí)現(xiàn)車輛零部件的檢查。其次，系統(tǒng)支持TPMS胎壓檢測(cè)裝置，對(duì)輪胎氣壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)報(bào)警；支持通過使用紅外溫度傳感器實(shí)現(xiàn)剎車片高溫報(bào)警。作為車輛的核心元件—發(fā)動(dòng)機(jī)，系統(tǒng)支持與國(guó)三以上發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)CAN接口對(duì)接，解析CAN協(xié)議，分析發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中是否有異常狀態(tài)，如DM故障碼。此外車輛每次開啟前，系統(tǒng)車載終端都會(huì)對(duì)車輛零部件工作狀態(tài)及發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)作一次出車檢查，并進(jìn)行車輛安全狀態(tài)評(píng)估。

3.5 校園食品安全管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)及功能

校園食品安全與否直接影響到中小學(xué)生的身體健康和生命安全。由于學(xué)生的辯識(shí)能力弱，自我保護(hù)意識(shí)差，且一些學(xué)校忽視了對(duì)學(xué)生食品安全的教育，不少經(jīng)營(yíng)戶受利益驅(qū)動(dòng)，向?qū)W生銷售達(dá)不到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的劣質(zhì)食品，使校園食品安全越來越成為一個(gè)不容回避的問題。

因此，加強(qiáng)校園食品安全的監(jiān)管已刻不容緩。

校園食品安全管理系統(tǒng)改變了以往的手工管理方式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)重要食品的動(dòng)態(tài)管理，提高了工作效率，增加了食品監(jiān)管的科學(xué)性。該系統(tǒng)主要功能有以下幾方面。

（1）重要商品備案管理功能。商戶根據(jù)分配的登錄名和密碼登陸后臺(tái)，將備案商品的條碼、名稱、規(guī)格、保質(zhì)期等信息錄入提交，然后將索證資料（即向供貨商所索取的營(yíng)業(yè)執(zhí)照、衛(wèi)生許可證、生產(chǎn)許可證、質(zhì)量認(rèn)證證書、質(zhì)量檢驗(yàn)合格報(bào)告、商檢證明、檢驗(yàn)檢疫合格證）進(jìn)行掃描上傳。工商局就可以通過系統(tǒng)后臺(tái)通過備案商品基本信息列表看到每個(gè)商品的規(guī)格、保質(zhì)期、供貨商、聯(lián)系人、聯(lián)系電話、備案商戶等信息。

（2）進(jìn)、銷貨監(jiān)管功能。食品經(jīng)營(yíng)者登陸系統(tǒng)將每次的進(jìn)貨、銷貨信息錄入后，可自動(dòng)生成國(guó)家工商總局要求的進(jìn)貨臺(tái)帳，工商部門可以通過后臺(tái)動(dòng)態(tài)管理、適時(shí)掌握每個(gè)食品經(jīng)營(yíng)者、每種食品的進(jìn)貨、銷貨情況。

（3）重要商品備案查詢功能。消費(fèi)者可以通過該系統(tǒng)終端及時(shí)查詢商品的備案情況和商品的真實(shí)身份情況；查詢方式有網(wǎng)絡(luò)查詢、顯示屏查詢、觸摸屏查詢、語音查詢、移動(dòng)查詢等五種查詢方式。

（4）問題商品追溯功能。如果某種商品出現(xiàn)問題，工商部門可以通過后臺(tái)的商品備案列表快速查處哪些商戶經(jīng)銷這種商品，是哪個(gè)供貨商供應(yīng)的。如果某種商品的某個(gè)批次出現(xiàn)問題，工商部門可以通過后臺(tái)的進(jìn)貨臺(tái)帳的商品倒查功能快速查出哪些商戶購(gòu)進(jìn)了，包括商品數(shù)量、規(guī)格、進(jìn)貨日期、供貨商及其聯(lián)系人、聯(lián)系電話等信息。

總之，教育要科學(xué)發(fā)展、協(xié)調(diào)發(fā)展，安全發(fā)展。校園是教書育人的場(chǎng)所，是青少年集中學(xué)習(xí)和活動(dòng)的地方，為社會(huì)各界和千家萬戶所關(guān)注。校園安全工作是全社會(huì)安全工作的重要組成部分，直接關(guān)系到學(xué)生能否安全、健康成長(zhǎng)，關(guān)系到每個(gè)家庭的幸福安寧和社會(huì)的穩(wěn)定，關(guān)系到民族的未來和希望。校園是構(gòu)建和諧社會(huì)的重要組成部分，只有校園安全發(fā)展，才能構(gòu)建和諧的校園、和諧的教育，為此必須加強(qiáng)校園安全工作的力度。

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